对用来减少氮氧化物的含氨还原剂溶液的质量进行确定的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于对还原剂溶液的质量进行确定的方法，所述还原剂溶液用于减少氮氧化物且含氨。在该方法中，操控计量单元（14）以将能预先规定的预期剂量（D）的还原剂溶液输出到内燃机排气中，借助布置在SCR排气净化系统（21）的SCR催化器（20）下游的、对氨具有交叉灵敏度的NOX传感器（17）来确定与SCR催化器（20）的效率（ε）至少相互关联的效率参数，将该效率参数与一能预先规定的限值进行对比。其中在第一方法步骤中在常规计量运行中规定第一预期剂量（D）和第一限值。在通过所述对比确定出效率参数对应于SCR排气净化系统（21）的功能不符合规定的情况下，在第二方法步骤中转换到诊断运行，在所述诊断运行中在第一时间段中规定一与所述第一预期剂量（D）相比提高的第二预期剂量（D）和第二限值。如果在经过了所述第一时间段后确定出效率参数与第二限值间存在一能预先规定的偏差，则在第三方法步骤中执行对SCR催化器的调制并且接下来在作为第四方法步骤的适配运行中，在能预先规定的第二时间段中规定第三预期剂量（D）和第三限值。如果在经过了所述第二时间段后确定出所述效率参数与第三限值之间存在一能预先规定的偏差，则诊断出还原剂溶液的质量缺陷。
【专利说明】对用来减少氮氧化物的含氨还原剂溶液的质量进行确定的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对还原剂溶液的质量(品质)进行确定的方法，所述还原剂溶液用于在内燃机的SCR排气净化系统中减少氮氧化物且含氨。
【背景技术】
[0002]为了在催化剂支持下从内燃机的排气中除去氮氧化物(NOx)已知的是，向内燃机的排气添加尿素水溶液作为含氨(NH3)的还原剂。在热排气中，通过热解和/或水解来释放出NH3作为在所谓的SCR催化器(选择性催化还原催化转化器)上的NOx还原(反应)方面的实际的选择性还原剂。在此，产生了这一问题，即所确定的还原剂剂量匹配于理想的净化效率，其中此外还应该避免过度计量，所述过度计量可能会导致不希望的NH3逸出(Schlupf)。此外，还原剂中氨或尿素的浓度必然会决定性地影响待调节的剂量。为了对这一影响参数加以考虑，已经提出了不同的基于传感器的诊断方法用来对还原剂溶液的由氨或尿素的浓度所决定的质量进行确定，然而这带来相应的硬件投入。
[0003]为了避免所述投入，在DE102007022594中提出，在一定的运行条件下借助在SCR催化器下游确定出的氨逸出来对还原剂溶液的质量进行评估。然而通常期望的是:将跟随内燃机排气的有害物质排出以及氨逸出维持在尽可能低的水平。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的任务在于提出一种方法，借助该方法可以以低设备投入的方式在很大程度上避免有害排放的情况下得出关于还原剂溶液的——尤其是降低的——质量尽可能可靠的报告，所述还原剂溶液用于减少氮氧化物。
[0005]所述任务通过具有权利要求1所述特征的方法来解决。
[0006]在根据本发明的、用于对在内燃机SCR排气净化系统中减少氮氧化物的含氨还原剂溶液的质量进行确定的方法中，操控计量单元以将能预先规定的预期剂量的还原剂溶液输出到内燃机排气中，借助布置在SCR排气净化系统的SCR催化器下游的、对氨具有交叉灵敏度(Querempfindlichkeit)的NOx传感器来确定与SCR催化器的效率至少相关联的效率参数，将该效率参数与一能预先规定的限值进行对比。在第一方法步骤中在常规计量运行中规定第一预期剂量和第一限值。在通过所述对比确定出效率参数对应于SCR排气净化系统的功能不符合规定的情况下，中断常规计量运行并且在第二方法步骤中转换到诊断运行，在所述诊断运行中在第一时间段中规定一与所述第一预期剂量相比提高的第二预期剂量和第二限值。如果在经过了所述第一时间段后确定出效率参数与第二限值间存在一能预先规定的偏差，则在第三方法步骤中执行对SCR催化器的调制:使得储存在SCR催化器中的氨量低于一能预先规定的存储量限值。接下来在作为第四方法步骤的适配运行中，在能预先规定的第二时间段中规定第三预期剂量和第三限值，其中如果在经过了所述第二时间段后确定出所述效率参数与第三限值之间存在一能预先规定的偏差，则诊断出还原剂溶液的质量缺陷。
[0007]主要可以考虑尿素、氨基甲酸铵、甲酸铵和/或有能力分解出NH3的类似物质作为还原剂,所述还原剂尤其以水溶液的形式存在。所述还原剂溶液可以借助计量单元以纯态或气溶胶雾的形式供给给排气，所述计量单元在SCR排气净化系统的相应的排气管路中布置在SCR催化器的上游。所述计量单元优选以具有一个或多个喷嘴口的计量阀的形式构成。所述SCR催化器优选作为挤出的满催化器(Vollkatalysator)形式的、基于钨氧化物或钒氧化物(五氧化二钒)的蜂窝体或者作为其于含铜或铁的沸石的、涂布沸石的催化器。已知的是，这种催化器类型可以存储大量的NH3，其中所储存的NH3作为反应物(Reaktionspartner)与排气输入的NOx进行还原反应。接下来讨论储存在SCR催化器中的NH3量以及NH3填充状态。优选考虑一个相对的参数作为NH3填充状态,该参数参照当前条件下最大能储存的NH3量指示出所存储的NH3量。
[0008]借助布置在SCR催化器下游的、对NOx和NH3具有灵敏度的NOx传感器，确定出与SCR催化器的效率至少相关联的效率参数。通过一般地且优选为在短时间区间中连续或反复进行的、所确定的效率参数与能预先规定的限值(在常规的计量运行中专指能预先规定的第一限值)之间的对比，实现对SCR排气净化系统功能的监测，并且尤其实现了对SCR催化器功能的监测。在此，所述效率参数优选为与SCR催化器的NOx转化能力相关的参数，或通过NOx传感器的信号值表示出来。此外借助所述NOx传感器，SCR催化器的且对NOx转化具有决定性意义的册13填充状态可以得到检查，并且其作为效率参数得到考虑。在常规的计量运行中，还原剂的剂量持续地被匹配成:使效率参数处于可以预先给定的值域内。NOxR化的不足或还原剂的剂量不足可以例如通过NH3浓度的上升来识别出并且必要时通过对所述剂量的调整得到修正。SCR催化器的NH3储存能力的减小或过度计量可以通过NH3浓度的上升来识别，并且在必要时同样通过对所述剂量的调整得到修正。
[0009]如果所确定出的效率参数围绕预期值处于可以预先规定的范围内，则可以得出SCR排气净化系统的功能符合规定并且通常不存在中断或取消常规计量运行的起因。然而，如果所述对比尤其由于超出了第一限值而得出SCR排气净化系统存在不符合规定的功能，则其将被作为故障进行处理，根据本发明将对该故障进一步进行分析。如果将通过NOx传感器获取的浓度作为效率参数，则第一限值优选处于5ppm到50ppm NOx或NH3的范围内。
[0010]根据本发明，如果确定了 SCR排气净化系统的功能不符合规定，则中断常规的计量运行并且转换到诊断运行，在该诊断运行中在第一时间段中规定相比于第一预期剂量有所提高的第二预期剂量和第二限值。在此，优选根据所述预期剂量的提高来预先设定所述第二限值。NOx传感器的信号曲线作为对提高的预期剂量的反应由此被评估，并且借助该评估最晚在经过了第一时间段之后，决定目前所探测到的故障是否需要进一步的诊断。根据本发明，如果在第一时间段结束之后判定出所确定的效率参数与第二限值之间存在能预先规定的偏差，则引入并执行用于对SCR催化器进行调制的方法步骤。在该调制步骤中，通过适当的还原剂计量和/或适当的NOx的供给实现:储存在SCR催化器中的NH3量低于能预先规定的存储量限值。所述存储量限值优选被选择成:能以足够的安全性来排除还原剂或NH3的逸出。因此通过这种方式，消除了可能由上述过度计量引起的SCR催化器中NH3的存储量的提高，并且实现了良好规定的催化器状态。
[0011]根据本发明，在调制步骤之后规定了适配运行作为下一方法步骤。在该适配运行中，在能预先规定的第二时间段中规定第三预期剂量和第三限值。如果在经过了第二时间段之后确定出所述效率参数与第三限值间存在一能预先规定的偏差，则诊断出还原剂溶液的质量缺陷。由于所述适配运行之前的各方法步骤，从而以高安全性排除了对作为原本探测到的故障的原因的其他错误源，并且可以由所述效率参数与第三限值的偏差非常可靠地推断出还原剂溶液的质量缺陷、尤其是质量降低。
[0012]在本发明的设计方案中，具有至少部分地描述SCR排气净化系统的计算模型的控制单元这样设置，使得能得出一预期剂量，借助所述预期剂量能调节地或控制地设定出储存在SCR催化器中的氨的存储量的能预先规定的值或值阈或者SCR催化器的NOx转化的效率的能预先规定的值或值阈，以及还能确定出符合规定的SCR排气净化系统的效率参数的限值。尤其针对常规的计量运行，优选对SCR催化器中的NH3填充状态的由计算模型所建模的参数进行调节。在此，优选通过连续的积分结算出由所设定的剂量所导致的NH3供给率以及由于与NOx和氧的消耗反应(Abreaction)和/或逸出而模型化的NH3消耗率，并且将剂量设定成，使得至少近似地实现催化器中理想的NH3填充状态并且由此至少近似地实现理想的催化器效率。尤其在SCR催化器的NH3存储能力由于高催化器温度而降低的情况下，可以设置转换到基于模型的效率控制，以实现通过计算模型能预先规定的催化器预期效率。在任何情况下，通过由计算模型实施的对当前各运行参数(如温度、排气流量等，尤其是SCR催化器的储存特性值)的测量值的关联，实现对符合规定的SCR排气净化系统的效率参数的限值的确定或确认。由此，一方面实现了可靠的缺陷识别，另一方面实现了对所探测到的缺陷的更好的分析。
[0013]在所述方法的另一设计方案中，在诊断运行中将第二预期剂量设定为提高到第一预期剂量的1.1?5倍。这实现了短的第一时间段，因而即使在过度计量的情况下也可以使可能产生的NH3逸出的排放值较小。由于诊断运行中NH3的过度计量，尽管布置在SCR催化器下游的NOx传感器的交叉灵敏性，其信号仍是清楚可解释的。
[0014]在所述方法的另一设计方案中，根据第二预期剂量将第一时间段选择成:使在所述第一时间段上借助还原剂溶液所计量的NH3量与在当前条件下在SCR催化器中以降低到容限处的氨存储能力的所能存入的NH3量相当。因此为了确定第一时间段而假定在限值处老化的SCR催化器的老化程度连同老化引起的相应变差的存储器能力。因此，如果SCR催化器不允许地剧烈老化，则在第一时间段中随还原剂供给的NH3量在任何情况下都会导致明显的或可探测的NH3逸出。由于根据本发明的对第一时间段的确定，尤其可靠地避免了诊断运行中不希望的额外的有害物质排放，并且另一方面可以探测到催化器老化。
[0015]在所述方法的另一设计方案中，为所述调制而设定与第一预期剂量相比减小的或减少到零的预期剂量和/或设定与常规内燃机运行相比有所提高的NOx未处理排放。这在SCR催化器中实现了由于上述NH3过度计量而提高的NH3存储量的尤其迅速的减少。另一方面，针对SCR催化器在第三方法步骤结束后实现了规定的负载状态。
[0016]在所述方法的另一设计方案中，如果所述调制的条件一直保持到由于在SCR催化器中与内燃机排气中所包含的NOx的消耗反应而使储存在SCR催化器中的氨量低于对氨逸出具有决定性意义的阈值，则可以在SCR催化器的规定调制的可复现性方面实现进一步优化。
[0017]在所述方法的另一设计方案中，为了通过由计算模型所得出的预期剂量对SCR催化器中所储存的氨存储量或SCR催化器的效率(ε )进行控制或调节的设定，规定一对预期剂量进行修正的、可适配的修正值。由此，根据本发明提供了这样的可能性:直接对模型化的剂量进行修正。以这种方式可以对干扰性的影响(例如逐渐老化的效应或漂移的效应)力口以补偿。尤其实现了对计算模型未加以考虑或未加以足够考虑的干扰性影响的补偿。在此情况下特别有利的是:在所述方法的另一设计方案中，针对SCR催化器的能预先规定的预期效率控制的设定预期剂量，得出SCR催化器的效率，另外得出修正值的值，该修正值的值是使效率按能预先规定的方式改变到预期效率所需要的或可能需要的，并且当所得出的修正值处于一能预先规定的预期范围以外时诊断出还原剂溶液的质量缺陷。在此情况下，无法实现或在所能容许限制下不能借助修正值的变化来适配计算模型。尤其在原本不允许的催化器效率降低的情况下，相应所需的修正值的大改变结合其它在根据本发明方法中所得出的信息仅能可信地解释为不允许的还原剂质量降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]本发明的有利的实施形式在附图中示出并且随后得到描述。在此，上述的以及下文中还将阐明的特征不仅可以应用于相应地给出的特征组合，而且还可以应用于其他组合或单独得到应用，且不背离本发明的框架。
[0019]其中:
[0020]图1示出了机动车内燃机的示意性方框图，所述机动车内燃机具有所连接的排气净化装置；
[0021]图2a和图2b示出了效率参数的示例曲线的时间曲线图(图2a)以及所确定的还原剂预期剂量的示例曲线的时间曲线图(图2b)。
【具体实施方式】
[0022]图1示例性地示出了具有配属的SCR排气净化系统21的内燃机10的示意性方框图，所述内燃机优选构成为柴油发动机。内燃机10排出的排气由排气管路11接收并且穿流SCR催化器20。在SCR催化器20的入口侧布置有用于测量排气管路11中的排气温度的温度传感器13，并且进一步在温度传感器13的上游布置有计量单元14，该计量单元用于将含氨还原剂溶液输出到排气中。优选地，使用质量百分比约为32的特有尿素浓度的尿素水溶液。还原剂溶液中含有的氨根据SCR催化器20的运行条件或实施方式或多或少地储存在SCR催化器20中，并且在那里与排气中含有的NOx在选择性催化反应中反应形成无毒的产物。从未示出的容器通过管路22向计量单元14供给还原剂溶液。排气管路11中的NOx传感器16和17布置在计量单元14上游并且布置在SCR催化器20的出口侧。NOx传感器17尤其构造成，使能发出既与排气的NOx浓度相关联也与排气的NH3浓度相关联的信号。NOx传感器16、17以及温度传感器13通过信号线路18与控制单元12连接。控制单元12又通过控制线路15与计量单元14连接，并且借助双向信号线路19与内燃机10连接。计量单元14通过控制线路15操控用以输出通过控制单元12确定的还原剂溶液剂量。控制单元12借助信号线路19与内燃机10通信，并且一方面可以接收关于运行参数的信息(如输出的扭矩或转速)、另一方面可以按照规定来对内燃机10的运行参量进行调整。控制单元12具有未示出的计算存储单元并且能在对所接收的信号进行处理并对所储存的特征曲线簇进行调用的情况下执行用于运行内燃机10和SCR排气净化系统21的复杂的控制和调节任务。尤其是，设有至少部分地描述SCR排气净化系统21的计算模型，借助该计算模型可以获取、处理以及调节地或控制地调整SCR排气净化系统21的运行参数。
[0023]应理解的是，可以在排气管路11中布置其它未显示的部件。例如额外的氧化催化器或颗粒过滤器，他们可以在SCR催化器20的下游或上游设置在排气管路11中。此外，可以在排气管路11中布置其他用于排气部件或运行参数的传感器，并且所述传感器可以与控制单元12连接以改善控制或调节性能。
[0024]接下来参照图2a和2b中所示的时间曲线图对用于实施根据本发明的方法的优选技术手段进行详细阐明。在此，图2a中示出SCR排气净化系统21的效率参数的示例性时间曲线，而图2中示出并行的预期剂量D曲线，该预期剂量D曲线由在控制单元12中运行的计算模型程序得出并且对计量单元14进行操控以将该剂量输出。
[0025]在t/Kh的时间范围内，进行常规的计量运行。在此时间范围内，优选进行基于模型的NH3填充状态调节或者基于模型的效率控制。在基于模型的NH3填充状态调节中，将SCR催化器20的NH3填充状态的基于模型的值在反馈调节中调节为一能预先规定的预期值，并且得出为此所需的预期剂量，操控计量单元14以将该预期剂量输出。在基于模型的效率控制中进行前馈控制，在该前馈控制中操控计量单元14以将一预期剂量D输出，该预期剂量根据计算模型是为实现SCR催化器20在其NOx转化方面的能预先规定的预期效率所必须的。在这两种情况下都为SCR排气净化系统21实现了 SCR催化器20效率ε，该效率被监测并且其曲线在图2a中通过用30标明的轨迹示例性地示出。SCR催化器20的效率ε根据以下公式由NOx催化器16和17的信号确定出的NOx浓度值K1和NH3浓度值K2算出:
[0026]ε =1 - K2A1 (I)
[0027]并且认为该效率对`于SCR排气净化系统21的功能性是具有决定性意义的。也可以使用根据当前内燃机运行条件而从一特征曲线簇读出的NOx浓度，来替代借助布置在SCR催化器20上游的NOx传感器16以测量技术所获得的NOx浓度。
[0028]为了在其符合规定的功能性方面对排气净化系统21进行评估，而将所得出的效率ε与一同在基于模型的NH3填充状态调节中所调节的NH3填充状态或在效率控制中控制地调节出的预期剂量D相对应的预期效率es()11进行对比。预期效率es()11的示例性曲线在图2a中由虚线轨迹33描绘。例如如果在整个或绝大部分的区间长度上所得出的效率ε与预期效率^心的偏差大于一能预先规定的值，则认为功能不符合规定。优选的评估标准根据以下公式确定:
[0029]I / ( ε soll - ε )*dt I〈 δ (2)
[0030]其中，预期效率ε S()11与效率ε之间的偏差在区间长度、至I1上进行积分并且将其绝对值与一能预先规定的限值δ进行对比。在此，所述区间长度优选根据一能预先规定的内燃机10的NOx未处理排放的总和值来确定，或根据由NOx传感器16提供的NOx浓度的总和值确定，或通过一固定的时间段来确定。优选的设置是，连续地排列相应的积分区间、并且由此连续地对SCR排气净化系统21进行监测。如果超出了所述限值δ并且由此未满足不等式(2)，则诊断出不符合规定的功能。应理解的是，也可以对其他适当的效率参数进行评估和/或可以额外地设置用于对排气净化系统12的符合规定的功能进行评价的条件，例如进一步改进的统计学保障方法。
[0031]如果确定了 SCR排气净化系统21的不符合规定的功能，则中断常规的计量运行并且转换到诊断运行中，在该诊断运行中操控计量单元14用以将相比于常规计量运行有所提高的预期剂量D输出。这一点在图2b的曲线图中通过预期剂量D的在时间点h的跳跃式的上升示出。与预期剂量D升高并行地确定出预期效率^心的新的第二值。该第二值在图2a的曲线图中由以附图标记34标明的曲线分支示出并且根据诊断运行中的剂量D该第二值被选择成显著小于常规计量运行。对于一般地在诊断运行中设置2~5倍过度计量的情况，前述通过预期效率ε 3()11模拟公式(I)所表示的效率参数限值为负。针对诊断运行的条件，将时间区间置为能预先规定的最大持续时间。所述最大持续时间优选这样选择，使在此计量的NH3量量至少相当于在当前条件下在SCR催化器中以降低到容限处的NH3存储能力所能存入的NH3量。
[0032]关于在诊断运行中确定的效率参数第二限值，可能有两种不同的且彼此排斥的结果作为对过度计量的反应。在第一中情况下，在时间区间ti〈t〈t2内所得出的效率参数低于第二限值；在第二中情况下，不会出现这个结果，也就是说，所得出的效率参数即使经过所述时间区间后还处于第二限值以上。针对下一步的技术手段，下文首先关注所述第二种情况。
[0033]如前文中所假设，如果在时间区间内所得出的效率参数ε不低于第二限值，则由此得出，为了将升高的预期剂量D输出而对计量单元14的操控没有带来所预想的结果:即在SCR催化器20下游可测得的相应升高的NH3浓度。由此，下述情况的可能性升高:由于还原剂溶液具有不允许的降低的NH3含量、进而具有不允许的降低的质量而无法向SCR催化器20供给与预先设定的还原剂溶液预期剂量D相符的NH3量。为了证实这一在此时刻仍具有不确定性的事实，优选这样设置，即在时间区间ti〈t〈t2结束后在必要情况下执行对SCR催化器20的调制。作为向调制阶段过渡的必要的触发条件在此规定的是:至少是根据公式(2)所得出的效率ε不 低于在诊断阶段中预先设定的第二限值。此外，可以设置一个或多个额外的、为过渡到该调制阶段而必须同样满足的条件。这样的条件例如可以包括存在SCR催化器20的能预先规定的预期温度范围。
[0034]在所述调制阶段中这样设定条件:使一计算出的、在诊断运行中供给到SCR催化器20并同时存储在其中的NH3量通过与供给排气中含有的NOx的反应以如下程度降低:使得一能预先规定的、尤其对于NH3逸出具有决定性意义的NH3存储量限值不被超过。为此，优选设定一与第一预期剂量D相比减小的或减小到零的预期剂量D和/或与常规内燃机运行相比升高的NOx未处理排放。尤其优选的是，对还原剂溶液进行基于模型的、效率控制的计量，其中这样设置由计算模型得出的预期剂量D，即可以预料到一能预先规定的SCR催化器20预期效率ε3()11。同时，优选这样转换内燃机运行，即产生升高的NOx未处理排放，这例如可以通过对排气再循环率的改变来实现。优选的是，使N0x未处理排放提高到常规内燃机运行中所产生的NOx未处理排放的1.1~5倍。所述调制阶段的持续时间优选根据NOx未处理排放和所设定的预期剂量D由计算模型这样确定:即由于所储存的NH3与所供给的NOx的反应而使得对于NH3逸出具有决定性意义的SCR催化器20ΝΗ3填充状态阈值不被超过。
[0035]在SCR催化器20的调制结束之后规定，在一能预先规定的第二时间段中转换到适配运行方式中。在进入适配运行时，升高的NOx量的排放通过返回到常规内燃机运行而得以结束并且优选进行效率控制的还原剂溶液计量。在此，由计算模型预先设定针对正常工作的SCR催化器20的预期效率ε S()11，并且操控计量单元14以输出由计算模型得出的、为预期效率es()11所必需的预期剂量D。与之并行地，SCR催化器20的效率ε优选借助公式
(I)的分析处理得出并将其与预期效率es()11进行对比。如果所得出的效率ε与预期效率ε soll的偏差超出了能预先规定的范围，则诊断出还原剂溶液的质量缺陷、尤其是质量降低并且发出相应的信息。
[0036]在尤其优选的方法变体方案中，为用于经控制和经调节地设定预期剂量D的计算模型设有一可适配的修正值F，借助该修正值对由计算模型得出的预期剂量D进行乘法或加法式的修正。其优选在适配运行中根据以下公式得出:
[0037]F= ε soll/ ε (3)
[0038]或
[0039]ε = ε soll+/-F (4)
[0040]通过这种方式对计算模型进行适配以对否则便不能避免的漂移现象和不精确性进行补偿。如果确定出修正值F处于能预先规定的界限以外，则诊断出还原剂溶液的质量存在缺陷。
[0041]除了得出还原剂溶液的质量存在缺陷以外，通过根据本发明的方法还可以以优选的方式得出其他诊断结果。再次参照图2a来进行进一步地阐明。如果在诊断运行中确定了:效率ε在时间区间内与以点示出的曲线分支32相应地低于预期效率ε —的第二限值，则可以假定:在先前的常规计量运行中已经进行了过度计量或SCR催化器20无法处理所计量的NH3量。这表明了引起故障的、升高的NH3逸出，该逸出在预期剂量D在诊断运行中被设定成升高的情况下继续增强。其可能的原因包括:常规计量运行中实际上不允许的升高的剂量或不允许的老化的、具有相应降低的NH3存储能力的SCR催化器20。
[0042]为了进一步加以证实，在能预先规定的第二限值被低于的情况下，优选规定:立即中断诊断运行并且与上述技术手段类似地对SCR催化器20进行调制。如果在随后的填充状态调节的计量运行或效率控制的计量运行中确定了:效率参数不能满足与符合规定的SCR排气净化系统21相应的可预先设定的条件，尤其是催化器效率ε低于相应地能预先规定的界限，则推断出SCR催化器20的不允许的老化并且发出警报信息。而如果达到或超出效率界限，则SCR催化器20处于符合规定的状态并且与上述处理方法相类似地转换到适配运行中。这里所得出的针对预期剂量D的修正值F优选由计算模型接收并且在应用经更新的修正值F的情况下执行接下来的计量。
【权利要求】
1.用于对还原剂溶液的质量进行确定的方法，所述还原剂溶液用于在内燃机(10)的SCR排气净化系统(21)中减少氮氧化物且含氨，其中操控计量单元(14)以将能预先规定的预期剂量的还原剂溶液输出到内燃机排气中，借助布置在SCR排气净化系统(21)的SCR催化器(20)下游的、对氨具有交叉灵敏度的NOx传感器(17)来确定与SCR催化器(20)的效率(ε )至少相关联的效率参数，将该效率参数与一能预先规定的限值进行对比，其中 -在第一方法步骤中在常规计量运行中规定第一预期剂量(D)和第一限值； -如果通过所述对比确定出效率参数对应于SCR排气净化系统(21)的功能不符合规定，中断常规计量运行并且在第二方法步骤中转换到诊断运行，在所述诊断运行中在第一时间段中规定一与所述第一预期剂量(D)相比提高的第二预期剂量(D)和第二限值； -如果在经过了所述第一时间段后确定出效率参数与第二限值间存在一能预先规定的偏差，则在第三方法步骤中执行对SCR催化器(20)的如下调制:使得储存在SCR催化器(20)中的氨量低于一能预先规定的存储量限值，以及 -在作为第四方法步骤的适配运行中，在能预先规定的第二时间段中规定第三预期剂量(D)和第三限值，其中如果在经过了所述第二时间段后确定出所述效率参数与第三限值之间存在一能预先规定的偏差，则诊断出还原剂溶液的质量缺陷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制单元(12)具有至少部分地描述SCR排气净化系统(21)的计算模型，使得能得出一预期剂量(D)，借助该预期剂量能调节地或控制地设定出储存在SCR催化器(20 )中的氨的存储量的能预先规定的值或值阈或者SCR催化器(20)的NOx转化的效率的能预先规定的值或值阈，以及还能确定出符合规定的SCR排气净化系统(21)的效率参数的限值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在诊断运行中将第二预期剂量(D)设定为提高到第一预期剂量(D)的1.1?5倍。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，根据第二预期剂量(D)将第一时间段选择成:使在所述第一时间段上借助还原剂溶液所计量的NH3量与在当前条件下在SCR催化器(20)中以降低到容限处的氨存储能力的所能存入的NH3量相当。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，为所述调制而设定与第一预期剂量(D)相比减小的或减少到零的预期剂量(D)和/或设定与常规内燃机运行相比有所提高的NOx未处理排放。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述调制的条件一直保持到由于在SCR催化器(20)中与内燃机排气中所包含的NOx的消耗反应而使储存在SCR催化器(20)中的氨量低于对氨逸出具有决定性意义的阈值。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，为了通过由计算模型所得出的预期剂量(D)对SCR催化器(20)中所储存的氨存储量或SCR催化器(20)的效率(ε )进行控制或调节的设定，规定一对预期剂量(D)进行修正的、可适配的修正值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在适配运行中，针对SCR催化器(20)的能预先规定的预期效率(ε S()11)控制的设定预期剂量(D)，得出SCR催化器(20)的效率(ε )，另外得出修正值的值，该修正值的值是使效率(ε )按能预先规定的方式改变到预期效率(ε S()11)所需要的或可能需要的，并且当所得出的修正值处于一能预先规定的预期范围以外时诊断出还原剂溶液的质量缺陷。
【文档编号】F01N9/00GK103703222SQ201280035983
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年6月29日 优先权日:2011年7月19日
【发明者】B·克里斯特纳, U·霍夫曼, T·彼得斯 申请人:戴姆勒股份公司