CN104100338A - 确定进入车辆排出管线催化装置中活性产品真实量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的主题物是一种方法，所述方法用于响应于在用于控制所述催化装置的单元的命令下，将理论量的活性产品引入到所述排出管线中，而确定进入车辆的排出管线的催化装置中的所述活性产品的真实量，所述方法包括下述阶段：将所述活性产品的活性流率引入到催化装置上游的排出气流中；-使活性产品的所述活性流率增加；使活性产品的所述逸出稳定在所述给定逸出含量；将所述活性产品的理论的附加测试流率引入到催化装置上游的排出气流中；等到在第二探测器处作为响应而测量的活性产品的总含量已经稳定；测量所述稳定的总含量；确定进入催化装置的所述活性产品的稳定的真实附加测试流率。

Description

确定进入车辆排出管线催化装置中活性产品真实量的方法

技术领域

本发明涉及一种方法，该方法用于：确定进入车辆排出管线催化装置的活性产品的真实量，在用于控制所述催化装置的单元的命令下，将理论量的所述活性产品或者理论量的为所述活性产品的源的产品引入到排出管线，所述催化装置包括：

●用于混合物的至少一个入口，所述混合物包括排出气体和所述活性产品，以及

●用于排出气体的至少一个出口，

所述活性产品在催化装置内作用于排出气体以为了降低或消除至少一种预定污染物的含量的目的，在催化装置的出口处，排出气体中所述至少一种预定污染物的含量通过测量探测器测量，所述测量探测器对所述至少一种预定污染物和对所述活性产品都敏感，并且定位在催化装置的出口处。

背景技术

来自车辆的排出气体包括某些污染物，在将气体排放到大气之前，这些污染物必须降低、实际上甚至消除。标准日益严格并且由车辆排出的排出气体中污染物的容许含量日益降低。它们尤其是氮氧化物(通常以NO_X的名称为人所知)，所述氮氧化物尤其包括氧化氮NO和二氧化氮NO₂。某些车辆的排出管线上当前存在被称为催化转化器的单元，所述单元的任务是，在将排出气体喷射到大气之前降低排出气体中NO_X化合物的含量，实际上甚至消除这些化合物的所有或一部分。为了这种目的，所使用的催化转化器以选择性催化还原(SCR)装置的名称为人所知。还原剂通常在选择性催化还原装置的上游被喷射到车辆的排出管线中，这种还原剂是气态氨形式的活性产品或者为活性产品源(例如水和尿素)的产品（例如以adblue?、DEF的名称或者其他名称销售的产品），通过水的蒸发、在某些热的条件下尿素的热分解和水解来触发所述为活性产品源的产品与排出气体的反应，从而形成包括氨和异氰酸的活性产品，如果转化成氨不完全就获得所述异氰酸。如果适当，氨和异氰酸通过在催化转化器中与排出气体反应并且非常特定地与排出气体所包括的氮氧化物反应，在出口处形成水蒸气和分子氮，选择性地存在于催化转化器的入口处的异氰酸通过与水蒸气反应在催化转化器中被转化成氨和二氧化碳气体。

为氨的源的产品的喷射(在示例中是水和尿素的混合物)是通过特定喷射器来执行的，所述特定喷射器定位在排出管线中催化转化器足够上游，以便氨在与排出气体接触时具有足够时间形成并且在源的产品进入催化转化器之前被彻底混合。在催化转化器的出口处的探测器对氮氧化物敏感，使其可能经由循环控制来评估催化转化器的效率并且调节喷射的源的产品的量，所述循环控制是通过用于控制催化装置的电子单元来管理的。

催化转化器的出口处的这种探测器还对活性产品敏感并且检测可能从催化转化器逸出的氨，存在逸出是避免车辆的正常使用的总体上良好的理由，并且催化装置的控制单元通常确保催化转化器的出口处的氨含量降低到零。为此目的，选择性催化还原装置通常具有存储某种量的缓冲氨的能力，以便改进其在低温(例如小于200℃)的效率。这种量的缓冲氨是通过催化转化器中的吸附来以最大存储水平存储的，所述最大存储水平在温度增加时下降，并且附加地取决于其他条件，例如体积流率、排出气体中NH₃含量等。如果这些条件改变，NH₃可被释放并且出现在催化剂的出口处。选择性催化还原装置的控制单元连续管理在选择性催化还原装置中的适当氨存储含量，所述适当氨存储含量是通过模型和/或催化装置的出口处的NO_X含量来确定的，催化装置的出口处的NO_X含量在排出气体中不存在氨的情况下是尽可能低的。这种管理是通过数据而以循环执行的，所述数据是由催化转化器的出口处的探测器传送的。

可能发生的是，活性产品或者为活性产品的源的产品的喷射器在使用的过程中漂移，从而导致喷射器的打开时间增加以便在催化装置的出口处获得在NO_X化合物的还原方面的相同效率，这具有由漂移给出的限制，所述限制使得校正不再使其可能充分降低NO_X化合物的含量。

源的产品通常由32.5%的尿素和67.5%的水构成，这代表这种源的产品在可能的最低温度保持液态的尿素的最佳量。催化装置的控制单元根据给定的源的产品来预备。还可能发生的是，源的产品中存在的尿素的百分比变化，从而导致在催化装置的出口处控制和获得NO_X化合物的充分还原方面的附加的困难。

还可能发生的是，催化转化器品质不佳和/或经历过早老化。

控制循环因此受到系统可影响NO_X化合物转化的所有漂移源(喷射器的漂移、活性产品的品质不佳、催化剂和/或传感器失灵等)的影响。控制循环将在某种程度上能够补偿这些漂移源。

OBD(车载诊断)法规要求NO_X化合物的这种转化被监测并且要求在功能障碍情形下给出警报。在功能障碍情形下，其因此当前不能确定问题更精确地起源于何处。

发明内容

本发明提供一种诊断工具，以便直接寻找选择性催化还原系统中的功能障碍。更具体地，其由一种方法组成，所述方法用于确定进入车辆的排出管线的催化装置的活性产品的真实量，将理论量的所述活性产品引入到排出管线中是在用于控制催化装置的单元的命令之下的，所述催化装置包括：

●用于混合物的至少一个入口，所述混合物包括排出气体和所述活性产品，以及

●用于所述排出气体的至少一个出口，

所述活性产品在催化装置内作用于排出气体以为了降低或消除至少一种预定污染物的含量的目的，在催化装置的出口处，排出气体中所述至少一种预定污染物的含量通过测量探测器测量，所述测量探测器对所述至少一种预定污染物并对所述活性产品都敏感并且定位在催化装置的出口处，所述方法的特征在于，其至少包括下述阶段：

●将所述活性产品的活性流率引入到催化装置上游的排出气流中，以使得在催化装置出口处的所述测量探测器处没有所述至少一种预定污染物以及所述活性产品，

●使活性产品的所述活性流率增加，直到所述探测器在催化装置的出口处测量到所述活性产品的给定逸出含量，其对应于所述活性产品的逸出流率，

●通过由所述探测器提供的测量来使活性产品的所述逸出稳定在所述给定逸出含量，

●随后通过用于控制催化装置的单元命令将所述活性产品的理论的附加测试流率引入到催化装置上游的排出气流中，

●等到在所述探测器处作为响应而测量的活性产品的总含量已经稳定，

●通过所述测量探测器来测量在催化装置的出口处的所述活性产品的所述稳定的总含量，

●通过从活性产品的所述稳定的总含量减去活性产品的所述给定的稳定逸出含量，以及通过施加模型用于将获得的含量转化成活性产品的流率，而确定进入催化装置的所述活性产品的稳定的真实附加测试流率。

本发明因此提供一种方法，所述方法用于确定进入催化装置的活性产品的真实流率并且因此用于检查催化装置上游的净化系统，所述净化系统包括计量和喷射系统的组合以及活性产品或为活性产品的源的产品，其中测量装置定位在所述催化装置的下游。所述催化装置或催化剂的可能漂移的影响因此被脱耦。进入所述催化装置的活性产品的真实流率为所述净化系统提供所述催化装置的必要信息，以便引导故障寻找。其中单个探测器对活性产品和对期望降低的污染物都敏感，所述单个探测器已存在于已知的排出系统中，可以通过所述催化装置的控制单元中实施的简单软件来使用根据本发明的方法。

根据有利特性，所述活性产品经由为活性产品的源的产品来被间接引入的。

在车辆的排出管线中使用活性产品(例如氨)不是非常实用的。更加实用的是引入更容易使用的源的产品，在所述源的产品与排出气体接触时，氨将通从该源的产品形成。

根据上面的有利特性，根据本发明的方法附加地包括一种阶段，该一种阶段存在于：确定进入所述催化装置的所述活性产品的所述理论的附加测试流率，其从用以将为活性产品的源的产品的理论的附加测试流率引入到催化装置上游的排出气流中的命令、并且从一种计算模型开始，所述计算模型将所述源的产品的所述理论的附加测试流率转化成在所述催化装置的入口处的所述活性产品的所述理论的附加测试流率。

用于控制所述催化装置的单元命令引入源的产品的流率、为所属领域技术人员已知的类型的模型，所述模型使其可能使用所述源的产品的成分的数据以及源的产品的喷射器的布置(与所述催化装置相关联)来将源的产品的流率转化成所述催化装置的入口处的活性产品的流率。

根据有利特性，为所述活性产品的源的所述产品是尿素和水的混合物。

根据有利特性，根据本发明的方法另外包括一种阶段，所述阶段存在于（consist in）：将所述活性产品的所述稳定的真实附加测试流率与所述活性产品的所述理论的附加测试流率相比较。

这种特性使其可能诊断净化系统在所述催化装置上游是否具有问题。如果活性产品的测量的真实流率低于活性产品的命令的理论测试流率，这可意味着所述喷射器包括某种程度的漂移并且意味着其真实打开时间小于计划打开时间，或者意味着源的产品作为能够生成活性产品的产品被错误地计量，例如作为尿素被错误地计量(根据比计划剂量更低的剂量)。如果测量的测试流率大于理论的或命令的测试流率，那么这可意味着源的产品作为能够生成活性产品的产品被错误地计量，例如作为尿素被错误地计量(根据比计划剂量更大的剂量)，或者意味着喷射器具有其他命令的功能障碍。这种诊断因此使其可能引导故障的寻找并且尤其地能够通过少量器件而消除可能源于催化装置的问题的可能性，或者正相反，如果测量的稳定测试流率等于或基本上等于理论测试流率，能够关注催化装置本身的故障寻找。

根据有利特性，所述活性产品是氨并且所述预定污染物是氮氧化物，所述催化装置是“选择性催化还原”装置。

根据有利特性，所述活性产品是从加热的固体成分所获得的气态物质。

例如，氨可以以固体状态存储在固态盐中，所述固态盐一旦受热就释放出气体状态的氨。根据这种构造，难于确定喷射到排出气体中的氨的量。在这种情形中，根据本发明的方法具有有益的应用。

本发明另外涉及一种装置，所述一种装置用于响应于将理论量的所述活性产品引入到所述排出管线中来确定进入车辆的排出管线的催化装置的活性产品的真实量，所述装置包括：

●用于控制催化装置的单元，所述单元能够命令将理论量的所述活性产品引入到排出管线中，

●催化装置，其包括：

     -用于混合物的至少一个入口，所述混合物包括排出气体和所述活性产品，以及

     -用于排出气体的至少一个出口，

●测量探测器，所述测量探测器定位在所述催化装置的出口处并且对所述至少一种预定污染物和对所述活性产品敏感，

其特征在于，所述一种装置包括用于实施如上面限定的根据本发明的方法的阶段中的每个的器件。

在遵循根据本发明的方法的示例性实施例（伴随附图）而阅读之后，其他特性和优点将变得清楚，本发明的示例是作为非限制性说明给出的。

附图说明

图1示出了根据现有技术的车辆排出管线的运行图的示例。

图2示出了根据本发明的方法的示例性实施例的流程图，所述方法用于确定进入车辆的排出管线的催化装置的活性产品的真实流率。

图3示出了根据图2的方法示例的在排出管线中四个参数分别相对于催化装置而改变的四条曲线。

具体实施方式

图1代表例如机动车(未示出)的排出管线2的运行图。排出气体源于内燃发动机11的排出。为了对氮氧化合物NO_X的含量进行净化(尤其但不排他地，还原氧化氮NO和二氧化氮NO₂)的目的，这些排出气体经由催化装置1的入口4进入所述催化装置1，所述催化装置1在本示例中是SCR(选择性催化还原)型的装置。排出气体(因此被净化的)经由催化装置1的出口5退出，以便随后将被排放到排出管线2的外部进入大气12中。排出管线2在本示例中包括一批源的产品7，例如水和尿素的混合物(其包括32.5%的尿素)，将由所述源的产品7通过在进入催化装置1之前与排出气体反应而形成活性产品6(在本示例中基本上是分子式为NH₃的氨以及如果合适的话是分子式为HNCO的异氰酸)。为此目的，以已知的方式，源的产品7在催化装置1的入口4上游(距离所述入口4足够的距离处)通过喷射器10被引入到排出管线2中，以便将在催化装置1的入口4处形成氨NH₃。当包括分子式为(NH₂)₂CO的尿素的源的产品7开始与排出气体接触时，发生下面的简化的反应：

