[发明专利]用于监控氧化氮‑存储催化器的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对于至少有时稀薄地运行的内燃机的废气通道中的氧化氮-存储催化器（NSC）进行监控的方法，其中，在内燃机的稀薄地运行期间由所述氧化氮-存储催化器存储来自所述废气的氧化氮，其中，在所述氧化氮-存储催化器的再生阶段期间内燃机浓稠地运行，并且通过此措施去除被存储在氧化氮-存储催化器中的氧化氮，并且其中，在所述再生阶段期间借助于废气探测器对于表示着所述再生的曲线的特征的废气成分或者废气特征参数进行检测。

此外，本发明还涉及一种用于执行所述根据本发明的方法的装置，特别是一种诊断单元。

背景技术

为了减少燃油消耗，曾在汽油发动机领域中研制出所谓的稀薄燃烧发动机，这种稀薄燃烧发动机在部分载荷运行时以稀薄的空气/燃油混合物来运行。这种混合物含有与用于燃油完全燃烧所需要的相比更高的氧气浓度。然后在废气中，所述氧化性的成分、如氧气（O₂）和/或氧化氮相对于还原性的废气成分、如一氧化碳（CO）、氢（H₂）和/或碳氢化合物（HC）过剩。相反地，柴油发动机通常在运行条件下以大超化学计量的空气/燃油混合物运行。

为了能减少稀薄地运行的内燃机的氧化氮的排放，已知在所述废气通道中设置NO_x-存储-催化器（Nitrogen Oxide Storage Catalyst-NSC）。NO_x-存储-催化器存储来自所述废气的氧化氮，而内燃机以过剩的空气、也就是以λ>1的超化学计量的空气/燃油比来运行。

为了保持NO_x-存储-催化器的存储能力，必须随时去除所存储的氧化氮。为了进行所述NO_x-存储-催化器的这样一种再生，已知对于还原性的排放气氛进行调节，其中将存储的氧化氮转换为氮气。为此，内燃机变得浓稠，也就是以λ<1的低化学计量的空气/燃油比来运行。在这种再生之后，所述NSC重新能接收氧化氮。

在欧洲和美国的用于车载诊断（On-Borad-Diagnose（OBD））的实际有效的规定要求在其减少排放的对于氧化氮（NO₂）的作用方面对于氧化氮-存储催化器进行监控。

在EP 1 831 509 B1中公开了一种在具有稀薄燃烧发动机的汽车的废气净化装置中用于对于用作起动催化器的氧化氮-存储催化器的氧化氮存储能力进行监控的方法，所述废气净化装置包括由起动催化器和也设计为氧化氮-存储催化器的主催化器所构成的催化器系统。在这种情况中，在所述催化器系统正常运行时，当对于所述主催化器系统后面的氧化氮-隐藏（Schlupf）的分析计算超过一种再生标准时，总是通过将发动机短时地从稀薄运行转换为浓稠运行来完成催化器系统的全部再生。在这种情况中规定，为了检查所述起动催化器的氧化氮存储能力，给整个催化器系统加载氧化氮，直到达到所述再生标准，并且然后进行所述催化器系统的部分再生，所述部分再生只由所述起动催化器的再生构成。为此，所述浓稠运行结束，并且当在起动催化器和主催化器之间记录到浓稠的废气的穿透时，返回接通到所述稀薄运行，并且为此，在所述返回接通到稀薄运行之后，将直到重新超过催化器系统后面的再生标准的持续时间作为起动催化器的氧化氮存储能力的标准来测量。

在此，坚固的OBD特别是意味着必须提供这样一种监控功能，即这种监控功能可以将一种无损伤的NSC—在立法意义上所谓的WPA模型（“Worst part acceptable（最差部分可接受的）”）与一种有故障的NSC—在立法意义上所谓的BPU模型（“best part unacceptable（最好部分不可接受的）”）区分开来。

所述NSC的损伤例如会引起在整个再生期间再生剂消耗的减少。这个参数能够借助于安装在所述NSC前面和后面的两个λ探头得到，这样，它们就可以用作为用于诊断所述NSC的监控特征。主要在该方法的耐用性和敏感度方面，对于还原剂消耗的监控特别是借助于所述两个废气探头来精确地确定所述λ-数值。