[发明专利]用于控制和/或调节布置在机动车中的内燃机的SCR催化器的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制和/或调节布置在机动车中的内燃机的SCR催化器的方法（100）。该方法的特征在于，对于所述SCR催化器的控制和/或调节根据如下路线的至少一个特性来执行（108、214、216），所述路线处于所述机动车的前方并且所述机动车将来要驶过所述路线，其中能够获取或者能够预测所述路线的至少一个特性。

技术领域

本发明涉及一种用于控制和/或调节布置在机动车中的内燃机的SCR催化器的方法、一种计算机程序、一种能够机读的存储介质和一种电子控制器。

背景技术

由于对内燃机排放值的法律要求不断提高，为了遵守预先给定的极限值，要对来自内燃机的废气进行后处理。为了满足这些极限值，在内燃机的下游使用废气后处理系统，其目的是降低废气中的颗粒及氮氧化物浓度。为此所使用的过滤器和催化器要求将特定的氧化剂/还原剂引入到废气系中。

这些试剂典型地是碳氢化合物或尿素水溶液（HWL）。所提到的碳氢化合物、像比如柴油燃料一方面用于在氧化催化器（DOC）中进行放热的化学转化，目的是使柴油微粒过滤器（DPF）再生。

借助于所谓的选择性催化还原技术（SCR），能够减少用过量空气来工作的内燃机、特别是柴油内燃机的氮氧化物排放。在此，将氮氧化物还原成氮气和水蒸气，其中作为还原剂要么使用气态的氨要么使用水溶液中的氨要么使用水溶液中的尿素。尿素在此用作氨载体。

尿素借助于水解被转化成氨，氨而后又在也被称为DENOX催化器的真正的SCR催化器中使在废气中存在的氮氧化物还原。

这样的NOx还原系统的主要的组件是还原剂罐、泵、压力调节器、压力传感器、配给阀和控制器，所述控制器能够要么是电子控制器（英语：ECU=electronic control unit、电子控制单元）要么是配给控制器（英语：DCU=Dosing control unit、配给控制单元）。泵将存储在还原剂罐中的还原剂输送给配给阀，借助于该配给阀将还原剂喷射到水解催化器上游的废气流中。

在现有技术中，对于SCR催化器来说，尤其已知下面所描述的三个问题，这些问题在这里在SCR-填充水平调节（问题1）、SCR适配（问题2）和SCR催化器的主动的诊断（问题3）这些关键词下面简短提及。下面简要概述这三个问题。

填充水平调节（问题1）：为了能够从NOx转化为N₂，氨必须吸附在SCR催化器上。虽然有许多因素影响SCR转化效率，但是SCR催化器中的氨存储是能够通过SCR催化器系统来影响的重要因素。存储在催化器中的氨越多，NOx转化率就越高。

然而，如果存在储如催化器温度的升高一样的条件，那么氨就可能从催化器上脱附并且导致未被转化的氨的释放，这被称为氨滑移。在催化器的低温下在催化器中所存储的氨越多，如果出现氨滑移的前提或条件，则所释放的氨就越多。用于氨滑移的典型的极限值平均为10ppm并且30ppm用作最大值。因此，实际上，尿素配给调节的问题是，如何在SCR催化器中存储足够的氨，以用于实现所需要的排放目标，而同时将氨滑移限制在必要的极限内。

由于柴油车辆的废气系统中的高温动态特性，SCR催化器的NH₃存储容量未被充分利用，以用于减少氨滑移。

虽然SCR系统在低温下在稳定的状态中可能存储更多的NH₃，但在实际的运行中NH₃存储极限降低。然而，在恒定的行驶条件下，能够在SCR催化器中存储更多的NH₃并且因此实现更高的NOx转化效率。

SCR适配（问题2）：对于要存储的氨的必要量以及因此用于使NOx还原的HWL的量的计算会受到许多误差和偏差的影响、像比如发动机原排放、催化器转化系数、配给系统本身的不准确性以及实际的与所计算的填充水平之间的偏差等等。