用于机动车辆的排气处理系统技术方案

本发明专利技术涉及用于机动车辆的排气处理系统，排气处理系统具有：用于选择性催化还原的第一催化器；用于选择性催化还原的第二催化器；位于第一催化器之前的、用于检测第一氮氧化物值的第一氮氧化物传感器；位于第一与第二催化器之间的、用于检测第二氮氧化物值的第二氮氧化物传感器；位于第二催化器之后的、用于检测第三氮氧化物值的第三氮氧化物传感器；电子分析装置，用于：基于第一和第二氮氧化物值计算第一催化器的第一效率，基于第二和第三氮氧化物值计算第二催化器的第二效率，并且基于第一和第三氮氧化物值计算排气处理系统的总效率；以及用于基于分配矩阵获取故障原因的故障确定单元，分配矩阵基于第一效率、第二效率以及总效率分配故障原因。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车辆的排气处理系统
本专利技术涉及一种用于机动车辆的排气处理系统和一种用于确定排气处理系统中的故障原因的方法。
技术介绍
在用于选择性催化还原(SCR-SelectiveCatalyticReduction)的催化器中，根据法律必须监控催化器是否具备所要求的降低氮氧化物的能力。此外，必须监控排气系中的氮氧化物传感器是否正常地发挥作用。在技术上困难的是，如何区分有缺陷的催化器、有缺陷的氮氧化物传感器和用于还原剂的有缺陷的配量系统，因为在此出现相同的状况、例如较低的氮氧化物转化率。在柴油排气系中(该柴油排气系包括两个彼此相继的主动配量的催化器和三个氮氧化物传感器)这种挑战是特别大的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于以技术上简单的方式和方法并且以高准确度来确定排气处理系统中的故障原因。根据第一方面，该目的通过一种用于机动车辆的排气处理系统来实现，所述排气处理系统具有：用于选择性催化还原的第一催化器；用于选择性催化还原的第二催化器；位于所述第一催化器之前的、用于检测第一氮氧化物值的第一氮氧化物传感器；位于所述第一与第二催化器之间的、用于检测第二氮氧化物值的第二氮氧化物传感器；位于所述第二催化器之后的、用于检测第三氮氧化物值的第三氮氧化物传感器；以及电子分析装置，其用于：基于所述第一和第二氮氧化物值来计算所述第一催化器的第一效率，基于所述第二和第三氮氧化物值来计算所述第二催化器的第二效率，并且基于所述第一和第三氮氧化物值来计算所述排气处理系统的总效率；以及用于基于分配矩阵来获取故障原因的故障确定单元，所述分配矩阵基于所述第一效率、所述第二效率以及所述总效率来分配故障原因。由此实现了技术上的优点，使得能够快速地、以简单的方式、并且可靠地获取排气处理系统的单独部件的可能故障原因或缺陷。排气处理系统的失效的部件可以容易地被识别出来。这些部件在此包括催化器或用于将含水的尿素溶液喷射到催化器中的喷射系统。在排气处理系统的技术上有利的实施方式中，电子分析装置包括用于存储分配矩阵的数据存储器。由此例如实现了技术上的优点，使得能够持久地存储分配矩阵。在排气处理系统的另一种技术上有利的实施方式中，电子分析装置包括用于更新分配矩阵的数据接口。由此例如实现了技术上的优点，使得在稍后的时刻能够进行改变和匹配。在排气处理系统的另一种技术上有利的实施方式中，排气处理系统包括用于检测第一催化器的第一温度的第一温度传感器以及用于检测第二催化器的第二温度的第二温度传感器。由此例如实现了技术上的优点，从而获取用于获取故障原因的其他数据。在排气处理系统的另一种技术上有利的实施方式中，电子分析装置被设计成用于附加地基于第一和第二温度来确定故障原因。由此例如实现了技术上的优点，使得能够更准确地识别排气处理系统的单独的有缺陷的部件。在排气处理系统的另一种技术上有利的实施方式中，分配矩阵被用于基于第一和第二温度来确定故障原因。