DE102004050989B4

DE102004050989B4 - Verfahren zum Betreiben einer Abgasbehandlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102004050989B4
Application number: DE102004050989.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Gerlach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2024-10-21
Also published as: SE529168C2; JP4727376B2; DE102004050989A1; US7617674B2; SE0502223L; JP2006118501A; US20060086084A1; ITMI20051962A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Abgasbehandlungsvorrichtung (16) einer Brennkraftmaschine (10), bei dem ein Reagenzmittel, dessen Druck von einem Reagenzmittel-Drucksensor (36) gemessen wird, in den Abgasbereich (13) stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung (16) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der tatsächliche Reagenzmitteldruck durch Abschalten einer Reagenzmittelpumpe (34), welche zur Erzeugung des Reagenzmitteldrucks vorgesehen ist, und durch Öffnen eines Dosierventils (33), welches zum Dosieren des Reagenzmittels vorgesehen ist, auf den im Abgasbereich (13) stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung (16) herrschenden Abgasdruck (pabg, pabge) gebracht wird und dass dann die Druckdifferenz (pD) zwischen dem vom Reagenzmittel-Drucksensor (36) gemessenen Reagenzmitteldruck (pRea) und dem zum Abgasdruck (pabg, pabge) addierten Umgebungsluftdruck (pU) mit einer vorgegebenen Druckdifferenz-Schwelle (pDS) verglichen und bei einer Überschreitung der Druckdifferenz-Schwelle (pDS) ein Fehlersignal (56) bereitgestellt wird.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Abgasbehandlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Reagenzmittel in den Abgasbereich der Brennkraftmaschine eingebracht wird, sowie von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
In der DE 101 39 142 A1 ist einer Abgasbehandlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei der zur Verringerung der NOx-Emissionen ein SCR-Katalysator (Selective-Catalytic-Reduction) eingesetzt ist, der die im Abgas enthaltenen Stickoxide mit dem Reduktionsmittel Ammoniak zu Stickstoff reduziert. Das Ammoniak wird in einem stromaufwärts vor dem SCR-Katalysator angeordneten Hydrolyse-Katalysator aus einer Harnstoff-Wasser-Lösung gewonnen. Der Hydrolyse-Katalysator setzt den in der Harnstoff-Wasser-Lösung enthaltenen Harnstoff mit Wasser zu Ammoniak und Kohlendioxid um. Zur Sicherstellung einer exakten Dosierung ist vorgesehen, die Konzentration der Harnstoff-Wasser-Lösung zu ermitteln. Die Harnstoff-Wasser-Lösung wird mit einer Pumpe auf einen vorgegebenen Druck gebracht. Ein Dosierventil legt einen vorgegebenen Durchfluss fest. In einer Mischkammer wird der Harnstoff-Wasser-Lösung Druckluft zugemischt. Die Harnstoff-Wasser-Lösung wird zusammen mit der zugemischten Luft in das Abgas der Brennkraftmaschine derart eingesprüht, dass eine weit gehend gleichmäßige Anströmung des SCR-Katalysators erreicht wird.
In der DE 10 2004 018 221 A1 (nicht vorveröffentlicht) sind ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung beschrieben, bei denen ebenfalls ein unter Druck stehendes Reagenzmittel in das Abgas einer Brennkraftmaschine vor einen SCR-Katalysator eingesprüht wird. Der Reagenzmitteldruck wird in Abhängigkeit von einer Kenngröße auf einen vorgegebenen Reagenzmittel-Solldruck festgelegt. Als Kenngröße kann eine Betriebsgröße der Brennkraftmaschine und/oder eine Kenngröße des Abgases der Brennkraftmaschine herangezogen werden. Der vorgegebene Reagenzmitteldruck-Sollwert wird im Rahmen einer Regelung geregelt, bei welcher der Reagenzmittel-Istdruck von einem Reagenzmittel-Drucksensor erfasst wird. Dem Reagenzmittel kann Druckluft zugemischt werden. Der Druckluftdruck kann ebenfalls in Abhängigkeit von einer Kenngröße im Rahmen einer Regelung auf einen vorgegebenen Druckluftdruck-Sollwert geregelt werden, wobei der Druckluft-Istdruck von einem Druckluft-Drucksensor erfasst wird. Ein Defekt wenigstens eines der Drucksensoren kann zu einer verminderten Leistungsfähigkeit des SCR-Katalysators führen mit der Folge, dass ungereinigtes Abgas in die Umgebung gelangen kann.
In der DE 10 2004 044 506 A1 (nicht vorveröffentlicht) sind ebenfalls ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung beschrieben, bei denen ein unter Druck stehendes Reagenzmittel in das Abgas einer Brennkraftmaschine vor einen SCR-Katalysator eingesprüht wird. Die Druckluft wird über ein Rückschlagventil geführt, das einen Öffnungsdruck aufweist. Vorgesehen ist eine Diagnose des Druckluftdrucks, die zu einem Startzeitpunkt mit dem Schließen eines Druckluftregelventils beginnt. Wenigstens zu einem zweiten Zeitpunkt wird überprüft, ob der Druckluftdruck mindestens einem unteren Schwellenwert entspricht, der wenigstens näherungsweise dem zum Umgebungsluftdruck addierten Öffnungsdruck des Rückschlagventils entspricht. Ein Fehlersignal wird bereitgestellt, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist.
In der nicht vorveröffentlichten Offenlegungsschrift DE 10 2004 022 115 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung eines Reagenzmittel-Drucksensors beschrieben, bei dem der gemessene Reagenzmitteldruck in unterschiedlichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine mit Schwellenwerten verglichen wird. Ein solcher Zustand ist der drucklose Zustand des Reagenzmittels vor der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine, in einem Betriebszustand also, bei welchem auch die Reagenzmittelpumpe, die zur Bereitstellung des Reagenzmitteldrucks vorgesehen ist, noch nicht in Betrieb ist.
In der Offenlegungsschrift EP 1 149 991 A2 ist eine Vorrichtung zum Einbringen eines Reagenzmittels in eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine beschrieben, wobei der Reagenzmitteldruck mittels eines Reagenzmittel-Drucksensors gemessen wird. Zur Überwachung der Druckdifferenz zwischen dem Reagenzmitteldruck und dem absoluten Druck stromaufwärts eines Katalysators ist ein Differenzdrucksensor vorgesehen. Eine Absenkung des Reagenzmitteldrucks auf das Druckniveau der Abgasanlage ist nicht vorgesehen.
Die Patentschrift DE 101 45 194 C1 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines Kraftstoff-Drucksensors einer Kraftstoff-Einspritzanlage. Bei ausgeschalteter Kraftstoffpumpe wird der vom Kraftstoff-Drucksensor gemessene Kraftstoffdruck mit dem Umgebungsluftdruck verglichen.
Die Offenlegungsschrift JP H11 132 030 A beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines Kraftstoff-Drucksensors einer Kraftstoff-Dosieranlage. Der Kraftstoff wird stromaufwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung in die Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eingebracht. Die Überwachung des Kraftstoff-Drucksensors erfolgt durch Vergleich des unter definierten Bedingungen gemessenen Kraftstoffdrucks mit Solldruckwerten.
Der Erfindung liegt in die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasbehandlung einer Brennkraftmaschine, bei der ein Reagenzmittel in den Abgasbereich der Brennkraftmaschine eingebracht wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die zu einer exakten Dosierung des Reagenzmittels beitragen.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale jeweils gelöst.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Abgasbehandlungsvorrichtung, bei dem ein Reagenzmittel, dessen Druck von einem Reagenzmittel-Drucksensor gemessen wird, in den Abgasbereich stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung eingebracht wird, sieht vor, dass zunächst der tatsächliche Reagenzmitteldruck durch Abschalten einer Reagenzmittelpumpe, welche zur Erzeugung des Reagenzmitteldrucks vorgesehen ist, und durch Öffnen eines Dosierventils, welches zum Dosieren des Reagenzmittels vorgesehen ist, auf den im Abgasbereich stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung herrschenden Abgasdruck (pabg, pabge) gebracht wird und dass dann die Druckdifferenz zwischen dem vom Reagenzmittel-Drucksensor gemessenen Reagenzmitteldruck und dem zum Abgasdruck addierten Umgebungsluftdruck mit einer vorgegebenen Druckdifferenz-Schwelle verglichen und bei einer Überschreitung der Druckdifferenz-Schwelle ein Fehlersignal bereitgestellt wird.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht eine Diagnose des Reagenzmittel-Drucksensors. Insbesondere kann eine Drift eines Signaloffsets des Reagenzmittel-Drucksensors erkannt werden, die ein vorgegebenes Maß übersteigt. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise trägt dazu bei, die für eine effiziente Abgasreinigung benötigte Reagenzmittelmenge exakt zu dosieren. Die Einhaltung eines vorgegebenen Reagenzmitteldrucks vermeidet sowohl eine unerwünschte Über- als auch Unterdosierung des Reagenzmittels.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.
Eine Ausgestaltung sieht vor, den Abgasdruck mit einem Drucksensor zu messen. Vorzugsweise wird der Abgasdruck aus einem Drehzahlsignal der Brennkraftmaschine und einem Kraftstoffsignal ermittelt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Vergleich bei einem geringen NOx-Massenstrom stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung und/oder einer geringen Last der Brennkraftmaschine durchgeführt wird. Mit dieser Maßnahme ist der Eingriff in die Abgasreinigung durch die Abgasbehandlungsvorrichtung am geringsten. Der NOx-Massenstrom und/oder die Last der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise anhand des Drehzahlsignals der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftstoffsignals ermittelt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens betrifft zunächst ein Steuergerät, das zur Durchführung des Verfahrens hergerichtet ist.
Das Steuergerät enthält insbesondere eine Diagnosesteuerung, ein Kennfeld zur Ermittlung des Abgasdrucks sowie einen Vergleicher zum Vergleichen der Druckdifferenz mit der vorgegebenen Druckdifferenz-Schwelle. Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in dem die Verfahrensschritte als Computerprogramm abgelegt sind.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
Zeichnung
1 zeigt ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft, dessen Flussdiagramm in 2 gezeigt ist.
1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10, in deren Ansaugbereich 11 ein Luftsensor 12 und in deren Abgasbereich 13 ein Abgas-Drucksensor 14, eine Reagenzmittel-Einbringvorrichtung 15 sowie eine Abgasbehandlungsvorrichtung 16 angeordnet sind.
Der Luftsensor 12 gibt an ein Steuergerät 20 ein Luftsignal msL, die Brennkraftmaschine 10 ein Drehzahlsignal n und der Abgas-Drucksensor 14 einen Abgasdruck pabg ab. Dem Steuergerät 20 wird ein Drehmoment-Sollwert MFa zur Verfügung gestellt. Das Steuergerät 20 gibt an die Brennkraftmaschine 10 ein Kraftstoffsignal mK ab.
Stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 tritt ein NOx-Massenstrom msNOx sowie ein Abgasmassenstrom msabg auf.
Die Reagenzmittel-Einbringvorrichtung 15 ist mit einer Mischkammer 30 verbunden, die einen Reagenzmittelpfad 31 sowie einen Druckluftpfad 32 miteinander verbindet. Der Reagenzmittelpfad 31 enthält ein Dosierventil 33, das mit einer Reagenzmittelpumpe 34 verbunden ist, die ein Reagenzmittel von einem Reagenzmitteltank 35 bezieht. Der Reagenzmitteldruck wird von einem Reagenzmittel-Drucksensor 36 erfasst, der das Reagenzmittel-Drucksignal pRea dem Steuergerät 20 zur Verfügung stellt.
Das Steuergerät 20 enthält eine Reagenzmittelpumpen-Ansteuersignal-Ermittlung 40, welche die Reagenzmittelpumpe 34 mit einem Reagenzmittelpumpen-Ansteuersignal 41 beaufschlagt. Das Reagenzmittel-Drucksignal pRea wird der Reagenzmittelpumpen-Ansteuersignal-Ermittlung 40 zur Verfügung gestellt.
Die Steuerung 20 enthält weiterhin eine Dosierventil-Ansteuersignal-Ermittlung 42, welche das Dosierventil 33 mit einem Dosierventil-Ansteuersignal mRea beaufschlagt. Der Dosierventil-Ansteuersignal-Ermittlung 42 wird ein NOx-Signal NOx zur Verfügung gestellt.
Eine Diagnosesteuerung 43 steuert die Reagenzmittelpumpen-Ansteuersignal-Ermittlung 40 mit einem ersten Schaltsignal 44 und die Dosierventil-Ansteuersignal-Ermittlung 42 mit einem zweiten Schaltsignal 45 an. Der Diagnosesteuerung 43 werden das Drehzahlsignal n und das Kraftstoffsignal mK zugeführt. Beide Signale werden weiterhin einem Kennfeld 50 zur Verfügung gestellt.
Das Kennfeld 50 gibt einen berechneten Abgasdruck pabge an einen ersten Addierer 51 weiter, der den berechneten Abgasdruck pabge mit einem von einem Umgebungsluft-Drucksensor 52 gemessenen Umgebungsluftdruck pU addiert und den Summendruck pS an einen zweiten Addierer 53 weiterleitet.
Der zweite Addierer 53 bildet aus dem Summendruck pS und dem Reagenzmittel-Drucksignal pRea eine Druckdifferenz pD. Die Druckdifferenz pD wird in einem Vergleicher 54 in Abhängigkeit von einem Freigabesignal 55 mit einer Druckdifferenz-Schwelle pDS verglichen. In Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis gibt der Vergleicher 54 ein Fehlersignal 56 aus.
Das in 2 gezeigte Flussdiagramm enthält in einer ersten Abfrage 60 eine Überprüfung, ob das Drehzahlsignal n und das Kraftstoffsignal mK kleiner oder gleich vorgegebener Schwellen sind. Falls dies nicht der Fall ist, wird zurückgesprungen. Falls dies der Fall ist, wird in einem ersten Funktionsblock 61 die Reagenzmittelpumpe 34 abgeschaltet. In einem zweiten Funktionsblock 62 wird das Dosierventil 33 geöffnet. In einem dritten Funktionsblock 62 wird der Abgasdruck pabge berechnet. In einem vierten Funktionsblock 64 wird der Umgebungsluftdruck pU gemessen. In einem fünften Funktionsblock 65 wird der Summendruck pS aus dem berechneten Abgasdruck pabge und dem Umgebungsluftdruck pU ermittelt. In einem sechsten Funktionsblock 66 wird der Reagenzmitteldruck pRea gemessen. In einem siebten Funktionsblock 67 wird die Druckdifferenz pD ermittelt und in einem achten Funktionsblock 68 wird die Druckdifferenz pD mit der Druckdifferenz-Schwelle pDS verglichen. In einer zweiten Abfrage 69 wird festgestellt, ob der Differenzdruck pD größer oder gleich der Druckdifferenz-Schwelle pDS ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird zurückgesprungen. Falls dies der Fall ist, wird gemäß einem neunten Funktionsblock 70 das Fehlersignal 56 bereitgestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet folgendermaßen:
Die Steuerung 20 legt das Kraftstoffsignal mK in Abhängigkeit von wenigstens einem Eingangssignal fest. Als Eingangssignal ist insbesondere der von einer Position eines nicht näher gezeigten Fahrpedals eines Kraftfahrzeugs abgeleitete Drehmoment-Sollwert MFa vorgesehen. Gegebenenfalls wird weiterhin das vom Luftsensor 12 bereitgestellte Luftsignal msL und/oder das von der Brennkraftmaschine 10 bereitgestellte Kraftstoffsignal mK berücksichtigt.
Der Abgasmassenstrom msabg, der den NOx-Massenstrom msNOx enthält, wird mit der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 von wenigstens einer Abgaskomponente gereinigt. Zur Durchführung der Reinigungsaufgabe benötigt die Abgasbehandlungsvorrichtung 16 ein Reagenzmittel, das im Reagenzmitteltank 35 gelagert ist. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 16 enthält vorzugsweise einen SCR-Katalysator, der beispielsweise mit Ammoniak als Reagenzmittel die im Abgas enthaltenen Stickoxide zu Wasserstoff und Stickstoff konvertiert. Das Reagenzmittel wird stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 von der Reagenzmittel-Einbringvorrichtung 15 in den Abgasbereich 13 eingesprüht.
Das Reagenzmittel wird von der Reagenzmittelpumpe 34 auf einen vorgegebenen Reagenzmittel-Solldruck gebracht und über das Dosierventil 33 der Mischkammer 30 zugeführt. In der Mischkammer 30 wird das Reagenzmittel gegebenenfalls mit der vom Druckluftpfad 32 bereitgestellten Druckluft vermischt. Sofern der Druckluftpfad 32 nicht vorhanden ist, entfällt die Mischkammer 30. Das gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel an der Mischkammer 30 angeordnete Dosierventil 33 kann, gegebenenfalls einschließlich der Mischkammer 30, unmittelbar im Abgasbereich 13 angeordnet und somit identisch mit der Reagenzmittel-Einbringvorrichtung 15 sein.
Nach der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 10 wird das Reagenzmittel mit dem Reagenzmittelpumpen-Ansteuersignal 41 auf einen vorgegebenen Druck von beispielsweise 4 bar gebracht Der Reagenzmitteldruck wird vom Reagenzmittel-Drucksensor 36 gemessen und als Reagenzmittel-Drucksignal pRea sowohl der Reagenzmittelpumpen-Ansteuersignal-Ermittlung 40 als auch dem zweiten Addierer 53 zugeführt.
Die Reagenzmittelmenge wird in Abhängigkeit von beispielsweise dem NOx-Signal NOx von der Dosierventil-Ansteuersignal-Ermittlung 42 festgelegt und als Dosierventil-Ansteuersignal mRea dem Dosierventil 33 zugeleitet. Das NOx-Signal NOx kann beispielsweise von wenigstens einem NOx-Sensor bereitgestellt werden, der vor und/oder nach der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 angeordnet sein kann. Das NOx-Signal NOx ist dann zumindest ein Maß für den NOx-Massenstrom msNOx vor oder den NOx-Massenstrom nach der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 Das NOx-Signal NOx kann weiterhin beispielsweise aus Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine 10 wie zum Beispiel der Last, entsprechend dem Kraftstoffsignal mK, und dem Drehzahlsignal n berechnet werden. Gegenbenenfalls wird das Luftsignal msl und/ein nicht gezeigtes Abgasrückführsignal und/oder ein ebenfalls nicht gezeigtes Ladedrucksignal eines Abgasturboladers oder Kompressors mitberücksichtigt. Sofern es sich um eine fremdgezündete Brennkraftmaschine 10 handelt, kann zusätzlich der Zündzeitpunkt mitberücksichtigt werden.
Der Reagenzmitteldruck hat einen Einfluss auf die Wirksamkeit der Abgasbehandlung, da der Reagenzmitteldruck einerseits einen Einfluss auf die dosierte Reagenzmittelmenge und andererseits einen Einfluss auf die räumliche Verteilung des Reagenzmittels im Abgasbereich 13 stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 hat. Eine (räumliche) Überdosierung kann zu einem Durchbruch des Reagenzmittels führen. Eine (räumliche) Unterdosierung hat zur Folge, dass die Abgasbehandlungsvorrichtung 16 die Reinigungsfunktion nicht mehr vollständig erfüllen kann.
Vorgesehen ist deshalb die Diagnose des vom Reagenzmittel-Drucksensor 36 bereitgestellten Reagenzmittel-Drucksignals pRea, die gemäß dem in 2 gezeigten Flussdiagramm beispielsweise mit der ersten Abfrage 60 beginnt, die eine Überprüfung vorsieht, ob das Drehzahlsignal n und/oder das Kraftstoffsignal mK vorgegebene Schwellenwerte nicht überschreitet. In der ersten Abfrage 60 wird allgemein überprüft, ob die Last der Brennkraftmaschine 10 gering ist. Verbunden mit einer geringen Last ist ein geringer Abgasmassenstrom msabg. Bei geringer Last tritt im Allgemeinen nur ein geringer NOx-Massenstrom msNOx auf. Zusätzlich oder alternativ kann deshalb in der ersten Abfrage 60 überprüft werden, ob der NOx-Massenstrom msNOx gering ist. Sowohl der Abgasmassenstrom msabg als auch der NOx-Massenstrom msNOx hängen von einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine 10 wie beispielsweise dem Drehzahlsignal n und/oder dem Kraftstoffsignal mK ab. Gegebenenfalls können bei der Ermittlung der Last und/oder des NOx-Massenstroms msNOx der Brennkraftmaschine 10 das vom Luftsensor 12 bereitgestellte Luftsignal msL sowie weitere, nicht näher gezeigte Größen zusätzlich berücksichtigt werden.
Die erste Abfrage 60 stellt ein Filter dafür da, dass das Freigabesignal 55 an den Vergleicher 54 nur dann abgegeben wird, wenn in der Diagnosesteuerung 43 anhand des Drehzahlsignals n und/oder des Kraftstoffsignals mK ein geeigneter Zustand der Brennkraftmaschine festgestellt wird, bei dem die Abgasbehandlungsvorrichtung 16 nur in geringem Maße beaufschlagt wird. Die Diagnose kann dann ohne nennenswerten Eingriff in die Abgasbehandlung durchgeführt werden.
Zur Durchführung der Diagnose wird der Reagenzmitteldruck auf den im Abgasbereich 13 stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 herrschenden Abgasdruck pabg gebracht. Gemäß dem ersten Funktionsblock 61 ist vorgesehen, zunächst die Reagenzmittelpumpe 34 abzuschalten. Die Abschaltung kann die Diagnosesteuerung 43 durch Bereitstellung des ersten Schaltsignals 44 veranlassen, das der Reagenzmittelpumpen-Ansteuersignal-Ermittlung 44 zugeführt wird.
Gemäß dem zweiten Funktionsblock 62 wird das Dosierventil 33 geöffnet. Das Öffnen kann die Diagnosesteuerung 43 durch Bereitstellung des zweiten Schaltsignals 45 veranlassen, das der Dosierventil-Ansteuersignal-Ermittlung 45 zugeführt wird.
Beide Maßnahmen tragen dazu bei, dass der im Reagenzmittelpfad 31 herrschende Reagenzmitteldruck durch eine Verbindung mit dem Abgasbereich 13 stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 wenigstens näherungsweise gleich dem dort vorliegenden Abgasdruck pabg wird.
Der Abgasdruck pabg wird beispielsweise vom Abgas-Drucksensor 14 gemessen und der Steuerung 20 zur Verfügung gestellt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Kennfeld 50 vorgesehen, welches der Berechnung des Abgasdrucks pabge beispielsweise das Drehzahlsignal n und das Kraftstoffsignal mK zugrunde legt. Der Abgas-Drucksensor 14 kann dann entfallen.
Zur Durchführung der Diagnose wird weiterhin der Umgebungsluftdruck pU benötigt, der vorzugsweise vom Umgebungsluft-Drucksensor 52 gemessen wird. Der Umgebungsluft-Drucksensor ist entweder unmittelbar im Steuergerät 20 oder in einem anderen Steuergerät enthalten.
Der erste Addierer 51 ermittelt den Summendruck pS aus dem berechneten Abgasdruck pabge und dem Umgebungsluftdruck pU durch Addition. Der gemäß dem sechsten Funktionsblock 66 zu messende Reagenzmitteldruck pRea steht im Allgemeinen ständig zur Verfügung. Der zweite Addierer 53 kann deshalb gemäß dem siebten Funktionsblock 67 den Differenzdruck pD zwischen dem Reagenzmitteldruck pRea und dem Summendruck pS ständig ermitteln.
Die Reihenfolge der einzelnen Verfahrenschritte gemäß dem ersten bis sechsten Funktionsblock 61–66 ist nur beispielhaft angegeben.
Der Vergleicher 54 vergleicht die Druckdifferenz pD mit der Druckdifferenz-Schwelle pDS und stellt bei einer Schwellenüberschreitung das Fehlersignal 56 bereit, das beispielsweise zur Anzeige gebracht und/oder in einen Fehlerspeicher hinterlegt werden kann. Sofern keine Schwellenüberschreitung vorliegt, wird das Verfahren beendet oder zurückgesprungen.
Ein aufgetretenes Fehlersignal 56 signalisiert, dass ein unzulässig hoher Signaloffset des Reagenzmittel-Drucksensors 36 aufgetreten ist. Der Reagenzmittel-Drucksensor 36 muss dann ausgetauscht werden. Bis zum Auftreten des Fehlersignals 56 kann die Druckdifferenz pD zur Korrektur des Signaloffsets des Reagenzmittel-Drucksensors 36 herangezogen werden.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Abgasbehandlungsvorrichtung (16) einer Brennkraftmaschine (10), bei dem ein Reagenzmittel, dessen Druck von einem Reagenzmittel-Drucksensor (36) gemessen wird, in den Abgasbereich (13) stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung (16) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der tatsächliche Reagenzmitteldruck durch Abschalten einer Reagenzmittelpumpe (34), welche zur Erzeugung des Reagenzmitteldrucks vorgesehen ist, und durch Öffnen eines Dosierventils (33), welches zum Dosieren des Reagenzmittels vorgesehen ist, auf den im Abgasbereich (13) stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung (16) herrschenden Abgasdruck (pabg, pabge) gebracht wird und dass dann die Druckdifferenz (pD) zwischen dem vom Reagenzmittel-Drucksensor (36) gemessenen Reagenzmitteldruck (pRea) und dem zum Abgasdruck (pabg, pabge) addierten Umgebungsluftdruck (pU) mit einer vorgegebenen Druckdifferenz-Schwelle (pDS) verglichen und bei einer Überschreitung der Druckdifferenz-Schwelle (pDS) ein Fehlersignal (56) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasdruck (pabg, pabge) gemessen wird oder aus wenigstens einer Betriebsgröße (n, mK) der Brennkraftmaschine (10) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasdruck (pabge) aus einem Drehzahlsignal (n) der Brennkraftmaschine (10) und einem Kraftstoffsignal (mK) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsluftdruck (pU) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich bei einem geringen NOx-Massenstrom (msNOx) stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung (16) und/oder einer geringen Last der Brennkraftmaschine (10) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der NOx-Massenstrom (msNOx) und/oder die Last der Brennkraftmaschine (10) anhand eines Drehzahlsignals (n) der Brennkraftmaschine (10) und/oder eines Kraftstoffsignals (mK) ermittelt wird.
Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergerichtetes Steuergerät (20) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (20) eine Diagnosesteuerung (43), ein Kennfeld (50) zur Ermittlung des Abgasdrucks (pabge) sowie einen Vergleicher (54) zum Vergleichen der Druckdifferenz (pD) mit der Druckdifferenz-Schwelle (pDS) aufweist.