用于SCR催化净化器的诊断方法技术

本发明专利技术涉及一种用于SCR催化净化器的诊断方法，在该SCR催化净化器中根据两个积分之商来确定（26）该SCR催化净化器的储存效率。第一积分是经建模的在SCR催化净化器下游的氮氧化物量与所测量到的在SCR催化净化器下游的氮氧化物量和氨量之和的差的积分。第二积分是被配料到SCR催化净化器中的氨量或者被过量配料到SCR催化净化器中的氨量的积分。

【技术实现步骤摘要】
用于SCR催化净化器的诊断方法
本专利技术涉及一种用于SCR催化净化器的诊断方法。本专利技术还涉及：一种计算机程序，该计算机程序实施该方法的每个步骤；以及一种存储该计算机程序的机器可读存储介质。最后，本专利技术涉及一种电子控制设备，该电子控制设备被设立为实施该方法。
技术介绍
为了使内燃机、尤其是柴油机的废气中的氮氧化物还原，可以使用SCR催化净化器（选择性催化还原（selectivecatalyticreduction））。在该SCR催化净化器中，催化净化器表面上的氮氧化物分子在存在氨作为还原剂的情况下被还原成元素氮。还原剂在SCR催化净化器的上游以释放氨的还原剂溶液（尿素水溶液；HWL）的形式被注射到内燃机的排气管路中。在很多国家，OBD（OnBoardDiagnose（车载诊断））法规要求对SCR催化净化器进行监控。如果SCR催化净化器老化或者SCR催化净化器损坏，使得该SCR催化净化器的使氮氧化物还原的能力下降，则这必须被告知该SCR催化净化器建造于其中的机动车的驾驶员，以便该驾驶员可以去修理厂。大多通过分析在SCR催化净化器的上游和下游的氮氧化物质量流来对老化或损坏的SCR催化净化器进行监控。为此所需的氮氧化物浓度借助于氮氧化物传感器来测量，不过所述氮氧化物传感器对氨具有交叉敏感性并且因此显示氮氧化物和氨的总和信号。因此，在SCR催化净化器的下游的氮氧化物传感器的传感器信号的升高不仅可表明由于氮氧化物转化率下降而引起的氮氧化物浓度的升高而且可表明由于纯氨的渗透（Durchbruch）而引起的氨浓度的升高。因为不可能对氮氧化物和氨直接进行区分，所以氮氧化物转化量可能显得比其实际情况差，使得可能发生错误诊断。用于监控SCR催化净化器的方法可分为被动和主动方法。在被动方法中，不干预配料策略并且借此尤其是不干预SCR催化净化器的氨料位。在此，在运行阶段进行诊断，在所述运行阶段能够在完好无损的SCR催化净化器与有缺陷的SCR催化净化器之间进行足够良好的区分。如果被动方法的精度不足以在完好无损的SCR催化净化器与有缺陷的SCR催化净化器之间做出足够鲁棒的区分，则可以转换到主动方法，在该主动方法中，借助于对还原剂配料量的主动干预来建立用于鲁棒诊断的有利条件。在DE102007040439A1中描述了一种主动监控策略。该方法利用了SCR催化净化器的如下特性：该SCR催化净化器的NH3储存能力随着老化发展而下降。SCR催化净化器首先通过化学计量过量的还原剂配料用还原剂来填充，直至可达到的最大氨储存能力，该化学计量过量的还原剂配料也被称作过量配料。达到最大储存能力与否通过纯氨在SCR催化净化器后面的渗透来识别。这也被称作氨泄漏并且能基于氮氧化物传感器对于氨来说的交叉敏感性来测量。紧接着，相对于正常配料而言使还原剂配料减小，使得发生欠配料或者该还原剂配料完全被切断。在该排空测试中，所储存的氨量由于氮氧化物还原而又逐渐被减少。通过确定在排空测试期间的SCR效率，可以间接确定可用的氨储存能力。
技术实现思路
用于SCR催化净化器的诊断方法所基于的认识在于：SCR催化净化器的被称作储存效率的值相比于在到目前为止的诊断方法中使用的特征量而言是用于评估SCR催化净化器是完好无损还是有缺陷的更好的特征。在此，SCR催化净化器的储存效率是由两个积分之商所确定的值。第一积分是在SCR催化净化器下游的氨量的积分，该第一积分尤其位于商的分子中。第二积分是被配料到SCR催化净化器中的氨量或者被过量配料到SCR催化净化器中的氨量的积分，该第二积分尤其位于商的分母中。在此，被过量配料的氨量被理解为按照模型对于SCR催化净化器中的氮氧化物还原来说所需的氨量与实际被配料的氨量之差。在确定被配料的氨量或者被过量配料的氨量的情况下，优选地考虑BPU（bestpartunacceptable（最好部分不可接受））的水解能力。这考虑到老化的SCR催化净化器只能将HWL部分地水解成氨的事实。接着，被配料的HWL量可以通过与温度相关的特性曲线被换算成在SCR催化净化器中被配料或被过量配料的氨量。在利用氮氧化物传感器对所要监控的SCR催化净化器前面和后面的氮氧化物浓度的常规测量的情况下，如果在所要监控的SCR催化净化器后面在废气中不存在氨，则到目前为止被用于SCR诊断的值在常规意义上对应于SCR催化净化器的氮氧化物转换率。不过，如果在废气中存在氨，则该份额被传感器错误地解读为氮氧化物并且因此没有计算出实际氮氧化物转换率，而是计算出更低的值。例如基于模型对氮氧化物传感器信号的修正容易出错并且导致监控结果的更大范围扩散。通过分析配料阶段或过量配料阶段来减小该效果，因为这里通常主要对氨进行探测。在使用储存效率的情况下的诊断方法特别良好地适合于监控在具有两个依次建造的SCR催化净化器的排气系统中的靠近发动机的SCR催化净化器、例如布置在颗粒过滤器上的SCR催化净化器（SCRF），因为在该第一SCR催化净化器后面在废气中的氨份额高于在第二SCR催化净化器后面或者在单个SCR催化净化器后面的氨份额并且因此效率计算的不精确度趋向于更高。此外，在正常情况下，在废气中在第一SCR催化净化器前面的废气的氨份额已知，因为该氨份额直接根据进入排气管路中的配料而得到。然而，该诊断方法原则上也可以被用于在具有两个SCR催化净化器的系统中的第二SCR催化净化器。这尤其是当在这两个SCR催化净化器之间使用第二配料阀时有意义。该方法尤其可以以四个不同的实施方式来实现：在作为被动诊断方法的第一实施方式中，如果识别出了SCR催化净化器的氨过量配料阶段，则执行该被动诊断方法。在这种情况下，第二积分是被过量配料到SCR催化净化器中的氨量的积分。该方法的该实施方式尤其适合于识别老化的SCR催化净化器，该SCR催化净化器作为第一SCR催化净化器建造在具有多个SCR催化净化器的SCR催化净化系统中。在该诊断方法的另一被动实施方式中，如果识别出了SCR催化净化器的氨配料阶段，则执行该诊断方法。不过，第二积分是整个被配料到SCR催化净化器中的氨量的积分。该方法的该实施方式尤其适合于识别如下SCR催化净化器的完全失灵，该SCR催化净化器作为第二SCR催化净化器建造在具有多个SCR催化净化器的系统中。在该诊断方法的这两个被动实施方式中，优选的是：在第一时间段内识别氨过量配料阶段或者氨配料阶段。接着，第一积分和第二积分分别在第二时间段内被求得，该第二时间段长于第一时间段，以便这样达到能够实现鲁棒诊断的分析时间。第一时间段的长度尤其可以通过被配料到SCR催化净化器中的氨量、废气质量流、氮氧化物质量流或者在SCR催化净化器上游的废气中的氮氧化物浓度来确定。在该诊断方法的第三实施方式中，为了执行该诊断方法而将氨主动地过量配料到SCR催化净化器中。第二积分是被过量配料到SCR催化净化器中的氨量的积分。该诊断方法的该实施方式尤其适合于识别老化的SCR催化净化器，该SCR催化净化器作为第一SCR催化净化器建造在具有多个SCR催化净化器的系统中。在该诊断方法的第四实施方式中，将氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于SCR催化净化器（12）的诊断方法，在所述SCR催化净化器中根据两个积分之商来确定（26）所述SCR催化净化器（12）的储存效率，其中/n- 第一积分是在所述SCR催化净化器（12）下游的氨量的积分；并且/n- 第二积分是被配料到所述SCR催化净化器（12）中的氨量或者被过量配料到所述SCR催化净化器（12）中的氨量的积分。/n

【技术特征摘要】
20191214 DE 102019219645.41.一种用于SCR催化净化器（12）的诊断方法，在所述SCR催化净化器中根据两个积分之商来确定（26）所述SCR催化净化器（12）的储存效率，其中
-第一积分是在所述SCR催化净化器（12）下游的氨量的积分；并且
-第二积分是被配料到所述SCR催化净化器（12）中的氨量或者被过量配料到所述SCR催化净化器（12）中的氨量的积分。


2.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，如果识别出了所述SCR催化净化器（12）的氨过量配料阶段，则执行所述诊断方法，其中所述第二积分是被过量配料到所述SCR催化净化器（12）中的氨量的积分。


3.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，如果识别出了所述SCR催化净化器（12）的氨配料阶段，则执行所述诊断方法，其中所述第二积分是被配料到所述SCR催化净化器（12）中的氨量的积分。


4.根据权利要求2或3所述的诊断方法，其特征在于，如果在第一时间段（31）内识别出了氨过量配料阶段或氨配料阶段，则执行所述诊断方法，其中所述第一积分和所述第二积分分别在第二时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·纳格尔，A·弗兰兹，B·葛尔默，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE