监测具有SCR系统的发动机总成的至少一个尾气后处理部件的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于监测具有SCR系统的发动机总成的至少一个尾气后处理部件的方法，其中，NOx排放在采用动力模型情况下来监测，其中，在SCR催化器下游和上游的NOx质量流量得以测量，该方法包括六个步骤(S1,S2,S3,S4,S5,S6)。

【技术实现步骤摘要】
监测具有SCR系统的发动机总成的至少一个尾气后处理部件的方法
本专利技术涉及监测具有SCR系统的发动机总成的至少一个尾气后处理部件的方法，其中，NOx排放物在使用动力模型情况下得以监测，其中，在SCR催化器下游和上游的NOx质量流量被测量。
技术介绍
内燃机例如交通工具如轿车或货车的内燃机一般包括带有尾气后处理装置的内燃机。现代的尾气后处理装置包括一个或多个部件例如氧化催化器、颗粒过滤器、SCR催化器或NOx储蓄催化器。尾气后处理装置的许多部件且尤其是所述SCR催化器须被监测，以便能发现SCR催化器的效率的变化且尤其是效率的降低。用于检测尾气后处理部件的方法由现有技术公开了。它们例如基于排放物记录。但由现有技术公开的方法通常不准确且不够鲁棒。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种用于监测具有SCR系统的尾气后处理发动机的至少一个尾气后处理部件的改进方法，其具有低的易出故障率且可借此可靠监测至少一个SCR部件的效率。根据本专利技术，如此完成该任务，前言所述类型的方法包括以下步骤：-S1：确定是否满足激活条件；-在不满足激活条件时重复步骤S1；-S2：将SCR催化器下游的测定的NOx质量流量积分，将SCR催化器上游的测定的NOx质量流量积分以及将SCR催化器下游的算出的NOx物质流量积分；-S3：确定是否满足积分的结束条件；-在不满足结束条件时重复步骤S3；-S4：依据以下公式确定SCR催化器的效率，在此利用来自步骤S2的积分：其中，η表示效率，表示SCR催化器下游的测定的质量流量的积分，表示算出的质量流量的积分，表示催化器上游的测定的质量流量的积分，并且t0、t1表示积分时间值；-S5：评估SCR催化器的效率偏差是否大于或小于预定极限值，其中，当该偏差大于极限值时，OBD系统发出警报，并且当该偏差小于极限值时，OBD系统表示正常排放物；-S6：当该偏差小于极限值时，消除积分值并开始步骤S1。由此获得的优点尤其在于提供一种监测方法，它具有更好的稳定性并且可以更精确确定至少一个SCR部件的精确效率和/或SCR效率，同时避免故障。原则上，也可以用本专利技术的方法来监测两个或以上的尾气后处理部件。因此，本专利技术的方法是基于模型的NOx排放物监测方法。作为用于确定效率或者NOx排放监测变量的输入，它获取下游SCR催化器的算出的NOx值(通过动力SCR模型算出)。通过时间积分计算来提供效率和/或其偏差的稳定确定。本专利技术的监测方法具有良好的稳定性，可以识别准确的NOx排放极限误差，同时避免假阳性结果。就是说，在此尤其是在满足激活条件时将SCR催化器下游和上游的测定的NOx质量流量与SCR催化器下游的算出的NOx质量流量相比较，其中，质量流量值被单独积分。测定的NOx质量流量尤其与化学动力模型相关且测定的NOx质量流量被直接确定。尾气后处理部件最好安置在发动机总成中，尤其在机动车内燃机之后。OBD系统在本专利技术范围内是指车载故障诊断系统。SCR催化器效率是指其工作能力。与效率的预定极限值的过大偏差意味着SCR催化器不再按规定工作，或者被认定为“不可运转”，为此OBD系统发出警报。此时例如可以规定，状态信息通过点亮MIL灯(故障指示灯)进行。由此，可以通知机动车驾驶员尾气后处理装置的工作能力。或许，状态信息也可以被存在内燃机和/或机动车的存储系统中。上游传感器或下游传感器在本专利技术范围内是指：在尾气流向上设置在SCR催化器上游或下游的相应的传感器。根据本专利技术，也可以在SCR系统的下游或上游测量NOx浓度。SCR系统包括两个或以上的SCR部件。此时有利的是，SCR催化器下游的测定的NOx质量流量通过以下公式来确定：其中，Mf(NOx)DsAct表示以g/s为单位的在SCR催化器下游的测定的NOx质量流量，Cds(NOx)表示由在SCR催化器下游的传感器测定的以ppm为单位的NOx真实浓度，Mf(Exh)表示以kg/h为单位的排放气体的真实质量流量，Molar(NOx)表示NOx摩尔质量，Molar(Exh)表示排放气体的摩尔质量。即在SCR催化器下游设有传感器且尤其是NOx传感器用于测量SCR催化器下游的NOx浓度。还合适的是，SCR催化器上游的测定的NOx质量流量由以下公式确定：其中，Mf(NOx)Us表示以g/s为单位的SCR催化器上游的测定的NOx质量流量，CUs(NOx)表示由在SCR催化器上游的传感器测量的以ppm为单位的NOx真实浓度，Mf(Exh)表示以kg/h为单位的排放物的真实质量流量，Molar(NOx)表示NOx摩尔质量，Molar(Exh)表示排放气体的摩尔质量。因此有利的是，在SCR催化器上游设有传感器尤其是NOx传感器。特别有利的是，在SCR催化器的上游以及下游设有NOx传感器用于测量NOx浓度，尤其紧接在SCR催化器之前和之后。有利的是，算出的物质流量通过以下公式来确定：其中，Mf(NOx)DsRef表示以g/s为单位的SCR催化器下游的算出的NOx质量流量，CRef(NOx)表示借助化学模型的以ppm为单位的SCR催化器下游的NOx模拟浓度，Mf(Exh)表示以kg/h为单位的排放气体的真实质量流量，Molar(NOx)表示NOx摩尔质量，Molar(Exh)表示排放气体的摩尔质量。此外有利地规定，在步骤S3中满足结束条件，积分器超出NOx累积量，其中，积分值被设定至SCR催化器上游的测定的质量流量。就是说，中断条件是SCR催化器上游的NOx质量流量积分值。根据本专利技术，用于监测至少一个SCR部件的效率诊断的激活条件在步骤S1中包括上游SCR温度范围、转速范围、燃料喷入范围、尾气质量范围、实际氨储蓄量范围、冷却液温度范围、环境温度范围和环境压力。在此，转速范围是指发动机总成的转速范围。此外，激活条件可以取决于环境温度、设定的环境压力范围、NOx传感器的露点和尿素喷射。这允许在尾气段中设于SCR催化器下游和上游的NOx传感器没有故障或减小的故障。即，在步骤S1中尤其检查以下参数是否满足预定条件：-SCR催化器的温度：它必须位于预定范围内以便满足，其中，这样的温度范围的下和上极限值是可调的和/或可校准的。-SCR催化器的温度变化率：变化率必须位于预定时间范围内以便满足，其中，温度变化时间的下和上极限值是可调的和/或可校准的。-SCR催化器上游的NOx值：它必须位于预定极限内以便满足，其中，极限值是可调的和/或可校准的。-SCR催化器下游的NOx值：它必须位于预定极限内以便满足，其中，极限值是可调的和/或可校准的。-SCR催化器上游的NOx传感器的和/或SCR催化器下游的NOx传感器的状态：NOx传感器必须是已准备测量以便满足。-发动机的和/或冷却液的预定温度。-预定的环境温度和预定的环境压力。当所有这些值位于预定范围内时，执行步骤S2。在步骤S2中，首先将上游和下游的测定的NOx值换算为各自质量流量，随后由此算出效率。根据本专利技术，将SCR催化器上游的温度范围设定至至少200℃或更高。所设定的冷却液温度范围在约70℃至约100℃之间，所设定的环境温度范围在执行该方法时一般为-7℃至35℃；环境压力范围大于840hPa。在所述值情况下，在步骤S1中满足了激活条件。但各自指出的值也可以或大或小。附图说明从以下所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测具有SCR系统的发动机总成的至少一个尾气后处理部件的方法，其中，NOx排放在采用动力模型情况下得以监测，其中，在SCR催化器下游和上游的NOx质量流量被测量，包括步骤：‑S1：确定是否满足激活条件；‑在不满足激活条件时重复步骤S1；‑S2：将SCR催化器下游的测定的NOx质量流量积分，将SCR催化器上游的测定的NOx质量流量积分以及将SCR催化器下游的算出的NOx物质流量积分；‑S3：确定是否满足积分的结束条件；‑在不满足结束条件时重复步骤S3；‑S4：结合公式来确定SCR催化器的效率，其中，采用来自步骤S2的积分：

【技术特征摘要】
2018.04.09 AT GM50067/20181.一种用于监测具有SCR系统的发动机总成的至少一个尾气后处理部件的方法，其中，NOx排放在采用动力模型情况下得以监测，其中，在SCR催化器下游和上游的NOx质量流量被测量，包括步骤：-S1：确定是否满足激活条件；-在不满足激活条件时重复步骤S1；-S2：将SCR催化器下游的测定的NOx质量流量积分，将SCR催化器上游的测定的NOx质量流量积分以及将SCR催化器下游的算出的NOx物质流量积分；-S3：确定是否满足积分的结束条件；-在不满足结束条件时重复步骤S3；-S4：结合公式来确定SCR催化器的效率，其中，采用来自步骤S2的积分：其中，η表示效率，表示SCR催化器下游的测定的质量流量的积分表示算出的质量流量的积分，表示SCR催化器上游的测定的质量流量的积分，并且t0和t1表示积分时间值；-S5：评估SCR催化器效率偏差是否大于或小于预定极限值，其中，当该偏差大于极限值时，OBD系统发出警报，并且当该偏差小于极限值时，该OBD系统表示正常排放；-S6：当该偏差小于极限值时，消除积分值并开始步骤S1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，SCR催化器下游的测定的NOx质量流量通过以下公式来确定：其中，Mf(NOx)DsAct表示以g/s为单位的SCR催化器下游的测定的NOx质量流量，Cds(NOx)表示由在SCR催化器下游的传感器测量的以ppm为单位的NOx真实浓度，Mf(Exh)表示以kg/h为单位的排放气体的真实质量流量，Molar(NOx)表示NOx摩尔质量，Molar(Exh)表示排放气体摩尔质量。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，SCR催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔敏·瓦博尼希，阿洛伊斯·达宁格，
申请(专利权)人：AVL里斯脱有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT