因為輸入信號會誘發(fā)氮氧化合物的過量。但是因為現(xiàn)在當(dāng)出現(xiàn)滑脫時還原劑的 量可能會使得通過第二氮氧化物傳感器測量的偏差在緩慢接近目標(biāo)值之后突然明顯升高, 因此通過閾值的組合探測到調(diào)節(jié)器的錯誤解釋并且還原劑的添加量可以通過調(diào)節(jié)元件相 應(yīng)地降低。這種基于所提出的方法的調(diào)節(jié)器的速度非常快且算法出人意料的簡單。由此實 現(xiàn)了一種可靠的方法,其中可靠地探測到并因此能夠可靠地防止出現(xiàn)的還原劑滑脫。
[0026] 在該方法的一個有利的實施方式中,沿排氣流方向在第二氮氧化物傳感器上游和 在添加點下游布置有用于存儲還原劑的存儲催化器。在此特別優(yōu)選的是,SCR催化器設(shè)計 為存儲催化器,也就是說自身(暫時地)貯藏還原劑。這可以借助于多孔的基礎(chǔ)材料(例 如陶瓷)和/或特別合適的涂層(多孔性、量、層厚度等)實現(xiàn)。
[0027] 存儲催化器在此能夠貯藏被以高于化學(xué)計量的方式添加的氨并根據(jù)需要(晚些 時候或在其它環(huán)境條件下)重新排出。存儲催化器的存儲能力通常與溫度緊密相關(guān)。如果 存儲催化器是冷的,則該存儲催化器可以僅貯藏少量的氨。如果存儲催化器是過熱的,則存 儲能力同樣會下降。如果存儲催化器在穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)工作,則可以由此以足夠把握確 保將以化學(xué)計量的方式的氨的量提供用于SCR反應(yīng)。然而特別在移動式內(nèi)燃機中溫度的波 動非常劇烈。由此對存儲催化器的使用產(chǎn)生不利影響。一種用于處理存儲催化器的這種不 穩(wěn)定特性的可能性在于,僅將存儲催化器裝填到這樣一種程度,使得該存儲催化器在大多 數(shù)溫度范圍內(nèi)不會到達(dá)其存儲最大值并因此也不會出現(xiàn)由溫度引起的滑脫。然而這種調(diào)節(jié) 是低效的,因為它沒有近似完全地充分利用存儲催化器的緩沖能力。
[0028] 通過上述的方法可以非??焖俚貙@種溫度變化和/或出錯的配料作出反應(yīng),由 此可以以明顯更高的效率利用存儲催化器的緩沖性能。存儲催化器的溫度的探測對于大多 數(shù)情況而言由于具有熱容量的現(xiàn)有部件而不夠快,所提出的方法對這種情況提供了幫助并 還提出一種對還原劑滑脫的直接測量,因此也適宜地調(diào)節(jié)了存儲催化器的故障和老化。
[0029] 在該方法的另一個有利的實施方式中,當(dāng)連接到排氣處理設(shè)備的內(nèi)燃機處于恒定 的運行狀態(tài)中時,激活所述方法。
[0030] 特別在沒有存儲催化器或具有僅低存儲效率的SCR催化器的排氣處理設(shè)備中有 利的是,僅在內(nèi)燃機的恒定的運行狀態(tài)(可識別或可預(yù)測的運行階段,其中排氣處理設(shè)備 中僅少量變化的環(huán)境條件)中激活所述方法。
[0031] 可以根據(jù)機動車的特定運行參數(shù)的極限值區(qū)分是否存在"恒定的"運行狀態(tài)。例 如可以使用馬達(dá)轉(zhuǎn)速的梯度和/或馬達(dá)負(fù)載的梯度用于區(qū)分。梯度考慮了運行參數(shù)隨時間 的變化。如果這個梯度或這些梯度低于預(yù)定的閾值,則存在"恒定的"運行狀態(tài)。也可以將 氮氧化物質(zhì)量流量的梯度用作識別"恒定的"運行狀態(tài)的參數(shù)。僅當(dāng)該梯度在確定的閾值 之下時才存在"恒定的"運行狀態(tài)。
[0032] 對于其余的狀態(tài)一在這些狀態(tài)中出現(xiàn)內(nèi)燃機的負(fù)載變化并因此出現(xiàn)溫度和排氣 成分的變化,則使用傳統(tǒng)的方法。恰好在恒定的運行狀態(tài)中通過所提出的方法快速地實現(xiàn) 添加量的最佳的化學(xué)計量狀態(tài)。還原劑滑脫的出現(xiàn)由于以高于化學(xué)計量的方式添加還原劑 而已經(jīng)在量較小時就被良好地探測到。由此實現(xiàn)過多地超過還原劑滑脫的上限。所提出 的方法特別適用于對由于老化、毒化或其它在此期間發(fā)生在SCR催化器上的變化而引起的 SCR催化器中轉(zhuǎn)化量的下降進(jìn)行補償。
[0033] 在該方法的另一個有利的實施方式中,當(dāng)在步驟e)中確認(rèn)了還原劑滑脫時,在第 一時間區(qū)間內(nèi)將所述內(nèi)置的調(diào)節(jié)部分限制到最大值。
[0034] 通過將內(nèi)置的調(diào)節(jié)部分設(shè)定到最大值,該內(nèi)置的調(diào)節(jié)部分的"記憶功能"被轉(zhuǎn)換到 具有比例調(diào)節(jié)元件的理論值發(fā)生器中。最大值在此可以基于源自實踐的數(shù)據(jù)被設(shè)定為固定 值,其中在常見的條件下防止了還原劑滑脫。最大值同樣可以取決于輸入量值、即例如與第 一閾值和/或第二閾值的偏差程度,例如基于"查閱"表被適配。內(nèi)置的調(diào)節(jié)部分通常被降 低到一低于被內(nèi)置的調(diào)節(jié)部分的最大值。因此在步驟e)之后特別(新)引入一最大值和 /或?qū)⒁呀?jīng)存在的極限值降低到可預(yù)定的最大值。在設(shè)定內(nèi)置的調(diào)節(jié)部分的最大值時應(yīng)考 慮調(diào)節(jié)器在實施了所述方法之后所需的回復(fù)時間以及允許的最大時間一在該最大時間內(nèi) 沒有發(fā)生氮氧化物排放的按規(guī)定的下降。該時間取決于相應(yīng)的排氣規(guī)章。在回復(fù)時間期間 一般沒有發(fā)生按規(guī)定的下降。最大值越低,就越容易開始實施所述方法。
[0035] 本發(fā)明特別可在一種機動車中使用,該機動車具有內(nèi)燃機和用于凈化內(nèi)燃機的排 氣的排氣處理設(shè)備。排氣處理設(shè)備具有至少以下部件:
[0036] -SCR 催化器;
[0037] -沿排氣流方向布置在SCR催化器上游的、用于還原劑的添加點;
[0038] -沿排氣流方向在SCR催化器上游的、用于測定氮氧化合物量的裝置;以及
[0039] -沿排氣流方向在SCR催化器下游的第二氮氧化物傳感器,
[0040] 以及控制單元,該控制單元設(shè)計用于實施根據(jù)前述說明的方法。
[0041] 該排氣處理設(shè)備設(shè)計用于排除排氣中的有害物質(zhì),因此在排氣管通往環(huán)境的出口 處以非常高百分比僅排出了二氧化碳、氮和水。特別地,在該排氣處理設(shè)備中,將柴油-燃 料的燃燒產(chǎn)物在低溫條件下轉(zhuǎn)化為無害的排氣。為了減少排氣中的氮氧化合物,使用SCR 催化器,該SCR催化器具有存儲器性能或僅設(shè)計用于觸發(fā)反應(yīng)一例如通過降低反應(yīng)溫度。
[0042] 沿排氣流方向在SCR催化器上游布置有用于還原劑的添加點、例如噴射器,該噴 射器在將燃油噴入內(nèi)燃機的燃燒室中時是已知的。對此提出了一種還原劑或一種還原劑前 體,其中,還原劑前體例如借助于排氣溫度以及排氣的化學(xué)成分被轉(zhuǎn)化為氨。
[0043] 此外提出一種沿排氣流方向在SCR催化器上游的、用于測定氮氧化合物的量的裝 置。該裝置既可以是第一氮氧化物傳感器又可以是第二氮氧化物模型,例如基于通常連接 在上游的氧化催化器。此外設(shè)有沿排氣流方向在SCR催化器下游的第二氮氧化物傳感器, 該第二氮氧化物傳感器可以在SCR反應(yīng)結(jié)束之后測定排氣中的氮氧化物量。還原劑的添加 通過控制單元控制,該控制單元可以實施這里所述的方法。該控制單元在此可以這樣設(shè)置 和/或設(shè)計,使得除了該方法之外還能另選地或并行地實施傳統(tǒng)的方法。
[0044] 在權(quán)利要求中單獨描述的特征能夠以任意的、技術(shù)上合理的方式相互組合并可以 通過來自說明書的說明的事實情況以及來自附圖的細(xì)節(jié)加以補充,其中顯示出本發(fā)明的其 它實施變型。
【附圖說明】
[0045] 下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明以及技術(shù)領(lǐng)域。附圖示出特別優(yōu)選的實施例,然而 本發(fā)明不限于這些實施例。特別要指出的是,附圖和特別是所示出的大小比例僅為示意性 的。圖中示出:
[0046] 圖1 :用于確定排氣處理設(shè)備中還原劑滑脫的方法的實施例的示意圖;
[0047] 圖2 :調(diào)節(jié)圖表;和
[0048] 圖3 :具有排氣處理設(shè)備的機動車。
【具體實施方式】
[0049] 圖1示出用于確定排氣處理設(shè)備中還原劑滑脫的方法的實施例的線路圖。SCR催 化器25的模型1 (在圖2中示出)確定轉(zhuǎn)化率。模型1的輸入變量是第一傳感器信號3和 配料信號8。第一傳感器信號3可以通過一裝置和/或第一氮氧化物傳感器獲取,并反映了 在SCR催化器25上游流入的排氣中的測定的氮氧化合物量。配料信號8反映了在SCR催 化器25上游通過添加點26 (在圖2中示出)添加的還原劑量。在借助于位于還原劑添加 下游的第一氮氧化物傳感器28 (在圖2中示出)探測氮氧化物量時,可以借助于配料信號 8將錯誤測量校正為第一傳感器信號3。
[0050] 在SCR催化器25中(或以同樣方式在SCR催化器25的模型1中),將氮氧化合物 和氨在氧化還原反應(yīng)中進(jìn)行轉(zhuǎn)化。借助于SCR催化器25下游的第二傳感器信號4探測結(jié) 果,其中,第二傳感器信號4未在氮氧化合物和還原劑之間進(jìn)行區(qū)分。隨后通過第一差分算 子15由作為輸入信號的第二傳感器信號4和第一傳感器信號3形成差值5。在此可以在必 要時通過第一延遲時間元件11引導(dǎo)第一傳感器信號3,使得這些傳感器信號關(guān)聯(lián)于在SCR 催化器25的模型1中被處理的相同的排氣部段。在此,延遲時間元件11可以基于(之前 測定的)源自實踐的、關(guān)于SCR催化器25中排氣的空間速度試驗數(shù)據(jù)被確認(rèn)或基于模型和 /或測量被適配于分別存在的空間速度。