用于监视SCR废气后处理机构的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于监视SCR废气后处理机构(12)的装置和方法。该方法包括，监视所述SCR废气后处理机构的还原剂量‑氮氧化物转化‑比例特别是氨量‑氮氧化物转化‑比例。所述氮氧化物转化利用与氨的交叉敏感性来检测或确定。该方法还包括，基于所监视的所述还原剂量‑氮氧化物转化‑比例来确定氨逃逸状态。该方法可以提供如下优点：它可简单地执行，且可以简单的方式实施。

Method and device for monitoring SCR exhaust gas reprocessing mechanism

【技术实现步骤摘要】
用于监视SCR废气后处理机构的方法和装置
本专利技术涉及用于在出现氨逃逸状态方面监视SCR废气后处理机构的方法和装置。
技术介绍
为了减少例如内燃机的废气中的氮氧化物，可以使用所谓的SCR废气后处理机构。在SCR废气后处理机构中，通常将尿素水溶液喷射到废气流中。由尿素水溶液可以通过水解反应产生氨和CO2。氨可以在SCR废气后处理机构的SCR催化器中与存在于废气中的氮氧化物反应，以还原氮氧化物。特别地，这里可以形成双原子的氮和水。尿素水溶液应经过配给，使得不出现氨过量配给。在氨过量配给时，可能发生所谓的氨逃逸(Ammoniakschlupf)，其中，氨仍然在SCR催化器的下游在废气中被携带。US2017/0306827A1公开了一种系统，其由排气系统和控制器组成，该排气系统具有用于选择性催化还原(SCR)的催化器。求取流过排气系统的废气的氨与NOx的比值(ANR值)。NH3逃逸值指明了在SCR催化器之后排气系统的NH3逃逸，该逃逸值通过在SCR催化器下游的NH3传感器求取。US2005/0282285A1公开了一种用于控制把氨输送给SCR催化器的输送率的方法，包括调节氨输送率和规定氨输送率的离散脉冲。分析在SCR催化器之后的NOx传感器的输出值，以便确定是否出现了氨逃逸。WO2011/112985A1公开了一种方法，该方法规定了在一系列的工作点在氨与NOx的比例(ANR)减小时的SCR后处理系统的工作。该方法还包括，确定对应于每个ANR工作点的DeNOx效率。该方法还包括，确定还原矫正值，作为对与每个ANR工作点对应的DeNOx效率值的反应，并提供还原喷射指令，作为对还原矫正值的反应。其它采用的方法例如由WO2016/018886A1、DE112014005463T5、WO2015/092225A1、WO2015/095332A1和EP2734718B1已知。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，规定一种替代和/或改善的用于监视SCR废气后处理机构的方法。特别是要以简单的方式来实现确定出氨逃逸状态。目的尤其在于，识别出由与氨具有交叉敏感性的氮氧化物传感器测得的值是否也具有氨份额。该目的通过独立权利要求的特征得以实现。有利的改进在从属权利要求和说明书中给出。该方法用于监视SCR废气后处理机构。该方法包括，监视SCR废气后处理机构的还原剂量-氮氧化物转化(Stickoxidumsatz)-比例、特别是氨量-氮氧化物转化-比例(例如ANR值＝ammoniatoNOxratio(氨与NOx之比))。氮氧化物转化利用与氨的交叉敏感性来检测或确定。该方法还包括，基于所监视的还原剂量-氮氧化物转化-比例来确定氨逃逸状态。由于氮氧化物转化利用对氨的交叉敏感性来确定，所以在还原剂量-氮氧化物转化-比例异常、特别是太大时可以识别出出现了氨逃逸。该方法可简单地执行，且能够以简单的方式实施，因为有益地只需要还原剂量和氮氧化物转化这些参数来进行监视。由此无需或者几乎无需附加的设备技术来实施该方法。由于该方法简单，其也比较稳定。如果出现了氨逃逸，则所检测的或确定的氮氧化物转化——其作为还原剂量-氮氧化物转化-比例的除数——由于与氨的交叉敏感性而特别是在短时间内较小或相当小。结果，还原剂量-氮氧化物转化-比例特别是在短时间内变得相当大或更大。这种异常现象可以在监视时识别出来，并且被识别为氨逃逸。附加地，本方法防止在出现氨逃逸时导致配给更多的还原剂，因为所检测的或确定的氮氧化物转化由于与氨的交叉敏感性而错误地表现出氮氧化物转化太小，对此通常通过提高还原剂量来做出反应。特别地，可以仅仅基于所监视的还原剂量-氮氧化物转化-比例来确定氨逃逸状态。也可行的是，例如考虑内燃机的和/或SCR废气后处理机构的其它运行参数，以便例如排除所监视的氨量-氮氧化物转化-比例的变化会归因于变化的运行参数(例如提高的废气量、提高的还原剂量等)的情况。有益地，这里所用的术语“还原剂”可以例如是指为了还原氮氧化物而可喷射到废气中的流体(例如尿素水溶液)、位于该流体中的组成部分(例如尿素)和/或例如在喷射之后可由流体形成的氨。可行的是，氮氧化物转化作为在SCR催化器上游的废气的第一氮氧化物值和在SCR催化器下游的废气的第二氮氧化物值的差得到，其中，第二氮氧化物值利用与氨的交叉敏感性予以检测。特别地，还原剂量和氮氧化物转化可以涉及相同的时段，从而利用所监视的还原剂量-氮氧化物转化-比例可以检测到多大的还原剂量导致了多大的氮氧化物转化。如这里所用的，例如SCR催化器和SCR废气后处理机构中的缩写“SCR”可以是指“选择性催化还原”(英文：scr-selctivecatalyticreduction)。应认识到，尽管这里采用了术语氮氧化物、氮氧化物值、氮氧化物传感器、氮氧化物含量、氮氧化物份额、氮氧化物转化等，它们由于与氨的交叉敏感性而可以是指特别是当出现氨逃逸时、氮氧化物和氨的组合物。有益地，在SCR废气后处理机构的运行中持久地监视还原剂量-氮氧化物转化-比例。在一个优选的实施例中，如果还原剂量-氮氧化物转化-比例处于特别是预先确定的允许的范围之外，则确定出氨逃逸状态。替代地或附加地，如果还原剂量-氮氧化物转化-比例处于特别是预先确定的允许的范围之外长达预先确定的持续时间，则确定出氨逃逸状态。所述允许的范围和/或持续时间可以预先确定，并且例如存储在监视机构中。考虑到该持续时间可以实现使得暂时性的异常测值和测量误差不会导致错误地确定出氨逃逸状态。在另一个优选的实施例中，如果还原剂量-氮氧化物转化-比例大于预先确定的极限值，则确定出氨逃逸状态。替代地或附加地，如果还原剂量-氮氧化物转化-比例大于预先确定的极限值长达预先确定的时间，则确定出氨逃逸状态。所述极限值和/或持续时间可以预先确定，并且例如存储在监视机构中。考虑到该时间可以实现使得暂时性的异常测值和测量误差不会导致错误地确定出氨逃逸状态。也可行的是，氮氧化物转化和/或用于确定氮氧化物转化的氮氧化物值作为多次、特别是相继地进行的测量的平均值被使用。在另一个实施例中，该方法包括，基于所监视的还原剂量-氮氧化物转化量比例来确定或估计氨逃逸量。例如，所监视的还原剂量-氮氧化物转化-比例越大，氨逃逸量就会被确定或估计得越大。为此可以采用例如根据经验求取的例如表格、公式等形式的数据。估计氨逃逸量可以用于采取适当的经调整的应对措施。在一个实施方式中，基于检测被供应给或者待被供应给用于喷射的还原剂喷射器的流体、特别是尿素水溶液的组分，来检测或确定还原剂量特别是氨量。在一种改进中，检测流体的水份额、水含量、尿素份额和/或尿素含量。例如，可以基于检测流体中的尿素份额来求取由此可以形成多少氨。也可行的是，例如检测水份额，并推断出尿素份额(例如为1-水份额)。在另一实施方式中，特别是针对尿素水溶液对流体箱中的组分进行检测。在一种设计变型中，基于检测流体特别是尿素水溶液的被供应给或者被喷射到用于喷射的还原剂喷射器的流体量，来检测或确定还原剂量特别是氨量。在一种改进中，借助流量传感器(例如尿素水溶液-流量传感器)和/或借助流体箱(例如尿素水溶液箱)的液位传感器、通过检测还原剂喷射器的运行参数、通过检测流体泵(例如尿素水溶液-泵)的运行参数，来进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监视SCR废气后处理机构(12)的方法，包括：监视所述SCR废气后处理机构(12)的还原剂量‑氮氧化物转化‑比例、特别是氨量‑氮氧化物转化‑比例，其中，所述氮氧化物转化利用与氨的交叉敏感性来检测或确定；以及基于所监视的所述还原剂量‑氮氧化物转化‑比例来确定氨逃逸状态。

