用于估计反应剂质量的方法和系统

摘要

本发明涉及一种用于估计基于尿素的反应剂的、就尿素浓度而言的质量的方法，所述反应剂被喷射到排气后处理系统(1)中的SCR催化剂(5)的上游，所述方法包括：将所需的NOx转化率设定为大致低于所述SCR催化剂(5)的当前估计的最大NOx转化率；在一定时段内监测实际的NOx转化率；以及，在所述时段内通过将监测到的实际NOx转化率与所需的NOx转化率进行比较来估计所述反应剂的尿素浓度。本发明还涉及相应的系统。

权利要求

1.一种用于估计基于尿素的反应剂的、就尿素浓度而言的质量的方法，所述反应剂被喷射到排气后处理系统(1)中的SCR催化剂(5)的上游，其特征在于：将所需的NOx转化率设定为大致低于所述SCR催化剂(5)的当前估计的最大NOx转化率，其中，在所述所需的NOx转化率下，劣化和老化的SCR催化剂具有与新的SCR催化剂基本相同的NOx转化率；

在一定时段内监测实际的NOx转化率；以及

在所述时段内通过将监测到的实际NOx转化率与所需的NOx转化率进行比较来估计所述反应剂的尿素浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外，确保所述SCR催化剂(5)中的任何储存的氨不影响所述尿素浓度估计的结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制在所述时段之前和所述时段内的反应剂喷射速率，使得所述SCR催化剂的氨缓冲器在所述时段内保持大致是空的。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述时段内控制反应剂喷射速率，使得所述时段开始和结束时的估计的SCR催化剂的氨储存水平是相同的。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，设定所需的NOx转化率，以便防止从所述SCR催化剂(5)的氨泄漏。

6.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，将所需的NOx转化率设定为比所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率低至少10％。

7.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，监测所述SCR催化剂(5)的最大NOx转化率。

8.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，将所需的NOx转化率设定在所述SCR催化剂(5)的当前估计的最大NOx转化率的10％至50％的范围内。

9.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，根据预定值来选择所述时段，或基于实际的发动机和/或排气后处理系统参数来确定所述时段。

10.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，基于所述时段内的发动机NOx排放的累积水平来确定所述时段。

11.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述反应剂的所述尿素浓度的所述估计是基于以下步骤的：计算所述实际的NOx转化率和所需的NOx转化率之间的比率，并将所述比率与对应于所述反应剂中期望的尿素比例的因数相乘。

12.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，通过在所述时段内对所述SCR催化剂(5)上游的NOx排放水平与所述SCR催化剂(5)下游的NOx排放水平之间的差值进行积分来计算所述时段内的所述实际的NOx转化率。

13.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，通过在所述时段内对所需的NOx转化率和所述SCR催化剂(5)上游的NOx排放水平的乘积进行积分来计算所述时段内的所需的NOx转化率。

14.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，在确定所述SCR催化剂的氨缓冲器为空的一定时段内的至少两个时机时触发所述反应剂质量估计，其中，在所述时机之间存在升高反应剂计量率的时间区间，以将所述SCR催化剂的氨缓冲器复原。

15.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，设定所需的NOx转化率的步骤包括以下步骤：基于实际的发动机和/或排气后处理系统参数来控制在所述排气后处理系统(1)中的SCR催化剂(5)上游喷射的反应剂的量。

16.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所需的NOx转化率设定为比所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率低至少20％。

17.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所需的NOx转化率设定为比所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率低至少30％。

18.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所需的NOx转化率设定在所述SCR催化剂(5)的当前估计的最大NOx转化率的10％至40％的范围内。

19.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所需的NOx转化率设定在所述SCR催化剂(5)的当前估计的最大NOx转化率的10％至30％的范围内。

20.用于内燃机的排气后处理系统，至少包括：

SCR催化剂(5)；

布置在所述SCR催化剂(5)上游的反应剂喷射器(9)；

布置在所述SCR催化剂(5)下游的NOx传感器(11)；以及

用于控制所述反应剂的剂量的电子控制单元(8)；

其特征在于，所述电子控制单元(8)被布置为通过以下方式来估计基于尿素的反应剂的、就尿素浓度而言的质量：将所需的NOx转化率设定为大致低于所述SCR催化剂(5)的当前估计的最大NOx转化率，其中，在所述所需的NOx转化率下，劣化和老化的SCR催化剂具有与新的SCR催化剂基本相同的NOx转化率；

在一定时段内监测实际的NOx转化率；以及

在所述时段内通过将监测到的实际NOx转化率与所需的NOx转化率进行比较来计算所述反应剂的尿素浓度的估计值。

说明书

用于估计反应剂质量的方法和系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于估计基于尿素的反应剂的质量的方法、和一种被布置为估计基于尿素的反应剂的质量的排气后处理系统。该方法尤其适用于例如安装在中型或重型卡车、大客车、建筑车辆等中的柴油内燃机。

背景技术

[0002] 本发明涉及包括选择性催化还原(SCR)催化剂的排气后处理系统，其中，通过将反应剂主动喷射到进入催化剂内的排气混合物内来连续地去除NOx。这种NOx还原系统已知是用于实现高的NOx转化效率。基于尿素的SCR催化剂使用气态氨作为活性NOx还原剂。典型地，车辆上携带有尿素水溶液，且喷射系统用于将该尿素水溶液供给到进入SCR催化剂的排气流内，其中，所述尿素水溶液分解为氢氰酸(NHCO)和气态氨(NH3)，所述气态氨然后与SCR催化剂反应，从而将排气流中的NOx转化为无害的氮气和水。

[0003] 不同的排放法规要求监测反应剂的质量，以防止驾驶员用水或其他流体稀释尿素。稀释后的尿素水溶液将直接影响车辆输出NOx排放水平。

[0004] 已知的是简单地使用反应剂质量传感器，例如用于检测尿素的质量。一种已知的传感器技术涉及使用反应剂的超声波密度测量或使用反应剂的电特性。然而，这样的反应剂密度也不是稀释后的反应剂的确定性指示，因为许多流体具有与标准的尿素水溶液类似的密度，例如清洗剂流体、冷却剂、盐水。因此，可能发生反应剂的稀释而未被检测到。此外，尿素质量传感器较为昂贵，从而导致维护成本增大。

[0005] 文献DE 10 2010 000 626 A1中示出了另一种检测尿素水溶液的稀释的方案，其中，将发动机停止后的NOx转化率与发动机即将停止前的NOx转化率进行比较。如果发动机停止前和停止后的NOx转化率不同，则确定尿素水溶液在发动机停止期间已经被稀释。这种尿素质量诊断方法的问题是不能检测在发动机运行中发生的稀释。此外，在车辆停车期间造成的影响NOx转化率的其他变化可能导致对反应剂稀释的错误结论。

[0006] 因此，需要一种克服了上述缺点的改进的用于监测反应剂质量的方法。

发明内容

[0007] 本发明的一个目的是提供一种估计基于尿素的反应剂的就尿素浓度而言的质量的方法，其中，所述反应剂被喷射到排气后处理系统中的SCR催化剂的上游，从而至少部分避免了上述问题。

[0008] 此目的通过根据本发明第一方面的特征来实现，所述特征包括如下步骤：

[0009] 将所需的NOx转化率设定为大致低于所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率；

[0010] 在一定时段内监测实际的NOx转化率，以及

[0011] 在所述时段内通过将监测到的实际NOx转化率与所需的NOx转化率进行比较来估计所述反应剂的尿素浓度。

[0012] 本发明的另一目的是提供一种用于内燃机的排气后处理系统，所述排气后处理系统至少包括SCR催化剂、布置在所述SCR催化剂上游的反应剂喷射器、布置在所述SCR催化剂下游的NOx传感器、以及用于控制所述反应剂的剂量的电子控制单元，其中，至少部分避免了上述问题。

[0013] 此目的通过根据本发明第二方面的特征来实现，其中，所述电子控制器被布置为通过以下方式来估计基于尿素的反应剂的、就尿素浓度而言的质量：

[0014] 将所需的NOx转化率设定为大致低于所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率；

[0015] 在一定时段内监测实际的NOx转化率；以及

[0016] 在所述时段内通过将监测到的实际NOx转化率与所需的NOx转化率进行比较来计算所述反应剂的尿素浓度的估计值。

[0017] 本发明的方法和系统旨在仅基于所确定的SCR催化剂的NOx转化效率来估计反应剂质量。这具有以下优点：消除了对另外的昂贵尿素质量传感器的需求，且整个排气后处理系统可形成得较简单。然而，难以确定SCR催化剂的NOx转化率差的根本原因。除了反应剂被稀释之外，NOx转化率差背后的可能原因例如可以是劣化和老化的SCR催化剂。劣化的SCR催化剂具有降低的NH3储存容量和降低的最大NOx转化率。本发明的方法和系统依赖于如下事实，即：劣化的SCR催化剂仍能提供所需的NOx转化率，但它是降低了的NOx转化率。因此，主要在所需的NOx转化率较高时可察觉到SCR催化剂的劣化。在所需的NOx转化率相对低的情况下，劣化和老化的SCR催化剂具有与新的SCR催化剂大致相同的NOx转化率。根据本发明的方法和系统通过如下方式利用了此SCR催化剂特性：即，在与所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率相比降低的所需NOx转化率水平下执行反应剂质量监测。由此，可或多或少地消除SCR催化剂的任何劣化和老化的影响，而且，将所需的NOx转化率与实际的NOx转化率进行比较的结果或多或少地直接对应于在测试时段内喷射的反应剂的质量。

[0018] 通过实施从属权利要求的一个或数个特征来实现其他的优点。

[0019] 所述方法可另外包括以下步骤：确保所述SCR催化剂中的任何储存的氨不影响所述尿素浓度估计的结果。如果SCR催化剂的氨缓冲器在测试时段内改变了(例如增加了)，且在估计反应剂的尿素浓度时未考虑到这种增加，则源自反应剂的未知量的氨已变得在测试期间被吸附在反应器基质上并储存在SCR催化剂内。然而，根据本发明的反应剂的尿素浓度估计是基于在测试时段内所喷射的反应剂的累积量与SCR催化剂中累积的NOx还原量的比较。在测试时段内SCR催化剂中累积的NOx还原量例如可通过安装在SCR催化剂下游的NOx传感器和安装在反应剂喷射器上游的另外的NOx传感器来测量，并且，仅对测试时段内传感器输出结果的差值进行积分，或通过以SCR催化剂上游的排气中的NOx水平的估计来替代所述另外的NOx传感器。反应剂的尿素浓估计还基于用于描述SCR催化剂内的实际NOx转化率的模型。此模型例如可基于在测试时段内排气的质量流量或体积流量、进入SCR催化剂的排气的NO/NO2比率、对于SCR催化剂的预测性NH3-NO/NO2反应模型、和SCR催化剂排气温度。

[0020] 确保所述SCR催化剂中的任何储存的氨不影响所述尿素浓度估计的结果的步骤可在最简单的解决方法中通过控制在所述时段之前和所述时段内的反应剂喷射速率来实现，使得所述SCR催化剂的氨缓冲器在所述时段内保持大致是空的。通常，或多或少地基于发动机设定和载荷、反应剂喷射速率、SCR催化剂之前和SCR催化剂之后的排气NOx水平等来持续地更新对SCR催化剂的氨缓冲器的估计。因此，能够使用所述氨缓冲器估计、发动机设定和反应剂喷射速率来确保SCR催化剂的氨缓冲器在所述时段内保持大致是空的。

[0021] 替代地，确保所述SCR催化剂中的任何储存的氨不影响所述尿素浓度估计的结果的步骤可通过控制所述时段内的反应剂喷射速率来实现，使得所述时段开始和结束时的估计的SCR催化剂的氨储存水平是相同的。这也确保了在反应剂的尿素浓度估计中包括了所喷射的所有尿素。

[0022] 所述方法可另外包括以下步骤：设定所需的NOx转化率，以便防止从所述SCR催化剂的氨泄漏。如果进入SCR催化剂的所有氨没有都被催化剂吸附并因此在未反应的情况下穿过催化剂，则可能发生从SCR催化剂的氨泄漏。氨泄漏增加了来自车辆的总氮排放且在一些国家的法规中被调节到最大值。此外，因为反应剂质量估计是基于在测试时段内的累积的反应剂喷射量和累积的SCR催化剂NOx转化率的比较而进行的，所以，任何氨泄漏都将使反应剂质量估计失真，因为假设的是源自所喷射的反应剂的所有氨都已在催化剂中被转化。此外，大多数NOx传感器对NOx和氨是交叉敏感的，导致氨泄漏可能被认为是NOx排放，从而使所记录的SCR催化剂的实际NOx转化率失真，因此也导致所获得的尿素浓度估计失真。仅通过将所需的NOx转化率设定得足够低，就防止了从所述SCR催化剂的氨泄漏，这在此意味着将反应剂喷射速率设定得足够低。在足够低的反应剂喷射速率下，考虑到当前的发动机NOx排放水平和SCR催化剂的氨缓冲器水平，所有进入催化剂的氨都将吸附在催化剂基质上，并因此与NOx发生催化反应且转化为氮分子(N2)和水，从而，没有未反应的氨在不发生反应的情况下穿过催化剂。

[0023] 所述方法可另外包括以下步骤：将所需的NOx转化率设定为比所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率低至少10％，尤其是低至少20％，更尤其是低至少30％。如上所述，所需的NOx转化率的降低用于提高尿素质量估计的精度。首先，它减少了劣化和老化的SCR催化剂的影响，其次，它避免了SCR催化剂的氨缓冲器的形成或至少不增大，第三，它降低了氨泄漏的可能性。

[0024] 可在SCR催化剂的寿命期间连续地监测所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率，以便在测试期间以较不明显的量来最小化所需的NOx转化率的降低水平。SCR催化剂的当前最大NOx转化率可例如通过缓慢增加反应剂喷射速率直至检测到氨泄漏来估计，此情况指示了当前的最大NOx转化率，可能考虑到了氨泄漏催化剂的影响。替代地或除了上述测试之外，通过SCR催化剂劣化软件模型来估计SCR催化剂的当前的最大NOx转化率，所述软件模型可基于各种输入参数，例如累积的NOx转化率、发动机设定、燃料质量、反应剂计量策略等。

[0025] 替代地，SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率可仅被考虑为对应于新SCR催化剂的最大NOx转化率。然而，这经常要求在测试时段内的更明显降低的、所需的NOx转化率，以补偿潜在地劣化的SCR催化剂。典型地，这种解决方法可导致将所需的NOx转化率设定在所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率的10％至50％的范围内，特别在10％至40％的范围内，更特别地在10％至30％的范围内。

[0026] 所述方法可另外包括以下步骤：根据预定值来选择所述时段，或基于实际的发动机和/或排气后处理系统参数来确定所述时段。固定的预定时段经常导致较不精确的估计，因为低的当前低排气流将导致实际NOx转化率的低的累积水平。根据实际的发动机和/或排气后处理系统参数对所述时段的选择经常由于相同的原因而导致更精确的尿素质量估计，优选是基于所述时段内的发动机NOx排放的累积水平的时段。

[0027] 所述反应剂的所述尿素浓度的估计可以是基于以下步骤的：计算所述实际的NOx转化率和所需的NOx转化率之间的比率，并将所述比率与对应于所述反应剂中期望的尿素比例的因数相乘。当反应剂是AdblueTM时，该因数例如可以为32.5。

[0028] 优选地，通过在所述时段内对所述SCR催化剂上游的NOx排放水平与所述SCR催化剂下游的NOx排放水平之间的差值进行积分来计算所述时段内的实际NOx转化率。所述SCR催化剂上游的NOx排放水平要么由NOx传感器测量，要么基于发动机设定、发动机载荷、发动机转速等来计算。所述SCR催化剂下游的NOx排放水平主要由NOx传感器测量。

[0029] 通过在所述时段内对所需的NOx转化率和所述SCR催化剂上游的测量或估计出的NOx排放水平的乘积进行积分来计算所述时段内的所需的NOx转化率。

[0030] 可通过数个方式触发所述反应剂质量估计测试。例如，可在确定时在SCR催化剂的氨缓冲器为空的一定时段内的至少两个时机触发所述反应剂质量估计，其中，在所述至少两个时机之间存在升高反应剂剂量率的时间区间，以将所述SCR催化剂的氨缓冲器复原。在本发明的范围内，许多其他触发机制也是可以的。

[0031] 设定所需的NOx转化率的步骤可包括以下步骤：基于实际的发动机和/或排气后处理系统参数来控制在排气后处理系统中的SCR催化剂上游喷射的反应剂的量。

附图说明

[0032] 在下文给出的本发明的详细描述中，参考了以下附图，其中：

[0033] 图1示出了排气后处理系统的布局；

[0034] 图2示出了SCR催化剂的劣化的影响(degradation effect)；

[0035] 图3示出了根据本发明的方法的主要步骤；

[0036] 图4示出了一种示例性的触发机制(triggering mechanism)。

具体实施方式

[0037] 下面将结合附图描述本发明的各个方面，以阐述(但并非限制)本发明，其中，相同的附图标记表示相同的元件，而且，本发明各个方面的变型不限于所具体示出的实施例，而是也适用于本发明的其他变型例。

[0038] 图1示意性地示出了尤其用于重型卡车或大客车等的柴油发动机2的排气后处理系统1的示例性布局。所示出的具体的排气后处理系统1包括单元13，该单元13包括柴油氧化催化剂3和微粒过滤器4，以降低一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和微粒物的水平。还必须减少来自发动机2的NOx排放，以满足法规排放标准，为此，沿排气管6安装有SCR催化剂5。选择性催化还原是一种借助于催化剂将NOx转化为氮气(N2)和水(H2O)的手段。反应剂(通常是与水混合的尿素)由反应剂喷射器9添加到SCR催化剂5上游的排气流中，且在水解时被转化为氨，所述氨吸附到SCR催化剂5上。SCR催化剂5可以是铁基或铜基的沸石类型的，或者是钒基类型的。氨泄漏催化剂7可安装在SCR催化剂5的下游，并与SCR催化剂5联合形成单个单元14。通常，氨泄漏催化剂通过借助于氨氧化催化剂将离开SCR催化剂的未反应的氨(NH3)转化为N2和H2O来发挥作用。与排气后处理系统1相关的电子控制单元8可构造为通过反应剂计量模型来控制SCR催化剂5上游的反应剂喷射器9处的反应剂喷射，该反应剂计量模型可使用不同的参数作为输入信号，例如由温度传感器10提供的进入SCR催化剂5的排气的温度。替代地，也可在SCR催化剂的每一侧设置一个温度传感器，且可将这两个温度传感器的平均值提供给电子控制单元8。位于SCR催化剂5下游的NOx传感器11被提供为主要检测排气中的NOx排放水平。然而，该NOx传感器11还对氨交叉敏感(cross-sensitive)。另外的NOx传感器12优选安装在SCR催化剂5的上游，以便能够精确地确定SCR转化效率。这里请注意，本发明同样适用于较不复杂的排气后处理系统，例如，它仅包括SCR催化剂5、反应剂喷射器9和用于测量离开SCR催化剂的当前NOx排放水平的NOx传感器11。

