[发明专利]用于计算和应用监视标准的方法

说明书

技术领域

本发明涉及任一种用于计算和应用监视标准的方法，所述监视标准是在汽车的废气系中存在含有沸石的SCR催化器的指标。本发明还涉及两个计算机程序以及一种机器可读的存储着这些计算机程序的存储介质，当这些计算机程序在计算机上运行时，它们实施本发明的用于计算和应用监视标准的方法的每个步骤。最后，本发明涉及一种被设计用于实施本发明的方法的电子的控制器。

背景技术

由于针对Nox排放（氧化氮排放）引入了日益严格的极限值，研发出了各种不同的废气后处理技术，以便实现对柴油机废气中的Nox排放的控制。用于废气后处理的这些技术之一便是在SCR催化器中的有选择性的催化还原。在此，废气中含有的氧化氮在SCR催化器上借助于氨被还原为氮（N₂）。尽管在采用SCR催化器情况下按照远离发动机的构造方式在废气系统中这种SCR催化器的老化相当有限，因为SCR催化器于是很少遭受因热的废气引起的高温，但为了遵守排放规定，需要监视SCR催化器的工作能力。

当今的SCR催化器由多个组件构成。在蜂窝状的载体材料上有所谓的涂层（Washcoat），该涂层还由沸石构成。沸石是一种结晶式的有非常细小的孔眼的材料，用于增大表面积。在涂层中或者在其表面上植入催化活性的金属，比如铜或铁。已知的是，沸石吸纳水和其它低分子的物质，且在加热时又可以排出，而不会在这种情况下损坏其结晶结构。一个用于评价水在沸石上的吸附和解吸附效果的影响的代表性的参数是吸附焓。它描述了废气-沸石/SCR催化器的热动态系统的能量含量的增加或减少。

在DE 10 2009 007 763 A1中已公开了一种用于确定可施加以还原剂的SCR催化器的效能的方法，该催化器设置在内燃机的废气系中。在此，借助于SCR催化器吸附废气混合物的至少一种物质，并确定SCR催化器的负载状态，该催化器带有废气混合物的不同于还原剂的被SCR催化器吸附的物质。所述方法的执行方式为，首先测量废气混合物的至少一个参数，所述参数在废气混合物流经SCR催化器期间根据SCR催化器的效能而改变。由如此检测到的测量值和参比值形成差，并将该差与给定值相比较。

发明内容

本发明的方法用于计算监视标准，所述监视标准是在汽车的废气系中存在含有沸石的SCR催化器的指标，在该方法中计算所述监视标准，其方式为，对SCR催化器上游和下游的温度时间变化历程予以比较。采用本发明的监视标准是特别有利的，因为难以描述的因沸石上的水吸附和解吸附所致的热效果不必在模型值中体现，因而无需用于检查SCR催化器的存在状态的温度模型。此外，为了确定监视标准，只需要在SCR催化器下游的温度传感器，从而可以省去在SCR催化器上游安装NOx传感器。后者相比于使用温度传感器可能更破费、昂贵。

特别地，监视标准的值根据已到达SCR催化器的水量来计算。这种做法是特别有利的，因为通过这种方式最佳地考虑到了SCR催化器的在水吸附和解吸附时的放热和恒温特性，所述特性对温度变化历程有明显影响。如果在SCR催化器上游和下游的温度变化历程的比较时间点选择得过早，温度差就有可能尚未足够明显，因为水吸附的放热尚未正式开始。相反，如果把比较的时间点选择得过晚，就会有更大量的水已流过SCR催化器，且吸附和解吸附效果有可能已经丧失，从而仅产生更小的温度差。

有利地，监视标准的值根据在起动时内燃机的温度来计算。通过这种特别有利的做法来保证一同考虑内燃机的起动温度对温度效果的强度的影响。如果内燃机在“热机”状态下再次起动，则水的吸附和解吸附的热效果就会又短又热，因为在温度较高情况下两种效果叠加或者不太明显。因此，如果对监视标准的评价在低的发动机温度情况下、最好在冷起动时进行，则有利于明确地判断SCR催化器的存在状态。

根据本发明的一个实施方式，借助于在SCR催化器上游和下游的温度时间变化历程或温度梯度时间变化历程的交叉相关式来计算监视标准。在此，温度梯度系指带通滤波的温度信号，该温度信号相应于温度信号的低通滤波的第一阶导数。对温度的时间变化历程的交叉相关式的计算如下进行：

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