DE10135759A1 - Katalysatorüberwachung bei einem Dieselmotor - Google Patents

Katalysatorüberwachung bei einem Dieselmotor

Info

Publication number
DE10135759A1
DE10135759A1 DE10135759A DE10135759A DE10135759A1 DE 10135759 A1 DE10135759 A1 DE 10135759A1 DE 10135759 A DE10135759 A DE 10135759A DE 10135759 A DE10135759 A DE 10135759A DE 10135759 A1 DE10135759 A1 DE 10135759A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
catalyst
catalytic converter
gas component
characteristic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10135759A
Other languages
English (en)
Inventor
Christopher John Mazur
Karen M Adams
Paul Matthew Laing
Robert Henry Hammerle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE10135759A1 publication Critical patent/DE10135759A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F01N11/005—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus the temperature or pressure being estimated, e.g. by means of a theoretical model
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Ein Kohlenmonoxidsensor, der stromab vom Katalysator angeordnet ist, und ein stromauf vom Katalysator bei einem Dieselmotor angebrachter Temperatursensor liefern Informationen zum Aufbau eines Echtzeit-CO-Umwandlungswirkungsgrades versus Katalysatoremperaturkurve, um festzustellen, ob der Katalysator über einen vorherbestimmten Punkt in bezug auf die On-Board-Diagnose(OBD)-Erfordernisse in der Leistung nachgelassen hat. Die CO-Konzentration vor dem Katalysator wird aus den Motorbetriebsbedingungen gefolgert, und die Katalysatortemperatur wird unter Verwendung des Temperatursensorausgangs und des Motorabgasstrom-Hitzetransfermodells bestimmt. Die Echtzeitkurve wird mit einer Referenzkurve verglichen, um die Katalysatorleistung zu ermitteln. Die Katalysatorleistung bezüglich der CO-Umwandlungen kann dann zu der für HC und NO¶x¶ korreliert werden, um den ODB-Erfordernissen zu genügen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zur Überwachung der Leistung eine Katalysators von Dieselmotoren und insbesondere auf die Nutzung eines Kohlenmonoxidsensors zur Erreichung dieses Ziels.
Mit Dieselmotoren ausgestattete Fahrzeuge bieten im Vergleich zu den mit konventionellen Benzinmotoren ausgestatteten Fahr­ zeugen aufgrund ihres besseren Kraftstoffverbrauchsverhaltens ökologische und wirtschaftliche Vorteile. Jedoch geben sowohl Dieselmotoren wie auch Benzinmotoren Schadstoffe, wie z. B. Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC), Stickoxide (NOx) und Partikel, ab. Zur Minderung der Schadstoffe werden Kata­ lysatoren eingesetzt. Diese Vorrichtungen werden typischer­ weise im Abgassystem des Motors installiert. Mit zunehmendem Alter des Katalysators nimmt seine Fähigkeit zur Minderung von Verbrennungsnebenprodukten, d. h. sein Umwandlungswir­ kungsgrad, ab.
Regierungsamtliche Stellen verlangen, daß die Fahrzeuge mit Abgasüberwachungssystemen ausgestattet werden, die allgemein als On-Board-Diagnose(OBD)-Systeme bekannt sind, um den Fah­ rer des Fahrzeuges zu informieren, wenn die Emissionen die von der Behörde zugelassenen Grenzwerte überschreiten. Es wird gefordert, daß eine Störungskontrollampe aufleuchtet, wenn die Werte bestimmter Emissionen die Vorgaben um einen bestimmten Faktor überschreiten. Aktuelle OBD-Anforderungen zielen im wesentlichen auf HC- und NOx-Emissionen ab. Um den OBD-Erfordernissen gerecht zu werden, ist es demzufolge wich­ tig, die Leistung des Katalysators zu überwachen.
Ein Verfahren zur Feststellung der Verschlechterung des Um­ wandlungswirkungsgrades des Katalysators wird in US 5822979 beschrieben. Ein Sensor, der ein für die HC-Konzentration des Abgases charakteristisches Signal liefert, wird stromab vom Katalysator angeordnet. Die Menge Energie, die vom Abgas auf den Katalysator übertragen wird, um das Abschalten der Kon­ trollampe zu erreichen, wird anschließend auf der Grundlage der Motorbetriebsbedingungen berechnet. Das Abschalten wird in diesem Fall als der Punkt definiert, an dem die Katalysa­ toreffizienz 50% HC-Reduktion überschreitet. Wenn die gesam­ te für das Abschalten notwendige Energiezuführung zum Kataly­ sator höher ist als der vorherbestimmte Schwellenwert, wird daraus gefolgert, daß der Katalysator so weit beeinträchtigt ist, daß er Emissionswerte abgibt, die höher sind als er­ laubt.
Die Erfinder haben bei diesem Ansatz und bei mit Dieselmoto­ ren ausgestatteten Fahrzeugen zwei Nachteile festgestellt. Zunächst würde die direkte Überwachung von HC-Emissionen bei Dieselmotoren nicht funktionieren. Da Dieselmotoremissionen schwerere, stärker kondensierbare HC-Komponenten enthalten als Benzinmotoremissionen, können die schweren HC-Emissionen im Katalysator bei Temperaturen unterhalb des Abschaltens ab­ sorbiert werden. Wenn also die HC-Werte vor und nach dem Ka­ talysator bei Dieselmotoren gemessen werden, kann es sich er­ geben, daß die HC-Umwandlung stattfindet, während in Wirk­ lichkeit die HC-Minderung nach dem Katalysator darauf beruht, daß HC im Katalysator gespeichert wird. Demzufolge ist es nicht möglich, die Katalysatoreffizienz bei einem Dieselmotor durch Überwachung der HC nach dem Katalysator genau zu mes­ sen. Zweitens akkumulieren Katalysatoren von Benzinmotoren im allgemeinen kontinuierlich Energie sowohl vor wie auch wäh­ rend des Abschaltens. Sie erreichen Abschalttemperaturen in einer kurzen Zeit nach dem Kaltstart. Dies beruht auf einer Kombination von hohen Abgastemperaturen und hohen Werten von CO und HC. Die letzteren produzieren genügend exothermische Reaktionen, um die Katalysatortemperatur über das Abschalten hinaus zu erhöhen und um die Katalysatortemperatur weit über dem Abschaltpunkt zu halten. Im Gegensatz dazu geben Diesel­ katalysatoren üblicherweise viel von der Energie ab, die sie vor und nach dem Abschalten absorbieren. Dies beruht sowohl auf der niedrigen Abgastemperatur wie auch auf niedrigen Wer­ ten von CO und HC. Dieselkatalysatoren brauchen im allgemei­ nen viel länger als Benzinkatalysatoren, um nach dem Kalt­ start die Abschalttemperatur zu erreichen. Dieselkatalysato­ ren durchlaufen das Abschalten oder teilweise Abschalten in Verbindung mit Beschleunigungen und Verzögerungen während des Fahrbetriebes. Demzufolge wird die Verwendung von kumulierter Energiebeaufschlagung eines Katalysators, um das Abschalten als Leistungsmessung zu erhalten, bei Dieselanwendungen nicht funktionieren.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und eines Systems für das verbesserte Überwachen der Kataly­ satorleistungen bei mit Dieselmotoren ausgestatteten Fahrzeu­ gen.
Die obige Aufgabe wird gelöst, und die Nachteile früherer An­ sätze werden überwunden durch ein Verfahren für die Evaluie­ rung der Leistung eines Katalysators, wobei der Katalysator mit einem ersten, ein erstes für die Katalysatortemperatur charakteristisches Signal liefernden Sensor und mit einem zweiten, ein zweites für die Konzentration einer den Kataly­ sator verlassenden Abgaskomponente charakteristisches Signal liefernden Sensor verbundenen ist und das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Schätzen der Konzentration der in den Kata­ lysator eintretenden Abgaskomponente auf der Grundlage von Betriebsbedingungen, Berechnung eines Umwandlungswirkungsgra­ des bezüglich der Abgaskomponente auf der Grundlage der ge­ nannten Schätzung und des zweiten Signals, Anlegen einer er­ sten Tabelle des genannten Umwandlungswirkungsgrades versus Katalysatortemperatur und Feststellung, ob der Katalysator unterhalb eines vorherbestimmten Wirkungsgradwertes arbeitet auf der Grundlage eines mathematischen Vergleichs der genann­ ten ersten Tabelle mit einer zweiten, für den Schwellenwir­ kungsgrad des Katalysators charakteristischen Tabelle.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die obige Aufgabe gelöst, und die Nachteile früherer Ansätze werden überwunden durch ein Verfahren zur Evaluierung der Leistung eines Katalysators in einem Innenverbrennungsmotor, wobei der Katalysator mit einem ersten, ein erstes für die Katalysator­ temperatur charakteristisches Signal liefernden Sensor, mit einem zweiten, ein zweites für die Konzentration einer den Katalysator verlassenden Abgaskomponente charakteristisches Signal liefernden Sensor und mit einem dritten, ein drittes für die Katalysatortemperatur charakteristisches Signal lie­ fernden Sensor verbundenen ist und das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Berechnung eines Umwandlungswirkungsgrades bezüglich der Abgaskomponente auf der Grundlage des ersten und des zweiten Signals, Anlegen einer ersten Tabelle des ge­ nannten Umwandlungswirkungsgrades versus Katalysatortempera­ tur und Feststellung, ob der Katalysator unterhalb eines vor­ herbestimmten Wirkungsgradwertes arbeitet auf der Grundlage eines mathematischen Vergleichs der genannten ersten Tabelle mit einer zweiten, für den Schwellenwirkungsgrad des Kataly­ sators charakteristischen Tabelle.
Bei noch einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst, und die Nachteile früherer An­ sätze werden überwunden durch ein System zur Überwachung ei­ ner Leistung eines Katalysators in bezug auf eine erste Ab­ gaskomponente, wobei das System folgendes umfaßt: einen Die­ selmotor, einen Sensor, welcher ein erstes für die Konzentra­ tion einer zweiten in den Katalysator eintretenden Abgaskom­ ponente charakteristisches Signal liefert, einen Sensor, wel­ cher ein für die Konzentration der zweiten den Katalysator verlassenden Abgaskomponente charakteristisches Signal ab­ gibt, einen Sensor, welcher ein für die Katalysatortemperatur charakteristisches Signal liefert, und ein Steuergerät für die Berechnung des Umwandlungswirkungsgrades bezogen auf die genannte zweite Abgaskomponente auf der Grundlage des genann­ ten ersten und zweiten Signals, Bestimmen des Umwandlungswir­ kungsgrades bezogen auf die erste Abgaskomponente auf der Grundlager einer abgespeicherten Tabelle des Umwandlungswir­ kungsgrades bezüglich der ersten Abgaskomponente versus des Umwandlungswirkungsgrades der genannten zweiten Abgaskompo­ nente und Bestimmung, ob der Katalysator bezüglich des Um­ wandlungswirkungsgrades der ersten Abgaskomponente unterhalb eines vorherbestimmten Wirkungsgradwertes arbeitet.
Der Vorteil der vorstehenden Erfindungsmerkmale liegt darin, daß eine genauere Schätzung des Katalysatorumwandlungswir­ kungsgrades bei Dieselmotoren dadurch erreicht werden kann, daß die Kohlenmonoxidkonzentration vor und nach dem Katalysa­ tor statt der Kohlenwasserstoffkonzentration überwacht wird. Da aktuelle OBD-Anforderungen auf HC- und NOx-Emissionen zie­ len, kann die Leistung des Katalysators bezüglich CO zu der für HC und NOx korrigiert werden. Des weiteren baut das vor­ geschlagene Verfahren eine Kohlenmonoxidumwandlungsrate ver­ sus Temperaturkurve auf und vergleicht diese mit einer Refe­ renzkurve, um die Katalysatorleistung zu evaluieren. Dieses Verfahren ist präziser als die an sich bekannten Verfahren, die eine punktuelle Leistung mit einem einzelnen Punkt auf einer Referenzkurve vergleicht. Über eine genauere Schätzung der Katalysatorleistung bei Dieselmotoren zu verfügen, er­ laubt eine genauere Einhaltung der OBD-Erfordernisse.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Er­ findung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläu­ tert werden. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Motors und eines Katalysators, welche ein Überwachungssystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen;
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Kohlenmonoxidumwand­ lungsrate eines Katalysators versus Katalysatortemperatur;
Fig. 3 ein Flußdiagramm für die Überwachung der Katalysator­ effizienz unter Verwendung eines Kohlenmonoxidsensors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf Fig. 1 wird ein Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung vorgestellt. Abgas bewegt sich vom Aus­ puffkrümmer 10 durch das Abgassystem 11 zu einem Katalysator 12, der ein Katalysatorelement 13 enthält. Stromauf vom Kata­ lysator 12 befindet sich ein Temperatursensor 14, der ei­ ne stromauf vom Katalysator erfolgende Temperaturmessung zum elektronischen Steuergerät (EEC) 16 leitet. Stromab vom Kata­ lysator 12 befindet sich ein CO-Sensor 15, der den CO- Konzentrationseingang stromab vom Katalysator an das EEC 16 liefert. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel könnte der CO-Sensor, der den CO-Konzentrationseingang stromab vom Katalysator liefert, stromauf vom Katalysator positioniert sein.
Fig. 2 zeigt graphisch, wie die Rate der CO-Umwandlung im Ka­ talysator mit der Katalysatortemperatur zunimmt. F1 ist die abgespeicherte Referenzkurve, welche für die Wirkungsgrad­ schwelle des Katalysators charakteristisch ist. F2a ist eine Echtzeitkurve, welche für einen den Anforderungen genügenden Katalysatorwirkungsgrad charakteristisch ist. F2b ist eine Echtzeitkurve, welche für eine verschlechterte Katalysatoref­ fizienz charakteristisch ist. Alle drei Beispielkurven zeigen eine ähnliche CO-Umwandlungsrate, wenn einmal die Katalysa­ tortemperatur eine vorherbestimmte Temperatur T1 überschrei­ tet. T1 wird im allgemeinen durch die Eigenschaften des im Katalysator verwendeten Katalysatormaterials sowie durch die Größe und Form des Katalysators bestimmt.
Bezug nehmend auf Fig. 3 wird eine Routine für die Überwa­ chung des Wirkungsgrades eines Katalysators bei einem Diesel­ motor durch Vergleichen der Echtzeit-CO-Umwandlungsrate ver­ sus Katalysatortemperaturkurve mit einer gespeicherten Refe­ renzkurve beschrieben. Zunächst wird bei Schritt 100 die CO- Konzentration stromab vom Katalysator COout von dem stromab vom Katalysator angeordneten CO-Sensor geliefert. Als näch­ stens wird bei Schritt 150 der CO-Konzentrationswert COin stromauf vom Katalysator auf der Grundlage der Motorbetriebs­ bedingungen und aufgrund eines abgespeicherten Kennfelds für CO-Konzentration versus Motordrehzahl geschätzt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann ein stromauf vom Kata­ lysator gelegener CO-Sensor hinzugefügt werden, um die COin- Information zu liefern. Übergehend zum Schritt 200 wird die CO-Umwandlungsrate berechnet als ein Verhältnis von [COin-COout] und COin. Als nächstes wird bei Schritt 250 der Tempe­ ratursensorausgang T ausgelesen. Der Logikfluß geht dann wei­ ter zu Schritt 300, wo die Katalysatortemperatur Tn auf der Grundlage von T und des Motorabgasstrom-Hitzetransfermodells berechnet wird. Dann geht der Logikfluß weiter zu Schritt 350, wo eine Entscheidung getroffen wird, ob die Katalysator­ temperatur Tn, die bei Schritt 300 berechnet wurde, größer oder gleich ist zu einer vorherbestimmten Temperaturkonstante T1, wie dies bei Fig. 2 erörtert würde. Ist die Antwort bei Schritt 350 NEIN, setzt sich die Routine fort mit dem Aufbau der CO-Umwandlung versus Temperaturkurve und kehrt zu Schritt 100 zurück. Ist die Antwort bei Schritt 350 JA, geht der Lo­ gikfluß weiter zu Schritt 400, wo die abgespeicherte Refe­ renzkurve F1 ausgelesen wird, und geht dann weiter zu Schritt 450, wo F1 mit der während der Schritte 100 bis 300 geschaf­ fenen Echtzeitkurve F2 verglichen wird. Dann geht der Logik­ fluß weiter zu Schritt 500, wo eine Entscheidung getroffen wird, ob sich die Katalysatorleistung verschlechtert hat (Beispielkurve F2b, Fig. 2) oder sich eben nicht verschlech­ tert hat (Beispielkurve F2a, Fig. 2). Ist die Antwort bei Schritt 500 JA (d. h. die Katalysatorleistung hat sich ver­ schlechtert), geht die Routine weiter zu Schritt 550, worauf ein Diagnosecode im EEC gesetzt wird, und dann weiter zu Schritt 600, wonach eine Störungskontrollampe (MIL) einge­ schaltet wird, um den Fahrer des Fahrzeuges aufmerksam zu ma­ chen, und die Routine wird abgeschlossen. Ist die Antwort bei Schritt 500 NEIN (d. h. also, die Leistung des Katalysators ist akzeptabel), wird die Routine beendet.
Entsprechend kann nach der Erfindung die Leistung des Kataly­ sators durch Echtzeitüberwachung der CO-Umwandlungsrate ver­ sus Katalysatortemperatur und den Vergleich dieser Informati­ on mit einer Referenzkurve bestimmt werden. Eine Verschlech­ terung bei der CO-Umwandlungsrate kann zur Verschlechterung der Gesamtkatalysatorumwandlungsleistung korrigiert werden. Demzufolge kann eine Tabelle des CO-Umwandlungswirkungsgrades versus HC-Umwandlungswirkungsgrad aus historischen Daten aufgebaut werden. Wenn demzufolge einmal die CO- Umwandlungsrate bestimmt ist, kann die HC-Umwandlungsrate daraus gefolgert werden, und demzufolge kann eine Feststellung getroffen werden, ob der Katalysatorumwandlungswirkungsgrad den OBD-Erfordernissen bezüglich der HC-Emissionen gerecht wird.
Damit ist die Beschreibung der Erfindung abgeschlossen. Ver­ schiedene Modifizierungen und Varianten sind sicherlich für den Fachmann, an den sich diese Erfindung wendet, offensicht­ lich. Demzufolge ist beabsichtigt, daß der Erfindungsrahmen durch die nachfolgenden Patentsprüche bestimmt wird.

Claims (19)

1. Verfahren für die Evaluierung der Leistung eines Kataly­ sators, wobei der Katalysator mit einem ersten, ein erstes für die Katalysatortemperatur charakteristisches Signal lie­ fernden Sensor und mit einem zweiten, ein zweites für die Konzentration einer den Katalysator verlassenden Abgaskompo­ nente charakteristisches Signal liefernden Sensor verbundenen ist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Schätzen der Konzentration der in den Katalysator eintreten­ den Abgaskomponente auf der Grundlage von Betriebsbedingun­ gen;
Berechnung eines Umwandlungswirkungsgrades bezüglich der Ab­ gaskomponente auf der Grundlage der genannten Schätzung und des zweiten Signals;
Anlegen einer ersten Tabelle des genannten Umwandlungswir­ kungsgrades versus Katalysatortemperatur; und
Feststellung, ob der Katalysator unterhalb eines vorherbe­ stimmten Wirkungsgradwertes arbeitet, auf der Grundlage eines mathematischen Vergleichs der genannten ersten Tabelle mit einer zweiten, für den Schwellenwirkungsgrad des Katalysators charakteristischen Tabelle.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es des weiteren das Setzen eines Diagnosecodes umfaßt, wenn der Katalysator nicht oberhalb des vorherbestimmten Wirkungs­ gradwertes arbeitet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es des weiteren das Einschalten einer Anzeigelampe umfaßt, wenn der genannte Diagnosecode gesetzt wurde.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator des weiteren mit einem Dieselmotor verbunden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Schritt der Schätzung auf der Grundlage von Be­ triebsbedingungen eine auf Motordrehzahl und -Last basierende Schätzung mit einschließt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaskomponente Kohlenmonoxid ist.
7. Verfahren zur Evaluierung der Leistung eines Katalysa­ tors in einem Innenverbrennungsmotor, wobei der Katalysator mit einem ersten, ein erstes für die Konzentration einer in den Katalysator eintretenden Abgaskomponente charakteristi­ sches Signal liefernden Sensor und mit einem zweiten, ein zweites für die Konzentration einer den Katalysator verlas­ senden Abgaskomponente charakteristisches Signal liefernden Sensor und mit einem dritten, ein drittes für die Katalysa­ tortemperatur charakteristisches Signal liefernden Sensor verbundenen ist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Berechnung eines Umwandlungswirkungsgrades bezüglich der Ab­ gaskomponente auf der Grundlage des ersten und des zweiten Signals;
Anlegen einer ersten Tabelle des genannten Umwandlungswir­ kungsgrades versus Katalysatortemperatur; und
Feststellung, ob der Katalysator unterhalb eines vorherbe­ stimmten Wirkungsgradwertes arbeitet, auf der Grundlage eines mathematischen Vergleichs der genannten ersten Tabelle mit einer zweiten, für den Schwellenwirkungsgrad des Katalysators charakteristischen Tabelle.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaskomponente Kohlenmonoxid ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenverbrennungsmotor ein Dieselmotor ist.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandlungswirkungsgrad ein Koeffizient des zweiten und des ersten Signals ist.
11. System zur Überwachung der Leistung eines Katalysators, wobei das System folgendes umfaßt:
einen Dieselmotor,
einen Sensor, welcher ein erstes, für die Konzentration einer in den Katalysator eintretenden Abgaskomponente charakteri­ stisches Signal liefert,
einen Sensor, welcher ein zweites, für die Konzentration der genannten den Katalysator verlassenden Abgaskomponente cha­ rakteristisches Signal abgibt,
einen Sensor, welcher ein drittes, für die Katalysatortempe­ ratur charakteristisches Signal liefert, und
ein Steuergerät für die Berechnung eines Umwandlungswirkungs­ grades bezogen auf die genannte Abgaskomponente auf der Grundlage des genannten ersten und zweiten Signals, Anlegen und Speichern einer Tabelle des genannten Umwandlungswir­ kungsgrades versus die genannte Katalysatortemperatur und Be­ stimmung, ob der Katalysator aufgrund eines mathematischen Vergleichs der genannten ersten Tabelle mit der zweiten, für den Schwellenwirkungsgrad des Katalysators charakteristischen Tabelle unterhalb eines vorherbestimmten Wirkungsgradwertes arbeitet.
12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaskomponente Kohlenmonoxid ist.
13. Verfahren für die Evaluierung der Leistung eines Kataly­ sators in einem Innenverbrennungsmotor, wobei der Katalysator mit einem ersten Sensor, welcher ein erstes für die Konzen­ tration der ersten in den Katalysator eintretenden Abgaskom­ ponente charakteristisches Signal liefert, und mit einem zweiten Sensor, der ein zweites für die Konzentration der er­ sten den Katalysator verlassenden Abgaskomponente charakteri­ stisches Signal liefert, und mit einem dritten Sensor, wel­ cher ein drittes für die Katalysatortemperatur charakteristi­ sches Signal liefert, verbunden ist, welches Verfahren da­ durch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte um­ faßt:
Berechnen des Umwandlungswirkungsgrades der ersten Abgaskom­ ponente auf der Grundlage des ersten und zweiten Signals,
Feststellung eines Umwandlungswirkungsgrades der zweiten Ab­ gaskomponente auf der Grundlage der genannten Berechnung; und
Feststellung, ob der Katalysator auf der Grundlage des ge­ nannten Umwandlungswirkungsgrades der genannten zweiten Ab­ gaskomponente unterhalb eines vorherbestimmten Wirkungsgrad­ wertes arbeitet.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abgaskomponente Kohlenmonoxid ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaskomponente Kohlenwasserstoff ist.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Feststellung des genannten Umwandlungswir­ kungsgrades bezüglich der genannten zweiten Abgaskomponente das Auslesen einer vorher abgespeicherten Tabelle bezüglich des ersten Abgaskomponenten-Umwandlungswirkungsgrades versus des genannten zweiten Abgaskomponenten-Umwandlungswirkungs­ grades umfaßt.
17. System zur Überwachung der Leistung eines Katalysators in bezug auf eine erste Abgaskomponente, dadurch gekennzeich­ net, daß das System folgendes umfaßt:
einen Dieselmotor,
einen Sensor, welcher ein erstes, für die Konzentration einer zweiten in den Katalysator eintretenden Abgaskomponente cha­ rakteristisches Signal abgibt,
einen Sensor, welcher ein für die Konzentration der genannten zweiten den Katalysator verlassenden Abgaskomponente charak­ teristisches Signal abgibt,
einen Sensor, welcher ein drittes für die Katalysatortempera­ tur charakteristisches Signal abgibt, und
ein Steuergerät für die Berechnung des Umwandlungswirkungs­ grades bezogen auf die genannte zweite Abgaskomponente auf der Grundlage des genannten ersten und zweiten Signals, Fest­ stellung eines Umwandlungswirkungsgrades bezogen auf die er­ ste Abgaskomponente auf der Grundlage einer vorher abgespei­ cherten Tabelle eines Umwandlungswirkungsgrades bezüglich der ersten Abgaskomponente versus den Umwandlungswirkungsgrad be­ züglich der genannten zweiten Abgaskomponente,
und Feststellung, ob der Katalysator bei dem Umwandlungswir­ kungsgrad bezüglich der ersten Abgaskomponenten unterhalb ei­ nes vorherbestimmten Wirkungsgradwertes arbeitet.
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abgaskomponente Kohlenwasserstoff ist.
19. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abgaskomponente Kohlenmonoxid ist.
DE10135759A 2000-08-02 2001-07-23 Katalysatorüberwachung bei einem Dieselmotor Withdrawn DE10135759A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/631,135 US6502386B1 (en) 2000-08-02 2000-08-02 Catalyst monitoring in a diesel engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10135759A1 true DE10135759A1 (de) 2002-03-14

Family

ID=24529907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10135759A Withdrawn DE10135759A1 (de) 2000-08-02 2001-07-23 Katalysatorüberwachung bei einem Dieselmotor

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6502386B1 (de)
DE (1) DE10135759A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2840017A1 (fr) * 2002-05-24 2003-11-28 Renault Sa Procede pour evaluer l'efficacite d'un convertisseur catalytique d'oxydation
DE102004006992A1 (de) * 2004-02-12 2005-09-01 Volkswagen Ag Diagnoseverfahren zum Bestimmen eines Zustandes eines Katalysatorsystems
DE102008038677A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Abgaskatalysators
EP2466087A1 (de) 2010-12-14 2012-06-20 Peugeot Citroën Automobiles SA Diagnoseverfahren eines SCR-Systems für ein Kraftfahrzeug, sowie entsprechendes Kraftfahrzeug
DE102011000153A1 (de) * 2011-01-14 2012-07-19 Fev Gmbh Verfahren zur Diagnose einer Abgasnachbehandlung
DE102010022756B4 (de) * 2009-06-09 2015-12-17 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Überwachen der NOx-Reduktionsleistung eines HC-SCR-Katalysators für Mager-Abgasanwendungen
EP2525060A3 (de) * 2011-05-19 2016-08-10 MAN Truck & Bus AG Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit, insbesondere der Oxidationsfähigkeit, eines in der Abgasleitung einer mit Luftüberschuss betriebenen Brennkraftmaschine verbauten NO-Oxidationskatalysators

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6981368B2 (en) * 2002-11-21 2006-01-03 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
US6834498B2 (en) * 2002-11-21 2004-12-28 Ford Global Technologies, Llc Diesel aftertreatment systems
DE10303911B4 (de) * 2003-01-31 2005-02-10 Siemens Ag Verfahren zur Überwachung des Anspringverhaltens eines Abgaskatalysatorsystems
US8148290B2 (en) * 2006-06-27 2012-04-03 Basf Corporation Diesel exhaust treatment system catalyst monitoring
US20080264036A1 (en) * 2007-04-24 2008-10-30 Bellovary Nicholas J Advanced engine control
US7624628B2 (en) * 2007-12-20 2009-12-01 Southwest Research Institute Monitoring of exhaust gas oxidation catalysts
DE102014201072A1 (de) * 2013-02-01 2014-08-07 Ford Global Technologies, Llc Bestimmen eines Alterungsgrades eines Oxidationskatalysators
US9359967B2 (en) 2014-09-03 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Method for identification of a threshold-level catalyst
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
CN115045741B (zh) * 2021-03-09 2023-07-25 北京福田康明斯发动机有限公司 Doc硫中毒的诊断方法、电子设备、车辆和存储介质

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3998095A (en) 1972-11-15 1976-12-21 Clayton Manufacturing Company Method and apparatus for quickly evaluating engine exhaust gas emissions
GB1539770A (en) * 1975-04-17 1979-01-31 Nippon Soken Controlling the air-to-fuel ratio in internal combustion engines
US4175427A (en) 1978-08-14 1979-11-27 Beckman Instruments, Inc. Engine fault analysis on catalytic converter equipped autos
DE4039429A1 (de) * 1990-12-11 1992-06-17 Abb Patent Gmbh Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung eines katalysators
EP0683311A1 (de) * 1991-06-03 1995-11-22 Isuzu Motors Limited VORRICHTUNG ZUR REDUZIERUNG VON NOx - EMISSIONEN
US5408215A (en) 1991-09-04 1995-04-18 Ford Motor Company Catalyst monitoring using a hydrocarbon sensor
US6003303A (en) 1993-01-11 1999-12-21 Clean Diesel Technologies, Inc. Methods for reducing harmful emissions from a diesel engine
US5426934A (en) * 1993-02-10 1995-06-27 Hitachi America, Ltd. Engine and emission monitoring and control system utilizing gas sensors
US5444974A (en) 1993-07-09 1995-08-29 General Motors Corporation On-board automotive exhaust catalyst monitoring with a calorimetric sensor
US5509267A (en) 1994-11-14 1996-04-23 General Motors Corporation Automotive vehicle catalyst diagnostic
JPH09236569A (ja) * 1996-03-01 1997-09-09 Hitachi Ltd 内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置
US5876680A (en) 1996-06-12 1999-03-02 Ford Global Technologies, Inc. Bimetallic tungsten/platinum catalysts for lean-burn emissions
US5822981A (en) * 1996-08-19 1998-10-20 Hughes Electronics Corporation Automatic control system and method for corona discharge pollutant destruction apparatus
US5953905A (en) 1997-01-17 1999-09-21 Ford Global Technologies, Inc. System and method for monitoring a catalytic converter
US5865026A (en) * 1997-01-21 1999-02-02 Ford Global Technologies, Inc. System and method for monitoring a catalytic converter using adaptable indicator threshold
US5939037A (en) 1997-02-07 1999-08-17 Ford Global Technologies, Inc. Sulfur tolerant NOx traps highly loaded with sodium or potassium
US5822979A (en) * 1997-02-24 1998-10-20 Ford Global Technologies, Inc. Catalyst monitoring using a hydrocarbon sensor
US5839274A (en) * 1997-04-21 1998-11-24 Motorola, Inc. Method for monitoring the performance of a catalytic converter using post catalyst methane measurements
US5896743A (en) * 1997-06-24 1999-04-27 Heraeus Electro-Nite International N.V. Catalyst monitor utilizing a lifetime temperature profile for determining efficiency
US5941918A (en) 1997-07-30 1999-08-24 Engelhard Corporation Automotive on-board monitoring system for catalytic converter evaluation
DE19749400C2 (de) * 1997-11-07 2001-11-29 Siemens Ag Verfahren zur Verringerung des NOX-Gehaltes im Abgas einer Dieselbrennkraftmaschine
DE19753718C1 (de) * 1997-12-04 1999-07-08 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors
DE19803828B4 (de) * 1998-01-31 2010-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung der Konvertierungsfähigkeit eines Katalysators
US6202406B1 (en) * 1998-03-30 2001-03-20 Heralus Electro-Nite International N.V. Method and apparatus for catalyst temperature control

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2840017A1 (fr) * 2002-05-24 2003-11-28 Renault Sa Procede pour evaluer l'efficacite d'un convertisseur catalytique d'oxydation
EP1365122A3 (de) * 2002-05-24 2008-04-23 Renault s.a.s. Verfahren zur Auswertung der Leistung eines Oxidationskatalysators
DE102004006992A1 (de) * 2004-02-12 2005-09-01 Volkswagen Ag Diagnoseverfahren zum Bestimmen eines Zustandes eines Katalysatorsystems
DE102004006992B4 (de) * 2004-02-12 2013-05-29 Volkswagen Ag Diagnoseverfahren zum Bestimmen eines Zustandes eines Katalysatorsystems
DE102008038677A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Abgaskatalysators
US8190352B2 (en) 2008-08-12 2012-05-29 Continental Automotive Gmbh Method and device for diagnosing an exhaust gas catalytic converter
DE102008038677B4 (de) * 2008-08-12 2013-09-26 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Abgaskatalysators
DE102010022756B4 (de) * 2009-06-09 2015-12-17 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Überwachen der NOx-Reduktionsleistung eines HC-SCR-Katalysators für Mager-Abgasanwendungen
EP2466087A1 (de) 2010-12-14 2012-06-20 Peugeot Citroën Automobiles SA Diagnoseverfahren eines SCR-Systems für ein Kraftfahrzeug, sowie entsprechendes Kraftfahrzeug
DE102011000153A1 (de) * 2011-01-14 2012-07-19 Fev Gmbh Verfahren zur Diagnose einer Abgasnachbehandlung
EP2525060A3 (de) * 2011-05-19 2016-08-10 MAN Truck & Bus AG Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit, insbesondere der Oxidationsfähigkeit, eines in der Abgasleitung einer mit Luftüberschuss betriebenen Brennkraftmaschine verbauten NO-Oxidationskatalysators

Also Published As

Publication number Publication date
US6502386B1 (en) 2003-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10135759A1 (de) Katalysatorüberwachung bei einem Dieselmotor
EP1228301B1 (de) Verfahren zum überprüfen eines abgaskatalysators einer brennkraftmaschine
EP1097299B1 (de) VERFAHREN ZUR ÜBERPRÜFUNG DES WIRKUNGSGRADES EINES NOx-SPEICHERKATALYSATORS
DE102012001251B4 (de) Verfahren und vorrichtung zur an-bord-überwachung der leistungsfähigkeit eines oxidationskatalysators
EP3025045B1 (de) Verfahren zur diagnose eines abgaskatalysators sowie kraftfahrzeug
EP2232255B1 (de) VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG DER RUßOXIDATIONSRATE VON IN EINEM PARTIKELFILTER ZURÜCKHALTENEM RUß
DE102008038677B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Abgaskatalysators
DE102013223993B4 (de) Verfahren zum ermitteln einer alterung eines dieseloxidationskatalysators
EP1136671A1 (de) Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit eines Abgasreinigungskatalysators
DE102004021193A1 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur Diagnose von Abgasnachbehandlungssystemen
DE19801625A1 (de) Diagnose eines NOx-Speicherkatalysators beim Betrieb von Verbrennungsmotoren
EP1084331B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überwachen der funktionsfähigkeit eines katalysators einer brennkraftmaschine
DE102012025002A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Abgaskatalysators, Diagnoseeinrichtung sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen
DE10001133A1 (de) Vorrichtung zum Steuern des Luft-Kraftstoffverhältnisses bei einer Verbrennungskraftmaschine
DE10303911B4 (de) Verfahren zur Überwachung des Anspringverhaltens eines Abgaskatalysatorsystems
EP1052385A2 (de) Verfahren zur Diagnose eines kohlenwasserstoffoxidierende Eigenschaften zeigenden Katalysators
DE10008563A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines NOx-Speicherkatalysators
DE102018104444B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Nachbehandlungssystems mit einer Nachbehandlungsvorrichtung und ein entsprechendes Nachbehandlungssystem
DE102015200751B4 (de) Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage
DE102008008985B4 (de) Verfahren zur OSC-basierten Diagnose eines Katalysators
DE102015200762A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage
DE102016210143A1 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Alterungszustands eines NOx-Speicherkatalysators einer Abgasnachbehandlungsanlage eines für einen Magerbetrieb ausgelegten Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung
EP0881367B1 (de) Katalysatorsystem zur Entstickung von Abgasen bei Dieselbrennkraftmaschinen
DE19714715A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines NOx-Speichers
DE19926305C2 (de) Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines NOx-Speicherkatalysators

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC (N.D.GES.D. STAATES

8139 Disposal/non-payment of the annual fee