[发明专利]用于检测氮氧化物处理系统的故障的检测方法

说明书

技术领域

本发明主张2009.10.19提交的法国申请0957309的优先权，优先权文件的内容(文本，附图和权利要求)合并在本申请中作为参考。

本发明涉及一种用于检测机动车辆热力发动机氮氧化物处理系统的故障的检测方法。

本发明特别用于减少机动车辆热力发动机排出的污染气体。

背景技术

多年来，机动车辆热力发动机的设计者都致力于减少碳氢燃料燃烧时热力发动机对环境产生的有害化学物质的排放。

这些化合物质主要是CO₂和氮氧化物，尤其是NO和NO₂，简化为NO_X。由于燃烧温度更高，柴油机比汽油机燃烧产生的氮氧化物更多。

为了限制氮氧化物排入大气，实际的解决方案是在汽车排气管路上放置NO_X处理系统SCR(选择性催化还原)，借助还原剂如氨NH₃，用化学方法减少水蒸气和氮氧化物分子。实践中，氨被注入排气管路中处理系统上游的特定催化器中进行还原反应。

借助氨进行SCR反应减少氮氧化物是工业上广泛使用的公知的方法。应用于汽车时，处理系统SCR的困难在于为排气管路提供必需的氨并将其以某种形式存储在车上。现有多种车载氨的方式：固态尿素，液态水溶尿素，甲胺酸盐，通过分解尿素或甲胺酸盐获得氨。

SCR处理系统包括置于排气管路的特定的催化器，一个保存尿素和甲胺酸盐的容器以及位于SCR催化器上游的一个尿素或甲胺酸盐注入装置。

当然，和其他造成污染的因素一样，氮氧化物的排放必须符合规定。

欧洲现行法规中，标准运行周期为“新欧洲驱动周期”(首字母缩写为NEDC)，氮氧化物NO_X排放的临界值为0.08g/km。持续20分钟的NEDC循环包括“城市”运行类型的第一阶段，跟随着较快的运行类型“路线”的第二阶段。在这个周期的平均速度是33km/h。

法规还规定了SCR处理系统故障诊断规则，即OBD规则(车载诊断)。在NEDC周期，SCR处理系统下游氮氧化物超过临界值0.16g/km，则向司机发出发光指示并存储故障信息，因为超出临界值就会被视为故障。

然而，当车辆在NEDC周期运行时，超出临界值会被认为SCR处理系统故障，而在NEDC周期之外，这样的超出并不必然被认为是SCR系统故障，也可能仅仅导致车辆运行不符合NEDC规则，例如，在快速加速时。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测机动车辆热力发动机氮氧化物处理系统的故障的检测方法，可以包括处理系统故障诊断，当遵照参考运行周期运行时，同时考虑一些强制标准约束，如NEDC标准周期，以及不遵守参考运行标准时的特殊情形。

本发明的方法包括下述步骤：

.对于参考的运行周期，定义在处理系统上游产生的氮氧化物的最大值和下游排出的氮氧化物的临界值(SOBD)之间的参考差值，

.在运行阶段，计算待处理的氮氧化物的量为在上游的氮氧化物的量与下游排出的氮氧化物的量之间的差值，

-将处理系统下游热力发动机排出的氮氧化物的量与临界值(SOBD)比较，将所述参考差值与待处理的氮氧化物比较，

-如果两个比较值同时为正，推断处理系统故障。

在本发明的一特定实施例中，所述参考循环周期是NEDC标准循环周期。

进一步，本发明处理系统下游排出的氮氧化物的量的临界值符合车载诊断规则OBD。

本发明的NO_X处理系统故障检测方法依靠两项比较。

第一比较是将在OBD规则下处理系统下游排出的氮氧化物的量的临界值SOBD和实际排出的氮氧化物的量Q_avaⁱ之间比较。

第二比较是将在处理系统待处理的氮氧化物的量的临界值Δ_OBD和实际处理的氮氧化物的量Q_SCR之间比较。注意到参考循环时处理系统上游热力发动机产生的氮氧化物量的最大值Q⁰_amont，Δ_OBD＝Q⁰_amont-SOBD。

在遵守参考运行周期运行的情形下，如果氮氧化物的排放量Q_avaⁱ大于临界值SOBD，诊断系统故障。在这种情形下，待处理的氮氧化物的量QSCR将需要低于临界值Δ_OBD，需要检验两项比较。