[0039] 本发明的一个关键方面在于尽可能地实现SCR催化剂的NOx转化效率与反应剂质量之间的直接关系，即，消除劣化的、老化的和/或中毒的SCR催化剂5的任何负面影响。这通过利用以下的事实来实现：如果所需的NOx转化率相对于当前可实现的最大SCR催化剂5的NOx转化率被降低，劣化的SCR催化剂5仍能满足所需的NOx转化率。图2中示意性地示出了此SCR催化剂特性，其示出了X-Y曲线图，其中，所需的NOx转化率以百分比[％]在X轴上示出，而实际的NOx转化率以百分比[％]在Y轴上示出，并且，针对四个不同的SCR催化剂劣化水平绘出了示例性的SCR催化剂特性。这里的曲线A-D对应于示例性的SCR催化剂特性，其中曲线A描绘了新的SCR催化剂的函数，曲线B描绘了略微劣化的SCR催化剂，曲线C描绘了进一步劣化的SCR催化剂，而曲线D描绘了更进一步劣化的SCR催化剂。

[0040] 由于目前技术的SCR催化剂所能实现的极好的NOx转化率，与曲线A对应的SCR特性或多或少地是线性函数。在所需的NOx转化率为100％的情况下，一般可实现超过95％的实际NOx转化率，在最佳的条件下甚至可超过97％。在图2中，为简单起见，示出了100％的实际NOx转化率。

[0041] SCR特性B很大程度上对应于特性A，它们主要在高水平的、所需的NOx转化率下有所差异。由于略微的劣化，B特性的SCR催化剂在氨储存水平和氨吸附率方面具有略微降低的氨吸附容量。因此，在所需的NOx转化率为100％的情况下，仅获得了约92％的NOx转化率。此外，由于SCR催化剂的降低的容量，在所需的NOx转化率为100％的情况下可能发生一定程度的氨泄漏，所泄漏的氨可以在随后的氨泄漏催化剂7中被完全地或至少部分地转化。

[0042] 为了避免过多的氨泄漏，可以监测并在设定所需的NOx转化率时考虑SCR催化剂的当前估计的最大可实现的实际NOx转化率。例如，如图2中的曲线B所示，对于100％的所需的NOx转化率，SCR催化剂的当前估计的最大可实现的实际NOx转化率这里被估计为约92％(点20)。由于此运行点20可能因为劣化的催化剂而导致过多的氨泄漏，所以，可以将所需的NOx转化率的运行点减小到约85％(点21)，这引起了约84％的实际NOx转化率和降低的氨泄漏水平。

[0043] 根据本发明的用于估计所述质量的方法包括监测实际NOx转化率的时段，且至少在此时段内应降低所需的NOx转化率，以尽可能地消除劣化的SCR催化剂的影响。在图2中，这对应于具有沿着对角线(即沿着曲线A)的工作点，因为所述反应剂的尿素浓度是基于以下步骤的：计算实际的NOx转化率与所需的NOx转化率之间的比率，并将该比率与对应于反应剂中期望的尿素比例的因数相乘。因此，如果由于催化剂的劣化而导致实际的NOx转化率与所需的NOx转化率之间的比率不是一(1.0)，则所获得的尿素质量估计将失真。这里，通过在此时段内对SCR催化剂上游的NOx排放水平与SCR催化剂下游的NOx排放水平之间的差值进行积分来计算所述时段内的实际NOx转化率，并通过在此时段内对所需的NOx转化率和SCR催化剂上游的NOx排放水平的乘积进行积分来计算所述时段内的所需的NOx转化率。例如，可将所需的NOx转化率设定为比所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率低至少10％，尤其是低至少20％，更尤其是低至少30％。在图2中，在测试时段内，对应于曲线B的SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率为92％，且可将所需的NOx转化率例如设定为62％(点22)。

