[发明专利]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

说明书

技术领域

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

为了在催化剂支持下从内燃机的排气中除去氮氧化物(NO_X)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NO_X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。

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

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。

所述任务通过具有权利要求1所述特征的方法来解决。

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NO_X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。

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NO_X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。