本发明涉及一种用于对用于还原剂溶液的质量传感器进行监控的方法。此外，本发明涉及一种执行所述方法的每个步骤的计算机程序以及一种保存所述计算机程序的机器可读的存储介质。最后，本发明涉及一种电子的控制器，该电子的控制器被设立用于执行所述方法。
背景技术：
为了使机动车的废气中的氮氧化物还原，能够使用scr催化器（selectivecatalyticreduction（选择性催化还原））。这些scr催化器在所述催化器表面上存在作为还原剂的氨时使氮氧化物分子还原成元素的氮。以将氨裂解的尿素水溶液（hwl）的形式来提供所述还原剂，所述尿素水溶液通过所述scr催化器上游的配量机构来喷射到排气系中。
所述hwl作为
为了逃避这种监控，知道下述操纵，在所述操纵中将所述质量传感器从所述还原剂罐中拆卸下来并且悬挂到小的单独的容器中，所述容器具有所要求的浓度的hwl。因此，多个国家的立法要求对于所述质量传感器的监控，用于排除这样的操纵。
技术实现要素：
用于对用于还原剂溶液的质量传感器进行监控的方法包括：在分析时间间隔里检测所述质量传感器的浓度信号的变化。在所述分析时间间隔里，测量所述还原剂溶液的温度变化。从所述温度变化中计算所述浓度信号的所预料的变化。根据所述浓度信号的变化与所述浓度信号的所预料的变化的比较，来推断所述质量传感器的缺陷。
所述方法利用这一点：由常见的质量传感器所使用的测量原理是取决于温度的。因此，比如hwl的、在进行光学的浓度确定时经受分析的折射率不仅取决于所述hwl的尿素浓度，而且也取决于其温度。此外，超声波在hwl中的声速不仅取决于其浓度，而且也取决于其温度。因为知道这些关联，所以能够从所述温度变化中来计算，所测量的浓度信号在所述分析时间间隔的期间应该如何变化。如果它显著地偏离所预料的特性，那么能够推断出所述质量传感器的缺陷或者对于其的操纵。
对于温度变化的测量尤其能够借助于固定地安装在还原剂罐中的温度传感器来进行。这样的温度传感器属于还原剂罐的标准配置，因而不必专门为实施所述方法而安装额外的温度传感器。
优选如此选择所述分析时间间隔，从而在其里面进行所述还原剂溶液的预先给定的温度升高。由此，能够保证监控结果的足够的可信度。在燃烧马达起动之后进行温度升高，根据压力形成和hwl从配量阀回流到所述还原剂罐中来将所述还原剂溶液喷射到所述燃烧马达的排气系统中。
在所述方法的不同的实施方式中，能够以不同的方式来实现对于所述质量传感器的缺陷的推断。
在一种实施方式中推断所述质量传感器的缺陷，方法是：将所述浓度信号的、在所述分析时间间隔的开始与结束之间的绝对的变化与所述浓度信号的、在所述分析时间间隔的开始与结束之间的所预料的绝对的变化进行比较。
在所述方法的另一种实施方式中推断所述质量传感器的缺陷，方法是：将所述浓度信号的、在所述分析时间间隔里的所有变化的积分与所述浓度信号的、在所述分析时间间隔里的所有变化的所预料的积分进行比较。
还是在另一种实施方式中推断所述质量传感器的缺陷，方法是：将所述浓度信号的、在所述分析时间间隔里的所有变化的梯度的积分与所述浓度信号的、在所述分析时间间隔里的所有变化的梯度的所预料的积分进行比较。
如果所述还原剂罐很大或者好良地绝热地安装，则可能出现：所述还原剂溶液的温度提高太慢，用于对所述质量传感器能够进行可信赖的监控。在这种情况下，优选的是，在所述分析时间间隔里对所述还原剂溶液进行加热。为此，尤其能够使用罐加热装置，所述罐加热装置被安装在所述还原剂罐中，用于给冻住的hwl解冻。尤其也能够规定，首先在没有对于所述还原剂溶液的主动的加热的情况下实施所述方法。如果在此推断出所述质量传感器的缺陷，则在对所述还原剂溶液进行加热的情况下重新实施所述方法，用于对监控结果进行核实（plausibilisieren）。
为了避免错误的监控结果，能够使所述方法的实施耦联到所述释放条件上。作为释放条件，尤其能够要求，不存在所述质量传感器和/或温度传感器的缺陷，所述质量传感器和/或温度传感器准备好测量，并且对于比所述hwl的冻结温度低的环境温度来说使所述hwl的至少一个预先给定的体积份额解冻。
所述计算机程序被设立尤其在其在计算器或者电子的控制器上运行时实施所述方法的每个步骤。能够在电子的控制器上实施所述方法，而不必对其进行结构上的改动。为此，该计算机程序被保存在所述机器可读的存储介质上。
通过将所述计算机程序装载到传统的电子的控制器上来得到所述电子的控制器，该电子的控制器被设立用于借助于所述方法对用于还原剂溶液的质量传感器进行监控。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下说明书中进行详细解释。
图1示意性地示出了还原剂罐，在该还原剂罐中布置了质量传感器，能够借助于按照本发明的一种实施例的方法对所述质量传感器进行监控。
图2示出了按照本发明的一种实施例的方法的流程图。
图3在图表中示出了在所述按本发明的方法的一种实施例中浓度信号的时间上的走向，在所述实施例中在受监控的质量传感器功能正常时不对所述还原剂罐进行加热。
图4在图表中示出了在所述按本发明的方法的一种实施例中浓度信号的时间上的走向，在所述实施例中在所述质量传感器受到了操纵时不对所述还原剂罐进行加热。
图5在图表中示出了在所述按本发明的方法的一种实施例中浓度信号的时间上的走向，在所述实施例中在受监控的质量传感器功能正常时主动地对所述还原剂罐进行加热。
图6在图表中示出了在所述按本发明的方法的一种实施例中浓度信号的时间上的走向，在所述实施例中在所述质量传感器受到了操纵时主动地对所述还原剂罐进行加热。
具体实施方式
在图1中示出了一种用于scr催化器系统的还原剂罐10。它具有还原剂管路11，用该还原剂管路能够将还原剂溶液20从所述还原剂罐10泵吸给所述scr催化器系统的未示出的配量阀。在所述还原剂罐10中布置了质量传感器12和温度传感器13，用于测量所述还原剂溶液20的浓度和温度并且将其传送（weitergeben）给电子的控制器30。罐加热装置14布置在所述还原剂罐10的底部上。
在满足了可能所要求的、用于所述方法的释放条件时，如在图2中所示出的那样开始40所述按本发明的方法的一种实施例。检测42所述质量传感器12的浓度信号的变化。此外，借助于所述温度传感器13来测量43所述还原剂溶液20的温度变化。这一点一直继续，直至检查44表明，进行了所述还原剂溶液20的预先给定的温度变化δt。随后，从所述温度变化δt中计算46所述浓度信号的所预料的变化。通过所述浓度信号的变化与所述浓度信号的所预料的变化的比较来推断47，所述质量传感器12是否正常48或者是否存在所述质量传感器20的缺陷49。这种缺陷可能是操纵。所述按本发明的方法的第一种实施例没有设置对于所述还原剂溶液20的主动的加热。更确切地说，通过变热的还原剂溶液20回流到所述还原剂罐10中来进行所述温度变化δt。
在所述按本发明的方法的第二种实施例中，在该方法开始40之后借助于所述罐加热装置14对所述还原剂溶液20进行加热41。如果所述检查44表明出现（eintreten）了所期望的温度变化δt，则又切断45所述罐加热装置14。
在所述按本发明的方法的不同的实施例中推断47所述质量传感器20的缺陷，方法是：将所述浓度信号的、在分析时间间隔的开始与结束之间的绝对的变化与所述浓度信号的、在所述分析时间间隔的开始与结束之间的所预料的绝对的变化进行比较，其中在所述分析时间间隔里进行了所述温度变化，或者方法是：将所述浓度信号的、在所述分析时间间隔里的所有变化的积分与所述浓度信号的、在所述分析时间间隔里的所有变化的所预料的积分进行比较，或者方法是：将所述浓度信号的、在所述分析时间间隔里的所有变化的梯度的积分与所述浓度信号的、在所述分析时间间隔里的所述变化的梯度的所预料的积分进行比较。
图3示出，在所述分析时间间隔δt里所述还原剂溶液20的温度t如何从在所述时间间隔δt的开始t1时的始值t1以所述温度变化δt为幅度上升到在所述分析时间间隔δt的结束t2时的终值t2。在这个分析时间间隔δt里，所测量的浓度信号cmess上升。所预料的浓度信号csoll的走向跟随着所测量的信号cmess的走向。因而推断47，所述质量传感器12正常48。
与图3中的图示相比，图4中的所测量的浓度信号cmess在所述分析时间间隔δt里基本上没有变化，而根据所述温度变化δt则预料，所述浓度信号csoll上升。因此推断47，所述质量传感器12具有缺陷49。
图5示出了在所述按本发明的方法的一种实施例中所述温度t及浓度信号cmess、csoll的时间上的走向，在该实施例中对所述还原剂溶液20进行主动的加热41。由此产生更快的温度变化δt，由此所述分析时间间隔δt缩短。尽管如此，在所述分析时间间隔δt里所述浓度信号csoll的预料的变化如此显著，使得所述监控的结果是可信赖的。如果，如在图5中所示出的那样，所测量的浓度信号cmess跟随着所预料的浓度信号csoll，则推断47，所述质量传感器12正常48。
而图6则示出一种情况，在这种情况中所测量的浓度信号cmess在所述分析时间间隔δt里没有显著地变化。因为它由此显著地偏离所预料的浓度信号csoll，所以推断47，所述质量传感器20具有缺陷49。