[发明专利]通过测量位于选择性催化还原机构下游的氮氧化物含量诊断氧化催化转换器的方法

说明书

本发明要求于2011年3月2日提交的法国专利申请1151675和1151676的优先权，其内容(说明书文本、附图及权利要求)均并入本发明作为参考。

技术领域

本发明涉及源自内燃机的气体的排放线路中的氧化催化转换器的诊断方法。本发明同样涉及包括了排放线路以及实施上述方法的计算器的机动车辆。

背景技术

在机动车辆领域，降低燃料消耗和减少污染物的排放已成为重点关注的问题。

因此，人们致力于降低排放至空气中的由一氧化碳(缩写为CO)和碳氢化合物(缩写为HC)构成的污染物。为了减少这些污染物，已知的是使用氧化催化转换器。这样一种氧化催化转换器通常被缩写为“CatOx”或是英文短语“Diesel Oxydation Catalyst”(柴油机氧化催化转换器)的缩写“DOC”。在下文中，缩写“DOC”和短语“氧化催化转换器”将被不加区分地使用。

此外，一氧化氮(NO)，二氧化氮(NO₂)和一氧化二氮(N₂O)是通常为人们统称为氮氧化物(NO_X)的其它污染性气体。值得注意的是，DOC并不能帮助减少氮氧化物的总体排放，因为由于其氧化的特征，所述DOC催化由一氧化氮形成二氧化氮的反应。因此，所述DOC增加了二氧化氮与氮氧化物的比例，在下文中将以NO₂／NO_X来表示这一比例。

因而，提出一种降低二氧化氮以及尤其所有氮氧化物污染的特定机构同样重要。用于消除这些气体排放的典型机构是与喷射尿素或NH₃相关联的选择性催化还原(英文为Selective Catalytic Reduction，缩写为SCR)机构。在下文中，缩写“SCR”和术语“选择性催化还原”将不加区分地使用。

这样，DOC和SCR机构通常一体化在源自内燃机的气体排放线路中。附图1和附图2显示了与内燃机80相关联的排放线路20的实施例。这些排放线路20可以沿气体90排放的方向按顺序包括DOC40和SCR机构60。

为了确保排放线路20中存在减污机构时的效率，人们采用了不同的方法来诊断这些机构是否失效。例如，已知使用温度探测器来确定DOC的放热量。已知还可以使用氧气传感器来确定DOC的氧气消耗量。确定放热量或是确定氧气消耗量的变化可以用于诊断DOC是否产生失效。可替换地，文献WO2008／093616A、WO2009／101728A和DE10328856A描述了通过在DOC出口处、必要时在DOC上游测量NO_X含量的方法来诊断DOC是否失效。可见，每一种已知的诊断方法都要使用特定的传感器来检测DOC是否失效。使用特定传感器导致排放线路结构复杂、尤其是造价愈发昂贵。

第一类方法是基于排放线路的功能参数建立的模型来对排放线路是否出现失效进行诊断。因此，文献WO2010／113269A提出了一种排放线路中NO₂含量的估算方法用于确定该线路是否失效。由于该第一类型的方法并不能确定排放线路功能参数的实际值，因此这种方法的可靠性还有待于改进。

第二类方法是以排放线路功能参数的实际值为基础的。文献WO2008／093616A，WO2009／101728A和DE10328856A描述了例如通过测量DOC出口处，并且必要时DOC上游的NO_X含量来诊断DOC是否失效。由此，第二类型的诊断方法提出了使用特定传感器来探测DOC是否失效。然而，特定传感器的使用则导致排放线路更加复杂、造价也因此更加高昂。

因此，需要一种用于诊断排放线路中的减污机构是否失效的可靠方法，同时排放线路还要保持简单的设计，特别是需要一种适于在结构更为简单的排放线路中应用的氧化催化转换器的诊断方法。

发明内容

为此本发明提出了一种对来自内燃机的气体的排放线路中的氧化催化进行诊断的诊断方法，所述排放线路包括沿气体排放方向位于氧化催化转换器下游的选择性催化还原机构，所述方法包括：

-测量沿气体排放方向位于选择性催化还原机构下游的氮氧化物含量；以及

-根据所测得的氮氧化物含量确定氧化催化转换器失效。

根据一种变型，当所述所测得的氮氧化物含量超过氧化催化转换器失效的预先确定的氮氧化物阈值时，确定氧化催化转换器失效。