(NH₂)₂CO->HNCO+NH₃

其中，尿素被分解而给出异氰酸HNCO和氨NH₃，还具有下面的反应：

HNCO+H₂O->NH₃+CO₂

其中，在催化装置的上游，或者如果合适的话，在催化装置中(如果排出管线中的条件(尤其是温度)不满足)，形成的异氰酸在与水接触时转化成氨和二氧化碳气体。

排出管线2(如图1所示的)包括已知类型的单个探测器8，所述单个探测器8对NO_X污染物(期望降低它在排出气体中的含量)敏感并且还对氨活性产品6敏感。取决于物理上可用于安装探测器的空间，单个探测器8基本上定位在催化装置1的出口5处。可以在催化装置1的实际出口5与探测器8的位置之间附加地设置足够距离的排出管线2，从而允许排出气流具有稳定的流动以便探测器8执行排出气体中NO_X化合物的含量的代表性测量。如图1所示，用于催化装置1的控制单元3以已知的方式附加地使其可能：使用由在催化装置1的出口处的探测器8传送的数据来命令在催化装置1的上游喷射具有适当流率的源的产品7，以便根据车辆将要运行的国家的强制标准使在这种催化装置1的出口5处的NO_X污染物的量被降低到可接受的水平或者被消除。催化装置1的电子控制单元3因此闭环运行。

图2代表如下面描述的根据本发明方法的示例的流程图，该流程图是由排出管线(例如，对应于图1中示出的示图的线)支持的：描述的方法使其可能确定以活性产品NH₃的真实流率的形式进入车辆的排出管线2的催化装置1的氨NH₃活性产品6的真实量。

如图1所示，将理论量的产品7(它是活性产品6的源)以这种源的产品7的理论流率的形式引入到排出管线2中是由催化装置1的控制单元3命令的，所述催化装置1包括用于混合物的至少一个入口4以及用于排出气体的至少一个出口5，所述混合物包括排出气体和活性产品6。

根据需要，为了降低或消除催化装置1的出口5处的NO_X污染物的量的目的，活性产品6在催化装置1内作用于排出气体。排出气体中NO_X污染物的量是通过测量探测器8(其定位在催化装置1的出口5处)测量的，所述测量探测器8有利地是对NO_X污染物和对活性产品6二者都敏感的。在探测器8处的测量被总体上执行以便给出以体积ppm(百万分之一的份数)为单位的污染物和活性产品的混合含量。

对于描述的根据本发明的方法，在最佳条件下具有用于放置排出气流的良好的场地，也就是说，氨的氧化的程度被降低(实际上甚至为零)的温度条件(例如小于大约350℃的温度)以及根据下面的阶段300用探测器8监测的排出气体的稳定或实际上稳定的流动条件,所述温度条件将根据使用的催化转换器来限定。

响应于由催化装置1的控制单元3命令的将活性产品6的理论流率引入排出管线中来确定以活性产品6的真实流率的形式进入车辆的排出管线2的催化装置1的活性产品6的真实量的方法，至少包括下面的阶段：

●阶段100：将活性流率fNH_3基的活性产品6引入到催化装置1的排出气流上游中，使得在催化装置1的出口处的单个测量探测器8处没有诸如化合物NO和NO₂的NO_X污染物(期望降低它在排出气体中的含量)，所述测量探测器8对所述NO_X污染物敏感，并且使得在催化装置1的出口处的单个测量探测器8处也没有活性产品6，所述测量探测器8对所述活性产品6敏感；流率fNH_3基因此平衡，这使其可能完全降低探测器8处的NO_X污染物，然而，不会导致在探测器8处活性产品NH₃的逸出；

●阶段200：使活性产品的活性流率fNH_3基增加，直到单个探测器8在催化装置1的出口处测量到活性产品6的给定逸出含量CNH_3逸出，所述活性产品6的给定逸出含量CNH_3逸出对应于活性产品6的逸出流率fNH_3逸出；

●阶段300：通过由单个探测器8提供的测量来使活性产品6的逸出流率fNH_3逸出稳定在所述给定的稳定的逸出含量CNH_3逸出，CNH_{3逸出_稳定}；

●阶段400a：随后通过催化装置1的控制单元3命令将活性产品6的理论的附加测试流率fNH_{3理论测试}引入到催化装置1上游的排出气流中，这种测试流率被增加到活性产品6的流率,这就使测量的稳定逸出含量CNH_3逸出(CNH_{3逸出_稳定})增加；

●阶段400b：等到在催化装置1的出口处的单个探测器8处作为响应测量的活性产品6的总含量CNH_3总含量已经稳定(CNH_{3总含量_稳定})；

●阶段500：使用单个测量探测器8来测量催化装置1的出口处的活性产品6的这种稳定的总含量CNH_3总含量，CNH_{3总含量_稳定}；

●阶段600：通过从活性产品的稳定的总含量CNH_3总含量(CNH_{3总含量_稳定})减去活性产品的给定的稳定的逸出含量CNH_3逸出(CNH_{3逸出_稳定})并且通过施加模型α而将获得的含量转化成活性产品的流率，确定进入催化装置1的活性产品6的稳定的真实附加测试流率fNH_{3真实测试}；因此可以得到：

fNH_{3真实测试}= α(CNH_{3总量_稳定}- CNH_{3逸出_稳定})。

以流率形式喷射到排出管线2中的源的产品7的量通过催化装置1的电子控制单元3以已知的方式运转，并且上面描述的方法可以通过在催化装置的控制单元3中实施的软件来执行。

在经由源的产品7喷射活性产品6的情形中，在图1到3的帮助下描述的方法包括某种阶段，其存在于：确定进入催化装置1的活性产品6的理论的附加测试流率fNH_{3理论测试}，所述阶段从引入产品7(它是活性产品6的源)的理论的附加测试流率的命令、以及从用于计算附随活性产品6(在催化装置1的入口处形成的)的常规模型开始，所述常规模型是通过使用的源的产品的成分以及通过将这种源的产品喷射到排出管线中的布置来以已知方式建立的。例如，已为人们所知的是，1mg的adblue?型源的产品包括0.325mg的尿素(平均)。已为人们所知的是，1mol的尿素理论上给出2mol的NH₃。因此，在用摩尔质量转化之后，每1mg的adblue?产品获得0.184mg的NH₃。

这种模型是在催化装置的控制单元3中实施的，这因此给出进入催化装置1的活性产品6的理论流率，例如测试流率fNH_{3理论测试}。

此外，用于通过在探测器8处测量的含量的差异来将活性产品的获得含量转化成活性产品的流率的模型α还在催化装置的控制单元3中实施，以便在探测器8处的测量的结果能够直接表达成流率，例如表达成毫克每秒。

四个示意曲线20、21、22和23已在图3中的图上示出，图中的横坐标轴线代表时间t，并且图中的纵坐标轴线代表曲线20、21、22和23中的每个的研究参数的测量值Y，如下所述：

●曲线20代表催化装置1上游的排出气体中NO_X污染物或化合物的含量，例如通常以体积ppm(百万分之一的份数)为单位；NO_X污染物的这种含量是通过由氧化产生的模型或者通过探测器(未示出)以已知方式给出的，所述探测器对定位在催化装置1上游的NO_X化合物敏感；上游NO_X污染物的含量在此仅通过将这种参数(在排出管线中该点处的)指示为用图形表现的趋势来示出，并且不是所述方法的实施方式所必须的；

●曲线21代表在催化装置1下游的排出气体中混合的NO_X污染物和活性产品6的含量(通过定位在催化装置1的出口5处的单个探测器8测量的)，例如通常以体积ppm(每百万分之一的份)为单位；从在NO_X污染物的含量为零的时(即从阶段200)开始，这种曲线21还清楚地代表排出管线2中该点处存在的氨NH₃的含量，因为这种单个探测器8还对活性产品6敏感；应当指出的是，如上面指示的，真实流率fNH_{3真实测试}的定位处已示意性地指示在这种曲线21上，所述真实流率fNH_{3真实测试}源于CNH_3总含量和CNH_3逸出数据；

●曲线22代表存储在催化装置1中的氨的真实装载NH_3装载，示出了所述催化装置1的特性，例如以毫克为单位；

●曲线23象征性地代表活性产品6的流率，所述活性产品6的流率在催化装置1的控制单元3的命令下在催化装置1的上游经由源的产品7喷射到排出气体中，例如以毫克每秒为单位。

四条曲线20、21、22和23使用相同的时间刻度并且相对于该时间刻度同步。在纵向轴线Y上，对于不同参数量值的刻度当然是彼此不可比较的，并且所述不同参数已在相同图上示出以便示出目标参数与时间相关联的变化。就代表相同参数(也就是说至少部分是NO_X污染物的含量)的曲线20和21而言，这些曲线20和21已沿着Y轴线竖直偏置以便使图3的底部变得更清楚；然而，从与用图形表现的发展相关联的方面来说，这些曲线20和21保持相当。