【技术特征摘要】
2018.03.23 DE 102018106952.91.一种用于监视SCR废气后处理机构(12)的方法，包括：监视所述SCR废气后处理机构(12)的还原剂量-氮氧化物转化-比例、特别是氨量-氮氧化物转化-比例，其中，所述氮氧化物转化利用与氨的交叉敏感性来检测或确定；以及基于所监视的所述还原剂量-氮氧化物转化-比例来确定氨逃逸状态。2.如权利要求1所述的方法，其中：如果所述还原剂量-氮氧化物转化-比例处于特别是预先确定的允许的范围之外，则确定出氨逃逸状态；和/或，如果所述还原剂量-氮氧化物转化-比例处于特别是预先确定的允许的范围之外长达预先确定的时间，则确定出氨逃逸状态。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中：如果所述还原剂量-氮氧化物转化-比例大于预先确定的极限值，则确定出氨逃逸状态；和/或，如果所述还原剂量-氮氧化物转化-比例大于预先确定的极限值长达预先确定的持续时间，则确定出氨逃逸状态。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：基于所监视的所述还原剂量-氮氧化物转化-比例来确定或估计氨逃逸量。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中：基于检测被供应给或者待被供应给用于喷射的还原剂喷射器(16)的流体、特别是尿素水溶液的组分来检测或确定还原剂量特别是氨量。6.如权利要求5所述的方法，其中：检测流体的水份额、水含量、尿素份额和/或尿素含量；和/或，特别是针对尿素水溶液对流体箱(18)中的组分进行检测。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中：基于检测被供应给或者被喷射到用于喷射的还原剂喷射器(16)的流体特别是尿素水溶液的流体量来检测或确定还原剂量特别是氨量。8.如权利要求7所述的方法，其中：借助流量传感器和/或借助流体箱(18)的液位传感器、通过检测还原剂喷射器的运行参数、通过检测流体泵(20)的运行参数，来进行流体量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·格伦贝克，
申请(专利权)人：曼卡车和巴士股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE