DE102005042490A1 - Operating process for internal combustion engine involves reporting difference in calculated masses of nitrogen oxides in time sequence - Google Patents

Operating process for internal combustion engine involves reporting difference in calculated masses of nitrogen oxides in time sequence Download PDF

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Abstract

The operating process is for an engine (10) whose exhaust region (13) contains at least one catalytic converter (16) with a temperature sensor (17) and a nitrogen oxide sensor (18), and with a reagent to convert nitrogen oxides. The difference in the calculated masses of nitrogen oxides are reported in time sequence. The masses for the differences are stored and evaluated in the production of a reagent signal dependent on the sequence of the results of the evaluation.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasbereich ein SCR-Katalysator und stromabwärts nach dem SCR-Katalysator ein NOx-Sensor angeordnet sind und von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The Invention is based on a method for operating an internal combustion engine, in the exhaust gas an SCR catalyst and downstream the SCR catalyst arranged a NOx sensor are and of a device for carrying out the method according to the Genus of independent Claims.

In der DE 199 03 439 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine beschrieben, in deren Abgasbereich ein SCR-Katalysator (Selective-Catalytic-Reduction) angeordnet ist, der die im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen Stickoxide mit einem Reagenzmittel zu Stickstoff reduziert. Die Dosierung des Reagenzmittels erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise der Drehzahl und der eingespritzten Kraftstoffmenge. Weiterhin erfolgt die Dosierung vorzugsweise in Abhängigkeit von Abgas-Kenngrößen, wie beispielsweise der Abgastemperatur oder der Betriebstemperatur des SCR-Katalysators.In the DE 199 03 439 A1 For example, a method and a device for operating an internal combustion engine are described, in the exhaust gas region of which an SCR catalytic converter (selective catalytic reduction) is arranged, which reduces the nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the internal combustion engine to nitrogen with a reagent. The metering of the reagent preferably takes place as a function of operating parameters of the internal combustion engine, such as, for example, the rotational speed and the injected fuel quantity. Furthermore, the dosage is preferably carried out as a function of exhaust gas parameters, such as the exhaust gas temperature or the operating temperature of the SCR catalyst.

Als Reagenzmittel ist beispielsweise das Reduktionsmittel Ammoniak vorgesehen, das aus einer Harnstoff-Wasser-Lösung gewonnen werden kann. Die Dosierung des Reagenzmittels oder von Ausgangsstoffen des Reagenzmittels muss sorgfältig festgelegt werden. Eine zu geringe Dosierung hat zur Folge, dass Stickoxide im SCR-Katalysator nicht mehr vollständig reduziert werden können. Eine zu hohe Dosierung führt zu einem Reagenzmittelschlupf, der einerseits zu einem unnötig hohen Reagenzmittelverbrauch und andererseits, in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Reagenzmittels, zu einer unangenehmen Geruchsbelästigung führen kann.When Reagent is provided, for example, the reducing agent ammonia, that from a urea-water solution can be won. The dosage of the reagent or of The starting materials of the reagent must be carefully determined. A Too low a dosage has the consequence that nitrogen oxides in the SCR catalyst not complete anymore can be reduced. Too high a dosage leads to a reagent slip, on the one hand to an unnecessarily high Reagent consumption and on the other hand, depending on the nature of the reagent, resulting in an unpleasant odor nuisance can lead.

In der DE 10 2004 031 624 A1 (nicht vorveröffentlicht) ist ein Verfahren zum Betreiben eines zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine verwendeten SCR-Katalysators beschrieben, bei dem eine Steuerung oder Regelung des Reagenzmittel-Füllstands im SCR-Katalysator auf einen vorgegebenen Sollwert vorgesehen ist. Die gezielte Vorgabe des Sollwerts stellt einerseits sicher, dass in instationären Zuständen der Brennkraftmaschine eine ausreichende Reagenzmittelmenge zur möglichst vollständigen Beseitigung der NOx-Rohemissionen der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht und dass andererseits ein Reagenzmittelschlupf vermieden wird.In the DE 10 2004 031 624 A1 (Not prepublished) is described a method for operating an SCR catalyst used for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine, in which a control or regulation of the reagent level in the SCR catalyst is provided to a predetermined setpoint. The specific specification of the desired value ensures, on the one hand, that a sufficient amount of reagent is available in transient states of the internal combustion engine for eliminating the NOx raw emissions of the internal combustion engine as completely as possible and, on the other hand, prevents reagent slippage.

Der Reagenzmittel-Füllstand des SCR-Katalysators wird anhand eines Katalysatormodells ermittelt, das den in den SCR-Katalysator einströmenden NOx-Massenstrom, den den SCR-Katalysator verlassenden NOx-Massenstrom, die Katalysatortemperatur sowie gegebenenfalls den Reagenzmittelschlupf berücksichtigt. Der maximal mögliche Reagenzmittel-Füllstand des SCR-Katalysators hängt insbesondere von der Betriebstemperatur des SCR-Katalysators ab, wobei er bei geringen Betriebstemperaturen am höchsten ist und mit zunehmender Betriebstemperatur zu kleineren Werten abfällt. Der Wirkungsgrad des SCR-Katalysators hängt von der katalytischen Aktivität ab, die bei geringen Betriebstemperaturen gering ist, mit steigender Betriebstemperatur ein Maximum durchläuft und mit weiter zunehmender Betriebstemperatur wieder absinkt.Of the Reagent filling level of the SCR catalyst is determined on the basis of a catalyst model, that is the NOx mass flow entering the SCR catalyst, the the SCR catalyst leaving NOx mass flow, the catalyst temperature and optionally considered the reagent slip. The maximum possible Reagent filling level of the SCR catalyst depends in particular from the operating temperature of the SCR catalyst, where it is highest at low operating temperatures and with increasing Operating temperature drops to smaller values. The efficiency of the SCR catalyst depends on the catalytic activity which is low at low operating temperatures, with increasing Operating temperature goes through a maximum and with further increasing operating temperature drops again.

In der DE 199 60 731 A1 und DE 199 62 912 A1 sind jeweils NOx-Sensoren beschrieben, die zum Erfassen der in einem Abgasstrom vorliegenden NOx-Konzentration vorgesehen sind. Die beschriebenen NOx-Sensoren weisen mehrere Kammern auf, die über die Diffusionsbarrieren miteinander in Verbindung stehen. Die bekannten Mehrkammer-NOx-Sensoren weisen aufgrund des Messprinzips eine Querempfindlichkeit gegenüber Ammoniak (NH3) auf. Das im Abgas enthaltene Ammoniak als Beispiel eines Reagenzmittels führt über die Reaktion 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O zu einer Verfälschung des Sensorsignals. Wenn bei den vorbekannten Vorgehensweisen demnach eine Erhöhung der Reagenzmittel-Dosierung erfolgt, wird bei einer bisher vorliegenden Überdosierung oder richtigen Dosierung des Reagenzmittels das Sensorsignal aufgrund des auftretenden Reagenzmittelschlupfes ansteigen und bei einer bisher vorliegenden Unterdosierung aufgrund der zunehmenden NOx-Konvertierung abfallen. Wenn dagegen eine Absenkung der Reagenzmittel-Dosierung erfolgt, wird bei einer bisher vorliegenden Überdosierung des Reagenzmittels das Sensorsignal aufgrund des verminderten Reagenzmittel schlupfes abfallen und bei einer bisher vorliegenden richtigen Dosierung oder Unterdosierung aufgrund der nicht mehr vollständigen NOx-Konvertierung ansteigen.In the DE 199 60 731 A1 and DE 199 62 912 A1 In each case, NOx sensors are described which are provided for detecting the NOx concentration present in an exhaust gas flow. The described NOx sensors have a plurality of chambers, which communicate with each other via the diffusion barriers. The known multi-chamber NOx sensors have a cross-sensitivity to ammonia (NH3) due to the measuring principle. The ammonia contained in the exhaust gas as an example of a reagent leads via the reaction 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O to a falsification of the sensor signal. Accordingly, if an increase in the reagent dosage is carried out in the previously known procedures, the sensor signal will increase due to the reagent slippage occurring in the case of an existing overdose or correct dosage of the reagent and will decrease due to the increasing NOx conversion in the case of a previously existing underdosage. If, on the other hand, a lowering of the reagent dosage occurs, the sensor signal will slip due to the reduced reagent slip in a hitherto existing overdose of the reagent and increase at a previously existing correct dosage or underdosing due to the no longer complete NOx conversion.

In der DE 10 2004 046 640 A1 (nicht vorveröffentlicht) sind ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben, bei denen ein NOx-Sensor mit einer Querempfindlichkeit gegenüber einem Reagenzmittel stromabwärts nach dem SCR-Katalysator angeordnet ist. Im Abgasbereich ist wenigstens ein SCR-Katalysator angeordnet, der mit einem Reagenzmittel beaufschlagt wird, welches zur NOx-Konvertierung im SCR-Katalysator beiträgt. Vorgesehen ist die Berechnung zumindest eines Maßes für die stromabwärts nach dem SCR-Katalysator auftretende NOx-Konzentration, die eine Erhöhung der Genauigkeit bei der Festlegung der Dosierung des Reagenzmittels ermöglicht.In the DE 10 2004 046 640 A1 (not prepublished) a generic method for operating an internal combustion engine and an apparatus for carrying out the method are described, in which a NOx sensor is arranged with a cross-sensitivity to a reagent downstream of the SCR catalyst. In the exhaust region, at least one SCR catalyst is arranged, which is acted upon by a reagent, which contributes to the NOx conversion in the SCR catalyst. Provided is the calculation of at least one measure of the NOx concentration occurring downstream of the SCR catalyst, which allows for an increase in the accuracy of determining the dosage of the reagent.

Ein Reagenzmittelschlupf kann aus der Differenz zwischen dem berechneten Maß für die NOx-Konzentration und dem gemessenen Maß für die Summe der NOx-Konzentration und der Reagenzmittel-Konzentration ermittelt werden. Berücksichtigt wird die Tatsache, dass sowohl ein Reagenzmittelschlupf als auch eine unzureichende NOx-Reduktionsreaktion eine Abweichung zwischen dem berechneten Maß für die NOx-Konzentration und dem gemessenen Maß für die Summe der NOx-Konzentration und der Reagenzmittel-Konzentration in dieselbe Richtung bewirken. Gemäß einer Ausgestaltung wird bei einer zu hohen Differenz zunächst die Dosierung des Reagenzmittels vermindert. Wenn ein Reagenzmittelschlupf vorlag, wird die Verminderung der Dosierung des Reagenzmittels zu einer Verminderung des Reagenzmittelschlupfs führen. Damit wird die Differenz kleiner. Die Verminderung der Dosierung des Reagenzmittels hat sich in diesem Fall als richtige Maßnahme herausgestellt. Lag ursprünglich eine zu geringe Dosierung des Reagenzmittels vor, so wird sich die ermittelte Differenz aufgrund der geringeren NOx-Konvertierung weiter erhöhen, sodass daraus geschlossen werden kann, dass die Verminderung der Dosierung des Reagenzmittels falsch war und stattdessen eine Erhöhung der Dosierung vorzunehmen ist.One Reagent slippage may be calculated from the difference between the calculated Measure of the NOx concentration and the measured measure of the sum the NOx concentration and the reagent concentration determined become. Considered The fact is that both a reagent hatch and an insufficient NOx reduction reaction is a deviation between the calculated measure of the NOx concentration and the measured measure of the sum the NOx concentration and the reagent concentration in the same Effect direction. According to one Embodiment is at a high difference initially the dosage of the reagent is reduced. If there was a reagent slip, becomes the reduction of the dosage of the reagent to a Reduce reagent slippage. This will be the difference smaller. The reduction of the dosage of the reagent has in this case as a correct measure exposed. Was originally too low a dosage of the reagent before, so will the determined difference due to the lower NOx conversion on increase, so that it can be concluded that the reduction of Dosage of the reagent was wrong and instead an increase in the Dosage is to be made.

Aufgrund der möglichen ständigen Änderungen der Dosiermittelmenge kann ein Schwingen um den optimalen Betriebszustand, bei dem sowohl eine möglichst minimale NOx-Konzentration stromabwärts nach dem SCR-Katalysator als auch ein möglichst minimaler Reagenzmittelschlupf auftreten sollten, nicht in allen Betriebszuständen aufrechterhalten werden.by virtue of the possible constant changes the quantity of dosing agent can oscillate around the optimum operating state, in which both a possible minimum NOx concentration downstream after the SCR catalyst as well as possible minimal reagent slippage should occur, not in all operating conditions be maintained.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasbereich ein SCR-Katalysator und ein NOx-Sensor angeordnet sind, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die ein möglichst optimales Abgas-Reinigungsergebnis bei einem minimalen Reagenzmittelschlupf ergeben.Of the Invention is based on the object, a method for operating an internal combustion engine, in whose exhaust gas an SCR catalytic converter and a NOx sensor are arranged, and a device for carrying out the Specify a method that is as possible optimal exhaust gas cleaning result with minimal reagent slippage result.

Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale jeweils gelöst.The The object is achieved by those specified in the independent claims Features each solved.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasbereich wenigstens ein SCR-Katalysator angeordnet ist, der mit einem Reagenzmittel beaufschlagt wird, welches zur NOx-Konvertierung im SCR-Katalysator beiträgt, sieht vor, dass wenigstens ein Maß für die stromabwärts nach dem SCR-Katalysator auftretende NOx-Konzentration berechnet und mit einem NOx-Sensor gemessen wird, der eine Querempfindlichkeit gegenüber dem Reagenzmittel aufweist. Ermittelt wird die Differenz zwischen dem berechneten Maß für die NOx-Konzentration und der gemessenen Summe der NOx-Konzentration und einem Reagenzmittelschlupf. Ermittelt werden die Differenzen zwischen dem berechneten Maß und dem Abgas-Sensorsignal. Gespeichert werden zumindest Maße für die in zeitlicher Folge ermittelten Differenzen. Vorgesehen ist eine Bewertung der Maße. Ein Reagenzmittelsignal, welches die Dosierung des Reagenzmittels festlegt, wird in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Anzahl und/oder vorgegebenen Reihenfolge von Bewertungsergebnissen der Maße festgelegt.The inventive method for operating an internal combustion engine, in the exhaust gas region at least an SCR catalyst is arranged, which is provided with a reagent is seen, which contributes to the NOx conversion in the SCR catalyst, sees that's at least a measure of the downstream after calculated NOx concentration occurring in the SCR catalyst and is measured with a NOx sensor that has a cross-sensitivity across from comprising the reagent. The difference between is determined the calculated measure of the NOx concentration and the measured sum of the NOx concentration and a reagent slip. The differences between the calculated measure and the Exhaust gas sensor signal. At least measures for the in chronologically determined differences. A rating is planned the crowd. A reagent signal indicating the dosage of the reagent determines is dependent of a given number and / or predetermined order of Evaluation results of the measures established.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise vermeidet eine dauerhafte Fehldosierung durch eine Langzeitadaption. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergibt sich dadurch, dass der Applikationsaufwand verringert wird. Insbesondere wird mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise eine Dosierung des Reagenzmittels erreicht, die nur ein geringes Überschwingen und Unterschwingen aufweist.The inventive approach avoids permanent misdosing through long-term adaptation. An essential advantage of the procedure according to the invention results in that the application effort is reduced. Especially is with the procedure according to the invention achieved a dosage of the reagent, which only a slight overshoot and undershoot.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.advantageous Further developments and refinements of the procedure according to the invention arise from dependent Claims.

Prinzipiell ist es möglich, unmittelbar die in zeitlicher Folge ermittelten Differenzen der weiteren Bewertung zugrunde zu legen. Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Diffe renzen plausibilisiert werden und dass die ermittelten Plausibilitäten als Maße für die Differenzen gespeichert und anschließend bewertet werden. Die Plausibilitäten als Ergebnisse der Plausibilisierung können beispielsweise die Feststellung widerspiegeln, ob eine Über- oder Unterdosierung des Reagenzmittels vorliegt.in principle Is it possible, immediately the differences of the further assessment. According to one embodiment, it is provided that the differences are made plausible and that the determined plausibility as dimensions for the Differences are saved and then evaluated. The plausibilities as results the plausibility can For example, reflect the finding whether an over- or Underdosing of the reagent is present.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass bei einer vorangegangenen Absenkung des Reagenzmittelsignals eine andere Anzahl und/oder Reihenfolge von Bewertungsergebnissen der Maße für die Differenzen als bei einer Erhöhung vorgegeben wird. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass eine größere Erhöhung des Reagenzmittelsignals als eine entsprechende Absenkung des Reagenzmittelsignals vorgesehen ist. Mit diesen Maßnahmen wird der Schwerpunkt auf eine möglichst hohe NOx-Konvertierung gelegt. Bei einer eventuell vorliegenden Unterdosierung wird schnellstmöglich die maximal mögliche NOx-Konvertierung wieder erreicht.A Embodiment provides that at a previous reduction the reagent signal a different number and / or order of valuation results of the measures for the differences as one increase is given. Another embodiment provides that a greater increase in the Reagent signal provided as a corresponding reduction of the reagent signal is. With these measures the emphasis will be on one as possible high NOx conversion laid. In a possibly present Underdose is as fast as possible the maximum possible NOx conversion reached again.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Maße für die Differenzen bei einer geringen und/oder hohen Last der Brennkraftmaschine nicht gespeichert oder gespeicherter Maße gelöscht werden. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass die Maße für die Differenzen bei einer außerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs liegenden Temperatur des SCR-Katalysators und/oder außerhalb eines vorgegebenen Bereichs des Katalysator-Wirkungsgrads nicht gespeichert oder gespeicherte Maße gelöscht werden. Mit diesen Maßnahmen wird verhindert, dass eine Änderung des Reagenzmittelsignals aufgrund von besonderen, nicht repräsentativen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine und/oder Kenngrößen des Abgases vorgenommen wird.One embodiment provides that the dimensions for the differences with a low and / or high load of the internal combustion engine not stored or stored dimensions are deleted. Another According to an embodiment, the dimensions for the differences at a temperature of the SCR catalytic converter which is outside a predetermined temperature range and / or outside a predetermined range of the catalytic converter efficiency are not stored or stored dimensions are deleted. With these measures it is prevented that a change of the reagent signal due to special, not representative operating conditions of the internal combustion engine and / or characteristics of the exhaust gas is made.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine betrifft zunächst ein Steuergerät, das zur Durchführung des Verfahrens hergerichtet ist. Das Steuergerät enthält insbesondere eine Differenz-Ermittlung, welche die Differenz zwischen dem von einem gegenüber dem Reagenzmittel querempfindlichen NOx-Sensor bereitgestellten Abgas-Sensorsignal und dem von einer NOx-Konzentrations-Ermittlung berechneten NOx-Konzentration stromabwärts nach dem SCR-Katalysator ermittelt. Vorgesehen sind weiterhin ein Differenzenspeicher für die ermittelten Differenzen sowie eine Bewertungsanordnung zum Bewerten der Maße für die Differenzen.The inventive device for operating an internal combustion engine initially applies Controller, that to carry out of the method is prepared. The control unit contains in particular a difference determination, which is the difference between that of one versus the other Reagent cross-sensitive NOx sensor provided exhaust gas sensor signal and the NOx concentration calculated by NOx concentration determination downstream determined after the SCR catalyst. Are still planned Difference memory for the determined differences as well as an evaluation arrangement for the evaluation the crowd for the Differences.

Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in dem die Verfahrensschritte als Computerprogramm abgelegt sind.The control unit contains preferably at least one electrical storage in which the Procedural steps are stored as a computer program.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.Further advantageous developments and refinements of the procedure according to the invention result from further dependent claims and from the description below.

Zeichnungdrawing

1 zeigt ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft und 1 shows a technical environment in which a method according to the invention runs and

2 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows a flowchart of a method according to the invention.

1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10, in deren Ansaugbereich 11 eine Luftermittlung 12 und in deren Abgasbereich 13 eine Reagenzmittel-Dosierung 14, ein erster NOx-Sensor 15, ein SCR-Katalysator 16, ein dem SCR-Katalysator 16 zugeordneter Temperatursensor 17 sowie ein zweiter NOx-Sensor 18 angeordnet sind. 1 shows an internal combustion engine 10 , in their intake area 11 an air detection 12 and in their exhaust area 13 a reagent dosage 14 , a first NOx sensor 15 , an SCR catalyst 16 , an SCR catalyst 16 assigned temperature sensor 17 and a second NOx sensor 18 are arranged.

Stromabwärts nach der Brennkraftmaschine 10 treten ein Abgasstrom ms_abg sowie eine NOx-Rohkonzentration NOx_vK auf. Stromabwärts nach dem SCR-Katalysator 16 treten eine NOx-Konzentration NOx_nK sowie ein Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK auf.Downstream of the internal combustion engine 10 an exhaust gas flow ms_abg and a NOx raw concentration NOx_vK occur. Downstream of the SCR catalyst 16 occur an NOx concentration NOx_nK and a Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK on.

Die Luftermittlung 12 stellt einem Steuergerät 20 ein Luftsignal ms_L, die Brennkraftmaschine 10 ein Drehsignal n, der erste NOx-Sensor 15 ein erstes NOx-Signal NOx_vK_mess, der Temperatursensor 17 ein Temperatursignal te_Kat und der zweite NOx-Sensor 18 ein Abgas-Sensorsignal S_nK zur Verfügung.The air detection 12 represents a control unit 20 an air signal ms_L, the internal combustion engine 10 a rotation signal n, the first NOx sensor 15 a first NOx signal NOx_vK_mess, the temperature sensor 17 a temperature signal te_Kat and the second NOx sensor 18 an exhaust gas sensor signal S_nK available.

Das Steuergerät 20 stellt einer der Brennkraftmaschine 10 zugeordneten Kraftstoff-Zumessvorrichtung 25 ein Kraftstoffsignal m_K sowie der Reagenzmittel-Dosierung 14 ein Reagenzmittelsignal S_Rea zur Verfügung.The control unit 20 represents one of the internal combustion engine 10 associated fuel metering device 25 a fuel signal m_K and the reagent dosage 14 a reagent signal S_Rea available.

Das Steuergerät 20 enthält eine Drehmoment-Ermittlung 30, der das Luftsignal ms_L, das Drehsignal n sowie ein Drehmoment-Sollwert MFa zur Verfügung gestellt werden und die ein Drehmoment Md der Brennkraftmaschine 10 ermittelt.The control unit 20 contains a torque determination 30 in which the air signal ms_L, the rotation signal n and a torque setpoint MFa are provided, and the torque Md of the internal combustion engine 10 determined.

Das Steuergerät 20 enthält weiterhin eine NOx-Rohkonzentrations-Ermittlung 31, der das Luftsignal ms_L, das Drehsignal n sowie das Kraftstoffsignal m_K zur Verfügung gestellt werden und die ein berechnetes Maß NOx_vK_mod einer NOx-Rohkonzentration NOx_vK ermittelt.The control unit 20 also contains a NOx raw concentration determination 31 in that the air signal ms_L, the rotation signal n and the fuel signal m_K are provided and which determines a calculated measure NOx_vK_mod of a NOx raw concentration NOx_vK.

Das Steuergerät 20 enthält ferner eine NOx-Konzentrations-Ermittlung 32, der die NOx-Rohkonzentration NOx_vK, das Temperatursignal te_Kat, eine Raumgeschwindigkeit RG sowie ein Reagenzmittel-Füllstand ReaSp im SCR-Katalysator 16 zur Verfügung gestellt werden und die ein berechnetes Maß NOx_nK_mod für die NOx-Konzentration NOx_nK stromabwärts nach dem SCR-Katalysator 16 ermittelt.The control unit 20 also includes a NOx concentration determination 32 , the NOx raw concentration NOx_vK, the temperature signal te_Kat, a space velocity RG and a reagent level ReaSp in the SCR catalyst 16 and the calculated amount of NOx_nK_mod for the NOx concentration NOx_nK downstream of the SCR catalyst 16 determined.

Das berechnete Maß NOx_nK_mod für die NOx-Konzentration NOx_nK und das Abgas-Sensorsignal S_nK werden einer Differenz-Ermittlung 33 zur Verfügung gestellt, welche eine Differenz D ermittelt. In einem Ergebnisspeicher 34 können fünf Differenzen D1-D5 gespeichert werden, wobei die zeitliche Folge von einer Zeitsteuerung 35 mit einem Zeitsignal t vorgegeben wird. Dem Ergebnisspeicher 34 werden weiterhin das Drehmoment Md, das Temperatursignal te_Kat sowie ein Resetsignal R zur Verfügung gestellt. Anstelle der Differenzen D1-D5 können im Ergebnisspeicher 34 die von einer Plausibilisierung 36 aus Differenzen D ermittelten Plausibilitäten P1-P5 gespeichert werden. Die Differenzen D1-D5 und die Plausibilitäten P1-P5 werden im Folgenden als Maße für die Differenzen D bezeichnet.The calculated measure NOx_nK_mod for the NOx concentration NOx_nK and the exhaust gas sensor signal S_nK become a difference determination 33 provided which determines a difference D. In a result store 34 five differences D1-D5 can be stored, the time sequence being a time control 35 is given with a time signal t. The result store 34 Furthermore, the torque Md, the temperature signal te_Kat and a reset signal R are provided. Instead of the differences D1-D5 can in the result memory 34 that of a plausibility check 36 plausibilities P1-P5 determined from differences D are stored. The differences D1-D5 and the plausibilities P1-P5 are referred to below as measures for the differences D.

Die Maße D1-D5, P1-P2 für die Differenzen D werden einer Bewertungsanordnung 37 zur Verfügung gestellt, die mehrere Speicherzellen für Bewertungsergebnisse enthält, wobei die Bewertungsergebnisse als eine 1 oder eine 0 eingetragen sind. Die Bewertungsanordnung 37 stellt einer Reagenzmittelsignal-Festlegung 38 eine Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea zur Verfügung.The dimensions D1-D5, P1-P2 for the differences D become an evaluation arrangement 37 provided, which contains several memory cells for evaluation results, wherein the evaluator results are entered as a 1 or a 0. The evaluation arrangement 37 provides a reagent signal determination 38 a reagent signal change dS_Rea available.

Die Reagenzmittelsignal-Festlegung 38 erhält weiterhin das vom ersten NOx-Sensor 15 bereitgestellte NOx-Sensorsignal NOx_vK_mess sowie das vom Temperatursensor 17 bereitgestellte Temperatursignal te_Kat zur Verfügung gestellt und gibt an die Bewertungsanordnung 37 ein bisher geltendes Reagenzmittelsignal S_Rea_alt ab.The reagent signal definition 38 continues to receive that from the first NOx sensor 15 provided NOx sensor signal NOx_vK_mess and that of the temperature sensor 17 provided temperature signal te_Kat provided and gives to the rating arrangement 37 a previously valid reagent signal S_Rea_alt from.

2 zeigt ein Flussdiagramm, das mit einem ersten Funktionsblock 41 beginnt, der eine Festlegung des Reagenzmittelsignals S_Rea vorsieht. In einem zweiten Funktionsblock 42 erfolgt eine Ermittlung der NOx-Rohkonzentration NOx_vK. In einem dritten Funktionsblock 43 ist eine Ermittlung der Temperatur te_Kat des SCR-Katalysators 16 vorgesehen. In einem vierten Funktionsblock 44 erfolgt die Berechnung eines Wirkungsgrads eta_Kat des SCR-Katalysators 16. In einem fünften Funktionsblock 45 ist die Berechnung der NOx-Konzentration NOx_nK_mod vorgesehen. In einem sechsten Funktionsblock 46 erfolgt die Erfassung des Ab gas-Sensorsignals S_nK. In einem siebten Funktionsblock 47 ist eine Ermittlung der Differenz D vorgesehen. In einem achten Funktionsblock 48 ist eine Ermittlung von Plausibilitäten P1-P5 vorgesehen. In einem neunten Funktionsblock 49 erfolgt eine Speicherung der ermittelten Differenzen D1-D5 oder der ermittelten Plausibilitäten P1-P5. In einem zehnten Funktionsblock 50 ist eine Bewertung der Differenzen D1-D5 oder der Plausibilitäten P1-P5 vorgesehen und in einem elften Funktionsblock 51 erfolgt die Festlegung der Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea. Anschließend wird zum ersten Funktionsblock 41 zurückgesprungen. 2 shows a flowchart with a first function block 41 begins, which provides a determination of the reagent signal S_Rea. In a second function block 42 a determination of the NOx raw concentration NOx_vK takes place. In a third functional block 43 is a determination of the temperature te_Kat of the SCR catalyst 16 intended. In a fourth function block 44 the calculation of an efficiency eta_Kat of the SCR catalyst takes place 16 , In a fifth functional block 45 the calculation of the NOx concentration NOx_nK_mod is provided. In a sixth function block 46 the detection of the gas sensor signal S_nK takes place. In a seventh function block 47 a determination of the difference D is provided. In an eighth function block 48 a determination of plausibilities P1-P5 is provided. In a ninth function block 49 the stored differences D1-D5 or the determined plausibilities P1-P5 are stored. In a tenth function block 50 an evaluation of the differences D1-D5 or the plausibilities P1-P5 is provided and in an eleventh function block 51 the determination of the reagent signal change dS_Rea takes place. Then it becomes the first function block 41 jumps back.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet folgendermaßen:
Die in der Steuerung 20 angeordnete Drehmoment-Ermittlung 30 ermittelt das von der Brennkraftmaschine 10 aufzubringende Drehmoment Md in Abhängigkeit wenigstens vom vorgegebenen Drehmoment-Sollwert MFa, der beispielsweise von einem nicht näher gezeigten Fahrpedal eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, in welchem die Brennkraftmaschine 10 als Antriebsmotor angeordnet ist. Das Drehmoment Md ist wenigstens näherungsweise ein Maß für die Last der Brennkraftmaschine 10. Bei der Ermittlung des Drehmoments Md kann weiterhin das Drehsignal n und/oder das von der Lufterfassung 12 bereitgestellte Luftsignal ms_L berücksichtigt werden.
The method according to the invention works as follows:
The in the control 20 arranged torque determination 30 determined by the internal combustion engine 10 applied torque Md as a function of at least the predetermined torque setpoint MFa, which is provided for example by an accelerator pedal of a motor vehicle not shown in detail, in which the internal combustion engine 10 is arranged as a drive motor. The torque Md is at least approximately a measure of the load of the internal combustion engine 10 , In the determination of the torque Md may continue the rotation signal n and / or the air detection 12 provided air signal ms_L be considered.

Die Steuerung 20 gibt das insbesondere anhand des Drehmoments Md festgelegte Kraftstoffsignal m_K an die Kraftstoff-Zumessvorrichtung 25 ab. Das Kraftstoffsignal m_K legt beispielsweise einen Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt sowie eine Kraftstoff-Einspritzmenge fest. Der in der Brennkraftmaschine 10 verbrannte Kraftstoff führt zum Abgasstrom ms_abg, der in Abhängigkeit vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 10 die unerwünschte mehr oder weniger hohe NOx-Rohkonzentration NOx_vK enthalten kann.The control 20 indicates the fuel signal m_K determined in particular on the basis of the torque Md to the fuel metering device 25 from. The fuel signal m_K sets, for example, a fuel injection timing and a fuel injection amount. The one in the internal combustion engine 10 burnt fuel leads to the exhaust gas flow ms_abg, which depends on the operating point of the internal combustion engine 10 may contain unwanted more or less high NOx raw concentration NOx_vK.

Zur möglichst weitgehenden Beseitigung der NOx-Rohkonzentration NOx_vK ist wenigstens der SCR-Katalysator 16 im Abgasbereich 13 der Brennkraftmaschine 10 angeordnet. Neben dem SCR-Katalysator 16 können weitere Katalysatoren und/oder ein Partikelfilter vorgesehen sein. Der SCR-Katalysator 16 unterstützt die Reduktionsreaktion des NOx mit einem Reagenzmittel, das entweder in den Abgasbereich 13 mit der Reagenzmittel-Dosierung 14 eindosiert oder gegebenenfalls innermotorisch bereitgestellt wird. Anstelle des Reagenzmittels kann ein Ausgangsstoff vorgesehen sein. Im Fall des Reagenzmittels Ammoniak kann anstelle des Ammoniaks als Ausgangsstoff beispielsweise eine Harnstoff-Wasser-Lösung oder beispielsweise Ammoniumcarbamat vorgesehen sein. Die Dosierung wird mit dem Reagenzmittelsignal S_Rea festgelegt, das im gezeigten Ausführungsbeispiel der Reagenzmittel-Dosierung 14 zur Verfügung gestellt wird. Alternativ kann bei einer innermotorischen Bereitstellung des Reagenzmittels das Kraftstoffsignal m_K mit dem Reagenzmittelsignal S_Rea derart modifiziert werden, dass das benötigte Reagenzmittel innermotorisch entsteht.The largest possible elimination of the NOx raw concentration NOx_vK is at least the SCR catalyst 16 in the exhaust area 13 the internal combustion engine 10 arranged. Next to the SCR catalyst 16 For example, further catalysts and / or a particle filter can be provided. The SCR catalyst 16 supports the reduction reaction of NOx with a reagent that is either in the exhaust region 13 with the reagent dosage 14 metered or optionally provided within the engine. Instead of the reagent, a starting material may be provided. In the case of the reagent ammonia may be provided instead of the ammonia as the starting material, for example, a urea-water solution or, for example, ammonium carbamate. The dosage is determined with the reagent signal S_Rea, which in the illustrated embodiment of the reagent dosage 14 is made available. Alternatively, with an internal engine provision of the reagent, the fuel signal m_K can be modified with the reagent signal S_Rea in such a way that the required reagent is produced internally.

Nach dem Start des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im ersten Funktionsblock 41 die Festlegung des Reagenzmittelsignals S_Rea in der Reagenzmittel-Festlegung 37. Bei der Festlegung der Dosierung wird vorzugsweise die NOx-Rohkonzentration NOx_vK berücksichtigt, die im zweiten Funktionsblock 42 ermittelt wurde. Im dritten Funktionsblock 43 wird zumindest ein Maß für die Temperatur te_Kat des SCR-Katalysators 16 ermittelt. Zur Temperaturerfassung ist beispielsweise der Temperatursensor 17 vorgesehen, der stromaufwärts vor, unmittelbar am oder im oder stromabwärts nach dem SCR-Katalysator 16 angeordnet sein kann. Wesentlich ist hierbei, dass das Temperatursignal te_Kat wenigstens ein Maß für die Betriebstemperatur des SCR-Katalysators 16 widerspiegelt. Anstelle einer Temperaturmessung kann auch eine Abschätzung der Katalysatortemperatur te_Kat vorgesehen sein.After the start of the method according to the invention takes place in the first functional block 41 the determination of the reagent signal S_Rea in the reagent determination 37 , When determining the dosage, the NOx raw concentration NOx_vK, which is used in the second functional block, is preferably taken into account 42 was determined. In the third function block 43 becomes at least a measure of the temperature te_Kat of the SCR catalyst 16 determined. For temperature detection, for example, the temperature sensor 17 upstream, immediately at or in or downstream of the SCR catalyst 16 can be arranged. It is essential here that the temperature signal te_Kat at least a measure of the operating temperature of the SCR catalyst 16 reflects. Instead of a temperature measurement, an estimate of the catalyst temperature te_Kat can also be provided.

Im vierten Funktionsblock 44 erfolgt die Ermittlung wenigstens eines Maßes für den Wirkungsgrad eta_Kat des SCR-Katalysators 16, der insbesondere von der Betriebstemperatur te_Kat des SCR-Katalysators 16 abhängt. Die Ermittlung kann in der NOx-Konzentrations-Ermittlung 32 vorgesehen sein. Die Betriebstemperatur bestimmt im Wesentlichen die katalytische Aktivität, die bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise unterhalb von 150°C, gering ist, bei beispielsweise 250°C ein Maximum aufweist und anschließend zu höheren Betriebstemperaturen wieder abnimmt. Weiterhin kann bei der Ermittlung des Wirkungsgrads eta_Kat der Abgasstrom ms_abg berücksichtigt werden, der sich bereits allein aus dem Luftsignal ms_L wenigstens näherungsweise ermitteln lässt. Gegebenenfalls kann zusätzlich das Kraftstoffsignal m_K berücksichtigt werden. Aus den genannten Größen lässt sich die Raumgeschwindigkeit RG des Abgases im SCR-Katalysator 16 angeben, die anstelle des Abgasstroms ms_abg bei der Ermittlung des Wirkungsgrads eta_Kat des SCR-Katalysators 16 berücksichtigt werden kann. Weiterhin wird insbesondere der Reagenzmittel-Füllstand ReaSp berücksichtigt. Die angegebenen Zusammenhänge und insbesondere die Ermittlung des Reagenzmittel-Füllstands ReaSp, welcher der NOx-Konzentrations-Ermittlung 32 zur Verfügung gestellt wird, können dem eingangs genannten Stand der Technik gemäß DE 10 2004 031 624 entnommen werden. Auf dieses Dokument wird vollinhaltlich Bezug genommen.In the fourth function block 44 the determination of at least one measure of the efficiency eta_Kat of the SCR catalyst takes place 16 in particular the operating temperature te_Kat of the SCR catalyst 16 depends. The determination can be made in the NOx concentration determination 32 be provided. The operating temperature essentially determines chen the catalytic activity, which is low at low temperatures, for example below 150 ° C, low, for example, 250 ° C has a maximum and then decreases again to higher operating temperatures. Furthermore, in determining the efficiency eta_Kat, the exhaust gas flow ms_abg can be taken into account, which can already be determined at least approximately from the air signal ms_L alone. Optionally, the fuel signal m_K can additionally be taken into account. From the variables mentioned can be the space velocity RG of the exhaust gas in the SCR catalyst 16 instead of the exhaust gas flow ms_abg in determining the efficiency eta_Kat of the SCR catalyst 16 can be taken into account. Furthermore, in particular the reagent level ReaSp is taken into account. The relationships given and in particular the determination of the reagent level ReaSp, which is the NOx concentration determination 32 is made available, the above-mentioned prior art according to DE 10 2004 031 624 be removed. This document is incorporated by reference.

Im fünften Funktionsblock 45 wird wenigstens ein Maß für die NOx-Konzentration NOx_nK_mod im Abgas nach dem SCR-Katalysator 16 berechnet. Die berechnete NOx-Konzentration NOx_nK_mod nach dem SCR-Katalysator 16 kann aus der berechneten NOx-Rohkonzentration NOx_vK multipliziert mit dem Term (1 – Wirkungsgrad eta_Kat des SCR-Katalysators 16) erhalten werden.In the fifth function block 45 becomes at least a measure of the NOx concentration NOx_nK_mod in the exhaust gas after the SCR catalyst 16 calculated. The calculated NOx concentration NOx_nK_mod after the SCR catalyst 16 can be calculated from the calculated raw NOx concentration NOx_vK multiplied by the term (1 - efficiency eta_Kat of the SCR catalyst 16 ).

Im nachfolgenden sechsten Funktionsblock 46 wird das Abgas-Sensorsignal S_nK erfasst. Das Abgas-Sensorsignal S_nK wird vom zweiten NOx-Sensor 18 bereitgestellt, der stromabwärts nach dem SCR-Katalysator 16 angeordnet ist. Bei Wegfall des ersten NOx-Sensors 15 ist der zweite NOx-Sensor 18 der einzige NOx-Sensor. Prinzipiell ist es möglich, die NOx-Konzentration NOx_nK nach dem SCR-Katalysator 16 mit einem NOx-Sensor und den Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK mit einem Reagenzmittel-Sensor zu erfassen. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Ausnutzung einer Querempfindlichkeit des zweiten NOx-Sensors 18 gegenüber dem Reagenzmittel.In the following sixth function block 46 the exhaust gas sensor signal S_nK is detected. The exhaust gas sensor signal S_nK is from the second NOx sensor 18 provided downstream of the SCR catalyst 16 is arranged. In the absence of the first NOx sensor 15 is the second NOx sensor 18 the only NOx sensor. In principle, it is possible for the NOx concentration NOx_nK after the SCR catalyst 16 with a NOx sensor and to detect the reagent slip ms_Rea_nK with a reagent sensor. However, the utilization of a cross-sensitivity of the second NOx sensor is particularly advantageous 18 towards the reagent.

Die Querempfindlichkeit tritt insbesondere auf, wenn der Messung dieselben physikalischen Vorgänge zugrunde liegen. Sofern als Reagenzmittel Ammoniak vorgesehen ist, handelt es sich in beiden Fällen um eine Reduktionsreaktion innerhalb des zweiten NOx-Sensors 18. Das Abgas-Sensorsignal S_nK ändert sich bei einer Änderung der NOx-Konzentration NOx_nK nach dem SCR-Katalysator 18 und einer Änderung des Reagenzmittelschlupfs ms_Rea_nK. Deshalb wird das Abgas-Sensorsignal S_nK des zweiten NOx-Sensors 18 nicht als NOx-Signal, sondern allgemein als Abgas-Sensorsignal S_nK bezeichnet. Nachteilig ist hierbei, dass zunächst nicht zwischen der Änderung der NOx-Konzentration NOx_nK und einer Änderung des Reagenzmittelschlupfs ms_Rea_nK unterschieden werden kann.The cross-sensitivity occurs in particular when the measurement is based on the same physical processes. If ammonia is provided as the reagent, in both cases it is a reduction reaction within the second NOx sensor 18 , The exhaust gas sensor signal S_nK changes with a change in the NOx concentration NOx_nK after the SCR catalytic converter 18 and a change in reagent slip ms_Rea_nK. Therefore, the exhaust gas sensor signal S_nK of the second NOx sensor becomes 18 not denoted NOx signal, but generally exhaust gas sensor signal S_nK. The disadvantage here is that it is initially not possible to distinguish between the change in the NOx concentration NOx_nK and a change in the reagent slip ms_Rea_nK.

Ein Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK kann auftreten, wenn der Reagenzmittel-Füllstand ReaSP im SCR-Katalysator 16 den oberen maximalen zulässigen Wert überschreitet. Ein Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK kann weiterhin bei Lastsprüngen der Brennkraftmaschine 10 auftreten, auch wenn gleichzeitig in Abhängigkeit von der Richtung des Lastsprungs das Reagenzmittelsignal S_Rea vollständig auf null vermindert oder auf einen Maximalwert erhöht wird.A reagent slippage ms_Rea_nK may occur when the reagent level is ReaSP in the SCR catalyst 16 exceeds the upper maximum allowable value. A reagent slip ms_Rea_nK can continue with load jumps of the internal combustion engine 10 occur even if at the same time depending on the direction of the load jump, the reagent signal S_Rea is completely reduced to zero or increased to a maximum value.

Im siebten Funktionsblock 47 wird in der Differenzermittlung 33 die Differenz D zwischen dem Abgas-Sensorsignal S_nK und der berechneten NOx-Konzentration NOx_nK_mod stromab wärts nach dem SCR-Katalysator 16 ermittelt. Die ermittelten Differenzen D können in der Plausibilisierung 36 plausibilisiert werden. Die Plausibilisierung 36 stellt die Plausibilitäten P, P1-P5 bereit. Die Plausibilisierung sieht vorzugsweise eine auf die Differenzen D gestützte Ermittlung vor, ob eine Über- oder Unterdosierung des Reagenzmittels vorliegt. Die Plausibilisierung 36 ermittelt hierzu beispielsweise das Verhältnis aus dosierter Reagenzmittelmenge und der im SCR-Katalysators 16 abreagierten Reagenzmittelmenge. Wesentlich ist, dass zumindest ein Maß für die ermittelten Differenzen D im Ergebnisspeicher 34 abgelegt wird. Das Maß kann demnach die ermittelte Differenz D selbst sein oder beispielsweise die ermittelte Plausibilität P. Die Differenzen D1-D5 oder die ermittelten Plausibilitäten P1-P5, die im folgenden als Maße D1-D5, P1-P5 bezeichnet sind, werden gemäß dem neunten Funktionsblock 49 im Ergebnisspeicher 34 gespeichert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Maße D1-D5, P1-P5 jeweils zu bestimmten Zeitpunkten abgespeichert werden, wobei die Zeitpunkte von der Zeitsteuerung 35 festgelegt sind, die das Zeitsignal t bereitstellt.In the seventh function block 47 is in difference determination 33 the difference D between the exhaust gas sensor signal S_nK and the calculated NOx concentration NOx_nK_mod downstream decreases downstream of the SCR catalyst 16 determined. The determined differences D can be used in the plausibility check 36 be made plausible. The plausibility check 36 provides the plausibilities P, P1-P5. The plausibility check preferably provides a determination, based on the differences D, as to whether an overdose or underdose of the reagent is present. The plausibility check 36 determines, for example, the ratio of metered amount of reagent and in the SCR catalyst 16 reacted reagent amount. It is essential that at least one measure of the determined differences D in the result memory 34 is filed. The measure may accordingly be the determined difference D itself or, for example, the determined plausibility P. The differences D1-D5 or the determined plausibilities P1-P5, which are referred to below as dimensions D1-D5, P1-P5, are determined according to the ninth function block 49 in the result memory 34 saved. For example, it can be provided that the dimensions D1-D5, P1-P5 are respectively stored at specific times, the times being from the time control 35 are fixed, which provides the time signal t.

Gemäß dem zehnten Funktionsblock 50 erfolgt anschließend die Bewertung der Maße D1-D5, P1-P5 in der Bewertungsanordnung 37, die in Abhängigkeit vom Bewertungsergebnis 0, 1 die Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea bereitstellt, welche der Reagenzmittelsignal-Festlegung 38 zugeführt wird. An dieser Stelle zeigt sich der Vorteil der Speicherung der Plausibilitäten P1- P5 gegenüber der Speicherung der Differenzen D1-D5, da die Plausibilitäten P1-P5 anstelle eines Analogwerts als logische „0" oder „1" hinterlegt werden können. Die Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea ändert beispielsweise Vorsteuerwerte für die Dosierung des Reagenzmittels, die im gezeigten Ausführungsbeispiel von der NOx-Rohkonzentration NOx_vK und/oder beispielsweise vom Temperatursignal te_Kat und/oder vom Wirkungsgrad eta_Kat des SCR-Katalysators 16 abhängen.According to the tenth function block 50 Then the evaluation of the dimensions D1-D5, P1-P5 in the evaluation arrangement 37 which, depending on the evaluation result 0, 1, provides the reagent signal change dS_Rea, that of the reagent signal determination 38 is supplied. At this point, there is the advantage of storing the plausibilities P1-P5 over the storage of the differences D1-D5, since the plausibilities P1-P5 instead of an analog value as logical "0" or "1" can be stored. The reagent signal change dS_Rea changes, for example, pre-control values for the metering of the reagent, which in the exemplary embodiment shown differs from that of FIG NOx raw concentration NOx_vK and / or for example from the temperature signal te_Kat and / or the efficiency eta_Kat of the SCR catalyst 16 depend.

Die Bewertungsanordnung 37 führt insbesondere eine Bewertung der Maße D1-D5, P1-P5 aufgrund einer vorangegangenen Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea durch. Bei der Bewertung der Maße D1-D5, P1-P5 wird das bisher geltende Reagenzmittelsignal ms_Rea_alt berücksichtigt. Sofern es sich bei den gespeicherten Maßen um mehr als logische Werte handelt, können die Differenzen D1-D5 mit einem nicht näher gezeigten Schwellenwert verglichen werden, um sicherzustellen, dass eine Reaktion auf eine Abweichung nur bei größeren Differenzen D1-D5 vorgenommen wird.The evaluation arrangement 37 in particular carries out an evaluation of the dimensions D1-D5, P1-P5 on the basis of a preceding reagent signal change dS_Rea. When evaluating the dimensions D1-D5, P1-P5, the previously valid reagent signal ms_Rea_alt is taken into account. If the stored measures are more than logical values, the differences D1-D5 can be compared with a threshold, not shown in greater detail, to ensure that a response to a deviation is only made for larger differences D1-D5.

Folgende Fälle können sich ergeben: The following Cases can become result:

Erhöhung des Reagenzmittelsignals S_Rea:Increase of the reagent signal S_Rea:

Bei einer vorliegenden Unterdosierung des Reagenzmittels fällt das Abgas-Sensorsignal S_nK aufgrund der erhöhten NOx-Konvertierung ab. Lag dagegen bereits eine richtige oder eine Überdosierung vor, steigt das Abgas-Sensorsignal S_nK aufgrund des Reagenzmittelschlupfs ms_Rea_nK an.at a present underdose of the reagent falls the Exhaust gas sensor signal S_nK due to the increased NOx conversion from. On the other hand, if there was already a correct or an overdose, this will increase Exhaust gas sensor signal S_nK due to the reagent slip ms_Rea_nK at.

Absenkung des Reagenzmittelsignals S_Rea:Lowering the reagent signal S_Rea:

Bei einer vorliegenden Überdosierung des Reagenzmittels fällt das Abgas-Sensorsignal S_nK aufgrund der Verringerung des Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK ab. Lag dagegen eine richtige oder eine Unterdosierung vor, so steigt das Abgas-Sensorsignal ms_Rea_nK aufgrund der ansteigenden NOx-Konzentration NOx_nK an.at a present overdose of the reagent drops the exhaust gas sensor signal S_nK due to the reduction of the reagent slip ms_Rea_nK from. On the other hand, if there was a correct or an underdosing, then it increases the exhaust gas sensor signal ms_Rea_nK due to the increasing NOx concentration NOx_nK on.

Da sowohl der Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK als auch eine zu geringe NOx-Konvertierung eine Abweichung zwischen der berechneten NOx-Konzentration NOx-nK und dem Abgas-Sensorsignal S_nK in dieselbe Richtung bewirken, kann prinzipiell nicht zwischen dem Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK und einer zu geringen NOx-Konvertierung unterschieden werden.There both the reagent slip ms_Rea_nK and too low NOx conversion is a deviation between the calculated NOx concentration NOx-nK and the exhaust gas sensor signal In principle, S_nK can not work in the same direction the reagent slip ms_Rea_nK and too low NOx conversion be differentiated.

Entsprechend sind für die Plausibilisierung in der Bewertungsanordnung 37 unterschiedliche Vorgehensweisen vorgesehen. Zunächst wird davon ausgegangen, dass in einem vorangegangenen Schritt die Maße D1-D5, P1-P5 zu einer Absenkung des Reagenzmittelsignals S_Rea geführt haben. Die Absenkung des Reagenzmittelsignals S_Rea müsste zur Folge haben, dass die Differenzen D kleiner werden. Steigen dagegen die Differenzen D, so ist davon auszugehen, dass der zweite NOx-Sensor 18 keinen Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK, sondern eine erhöhte NOx-Konzentration NOx_nK detektiert hat. Das Reagenzmittelsignal S_Rea muss demnach erhöht werden. Die Bewertungsanordnung 37 stellt die Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea jedoch erst dann zur Verfügung, wenn eine vorgegebene Anzahl und/oder vorgegebene Reihenfolge von Bewertungsergebnissen 0, 1 der Maße D1-D5, P1-P5 festgestellt wurde. Die Bewertungsergebnisse 0, 1 sind als eine 1 oder eine 0 in den einzelnen Bewertungsanordnungs-Speichern eingetragen. Eine 1 wird beispielsweise eingetragen für eine Abweichung der Maße D1-D5, P1-P5 in die falsche Richtung. Entsprechend wird eine 0 eingetragen für eine Abweichung der Maße D1-D5, P1-P5 in die richtige Richtung. Beispielsweise kann eine Erhöhung des Reagenzmittelsignals S_Rea vorgesehen sein, wenn drei aufeinander folgende Bewertungsergebnisse 0, 1 den gleichen Wert aufgewiesen haben, wie in der ersten Zeile der Bewertungsanordnungs-Speichern dargestellt. Weiterhin kann eine Erhöhung des Reagenzmittelsignals mRea vorgesehen sein, wenn beispielsweise vier von fünf Bewertungsergebnissen 0, 1 den gleichen Wert aufgewiesen haben, wie in der zweiten Zeile der Bewertungsanordnungs-Speichern dargestellt. Erst dann erfolgt die Ausgabe der Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea, wobei die Dosierung beispielsweise um 20 Prozent erhöht wird. Entscheidungsgrundlage ist demnach die Anzahl von positiven oder negativen Bewertungsergebnissen 0, 1 und/oder die Einhaltung einer vorgegebenen Reihenfolge von positiven oder negativen Bewertungsergebnissen 0, 1.Accordingly, for the plausibility check in the evaluation order 37 different approaches are provided. First, it is assumed that in a previous step, the dimensions D1-D5, P1-P5 have led to a lowering of the reagent signal S_Rea. The lowering of the reagent signal S_Rea would have the consequence that the differences D become smaller. If, on the other hand, the differences D increase, it can be assumed that the second NOx sensor 18 no reagent slip ms_Rea_nK, but an increased NOx concentration NOx_nK has detected. The reagent signal S_Rea must therefore be increased. The evaluation arrangement 37 However, the reagent signal change dS_Rea is only available when a predetermined number and / or predetermined sequence of evaluation results 0, 1 of the dimensions D1-D5, P1-P5 has been established. The evaluation results 0, 1 are entered as a 1 or a 0 in the individual evaluation arrangement memories. A 1 is entered, for example, for a deviation of the dimensions D1-D5, P1-P5 in the wrong direction. Accordingly, a 0 is entered for a deviation of the dimensions D1-D5, P1-P5 in the right direction. For example, an increase of the reagent signal S_Rea may be provided if three successive evaluation results 0, 1 have the same value as shown in the first row of the evaluation arrangement memories. Furthermore, an increase in the reagent signal mRea may be provided if, for example, four out of five evaluation results 0, 1 have the same value as shown in the second line of the evaluation arrangement memories. Only then does the output of the reagent signal change dS_Rea take place, wherein the dosage is increased, for example, by 20 percent. The basis for decision-making is therefore the number of positive or negative evaluation results 0, 1 and / or the observance of a predetermined sequence of positive or negative evaluation results 0, 1.

Entsprechend müsste eine Erhöhung des Reagenzmittelsignals S_Rea zur Folge haben, dass die Differenzen D in anderer Richtung ebenfalls kleiner werden. Steigen dagegen die Differenzen D, so ist davon auszugehen, dass der zweite NOx-Sensor 18 bereits den Reagenzmittelschlupf ms_Rea_nK erfasst. Die Bewertungsanordnung 37 gibt als Reaktion darauf die Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea erst dann aus, wenn wieder eine vorgegebene Anzahl Bewertungsergebnissen 0, 1 und/oder eine vorgegebene Reihenfolge von Bewertungsergebnissen 0, 1 festgestellt wurde. Es kann wieder vorgesehen sein, dass die Absenkung erst vorgenommen wird, wenn beispielsweise vier von fünf Bewertungsergebnissen 0, 1 den gleichen Wert aufweisen oder beispielsweise drei aufeinander folgende Bewertungsergebnisse 0, 1 gleich sind. Erst danach erfolgt die Bereitstellung der Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea, wobei die Dosierung beispielsweise um 5 Prozent abgesenkt werden kann. Entscheidungsgrundlage ist auch hier die Anzahl von positiven oder negativen Bewertungsergebnissen 0, 1 und/oder die Einhaltung einer vorgegebenen Reihenfolge von positiven oder negativen Bewertungsergebnissen 0, 1.Correspondingly, an increase in the reagent signal S_Rea would have the consequence that the differences D in the other direction likewise become smaller. If, on the other hand, the differences D increase, it can be assumed that the second NOx sensor 18 already detects the reagent slip ms_Rea_nK. The evaluation arrangement 37 in response to this, the reagent signal change dS_Rea is only issued when a predetermined number of evaluation results 0, 1 and / or a predetermined sequence of evaluation results 0, 1 have again been determined. It can again be provided that the reduction is not made until, for example, four out of five evaluation results 0, 1 have the same value or, for example, three consecutive evaluation results 0, 1 are the same. Only then does the supply of the reagent signal change dS_Rea take place, wherein the dosage can be lowered, for example, by 5 percent. The basis for the decision is also the number of positive or negative evaluation results 0, 1 and / or the observance of a predetermined order of positive or negative evaluation results 0, 1.

In Abhängigkeit vom bisher geltenden Reagenzmittelsignal S_Rea alt kann die in der Bewertungsanordnung 37 herangezogene vorgegebene Anzahl der Bewertungsergebnisse 0, 1 im zehnten Funktionsblock 50 verändert werden, die bei einer gegebenenfalls erforderlichen Anpassung der Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea gemäß dem elften Funktionsblock 51 berücksichtigt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine aus dem Bewertungsergebnis 0, 1 resultierende Erhöhung des Reagenzmittelsignal S_Rea vom Betrag der Änderung einer Absenkung des Reagenzmittelsignal S_Rea unterschiedlich ist.Depending on the previously valid reagent signal S_Rea old can in the evaluation arrangement 37 used given Number of evaluation results 0, 1 in the tenth function block 50 in the event of any necessary adaptation of the reagent signal change dS_Rea according to the eleventh function block 51 be taken into account. Furthermore, it can be provided that an increase of the reagent signal S_Rea resulting from the evaluation result 0, 1 is different from the amount of change in a lowering of the reagent signal S_Rea.

Zum weiteren Sicherstellen einer korrekten Langzeitadaption kann zusätzlich der Arbeitspunkt des SCR-Katalysators 16 und/oder die Dauer der Bewertung überwacht werden. Berücksichtigt werden kann beispielsweise das Temperatursignal te_Kat, das zumindest einen Hinweis auf das aktuell vorliegende Reagenzmittel-Speichervermögen des SCR-Katalysators 16 gibt. Vorzugsweise wird der Wirkungsgrad eta_Kat des SCR-Katalysators 16 berücksichtigt.To further ensure proper long-term adaptation, the operating point of the SCR catalyst may also be added 16 and / or the duration of the evaluation. For example, the temperature signal te_Kat, which is at least an indication of the currently available reagent storage capacity of the SCR catalytic converter, can be taken into account 16 gives. Preferably, the efficiency eta_Kat of the SCR catalyst 16 considered.

Vorzugsweise wird weiterhin die Last der Brennkraftmaschine 10 berücksichtigt. Ein geeignetes Signal ist beispielsweise das Drehmoment Md, das die Brennkraftmaschine 10 aufzubringen hat. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass bei niedrigen Lasten, entsprechend dem Leerlauf der Brennkraftmaschine 10 und/oder bei hohen Lasten eine Bewertung der in diesen Betriebszuständen nicht repräsentativen Maßen D1-D5, P1-P5 unterbleibt.Preferably, furthermore, the load of the internal combustion engine 10 considered. A suitable signal is for example the torque Md, which is the internal combustion engine 10 has to raise. In particular, it may be provided that at low loads, corresponding to the idling of the internal combustion engine 10 and / or at high loads, a rating of the non-representative in these operating conditions dimensions D1-D5, P1-P5 omitted.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass nach einer vorgegebenen Zeitdauer, innerhalb welcher das Reagenzmittelsignal S_Rea nicht geändert wurde, die Maße D1-D5, P1-P5 nicht mehr zur Bewertung herangezogen werden. Dadurch wird vermieden, dass eine gut adaptierte Reagenzmittel-Dosierung 14 im Laufe der Zeit immer wieder zumindest leicht verlernt.Furthermore, it can be provided that, after a predetermined period of time within which the reagent signal S_Rea has not been changed, the dimensions D1-D5, P1-P5 are no longer used for the evaluation. This avoids a well-adapted reagent dosage 14 Over time, at least slightly unlearned over time.

Die zu berücksichtigenden Signale sind beispielsweise das Zeitsignal t, das Drehmoment Md, das Temperatursignal te_Kat sowie das Resetsignal R, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel dem Ergebnisspeicher 34 zur Verfügung gestellt werden. Im einfachsten Fall werden die Signale dazu herangezogen, die Maße D1-D5, P1-P5 zu löschen. Alternativ können die Signale der Bewertungsanordnung 37 zur Verfügung gestellt werden.The signals to be considered are, for example, the time signal t, the torque Md, the temperature signal te_Kat and the reset signal R, which in the exemplary embodiment shown is the result memory 34 to provide. In the simplest case, the signals are used to delete the dimensions D1-D5, P1-P5. Alternatively, the signals of the evaluation arrangement 37 to provide.

Anstelle einer direkten Beeinflussung des Reagenzmittelsignals S_Rea mit der Reagenzmittel-Signaländerung dS_Rea kann eine Änderung der Dosierung des Reagenzmittels über eine Beeinflussung des Reagenzmittel-Füllstands im SCR-Katalysator 16 durchgeführt werden, sofern eine Steuerung oder Regelung des Reagenzmittel-Füllstands im SCR-Katalysator 16 vorgesehen ist. Aufgrund einer Änderung des Reagenzmittel-Sollfüllstands oder des Reagenzmittel-Istfüllstands ergibt sich eine indirekte Beeinflussung des Reagenzmittelsignals S_Rea.Instead of directly influencing the reagent signal S_Rea with the reagent signal change dS_Rea, it is possible to change the metering of the reagent by influencing the reagent fill level in the SCR catalytic converter 16 provided that a control or regulation of the reagent level in the SCR catalyst 16 is provided. Due to a change in the desired reagent level or the reagent actual level results in an indirect influence on the reagent signal S_Rea.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), in deren Abgasbereich (13) wenigstens ein SCR-Katalysator (16) angeordnet ist, der mit einem Reagenzmittel beaufschlagt wird, welches zur NOx-Konvertierung im SCR-Katalysator (16) beiträgt, bei dem wenigstens ein Maß (NOx_nK_mod) für die stromabwärts nach dem SCR-Katalysator (16) auftretende NOx-Konzentration (NOx_nK) berechnet und mit einem gegenüber dem Reagenzmittel querempfindlichen NOx-Sensor (18) gemessen wird und bei dem die Differenz (D) zwischen dem berechneten Maß (NOx_nK_mod) für die NOx-Konzentration (NOx_nK) und der gemessenen Summe der NOx-Konzentration (NOx_nK) und einem Reagenzmittelschlupf (ms_Rea_nK) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzen (D) in zeitlicher Folge ermittelt werden, dass Maße (D1-D5, P1-P5) für die Differenzen (D) gespeichert werden, dass die Maße (D1-D5, P1-P5) bewertet werden und dass ein Reagenzmittelsignal (S_Rea), welches die Dosierung des Reagenzmittels festlegt, in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Anzahl und/oder vorgegebenen Reihenfolge von Bewertungsergebnissen (0, 1) der Maße (D1-D5, P1-P5) festgelegt wird.Method for operating an internal combustion engine ( 10 ), in the exhaust area ( 13 ) at least one SCR catalyst ( 16 ), which is acted upon by a reagent, which is used for NOx conversion in the SCR catalyst ( 16 ) in which at least one measure (NOx_nK_mod) for the downstream of the SCR catalyst ( 16 ) NOx concentration (NOx_nK) and with a cross-sensitive to the reagent NOx sensor ( 18 ) and in which the difference (D) between the calculated measure (NOx_nK_mod) for the NOx concentration (NOx_nK) and the measured sum of the NOx concentration (NOx_nK) and a reagent slip (ms_Rea_nK) is determined, characterized in that the differences (D) are determined in chronological order, that measures (D1-D5, P1-P5) for the differences (D) are stored, that the measures (D1-D5, P1-P5) are evaluated and that a reagent signal ( S_Rea), which determines the dosage of the reagent, in dependence on a predetermined number and / or predetermined order of evaluation results (0, 1) of the dimensions (D1-D5, P1-P5) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzen (D) plausibilisiert werden und dass die ermittelten Plausibilitäten (P1-P5) als Maße gespeichert werden.Method according to claim 1, characterized in that that the differences (D) are made plausible and that the determined plausibility (P1-P5) as dimensions get saved. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vorangegangenen Absenkung der Dosierung des Reagenzmittels eine andere Anzahl und/oder eine andere Reihenfolge von Bewertungsergebnissen (0, 1) der Maße (D1-D5, P1-P5) für die Differenzen (D) vorgesehen wird als bei einer vorangegangenen Erhöhung der Dosierung.Method according to claim 1, characterized in that that at a previous lowering of the dosage of the reagent a different number and / or a different order of evaluation results (0, 1) of the dimensions (D1-D5, P1-P5) for the differences (D) are provided as in a previous one increase the dosage. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine größere Erhöhung der Dosierung des Reagenzmittels als eine Absenkung der Dosierung vorgenommen wird.Method according to claim 1, characterized in that that a bigger increase in the Dosing of the reagent made as a lowering of the dosage becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Änderung des Reagenzmittelsignals (S_Rea) die gespeicherten Maße (D1-D5, P1-P5) für die Differenzen (D) gelöscht werden.Method according to claim 1, characterized in that that after a change of the reagent signal (S_Rea) the stored dimensions (D1-D5, P1-P5) for the differences (D) deleted become. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maße (D1-D5, P1-P5) für die Differenzen (D) bei einer geringen oder hohen Last (Md) der Brennkraftmaschine (10) nicht gespeichert oder die gespeicherten Maße (D1-D5, P1-P5) gelöscht werden.Method according to Claim 1, characterized in that the dimensions (D1-D5, P1-P5) for the differences (D) at a low or high load (Md) of the internal combustion engine ( 10 ) or the saved dimensions (D1-D5, P1-P5) are deleted become. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Maße (D1-D5, P1-P5) für die Differenzen (D) gelöscht werden, wenn für eine vorgegebene Zeitdauer keine Änderung des Reagenzmittelsignals (S_Rea) vorgenommen wurde.Method according to claim 1, characterized in that that the stored dimensions (D1-D5, P1-P5) for the differences (D) deleted if for a predetermined period of time no change in the reagent signal (S_Rea) was made. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maße (D1-D5, P1-P5) für die Differenzen (D) bei einer außerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs liegenden Temperatur des SCR-Katalysators (16) und/oder außerhalb eines vorgegebenen Bereichs des Katalysator-Wirkungsgrads (eta_Kat) nicht gespeichert oder die gespeicherten Maße (D1-D5, P1-P5) gelöscht werden.Method according to claim 1, characterized in that the dimensions (D1-D5, P1-P5) for the differences (D) at a temperature of the SCR catalytic converter lying outside a predetermined temperature range ( 16 ) and / or outside a predetermined range of catalyst efficiency (eta_Kat) or the stored measures (D1-D5, P1-P5) are cleared. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), in deren Abgasbereich (13) zumindest ein SCR-Katalysator (16) angeordnet ist, der mit einem Reagenzmittel beaufschlagt wird, welches zur NOx-Konvertierung im SCR-Katalysator (16) beiträgt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zur Durchführung des Verfahrens hergerichtetes Steuergerät (20) vorgesehen ist.Device for operating an internal combustion engine ( 10 ), in the exhaust area ( 13 ) at least one SCR catalyst ( 16 ), which is acted upon by a reagent, which is used for NOx conversion in the SCR catalyst ( 16 ), characterized in that at least one prepared for carrying out the method control device ( 20 ) is provided. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (20) eine Differenz-Ermittlung (33) enthält, welche die Differenz (D) zwischen dem vom gegenüber dem Reagenzmittel querempfindlichen NOx-Sensor (18) bereitgestellten Abgas- Sensorsignal (S_nK) und der von einer NOx-Konzentrations-Ermittlung (32) berechneten NOx-Konzentration (NOx_nK_mod) stromabwärts nach dem SCR-Katalysator (16) ermittelt, dass ein Ergebnisspeicher (34) für die Maße (D1-D5, P1-P5) für die Differenzen (D) und eine Bewertungsanordnung (37) für die gespeicherten Maße (D1-D5, P1-P5) vorgesehen sind.Apparatus according to claim 9, characterized in that the control unit ( 20 ) a difference determination ( 33 ), which determines the difference (D) between the NOx sensor which is cross-sensitive to the reagent ( 18 ) provided exhaust gas sensor signal (S_nK) and of a NOx concentration determination ( 32 ) calculated downstream NOx concentration (NOx_nK_mod) downstream of the SCR catalyst ( 16 ) determines that a result store ( 34 ) for the dimensions (D1-D5, P1-P5) for the differences (D) and an evaluation arrangement ( 37 ) are provided for the stored dimensions (D1-D5, P1-P5).
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