如上面描述的，根据图2的方法的阶段100、200、300、400a和400b、500和600已在图3的时间刻度上标记出。

下面的公式(30)可以以下面的方式书写：所述公式(30)说明进入催化装置1的入口4与所述催化装置1的出口5之间以及在时间刻度上两个给定时刻之间的氨NH₃的量的流或流率(fNH₃)的差值(△)：

(30)△fNH_3入口= △fNH_3消耗+ △fNH_3装载+ △fNH_3出口+ △fNH_3氧化

其中，公式的所有△fNH₃成分都例如以mg/秒为单位：

     △fNH_3入口= 进入催化装置1的NH₃流的差值，

     △fNH_3消耗= 催化装置1中转化的NH₃流的差值，

     △fNH_3装载= 存储在催化装置中的NH₃装载的斜率的差值(所述NH₃装载的斜率是催化装置1的NH₃装载对于时间的导数)，

     △fNH_3出口= 从催化装置1退出的NH₃流的差值，

     △fNH_3氧化= 氧化的NH₃流的差值。

如果使阶段300的终止与阶段400b之间氨NH₃的流量的差值取得平衡，那么该公式(30)变成(例如，根据在小于350℃的气体温度的稳定排出气流)：

△fNH_3入口= △fNH_3出口

这是因为，如图3所示，当尤其涉及曲线21(其示出了在探测器8处测量的NO_X/NH₃含量)时：

●在阶段100，在探测器8 处测量的在催化装置1的出口处的NO_X含量被变成零；

●在阶段200，在进入排出管线中的产品7(它是活性产品6的源)的增加喷射的影响下，保持在催化装置1中的NH₃装载增加，根据曲线22和23，探测器8因此指示NO_X和NH₃含量保持等于零。当达到催化装置1的最大装载容积时，NH₃的量开始达到催化装置的出口5并且随后达到探测器8(这指示催化装置1下游的NH₃化合物的这种逸出)，NO_X含量保持为零，这基本上通过离开的氨逸出含量CNH_3逸出来反映图3的曲线21上阶段200的终止；

●在阶段300，NH₃化合物的这种逸出流率稳定；这种稳定是例如通过确保这种逸出流率在给定时间段期间(例如几秒或几分)稳定(通过在探测器8处的稳定的测量含量CNH_3逸出，CNH_{3逸出_稳定})来获得的。还应当注意的是，图3的曲线22上，在该阶段300期间，氨装载(NH_3装载)保持恒定并且因此在该阶段300期间装载fNH_3装载的斜率等于0，并且因此在该阶段300的终止处所述斜率也等于0；

●在阶段400a，应当记住的是，如图3的曲线23示出的，随后通过催化装置的控制单元3来命令将活性产品的理论的附加测试流率fNH_{3理论测试}引入到催化装置1上游的排出气流中；这种附加流率(测试流率)的喷射优选地在不修改排出气体的流动条件的情况下执行。另一方面，喷射附加量的活性产品能够修改催化装置内氨的保持条件，并且因此在稳定的时间期间NH_3装载增加；

●在阶段400b，在探测器8处测量的NH₃含量稳定之后(因此在阶段400b的终止处)，获得相对于阶段300的终止的公式(30)的随后平衡：

     -△fNH_3消耗= 0，其中在阶段100使在催化装置1的出口处的NO_X含量(在探测器8处测量的)变为零；这是因为，在应用所述方法期间排出气体的流动条件稳定或实际上稳定，在活性产品的流率增加期间没有形成附加的NO_X，并且因此NO_X没有附加地还原；

     -△fNH_3装载= 0(在稳定条件下)，因为在两种情形(像阶段400b一样，在阶段300的终止处fNH_3装载等于0)中催化装置1都具有稳定的NH_3装载；

     -△NH_3氧化=0，因为T<350℃并且因此氨NH₃没有氧化；

公式(30)因此给出：△fNH_3入口= △fNH_3出口= fNH_{3理论测试}(在适用的情形中)。用于源的产品7的给定的理论附加测试流率的命令因此由控制单元3在阶段400a给出，如图3的曲线23上示出的，从而在催化装置1的入口4处形成活性产品6的对应的理论附加测试流率fNH_{3理论测试}。源的产品7的理论的附加测试流率是例如通过将源的产品的喷射器打开给定时间段(对应于源的产品7的量)的命令来喷射的，所述源的产品7的量是理论上期望喷射到排出气体中以便执行测试的量；

●在阶段500，在催化装置1的出口处作为响应存在的活性产品6的稳定的总含量CNH_3总含量，CNH_{3总含量_稳定，}因此随后在探测器8处直接测量；

●在阶段600，如上面解释的，因此获得进入催化装置1的活性产品6的稳定的真实附加测试流率fNH_{3真实测试}。

通过示例，其中源的产品(包括32.5%的尿素)的附加测试流率具有1mg/秒的值，尿素流率是0.325mg/秒并且fNH_{3理论测试}具有0.184mg/秒的值(见下面的区段)，从而导致，在大约250℃的温度，对于100kg/小时的排出气流在探测器8处的CNH_3总含量具有大约11ppm的值，并且对于50 kg/小时的排出气流在探测器8处的CNH_3总含量具有大约22ppm的值。

如下面描述的，在附加的阶段期间，活性产品6的流率fNH_{3理论测试}将有利地与测量的流率fNH_{3真实测试}相比较。描述的方法因此附加地优选地包括某种阶段，所述阶段存在于：将活性产品6的稳定的真实附加测试流率fNH_{3真实测试}与活性产品6的理论的附加测试流率fNH_{3理论测试}相比较。

当然，在源的产品7的存储器、源的产品7的喷射泵和催化装置1的控制单元3运行时，这种比较(它是通过催化装置1的控制单元3执行的)使其可能执行下面的诊断：

●当fNH_{3真实测试}与fNH_{3理论测试}之间存在差异时，问题源于用于喷射源的产品的系统或者源于这种源的产品的成分，

●在fNH_{3真实测试}与fNH_{3理论测试}之间没有差异的情况下，问题源于催化装置1。

在第一中情形中，可以区分下面两种子情形：

-fNH_{3真实测试}> fNH_{3理论测试}：喷射系统喷射太多或者源的产品与模型不对应(水/尿素混合物中尿素的计量，例如大于模型)，

-fNH_{3真实测试}< fNH_{3理论测试}：喷射系统未充分喷射(这可由这种喷射器的漂移所导致)，或者源的产品与模型不对应(水/尿素混合物中尿素的计量，例如小于模型)。

在两个上面的子情形中，根据本发明的方法使得将喷射的上游的系统能够与喷射的下游的系统脱耦并且使得喷射系统或源的产品的问题能够更准确地诊断。这种准确诊断可以因此例如防止适当地运行的催化装置的改变。

在fNH_{3真实测试}与fNH_{3理论测试}之间可能观察到的差异可用于重新设定NH₃的喷射量(适应)，以便检查下游的系统是否以适当的NH₃喷射量适当地运转，例如以便检查催化装置是否再次获得适当的效率。如果不是这样的话，这将指示下游的系统(催化装置、传感器、混合器等)也具有问题。

随后，在fNH_{3真实测试}与fNH_{3理论测试}之间可能发现的这种差异可用于检查模型(也就是说，随喷射的NH₃的真实量而变地调节该模型)来计算催化装置的NH_3装载，例如通过重新计算这种模型来计算阶段300与上述过程的终止之间催化装置中的NH_3装载(NH₃的适当量)，以便检查在阶段300的终止处和阶段400b的终止处的NH₃的计算装载的稳定(就像由曲线22代表的真实装载)。如果不是这样的话，这将指示模型的其他输入(催化装置、传感器以及类似物)也具有问题。

只要使用探测器(它评估源的产品的品质)，其可以可能将获得的诊断脱耦，以便在一方面的源的产品的成分与另一方面的用于供给和喷射源的产品的系统之间区分的问题的根源。在这种情形中，用于源的产品的品质的探测器使其可能提供源的产品的品质和剂量的精确数据。

只要喷射系统的热、液压和电气诊断(这是不那么昂贵的)足够准确，使用根据本发明的方法的诊断将使其可能避免使用这种源的产品品质的传感器(它是昂贵的)。

上面描述的根据本发明的方法的示例可以通过软件来执行，所述软件是在催化装置的控制单元(即，例如，通常配备车辆(例如，机动车)的发动机控制单元(ECU))中实施的。

在描述的示例中，源的产品7是尿素和液态水的混合物(其包括32.5%的尿素量)，为了使源的产品在最低的可能温度保持液体状态的目的，所述混合物代表共晶剂量。然而，当活性产品是由加热的固体成分获得的气体物质(被直接引入到排出气体中)时，根据本发明的方法是适用的。

Claims (8)

1.一种方法，所述方法用于响应于在用于控制所述催化装置(1)的单元(3)的命令下，将理论量的活性产品(6)引入到所述排出管线中，而确定进入车辆的排出管线(2)的催化装置(1)中的所述活性产品(6)的真实量，所述催化装置(1)包括：

●用于混合物的至少一个入口(4)，所述混合物包括排出气体和所述活性产品(6)，以及

●用于所述排出气体的至少一个出口(5)，

所述活性产品(6)在催化装置(1)内作用于排出气体以为了降低或消除至少一种预定污染物的含量的目的，在催化装置(1)的出口(5)处，排出气体中所述至少一种预定污染物的含量通过测量探测器(8)测量，所述测量探测器(8)对所述至少一种预定污染物并对所述活性产品都敏感并且定位在催化装置(1)的出口处，所述方法的特征在于，其至少包括下述阶段：

●(100)将所述活性产品(6)的活性流率(fNH_3基)引入到催化装置(1)上游的排出气流中，以使得在催化装置(1)出口处的所述测量探测器(8)处没有所述至少一种预定污染物以及所述活性产品(6)，

●(200)使活性产品的所述活性流率(fNH_3基)增加，直到所述探测器(8)在催化装置(1)的出口处测量到所述活性产品(6)的给定逸出含量(CNH_3逸出)，其对应于所述活性产品的逸出流率(fNH_3逸出)，

●(300)通过由所述探测器(8)提供的测量来使活性产品(6)的所述逸出稳定在所述给定逸出含量(CNH_3逸出)，

●(400a)随后通过用于控制催化装置的单元(3)命令将所述活性产品(6)的理论的附加测试流率(fNH_{3理论测试})引入到催化装置(1)上游的排出气流中，

●(400b)等到在所述探测器(8)处作为响应而测量的活性产品(6)的总含量已经稳定，

●(500)通过所述测量探测器(8)来测量在催化装置(1)的出口处的所述活性产品(6)的所述稳定的总含量(CNH_3总含量)，

●(600)通过从活性产品的所述稳定的总含量(CNH_3总含量)减去活性产品的所述给定的稳定逸出含量(CNH_3逸出)，以及通过施加模型用于将获得的含量转化成活性产品的流率，而确定进入催化装置(1)的所述活性产品(6)的稳定的真实附加测试流率(fNH_{3真实测试})。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述活性产品(6)经由为活性产品(6)的源的产品(7)来被间接引入。

3.如权利要求2所述的方法，附加地包括一种阶段，该一种阶段存在于：确定进入所述催化装置(1)的所述活性产品(6)的所述理论的附加测试流率(fNH_{3理论测试})，其从用以将为活性产品的源的产品(7)的理论的附加测试流率引入到催化装置上游的排出气流中的命令、并且从一种计算模型开始，所述计算模型将所述源的产品(7)的所述理论的附加测试流率转化成在所述催化装置的入口处的所述活性产品的所述理论的附加测试流率(fNH_{3理论测试})。

4.如权利要求2和3中任一项所述的方法，其中，为所述活性产品(6)的源的所述产品(7)是尿素和水的混合物。

5.如权利要求1到4中任一项所述的方法，附加地包括一种阶段，该一种阶段存在于：将所述活性产品(6)的所述稳定的真实附加测试流率(fNH_{3真实测试})与所述活性产品(6)的所述理论的附加测试流率(fNH_{3理论测试})相比较。

6.如权利要求1到5中任一项所述的方法，其中，所述活性产品(6)是氨并且所述至少一种预定污染物是氮氧化物(NO_X)，所述催化装置(1)是“选择性催化还原”装置。

7.如权利要求1到5中任一项所述的方法，其中，所述活性产品是从加热的固体成分所获得的气态物质。

8.一种装置，所述装置用于响应于将理论量的所述活性产品(6)引入到排出管线中来确定进入车辆的排出管线(2)的催化装置(1)中的活性产品(6)的真实量，所述一种装置包括：

●用于控制催化装置(1)的单元(3)，所述单元(3)能够命令将理论量的所述活性产品(6)引入到所述排出管线中，

●催化装置(1)，其包括：

     -用于混合物的至少一个入口(4)，所述混合物包括排出气体和所述活性产品(6)，以及

     -用于所述排出气体的至少一个出口(5)，

●测量探测器(8)，所述测量探测器(8)定位在所述催化装置(1)的出口处并且对所述至少一种预定污染物并对所述活性产品敏感，

其特征在于，所述一种装置包括用于实施如权利要求1到7中的一项所要求保护的方法的阶段中每个的器件。