專利名稱：用于診斷氧化催化劑的方法、裝置和計算機程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種用于診斷氧化催化劑功能的方法，氧化催化劑用 于在車輛運行過程中NO到N02的轉(zhuǎn)化，其中氧化催化劑布置在包括 內(nèi)燃機的車輛內(nèi)，在運行過程中，該內(nèi)燃機將廢氣排入包含后面將講 到的氧化催化劑的廢氣再處理系統(tǒng)中。
本發(fā)明還提出一種內(nèi)燃機驅(qū)動車輛，該車輛包括內(nèi)燃機，在運行 過程中，其將廢氣排放到廢氣再處理系統(tǒng)，該廢氣再處理系統(tǒng)包括用 于把NO氧化為N02的氧化催化劑，用于將還原劑噴射到氧化催化劑 的廢氣再處理系統(tǒng)上游內(nèi)的噴射裝置，NOx還原催化劑和/或布置在氧 化催化劑下游的微粒濾清器，至少在氧化催化劑下游布置的氣體傳感 器，以及用于記錄來自于氣體傳感器信號并至少控制噴射裝置的控制 單元。
本發(fā)明還提出一種計算機程序產(chǎn)品，其包括用于與計算機一起執(zhí) 行這種方法的計算機程序。
背景技術(shù)：
關(guān)于柴油發(fā)動機，特別是關(guān)于排放氮氧化物和微粒的法律規(guī)定已 經(jīng)很嚴格并且將會更嚴格。在發(fā)動機氣缸內(nèi)，通過燃料燃燒形成的氮 氧化物的量取決于燃燒時的溫度。高溫將導(dǎo)致在空氣中存在的大部分 氮轉(zhuǎn)化為氮氧化物。與過剩的空氣一起運行的、用于柴油發(fā)動機和其 他發(fā)動機的催化劑成為最主要的氧化催化劑。由于廢氣包括氧氣，很 難以高選擇性減少氮的氧化物。除氮的氧化物外，不期望的一氧化碳 (CO)，碳氫化合物(HC)和其他微粒同樣在燃燒過程中以煙(C) 的形式形成。
前面所述的用于減少氮的氧化物量并且基于廢氣再處理的方法是
LNA (稀NOx吸附器)NOx吸附器。LNA也可以稱為LNT (稀NOx 捕集器)。該方法基于在氧化催化劑內(nèi)，首先將NO氧化為N02，之 后將N02以硝酸鹽的形式存儲在吸附器內(nèi)。當(dāng)發(fā)動機與過剩的氧一起 運行時，出現(xiàn)N02的儲存。通過使發(fā)動機與不足的氧一起運行，NOx 吸附器(NOx還原催化劑)的重生成以預(yù)定的間隔間歇地出現(xiàn)，也就是 說，與多余的碳氫化合物(還原劑)和/或減少的空氣流動一起運行， 其破壞了硝酸鹽并減少了氮氧化物N02在NOx吸附器內(nèi)被分離為N2 和水H;jO?？梢詤⒁娎鏤S5473887或US6718757。存儲和重生成都 需要NOx吸附器內(nèi)的溫度足夠高(存儲需要高于200°C，重生成需要大 約300'C)。在發(fā)動機低負荷時(例如，市內(nèi)駕駛或卸下貨物的車輛)， 廢氣溫度將不足以把NOx吸附器保持在必要的溫度。使溫度達到合適 值的一種方法是，將碳氫化合物噴射入廢氣，然后碳氫化合物在NOx 吸附器中催化燃燒，從而達到合適的溫度。碳氫化合物對有用的N02 的形成具有不利的影響，由此，在加熱過程中，廢氣系統(tǒng)內(nèi)的氮的氧 化物的全部轉(zhuǎn)變將減少。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，能夠以這樣的方式控制噴射， 即使得碳氫化合物的所有意圖和目的是使氧化催化劑完全中毒，以致 N02在氧化催化劑內(nèi)的形成大體上不存在。
如果由于同樣的原因，氧化催化劑具有損害N02形成的作用，則 減少的N02的量將存儲在NOx吸附器內(nèi)，以及增加的NOx的量將釋放 到空氣中。
與碳氫化合物的供給相關(guān)，其可以作為額外噴射(后噴射)發(fā)生， 同時排氣門在發(fā)動機內(nèi)打開或通過噴射器布置在排氣管上。
另一種以通過氧化催化劑形成N02為主的、現(xiàn)已公開的廢氣再處 理方法為CRT (連續(xù)重生成捕集)。特別地，也就是煙和硫磺混合 物，例如，其在捕集器內(nèi)聚集，其中煙可以轉(zhuǎn)化為二氧化碳C02。 N02
在這里起到氧化劑的作用與微粒一起轉(zhuǎn)變。為了確保煙在N02的幫助
下燃燒，廢氣再處理系統(tǒng)的溫度需要超過25(TC。這里，同樣的，在廢
氣再處理系統(tǒng)內(nèi)的溫度可在附加的碳氫化合物的幫助下升高到合適 值，其中碳氫化合物在催化劑內(nèi)燃燒。
如果CRT內(nèi)的氧化催化劑由于同樣的原因具有有損N02形成的作 用，則減少的煙的量將在微粒濾清器內(nèi)被氧化，這意味著存在這樣的 危險，即微粒濾清器可能超負荷，并且在微粒濾清器內(nèi)足夠高的溫度 促使煙的燃燒，由于燃燒的煙的量增加，故其發(fā)展到微粒濾清器將被 損害的程度。
另一種已知公開的以N02的形成為主的廢氣再處理技術(shù)是
一LNC (稀NOJ崔化劑)，其中氮氧化物在氧化環(huán)境下持續(xù)減少。 一涂覆有"洗滌層"的微粒濾清器。
一用于NOx還原的尿素或氨基SCR (選擇性的催化還原劑)；參 見例如US5540047。
一碳氫化合物基(HC-基)的SCR (選擇性的催化還原劑)。
為確保該功能，并相應(yīng)地達到法律規(guī)定要求，在車輛運行過程中， 對各部分或整個廢氣再處理系統(tǒng)進行診斷。EP1174601公開一種診斷方 法的實例，用于基于溫度測量的廢氣再處理系統(tǒng)。預(yù)定量的碳氫化合 物HC被周期性注入。通過溫度傳感器測量放熱曲線，也就是記錄點燃 溫度，并且基于所測量溫度值，作出關(guān)于廢氣再處理系統(tǒng)是否具有減 弱功能的決定。
本發(fā)明的目的是診斷氧化催化劑以及在車輛運行過程中N02的形 成，從而能及時地確定所有故障，并且可以通過該方法減少任意不期 望的廢氣排放。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明問題的解決方案描述了一種根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1和 IO的方法，并且關(guān)于本發(fā)明權(quán)利要求6和14的裝置。其它從屬權(quán)利要 求描述了優(yōu)選實施方式，及根據(jù)本發(fā)明改進的方法和裝置。權(quán)利要求
15和16描述了一種計算機程序產(chǎn)品，其包括與權(quán)利要求1和10相對
應(yīng)方法的程序代碼。
根據(jù)本發(fā)明的方法包括一種在車輛運行過程中執(zhí)行的且用于氧化
催化劑的診斷方法，氧化催化劑用于將NO氧化為N02，該催化氧化劑 被設(shè)置在具有內(nèi)燃機的車輛中，在運行過程中，該內(nèi)燃機將廢氣排入 廢氣再處理系統(tǒng)，該廢氣再處理系統(tǒng)包括至少前面所述的氧化催化劑， 和NC^還原催化劑，其中預(yù)定量的還原劑在至少一個預(yù)定時間間隔的 過程中被添加到氧化催化劑的上游的廢氣再處理系統(tǒng)中，并且在NOx 還原催化劑的下游測量NOx的含量，該方法的特征在于包括以下階段 —在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)之前，進行第一測量和記錄關(guān) 于NOx含量的第一值；
一在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)期間，進行第二測量和記錄關(guān)
于NOx含量的第二值；
一在上述第一值和第二值之間進行比較，當(dāng)上述兩測量值之間的 差別小于預(yù)定第一值時，得到氧化催化劑減弱功能的指示。
根據(jù)本發(fā)明的方法可獲得的優(yōu)點是，當(dāng)車輛在運行過程中，可持 續(xù)診斷氧化催化劑的功能，以及可以在氧化催化劑的功能減弱時得到 指示。通過該方法也得到了更穩(wěn)定的廢氣再處理功能，并且可確保使 不期望的廢氣排放最小化。
本發(fā)明同樣包括一裝置，其為發(fā)動機驅(qū)動車輛的形式，具有廢氣 再處理系統(tǒng)，其中根據(jù)本發(fā)明，對氧化催化劑進行診斷。
根據(jù)本發(fā)明得到裝置的優(yōu)點與本發(fā)明的方法的優(yōu)點相同。
根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的方法和裝置，所述差別還與第二預(yù)定 值相比較，其中上述第二預(yù)定值相應(yīng)于法律規(guī)定的最大許可廢氣排放。 如果該差別大于上述第二預(yù)定值并且小于上述第一預(yù)定值，則上述的 指示將與車輛下一常規(guī)保養(yǎng)一同發(fā)生。
其一個優(yōu)點是，給車輛駕駛員的信息流減少，廢氣再處理系統(tǒng)的 車輛檢查和任何修理將以更經(jīng)濟的方式發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的又一方法和裝置的實施方式是，有微粒濾清器設(shè)置 在氧化催化劑下游，且所述差別與第三預(yù)定值相比。如果該差別小于 此預(yù)定值，則氧化催化劑的減弱功能的指示將馬上給到車輛駕駛員。 這是由于之后的煙燃燒快速增加了損壞微粒濾清器的危險。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式的方法和裝置，N02的含量在氣體傳 感器的幫助下被測量，氣體傳感器設(shè)置在氧化催化劑下游。通過氣體 傳感器測量的N02的含量，在上面已公開。特征階段與上述實施方式 相同，除了以下N02含量的測量是不同的
一在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)之前，進行第一測量和記錄關(guān) 于N02含量的第一值；
一在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)和使上述氧化催化劑中毒期
間，進行第二測量和記錄關(guān)于N02含量的第二值，；
一在上述第一值和第二值之間進行比較，同時當(dāng)上述兩測量值之 間的差別小于預(yù)定第一值時，給出氧化催化劑減弱功能的指示。
其優(yōu)點與上述相應(yīng)實施方式相同。
本發(fā)明的進一步實施方式可根據(jù)從屬權(quán)利要求來理解。


圖1和圖4分別示出根據(jù)本發(fā)明的廢氣再處理系統(tǒng)兩個不同優(yōu)選
實施方式的示意圖2、 3和5示出用于圖l和圖4各實施方式的流程圖。 圖6示出可用于圖1和圖4中至少一個實施方式的設(shè)備。
具體實施例方式
圖1示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其中將來自內(nèi)燃機1的燃燒廢 氣導(dǎo)入廢氣再處理系統(tǒng)，廢氣再處理系統(tǒng)通常用2表示。例如活塞缸 式柴油發(fā)動機的內(nèi)燃機1與過剩的氧一起運行，其中在內(nèi)燃機1廢氣 內(nèi)的過剩氧用于減少在廢氣排放到空氣中之前在廢氣內(nèi)的NOx和微粒 (大體是煙)的量。廢氣再處理系統(tǒng)2設(shè)置為減少氮氧化物的量以 及內(nèi)燃機1廢氣內(nèi)的微粒。廢氣再處理系統(tǒng)2內(nèi)的主要組成部分包括 CRTTM3和NOx還原催化劑4。在這里所示的實施方式中，CRT3包括 氧化催化劑5和微粒濾清器6。在這里所示的實施方式中，NOx還原催 化劑4是LNA型的。來自內(nèi)燃機1的廢氣經(jīng)由排氣管7，被依次導(dǎo)入 通過氧化催化劑5形式的第一階段，微粒濾清器6形式的第二階段， 以及最后NOx還原催化劑4形式的第三階段。廢氣由催化劑4從催化 劑4導(dǎo)出并經(jīng)由輸出管8進入大氣。
來自內(nèi)燃機1的廢氣基本上包括各種氮氧化物NOx，例如NO和 N02，以及碳氫化合物HC， 一氧化碳CO， 二氧化碳CO，微粒和其它 燃燒殘余物。在第一階段的氧化催化劑5中優(yōu)選涂覆有貴金屬，例如 鉑或鈀，但也可以包括金屬氧化物。在其正常功能期間，氧化催化劑5 將廢氣內(nèi)的大部分NO氧化為N02。在第一階段內(nèi)的反應(yīng)通過公式1 描述
NO+l/202 — N02 1)
結(jié)果形成N02，然后，轉(zhuǎn)入第二階段，第二階段包括微粒濾清器 6，例如整體陶瓷式，其中插入有管道，使得氣體必須通過管道壁。在 微粒濾清器6內(nèi)，來自氧化催化劑5的N02與廢氣內(nèi)的微粒反應(yīng)，其 中微粒主要是煙的形式，以致至少部分的N02還原為NO，即一氧化氮，
同時煙被氧化為C02。N02的還原量取決于廢氣內(nèi)的煙容量以及已被捕
集到濾清器內(nèi)的煙的量。NO還原為N02不是百分之百地完全。來自微 粒濾清器的廢氣通常包括N02和還原的N02，也就是NO，以及C02。 在第二階段內(nèi)的反應(yīng)可基本上通過公式2表示 2N02+C — 2NO + C02 2)
然后，來自濾清器6的廢氣繼續(xù)進入第三階段，也就是NO,還原 催化劑4。 NOx還原催化劑4在這里所示的實施方式中是LNA，也就 是NOx吸附裝置，其這樣設(shè)置，即以便在富氧的條件下，在其上收集 N02的剩余量，其中催化劑4與附加還原劑將NOJ及附裝置內(nèi)捕集的 二氧化氮N02還原為氮氣N2和氣態(tài)形式的水H20。在第三階段內(nèi)的主 要過程可通過公式3表示
3N02+2H2C— li/2N2 + 2H20 + 2 C02 3)
NOx還原催化劑4可涂覆有催化劑涂層，其目的是將所有第二階 段中存留的NO氧化為N02，然后N02可以存儲在NOx還原催化劑4 內(nèi)。
在另一實施方式中，通過使微粒濾清器的壁涂覆有適當(dāng)?shù)拇呋瘎?層，NOx還原作用可結(jié)合在微粒濾清器內(nèi)(4元催化劑)。此外，微粒 濾清器可以是具有插入或不插入管道的金屬基底型。
在這里所述的實施方式中，前邊提到的還原劑或加熱介質(zhì)優(yōu)選地 包括用于內(nèi)燃機1的燃料，并且可存儲在單獨的箱內(nèi)(未示出)，以 便使其利用布置在氧化催化劑5上游的噴射器(未示出)而按需要噴 入排氣管7。噴射器由控制單元11控制，其同樣可設(shè)置為控制內(nèi)燃機 1的燃燒過程。在另一實施方式中，還原劑可通過內(nèi)燃機1的標準燃料 噴射器(未示出)噴入。本實施方式中的還原劑優(yōu)選地包括車輛常規(guī) 燃料，并且通過所謂的后噴射而適當(dāng)?shù)貒娙?，該后噴射通過控制單元 11來控制并調(diào)節(jié)。
這里所示實施方式中，控制單元11接收來自布置在催化劑4下游
的NOJ專感器12的信號。NOJ專感器12感應(yīng)廢氣內(nèi)NOx的量。
根據(jù)本發(fā)明，在NOx還原催化劑4涂覆有催化劑層、用以將第二 階段存留的NO氧化為N02的情況下，可進行與實施方式相應(yīng)的催化 劑5的氧化的診斷，也可以根據(jù)圖2中所示的流程圖進行催化劑4的 氧化能力的診斷。這種情況下，控制單元11按程序執(zhí)行至少圖4所示 的階段。當(dāng)控制單元11識別出從即時的前述診斷起，已經(jīng)經(jīng)過某一操 作周期，并且識別出期望在隨后的短時間內(nèi)能保持相對固定的內(nèi)燃機 狀態(tài)時，則診斷從圖2中的Sl開始。在階段S2，控制單元ll通過傳 感器12進行NOx含量的測量。在正常氧化催化劑功能中，這里會得到 較低的第一次測量值mll，這是由于大部分的NOx己經(jīng)被轉(zhuǎn)變(與上 述相應(yīng))。當(dāng)mil的值已測出并存儲在控制單元11內(nèi)時，通過在內(nèi)燃 機1標準燃料噴射器(未示出)的幫助下，后噴射的在這里所示實施 例的階段3中噴射還原劑的控制單元11，氧化催化劑5中毒，并且氧 化功能也可能形成在NC^還原催化劑4中。噴射的還原劑的量是預(yù)定 且適當(dāng)?shù)?，以致在廢氣再處理系統(tǒng)2內(nèi)NO到N02的氧化優(yōu)選地全部 停止，或希望全部停止。當(dāng)希望NO到N02的氧化以充分停止時，控 制單元11進行新的測量，在階段S4，通過傳感器12測量NOx的含量， 以及得到對于NOx含量的值m12，并存儲在控制單元ll內(nèi)。
在階段S5，控制單元11終止還原劑的噴射。在階段S6，控制單 元11進行對測量值mil和m12之間差別的計算，然后比較該差別與 預(yù)定值kll。在正常氧化功能內(nèi)，計算出的差別相對較大，這是由于希 望的NO到N02的氧化完全，并且NOx的測量值mll相對較低。如果， 另一方面，氧化功能減少，則差別將變小。氧化功能越差，測量值ml2 和mil之間的差別將越小。如果計算出的差別小于預(yù)定值kll (極值)， 則控制單元11將通過選擇階段S7來指示氧化功能已減弱到不能說OK 的程度。如果，另一方面，在階段S6控制單元11計算出該差別大于
預(yù)定值kll，則控制單元11將改作選擇在階段S8中指示氧化功能為
OK。在階段S9，與圖2中實施方式相應(yīng)的，控制單元ll終止循環(huán)。
關(guān)于廢氣再處理系統(tǒng)的不同部分均達到預(yù)定值kll，并且達到可 接受的氧化功能，也就是氧化功能將導(dǎo)致可接受的廢氣變干凈。例如，
由于與圖1相應(yīng)的所示實施方式包括微粒濾清器6，其在確定預(yù)定值
kll時，要考慮微粒濾清器的性能，以致一定程度減弱的氧化功能并不 會導(dǎo)致破壞煙燃燒，也就是不會從控制單元11得到存在故障的指示。
內(nèi)燃機1和/或廢氣再處理系統(tǒng)2的狀態(tài)從在階段S2內(nèi)測量開始 的點且直到在階段S4內(nèi)進行測量的點應(yīng)當(dāng)相對穩(wěn)定，以便得到很好的 測量值。在優(yōu)選實施方式中，控制單元11可以在進行階段S2和S4的 測量后，確定內(nèi)燃機1和/或廢氣再處理系統(tǒng)2的狀態(tài)是否在測量過程 中改變。如果在測量持續(xù)階段，在內(nèi)燃機1和/或廢氣再處理系統(tǒng)2內(nèi) 有很顯著的改變發(fā)生，則控制單元11可設(shè)置為拒絕測量結(jié)果并選擇進 行至少一個或多個更新的測量循環(huán)，并比較關(guān)于kll的計算出的差別。 若干完整循環(huán)將對氧化催化劑功能診斷提供更好的統(tǒng)計基礎(chǔ)。
在另一替代實施方式中，控制單元11在階段S6可設(shè)置為不是計 算差別，而是計算測量值mll和ml2之間的比率。如果該比率與預(yù)定 值kll相比，更接近于1，則控制單元11將指示在氧化催化劑功能內(nèi) 可能出現(xiàn)錯誤。
診斷可同樣在溫度變化范圍內(nèi)有利地進行，該范圍對于催化劑產(chǎn) 品的選擇是有利的。如果不可以，則預(yù)定值kll將考慮這一因素。也 就是預(yù)定值可以根據(jù)不同運行狀況和條件而變化。
在圖3中示出本發(fā)明又一實施方式，其包括又一階段，其中控制 單元11可以設(shè)置為確定根據(jù)圖2中的階段S7，是否氧化催化劑的功 能不是OK。在該實施方式中，控制單元ll設(shè)置為，在確定階段S7催
化劑的氧化功能不是OK之后，其在階段S21與又一預(yù)定極值k22進 行新的比較。k22的預(yù)定值與允許廢氣排放的法定最大值相應(yīng)。Kll優(yōu) 選地大于k22。因此，法定值k22比kll允許更減弱的氧化催化劑功能。 如果根據(jù)階段S21的m22和m21之間的差別也小于k22，則對車輛駕 駛員立即指示與階段S22相應(yīng)的故障。另一方面，如果階段S21內(nèi)的 差別大于k22 (但是小于kll)，則控制單元11按階段S23設(shè)置，從 而不會指示氧化催化劑的故障，直至車輛下一保養(yǎng)。這基于這樣的假 設(shè)，即在階段S21內(nèi)的差別小于法定的k22，在下一保養(yǎng)執(zhí)行之前將不 會進行新的診斷。當(dāng)控制單元11已進行階段S22或S23，程序的終止 將在階段S24達到。
圖4示出本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式，其中來自內(nèi)燃機21的廢氣， 如根據(jù)圖1的實施方式中所示的，將被導(dǎo)入廢氣再處理系統(tǒng)，廢氣再 處理系統(tǒng)通常用22表示。廢氣在這里按與根據(jù)圖1相同的實施方式導(dǎo) 入，穿過廢氣管27并進入氧化催化劑25。廢氣輸送到廢氣再處理單元 26，其可以是微粒濾清器或NOx還原催化劑，這兩種形式都需要N02 用于其減少排放作用。測量N02 (代替上述的NOx含量)的氣體傳感 器212直接設(shè)置在氧化催化劑25之后，也就是在氧化催化劑25和廢 氣再處理單元26之間。氣體傳感器將所測量的N02含量的信號傳到控 制單元211。類似控制單元ll (圖1)的控制單元211可以設(shè)置為用于 控制內(nèi)燃機21的燃燒過程。這里，如圖l所示實施方式，還原劑可同 樣直接或者通過內(nèi)燃機21的標準燃料噴射器(未示出)噴射入氧化催 化劑25上游的廢氣管27。在本實施方式中，還原劑優(yōu)選地包括車輛常 規(guī)燃料，并通常通過所謂的后噴射器而適當(dāng)噴射，該后噴射器通過控 制單元211控制并調(diào)節(jié)。
在又一實施方式中，基于與圖4相應(yīng)的實施方式，氣體傳感器212 可布置在氧化催化劑25和廢氣再處理單元26兩者的下游。
根據(jù)本發(fā)明，與另一實施方式相應(yīng)的，催化劑25氧化能力的診斷
可按圖5所示流程圖進行。該流程圖與上面圖2的流程圖相同。唯一
的區(qū)別是，在階段S32內(nèi)的測量中利用氣體傳感器212的幫助，存儲 了關(guān)于N02含量的測量值。N02含量也按階段S33的同樣方式測量。 圖5相應(yīng)的實施方式與圖2實施方式相比較，通過控制單元211在階 段S35計算出的N02是不同的。因此，另一方面，階段S30到S38按 與圖2實施方式相應(yīng)的同樣方式發(fā)生。
基于與圖5相應(yīng)的實施方式，本發(fā)明的又一實施方式可具有相應(yīng) 的控制法則，其中與圖3實施方式相應(yīng)的，同樣用于與圖5相應(yīng)的實 施方式，也就是控制單元211考慮法定要求，并考慮關(guān)于"催化功能 不OK"的指示是否將延遲直到下一保養(yǎng)。
在本發(fā)明另一實施方式中，可進行在完成還原劑的噴射后NOx含 量的第三測量(未示出)。與圖示實施方式相應(yīng)的控制單元(ll， 211)， 可設(shè)置為比較第一測量值(mll， m31)與第三測量值。如果控制單元 識別出第一測量值與第三測量值之間的不同，則可以指示出一些外部 因素可能已影響了測量程序。通常.NOx的含量在還原劑噴射之前(第 一值)和之后(第三值)必須相同。如果在兩值之間有顯著差別，則 控制單元設(shè)置為可重復(fù)測量，并記錄至少最近測量的第一值和第二值
(分別是mll， m31和ml2， m32)。
在NOx還原催化劑不激活的情況下，例如在冷啟動順序中，或當(dāng) 催化劑的功能被故意關(guān)掉時(在SCR內(nèi)，例如，為確保還原劑沒有提 供給SCR催化劑)，來自于NOj專感器的NOx信號與作用的(激活的) 氧化催化劑一起，在噴射還原劑的周期中與還原劑剛剛開始噴入前相 比而將被降低。信號低到什么程度將取決于氧化催化劑的功能的程度。 如果氧化催化劑由于某些原因沒作用，在還原劑噴入的周期中相比還 原劑剛剛噴入之前，NOx傳感器信號將不會有差別。由此，在本發(fā)明又 一實施方式中，控制單元可設(shè)置為識別NOx還原作用沒有激活，并同 樣進行在還原劑噴入前和還原劑噴射周期中的NOx傳感器信號的比
較，并且，根據(jù)NOx含量的差別，用以確定催化劑的氧化功能。上述 控制氧化催化劑的方法可同樣用于缺少NOx還原催化劑的情況。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備500，其包括非易失存儲器 520，處理器510和可讀寫存儲器560。存儲器520具有第一記憶部分 530，其中存儲用于控制設(shè)備500的計算機程序。在記憶部分530內(nèi)的 用于控制設(shè)備500的計算機程序可為操作系統(tǒng)。
設(shè)備500可例如在控制單元內(nèi)關(guān)閉，例如控制單元11或211。數(shù) 據(jù)處理單元510例如可包括微型計算器。
存儲器520同樣具有第二記憶部分540，其中存儲用于根據(jù)本發(fā) 明氧化催化劑診斷的程序。在另一實施方式中，用于氧化催化劑診斷 的程序存儲在獨立的非易失數(shù)據(jù)存儲媒介550內(nèi)，例如CD —ROM或 可更換的半導(dǎo)體存儲器。程序能以可執(zhí)行形式或壓縮狀態(tài)存儲。
由于下面所述的，數(shù)據(jù)處理單元510執(zhí)行特定功能，應(yīng)當(dāng)清楚的 是，數(shù)據(jù)處理單元510執(zhí)行存儲在存儲器540內(nèi)的特定程序部分，或 存儲在非易失記錄媒介550上的程序特定部分。
數(shù)據(jù)處理單元510適于與存儲器550通過數(shù)據(jù)總線514通訊。數(shù) 據(jù)處理單元510同樣適于與存儲器520通過數(shù)據(jù)總線512通訊。數(shù)據(jù) 處理單元510同樣適于與存儲器560通過數(shù)據(jù)總線511通訊。數(shù)據(jù)處 理單元510同樣適于與數(shù)據(jù)端口 590通過數(shù)據(jù)總線515通訊。
根據(jù)本發(fā)明的方法可通過數(shù)據(jù)處理單元510執(zhí)行，其中數(shù)據(jù)處理 單元510執(zhí)行存儲在存儲器540內(nèi)的程序，或存儲在非易失記錄媒介 550內(nèi)的程序。
在本發(fā)明另一實施方式中，氧化催化劑5可與微粒濾清器6相結(jié)
合。 一部分或全部微粒濾清器可涂覆有催化激活材料，其將NO氧化為
N02。按同樣方式，氧化催化劑25可與排氣單元26相結(jié)合。
在本發(fā)明另一實施方式中，根據(jù)圖1實施方式的CRT (或PM — F —催化劑)和NOx還原催化劑，可以相反順序設(shè)置在廢氣再處理系統(tǒng)2 內(nèi)。
在本發(fā)明又一實施方式中，還原劑的噴射可同時通過兩個內(nèi)燃機 的噴射器，以及一個或多個布置在廢氣再處理系統(tǒng)上的噴射器發(fā)生。
除已述廢氣再處理方法外，根據(jù)本申請的發(fā)明可同樣進一步應(yīng)用 于至少以下方面
一LNC (稀NOx催化劑)，其中氮氧化物在富氧條件下持續(xù)還原。 一貴金屬和/或涂覆有氧化金屬的微粒濾清器。 一碳氫化合物基(HC基)SCR (選擇性催化劑還原)。 一尿素或氨基SCR (選擇性催化劑還原)。
噴入廢氣再處理系統(tǒng)的還原劑具有優(yōu)選的車輛燃料，可以是柴油， 汽油，二甲醚(DME)，甲烷(CNG)等等，即使在廢氣管上的噴射 器的情況下，同樣可能是來自于單獨的箱中的還原劑，該還原劑不用 于驅(qū)動車輛。還原劑除了是碳氫化合物的形式外，也能使用氫(H2) 和一氧化碳(CO)。
需要說明的是，本發(fā)明不限于所示上述實施方式，而可在所附專 利權(quán)利要求范圍內(nèi)進行系列的進一步變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種在車輛運行過程中執(zhí)行的且用于氧化催化劑的的診斷方法，該催化氧化劑用于將NO氧化為NO2，其被設(shè)置在具有內(nèi)燃機(1)的車輛中，在運行過程中，該內(nèi)燃機將廢氣排入廢氣再處理系統(tǒng)(2)，該廢氣再處理系統(tǒng)(2)包括至少前面所述的氧化催化劑(5)，和NOx還原催化劑(4)，其中預(yù)定量的還原劑在至少一個預(yù)定時間間隔的過程中被添加到氧化催化劑(5)的上游的廢氣再處理系統(tǒng)(2)中，并且，在NOx還原催化劑(4)的下游測量NOx的含量，且該方法的特征在于，其包括以下階段-在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)(2)之前的即刻時間點，進行第一測量(S2)和記錄關(guān)于NOx含量的第一值(m11)；-在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)(2)期間，進行第二測量(S4)和記錄關(guān)于NOx含量的第二值(m12)；-在上述第一值和第二值之間進行比較(S6)，當(dāng)上述兩測量值之間的差別小于預(yù)定第一值(k11)時，得到氧化催化劑(5)減弱功能的指示。
2. 如權(quán)利要求l所述的診斷方法，其特征在于，當(dāng)所述差別小于 上述第一預(yù)定值(kll)時，并且，根據(jù)所述差別的大小，立即給出車 輛駕駛員氧化催化劑的減弱功能的指示，或者與車輛下一操作一同給 出。
3. 如權(quán)利要求1所述的診斷方法，其特征在于，如果上述差別大 于相應(yīng)于法定最大廢氣排放允許值的第二預(yù)定值(k22)，并且小于上 述第一值(kll)，上述指示將與車輛下一常規(guī)保養(yǎng)一同發(fā)生。
4. 如權(quán)利要求1所述的診斷方法，其中具有布置在氧化催化劑(5) 下游的微粒濾清器(6)，其特征在于，當(dāng)上述差別小于第三預(yù)定值(kll) 時，氧化催化劑減小功能的指示將立即給到車輛駕駛員。
5. 如權(quán)利要求1所述的診斷方法，其特征在于，在提供的還原劑 臨時使氧化催化劑(5)中毒時，第二測量(S4)發(fā)生，以致在氧化催化劑(5)內(nèi)所產(chǎn)生的N02的量可以忽略。
6. —種具有內(nèi)燃機(1)的內(nèi)燃機驅(qū)動車輛，在運行過程中，內(nèi) 燃機將廢氣排入廢氣再處理系統(tǒng)(2)，該廢氣再處理系統(tǒng)包括用于將 NO氧化為N02的氧化催化劑(5),用于將還原劑噴入氧化催化劑(5) 上游的廢氣再處理系統(tǒng)(2)的噴射裝置，NOx還原催化劑(4)，設(shè)置 在NOx還原催化劑(4)和氧化催化劑(5)下游的NOx傳感器(12)， 用于記錄來自于NOy傳感器(12)的信號并控制至少噴射裝置的控制 單元(11)，其特征在于，該控制單元(11)被這樣設(shè)置，即通過NC^ 傳感器(12)，記錄在還原劑噴射(S3)之前的關(guān)于NOx含量的第一 值(mil)，以及記錄在還原劑噴射發(fā)生并使上述氧化催化劑(5)中 毒期間的關(guān)于NOx含量的第二值(ml2)，同時控制單元(11)被設(shè) 置為對上述第一值和第二值之間進行比較(S6)，并當(dāng)上述測量值 之間的差別小于預(yù)定第一值(kll)時，指示氧化催化劑(5)的減弱 功能(S7)。
7. 如權(quán)利要求6所述內(nèi)燃機驅(qū)動車輛，其特征在于，當(dāng)上述差別小于上述第一預(yù)定值(kll)時，并且，根據(jù)上述差別的大小，控制單元(ll)被設(shè)置為立即給出車輛駕駛員氧化催化劑的減弱功能的指示， 或者與車輛下一保養(yǎng)一同給出。
8. 如權(quán)利要求6所述內(nèi)燃機驅(qū)動車輛，其特征在于，如果上述差 別大于相應(yīng)于法定最大廢氣排放允許值的第二預(yù)定值(k22)，并且小 于上述第一預(yù)定值(kll)，則控制單元(11)設(shè)置為上述指示與車 輛下一常規(guī)保養(yǎng)一同發(fā)生。
9. 如權(quán)利要求6所述內(nèi)燃機驅(qū)動車輛，其中還包括布置在氧化催化劑(5)下游的微粒濾清器(6)，其特征在于，當(dāng)上述差別小于第 三預(yù)定值(kll)時，控制單元(11)設(shè)置為將還原的氧化催化劑功 能的指示立即給到車輛駕駛員。
10. —種在車輛運行過程中執(zhí)行的且用于氧化催化劑(25)的診斷方法，氧化催化劑用于將NO氧化為N02，該催化氧化劑設(shè)置在具有 內(nèi)燃機(21)的車輛中，在運行過程中，該內(nèi)燃機將廢氣排入廢氣再 處理系統(tǒng)(22)，該廢氣再處理系統(tǒng)包括至少前面所述的氧化催化劑 (25)，其中預(yù)定量的還原劑在至少預(yù)定時間周期內(nèi)提供給氧化催化 劑(25)上游的廢氣再處理系統(tǒng)(22)，并且在上述氧化催化劑(25) 的下游測量N02的含量，該方法的特征在于包括以下階段-一在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)(22)之前，進行第一測量(S31) 和記錄關(guān)于N02含量的第一值(m31);一在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)(22)期間，進行第二測量(S33) 和記錄關(guān)于NC^含量的第二值(m32);一在上述第一值和第二值之間進行比較(S35)，當(dāng)上述兩測量值 之間的差別小于預(yù)定第一值(k31)時，得到氧化催化劑(25)減弱功 能的指示。
11. 如上述權(quán)利要求所述的診斷方法，其特征在于，在氧化催化 劑(25)和布置在氧化催化劑(25)下游的廢氣再處理單元(26)之 間進行上述N02的含量的測量。
12. 如權(quán)利要求IO所述的診斷方法，其中具有布置在氧化催化劑 (25)下游的微粒濾清器(26)，其特征在于，當(dāng)上述差別小于第二預(yù)定值(k31)時，氧化催化劑減小功能的指示立即給到車輛駕駛員。
13. 如權(quán)利要求IO所述的診斷方法，其特征在于，在提供的還原 劑臨時使氧化催化劑(25)中毒時，第二測量(S33)發(fā)生，以致在氧 化催化劑(25)內(nèi)所產(chǎn)生的N02的量可以忽略。
14. 一種具有內(nèi)燃機(21)的內(nèi)燃機驅(qū)動車輛，在運行過程中，內(nèi)燃機將廢氣排入廢氣再處理系統(tǒng)(22)，該廢氣再處理系統(tǒng)包括用 于將NO氧化為N02的氧化催化劑(25)，用于將還原劑噴入氧化催 化劑(25)上游的廢氣再處理系統(tǒng)(22)的噴射裝置，設(shè)置在前述氧 化催化劑(25)下游的N02傳感器(212)，用于記錄來自于N02傳感 器(212)的信號并控制至少噴射裝置的控制單元(211)，其特征在 于，該控制單元(211)這樣設(shè)置，即通過N02傳感器(212)，記錄 在還原劑噴射(S3)之前關(guān)于N02含量的第一值(m31)，以及在還 原劑噴射發(fā)生并使上述氧化催化劑(25)中毒期間的關(guān)于N02含量的 第二值(m32)，同時控制單元(211)設(shè)置為對上述第一值和第二 值之間進行比較，并當(dāng)上述測量值之間的差別小于預(yù)定第一值(k31) 時，指示氧化催化劑(25)的減弱功能。
15. 如權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機驅(qū)動車輛，其特征在于，在氧化 催化劑(25)和布置在氧化催化劑(25)的下游的廢氣再處理單元(26) 之間設(shè)置上述N02傳感器(212)。
16. 如權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機驅(qū)動車輛，其中還包括布置在氧 化催化劑(25)下游的微粒濾清器(26)，其特征在于，當(dāng)上述差別 小于第二預(yù)定值(k31)時，控制單元(211)設(shè)置為使得氧化催化 劑減小功能的指示立即給到車輛駕駛員。
17. —種包括存儲在計算機可讀寫介質(zhì)中的程序代碼的計算機程 序產(chǎn)品，其用于當(dāng)上述計算機程序在計算機上執(zhí)行時進行權(quán)利要求1 或權(quán)利要求IO的方法步驟。
18. —種能夠直接從計算機內(nèi)存儲器內(nèi)讀取的計算機程序產(chǎn)品， 包括當(dāng)上述計算機程序在計算機上執(zhí)行時用于進行權(quán)利要求1或權(quán)利 要求10的方法步驟的計算機程序。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種在機動車輛中的氧化催化劑(5，25)的診斷方法、裝置和計算機程序，氧化催化劑(5、25)用于將NO氧化為NO₂。廢氣再處理系統(tǒng)(2、22)包括至少一個前面所述的氧化催化劑和微粒濾清器(6、26)，和/或NO_x還原催化劑(4、26)，該還原催化劑被設(shè)置在氧化催化劑的下游，以及預(yù)定量的還原劑提供給氧化催化劑上游的廢氣再處理系統(tǒng)，以及NO_x含量或NO₂含量在氧化催化劑的下游測量。該方法包括下述階段在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)(2，22)之前，測量關(guān)于NO_x/NO₂含量的第一值(m11、S2、M31、s31)；在還原劑提供給廢氣再處理系統(tǒng)期間，測量關(guān)于NO_x/NO₂含量的第二值(m12、S4、m32、s33) 在上述第一和第二值之間進行比較(S6、S35)，當(dāng)上述兩測量值之間的差小于預(yù)定第一值(k11、k31)時，得到氧化催化劑減弱功能的指示。
文檔編號F01N11/00GK101115912SQ200480044612
公開日2008年1月30日 申請日期2004年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月14日
發(fā)明者倫納特·安德森, 安德烈亞斯·欣茨 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司