[发明专利]SCR排气后处理系统的运行方法及诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的SCR排气后处理系统运 行及诊断方法，所述SCR排气后处理系统包括具有氨储存能力的SCR催 化器。

背景技术

DE 102 54 843 A1公开了一种SCR排气后处理系统的运行及诊断方 法，所述SCR排气后处理系统包括具有氨储存能力的SCR催化器，其中， 检测在内燃机排气管中、设置在SCR催化器下游的排气传感器的信号，所 述排气传感器对氮氧化物和氨敏感。为了诊断该SCR排气后处理系统而改 变提供给SCR催化器的还原剂量，如果排气传感器的信号不按期望地改变 则识别出错误。

这种方法虽然能够可靠地识别出SCR排气后处理系统的错误行为，但 是相对不精确(unspezifisch)。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种实现可靠的运行和改进的错误处理的运 行及诊断方法。

该目的通过具有权利要求1特征的运行及诊断方法来实现。在根据本 发明的用于SCR排气后处理系统的运行及诊断方法中，该SCR排气后处 理系统包括具有氨储存能力的SCR催化器，在SCR催化器下游设置一排 气传感器，该排气传感器对氮氧化物和氨敏感性。在正常运行模式下，根 据在SCR催化器中存储氨的填充状态模型、通过操作尿素计量装置向所述 SCR催化器提供氨，以使所述SCR催化器的氨填充状态保持至少接近一 可预定的目标值或保持在一可预定的目标值范围内。在此，通过对氮氧化 物和氨敏感的排气传感器，一方面可以检测SCR排气后处理系统的氮氧化 物转化能力，另一方面可以检查SCR催化器的对氮氧化物转化极重要的氨 填充状态。按照这种方式，不仅能实现SCR排气后处理系统的优化运行， 而且能实现对错误的诊断。氮氧化物转化不足或尿素计量不足可以通过氮 氧化物浓度的增大而识别出，必要时通过匹配尿素计量来修正。SCR催化 器氨存储能力的降低或计量过度可以通过氨浓度的增大而识别出，必要时 也通过匹配尿素计量来修正。

然而为了SCR排气后处理系统的优化运行，明确地解释排气传感器信 号是有利的，有时这一点是很困难的。这种困难可通过本发明的以下措施 来克服：如果记录到排气传感器的信号超过一可预定的第一限值，则中断 正常运行模式。该第一限值优选与临界氮氧化物浓度或氨浓度相应地预定， 优选处于5ppm至50ppm的范围内。

如果在正常运行模式中未超过第一限值，则SCR排气后处理系统按规 定运行，通常没有理由去中断正常运行模式。而在超过第一限值的情况下 探测到干扰，根据本发明地进一步分析这种干扰。根据本发明具体来说， 如果记录到排气传感器的信号超过可预定的第一限值时，则中断正常运行 模式并使得由所述尿素计量装置设定的尿素计量率比在所述正常运行模式 中规定的值增大一可预定的量。然后，如果所述排气传感器的信号在使设 定的尿素计量率增大后、在一可预定的时段内升高到超过一可预定的、大 于所述第一限值的第二限值，则切换至诊断运行模式。

因此评估作为对尿素计量率增大的回应的、排气传感器的信号变化/ 曲线，并且基于该评估判定，最初探测到的干扰对进一步诊断的需要程度。 排气传感器的信号可以是原始信号或者是排气传感器的按照常见信号处理 方式处理过的输出信号，总之该信号与排气中的氮氧化物浓度和/或氨浓度 相关联。

在本发明的一个实施方式中，如果所述排气传感器的信号在使设定的 尿素计量率增大后、在一可预定的时段内下降到低于一可预定的、小于所 述第一限值的第三限值，则返回所述正常运行模式。被认为与氮氧化物浓 度相关的排气传感器信号的降低是按规定运行的SCR排气后处理系统的 正常回应，在此情况下由于增加了尿素或氨供应而得到提高的氮氧化物转 化。这样，原则上认为SCR排气后处理系统符合规定，而除必要时对尿素 计量进行匹配外一般无需其它的错误处理措施。

在另一个实施方式中，如果排气传感器的信号在可预定的时段内停留 在一可预定的、包括所述第一限值的数值范围内，则诊断出尿素计量装置 的工作存在错误。优选规定在这种情况下发出一与此相关的报警消息，以 促使对尿素计量装置进行维修。在对此极重要的数值范围的大小方面特别 有利的是，在本发明的另一个实施方式中，该所述数值范围的上限是第二 限值，而下限是第三限值。按照这种方式实现了对排气传感器对于尿素计 量率增大的预期回应的明确区分能力。