[发明专利]用于对SCR-催化器进行动态的破裂识别的方法

说明书

背景技术

在机动车中所使用的催化器用于废气处理，以减小废气中的有害物质排放。已知不同类型的催化器，例如三元催化器、未调整的催化器、氧化催化器和还有SCR-催化器。

在SCR-催化器中，所谓的选择性催化还原(SCR：selective catalytic reduction)被用作用于还原氮氧化物的方法。在SCR-催化器处的化学反应是选择性的，因此优选地来还原氮氧化物(NO，NO2)，而很大程度上来抑制不期望的副反应，例如将硫氧化成二氧化硫。

在应用于机动车中的内燃机中，借助SCR方法的氮氧化物还原证明为困难的，因为在那里存在变换的运行条件，这使还原剂的配量变困难。

对于SCR催化器的运行来配量还原剂，其中，在SCR之后对NO_X传感器值进行调节。NO_X传感器对NH₃具有横向灵敏性。如果在系统中发生过配量，那么在SCR反应之后产生所谓的NH₃-逃逸(Schlupf)或如果在SCR之后在系统中构建有阻隔催化器(Sperrkatalysator)，在SCR之后又产生提高的NO_X排放。

因此，NO_X传感器示出了特性曲线中的多义性(Mehrdeutigkeit)。因此不能可靠地区分是配量太少而存在NO_X排放，还是配量太高且由于在阻隔催化器中的NH₃转化而存在NH₃-逃逸或提高的NO_X排放。

当仅需要通过SCR催化器的较小的NO_X转化率时，不出现所说明的问题。那么在系统中的转化远离带有所谓的逃逸极限的最大可能的转化。但是为了节省燃料的发动机调校或者催化器的有效利用必须实现高转化率。

解开特性曲线的多义性的另一可能性在于人为地提供还原剂的配给量的较小的变化。通过在SCR之后的NO_X值的合适的评估，可识别出NH₃-逃逸的存在。这样的方式在文件DE102009012092A1中来说明。

然而仅当系统在静止状态中时，这样的评估才起作用，因此才延迟地识别出NH₃-逃逸的存在。

发明内容

介绍一种用于动态的破裂识别的方法，在其中可在运行中快速识别出由于在阻塞催化器中的NH₃转化而出现的NH₃-逃逸或提高的NO_X排放。不必等待SCR-催化器的静止的运行点。对于该方法不需要执行还原剂的配给量的特别变化，不必改变SCR-系统的常规的调节器运行。

在用于动态识别在废气后处理设备中运行的SCR-催化器的破裂或者NH₃-逃逸的方法中，由在SCR-催化器之前向废气流添加的还原剂的配量比率(Dosierrate)根据SCR-催化器的动态特性的模型(在其中应用取决于SCR-催化器的一个或者多个运行参数例如温度或者废气质量流量的参数)对于描绘正常运行的区域的至少一个线性传感器特性曲线和描绘破裂或者NH₃-逃逸的区域的至少一个线性传感器特性曲线分别来确定对转化率的期望值。将该期望值与从由布置在SCR-催化器下游的NO_X传感器所确定的测量值所确定的实际转化率相比较。对于特性曲线中的每个分别来计算用于将实际转化率与期望值相匹配的调整参数(Stellgroesse)，并且选择计算出最小调整参数的特性曲线。如果是描绘破裂或者NH₃-逃逸的区域的特性曲线，这表示破裂或者NH₃-逃逸并且可将该信息反馈到还原剂的配量的控制部处。

所介绍的方法不仅可在没有附加的阻隔催化器的废气后处理设备中用于在SCR-催化器之后氧化NH₃，而且可应用在具有这样的阻隔催化器的系统中。

除了识别NH₃-逃逸之外，附加地可在SCR-催化器的所观察的运行点中来确定可最大达到的转化率。SCR-催化器的所确定的最大转化率附加地可用于监控SCR-催化器，例如用于跟踪催化器老化。