[0044] 如果未监测到催化剂的劣化，即，如果SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率总是等于新的催化剂，则可将所需的NOx转化率设定得足够低，以最小化基于最差情形(即，明显劣化的SCR催化剂)的劣化的影响。这将要求所需的NOx转化率的明显降低，例如在所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率的10％至50％的范围内，特别在其10％至40％的范围内，更特别在其10％至30％的范围内。

[0045] 上述测试时段内的所需的NOx转化率的降低不仅减轻了劣化的SCR催化剂的不利影响，而且有助于防止上述测试时段内的氨泄漏和氨缓冲(ammonia buffering)，二者都潜在地使尿素质量估计失真。该反应剂质量估计是基于测试时段内的、累积的所需NOx转化率与累积的实际NOx转化率的比较，从而，该累积的所需NOx转化率对应于累积的所喷射的反应剂的水平。任何氨泄漏都将使所述反应剂质量估计失真，因为假设的是源自所喷射的反应剂的所有氨都已在催化剂中被转化。此外，大多数NOx传感器对NOx和氨是交叉敏感的。在测试时段内，氨泄漏可能被记录为NOx排放，从而导致所记录的SCR催化剂的实际NOx转化率失真，因此也导致所获得的尿素浓度估计失真。仅通过将所需的NOx转化率设定得足够低，就防止了从所述SCR催化剂的氨泄漏。

[0046] 此外，上述测试时段内未记录到的SCR催化剂的氨缓冲器的变化(例如缓冲器增大)也将导致反应剂质量估计的失真。根据本发明的反应剂的尿素浓度估计是基于上述测试时段内所喷射的反应剂的累积量与SCR催化剂中累积的NOx还原量的比较，如果氨缓冲器在该测试期间改变了，则基于预定的用于描述SCR催化剂内的实际NOx转化率的模型，SCR催化剂中的累积的NOx还原量不再对应于源自累积量的所喷射的反应剂的氨量。为此，氨缓冲器优选为空，或至少在所述测试时段开始时大致为空，并且，优选将所需的NOx转化率降低到防止氨缓冲器在该测试期间出现任何增加的程度。

[0047] 图3示意性地示出了根据本发明的方法的典型步骤，该方法用于估计基于尿素的反应剂的就尿素浓度而言的质量。最初，指示了该反应剂的潜在稀释的触发机制31导致进入反应剂质量估计状态32。反应剂质量估计状态32包括将所需的NOx转化率设定为大致低于所述SCR催化剂的当前估计的最大NOx转化率的步骤33，其中，可连续地监测并适配或固定当前估计的最大NOx转化率。例如，可将所需的NOx转化率设定为当前估计的最大NOx转化率的70％。这里，缓冲器在所述测试时段开始之前优选是空的，并且，所需的NOx转化率被设定得足够低，以防止氨泄漏和缓冲器的增加。然后是步骤34，该步骤34包括在一定时段内监测实际的NOx转化率，再然后是步骤35，该步骤35包括：在所述时段内通过将监测到的实际NOx转化率与所需的NOx转化率进行比较来估计所述反应剂的尿素浓度。

[0048] 触发机制31可具有多种不同的构造。图4中公开了一种触发机制，其具有第一步骤41，该第一步骤41检测空的SCR催化剂氨缓冲器。这可通过NOx转化率的突然降低来检测到。
在随后的步骤43中，通过临时增大反应剂喷射速率来使氨缓冲器复原。然后，如果在之后的步骤44中、在从第一次检测到空缓冲器算起的一定时段内检测到另一个空的缓冲器，则控制系统可假定反应剂被稀释了，并因此在步骤45中进入反应剂质量估计状态32。

[0049] 权利要求中提到的附图标记不应视为限制由权利要求保护的主旨的范围，其唯一作用是为了使权利要求更容易理解。

[0050] 如所意识到的，在不偏离所附权利要求的范围的情况下，可在各个明显的方面改进本发明。因此，附图及其描述应视作本质上是阐述性的而非限制性的。