由此例如同样实现了技术上的优点，使得快速地并且以少的步骤来获取所述故障原因。在排气处理系统的另一种技术上有利的实施方式中，电子分析装置是由数字电子电路或由软件模块构成的。由此例如实现了技术上的优点，使得能够快速地处理输出信息。根据第二方面，该目的通过一种用于确定排气处理系统中的故障原因的方法来实现，所述方法具有以下步骤：检测位于用于选择性催化还原的第一催化器之前的第一氮氧化物值；检测位于用于选择性催化还原的所述第一催化器与所述第二催化器之间的第二氮氧化物值；检测位于用于选择性催化还原的所述第二催化器之后的第三氮氧化物值；基于所述第一和第二氮氧化物值来计算所述第一催化器的第一效率，基于所述第二和第三氮氧化物值来计算所述第二催化器的第二效率，并且基于所述第一和第三氮氧化物值来计算所述排气处理系统的总效率；并且基于分配矩阵来获取故障原因，所述分配矩阵基于第一效率、第二效率和总效率来分配故障原因。由此实现了与根据第一方面的排气处理系统相同的技术上的优点。在该方法的一种技术上有利的实施方式中，附加地基于第一催化器和/或第二催化器的温度来确定故障原因。由此例如同样实现了技术上的优点，从而获取用于获取故障原因的其他数据。在该方法的另一种技术上有利的实施方式中，将分配矩阵用于基于第一和第二温度来确定所述分配矩阵。由此例如同样实现了技术上的优点，使得快速地并且以少的步骤来获取所述故障原因。在该方法的另一种技术上有利的实施方式中，经由数据接口来更新分配矩阵。由此例如实现了技术上的优点，使得在稍后的时刻能够进行改变和匹配。附图说明在附图中展示了本专利技术的多个实施例并且以下将对其进行更详细的说明。附图示出：图1示出了排气处理系统的示意图；图2示出了用于获取故障原因的分配矩阵；以及图3示出了用于确定排气处理系统中的故障原因的方法的框图。具体实施方式图1示出了排气处理系统100的示意图。排气处理系统100被集成在车辆的柴油排气系109中并用于清洁排气。排气处理系统100包括用于选择性催化还原的第一催化器101-1和用于选择性催化还原的第二催化器101-2。这两个催化器101-1和101-2相继地布置在柴油排气系109中，使得能够执行用于排气的双重选择性催化反应。通过选择性催化还原，排气中的氮氧化物NOx被还原。为此目的，使用含水的尿素溶液。尿素溶液以配量的方式被喷射器喷射到具有系统压力的排气流中。在钛涂层的SCR催化器中，氨从170度的排气温度开始将一氧化氮和二氧化氮还原为氮气和水蒸气。催化器101-1和101-2上的化学反应是选择性的，使得优选还原氮氧化物NO、NO2，而将二氧化硫氧化为三氧化硫等不期望的副反应在很大程度上得到抑制。为确定排气处理前后的氮氧化物值，排气处理系统100包括多个氮氧化物传感器103-1、...、103-3。氮氧化物传感器103-1、...、103-3包括例如陶瓷的金属氧化物，所述金属氧化物可以承受排气流中的温度。氮氧化物传感器103-1、...、103-3获取排气流中的氮氧化物值、例如NO值或NO2值。第一氮氧化物传感器103-1布置在第一催化器101-1的前方，并用于检测排气处理之前排气流中的第一氮氧化物值NOx-1。第二氮氧化物传感器103-2布置在第一与第二催化器101-1和101-2之间，并用于检测催化器101-1和101-2之间的排气流中的第二氮氧化物值NOx-2。第三氮氧化物传感器103-3布置在第二催化器101-2之后，并用于检测在由排气处理系统100处理之后排气流中的第三氮氧化物值NOx-3。氮氧化物传感器103-1、...、103-3经由数据线电连接到电子分析装置105，使得可以将所测量的氮氧化物值传输给该电子分析装置。电子分析装置105分析氮氧化物值并用于确定可能的故障原因。为此，电子分析装置105可以计算第一催化器101-1的效率、第二催化器101-2的效率、或排气处理系统100的总效率。例如，可以通过将第一氮氧化物值除以第二氮氧化物值来获取第一催化器101-1的效率。例如，可以通过将第二氮氧化物值除以第三氮氧化物值来获取第二催化器101-2的效率。例如，可以通过将第一氮氧化物值除以第三氮氧化物值来获取排气处理系统100的总效率。电子分析装置105例如是由数字电子电路或软件模块构成的。分析装置105本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的排气处理系统(100)，所述排气处理系统具有：用于选择性催化还原的第一催化器(101‑1)；用于选择性催化还原的第二催化器(101‑2)；位于所述第一催化器(101‑1)之前的、用于检测第一氮氧化物值(NOx‑1)的第一氮氧化物传感器(103‑1)；位于所述第一与第二催化器(101‑1；101‑2)之间的、用于检测第二氮氧化物值(NOx‑2)的第二氮氧化物传感器(103‑2)；位于所述第二催化器(101‑2)之后的、用于检测第三氮氧化物值(NOx‑3)的第三氮氧化物传感器(103‑3)；以及电子分析装置(105)，其用于：基于所述第一和第二氮氧化物值(NOx‑1；NOx‑2)来计算所述第一催化器(101‑1)的第一效率，基于所述第二和第三氮氧化物值(NOx‑2；NOx‑3)来计算所述第二催化器(101‑2)的第二效率，并且基于所述第一和第三氮氧化物值(NOx‑1；NOx‑3)来计算所述排气处理系统(100)的总效率；以及用于基于分配矩阵(200)来获取故障原因的故障确定单元(113)，所述分配矩阵基于所述第一效率、所述第二效率以及所述总效率来分配故障原因。

【技术特征摘要】
2017.10.23 DE 102017124757.21.一种用于机动车辆的排气处理系统(100)，所述排气处理系统具有：用于选择性催化还原的第一催化器(101-1)；用于选择性催化还原的第二催化器(101-2)；位于所述第一催化器(101-1)之前的、用于检测第一氮氧化物值(NOx-1)的第一氮氧化物传感器(103-1)；位于所述第一与第二催化器(101-1；101-2)之间的、用于检测第二氮氧化物值(NOx-2)的第二氮氧化物传感器(103-2)；位于所述第二催化器(101-2)之后的、用于检测第三氮氧化物值(NOx-3)的第三氮氧化物传感器(103-3)；以及电子分析装置(105)，其用于：基于所述第一和第二氮氧化物值(NOx-1；NOx-2)来计算所述第一催化器(101-1)的第一效率，基于所述第二和第三氮氧化物值(NOx-2；NOx-3)来计算所述第二催化器(101-2)的第二效率，并且基于所述第一和第三氮氧化物值(NOx-1；NOx-3)来计算所述排气处理系统(100)的总效率；以及用于基于分配矩阵(200)来获取故障原因的故障确定单元(113)，所述分配矩阵基于所述第一效率、所述第二效率以及所述总效率来分配故障原因。2.根据权利要求1所述的排气处理系统(100)，其中所述电子分析装置(105)包括用于存储所述分配矩阵(200)的数据存储器(111)。3.根据前述权利要求之一所述的排气处理系统(100)，其中所述排气处理系统(100)包括用于检测所述第一催化器(101-1)的第一温度的第一温度传感器(107-1)以及用于检测所述第二催化器(101-2)的第二温度的第二温度传感器(107-2)。4.根据权利要求3所述的排气处理系统(...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿伦·穆图卡鲁潘，亨宁·格罗·佩特里，
申请(专利权)人：FEV欧洲有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE