DE102006033476A1 - Verfahren zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems, insbesondere für NOx-haltige Brennkraftmaschinen, bei dem zur Abgasnachbehandlung in das Abgas vor einem Katalysator ein Reduktionsmittel eindosiert wird und das Reduktionsmittel in einem Reduktionsmitteltank gespeichert wird, wobei zumindest ein Sensor eine Kenngröße des Reduktionsmittels aus dem Reduktionsmitteltank detektiert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass als Kenngröße ein Wert für den aktuellen Füllzustand des Reduktionsmittels im Reduktionsmitteltank nach Abstellen des Motors ermittelt und in einem nicht flüchtigen Speicher eines Steuergeräts gespeichert wird und dieser gespeicherte Wert am Anfang eines neuen Betriebszyklus mit einem aktuellen Wert für den Füllstand im Reduktionsmitteltank verglichen wird, wobei für den Fall, dass ein Nachfüllvorgang an Reduktionsmittel festgestellt wird, der NOx-Umsatz zu einem definierten Betriebszeitpunkt ermittelt und mit einem zuvor im nicht flüchtigen Speicher eines Steuergeräts gespeicherten Wert vor dem Nachfüllvorgang verglichen wird und bei Abweichung des gemessenen NOx-Umsatzes vom gespeicherten Wert auf einen Fehler des Reduktionsmittels erkannt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems, insbesondere für NOx-haltige Abgase und Brennkraftmaschinen, bei dem zur Abgasnachbehandlung in das Abgas vor einem Katalysator ein Reduktionsmittel eindosiert wird und das Reduktionsmittel in einem Reduktionsmitteltank gespeichert wird, wobei zumindest ein Sensor eine Kenngröße des Reduktionsmittels aus dem Reduktionsmitteltank detektiert.
  • Neben Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen gehören insbesondere die Stickoxide (NOx) zu den umweltgefährdenden, direkt imitierten Primärschadstoffen, die beim Betrieb von Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren entstehen. Ein Einsatz von 3-Wege-Katalysatoren, wie sie bei Ottomotoren und Gasmotoren verwendet werden, ist aufgrund eines Sauerstoffüberschusses im dieselmotorischen Abgas nicht möglich. Aus diesem Grunde wurden zur Reduktion der Stickoxidemission bei Dieselmotoren selektiv arbeitende SCR-Katalysatoren (Selectiv Catalytic Reduction-Katalysator) konzipiert, bei denen mit einem zugeführten Reduktionsmittel die ausgestoßenen Stickoxide zu N2 und H2O reduziert werden. Als Reduktionsmittel wird Ammoniak eingesetzt. Das zur Durchführung der Reduktion der Stickoxide benötigte Ammoniak kann in unterschiedlicher Form an Bord des Kraftfahrzeuges mitgeführt werden. Mitgeführt werden kann reines Ammoniak in gasförmiger oder auch in flüssiger Phase. Zur Vermeidung von Handhabungsproblemen des reinen Ammoniaks wird dieses bevorzugt in gebundener Form fahrzeugseitig bevorratet, beispielsweise in einem Tank, wobei das in gebundener Form mitgeführte Ammoniak entweder im Abgasstrang oder sofort zur Freigabe des gebundenen Ammoniak hydrolytisch aufgespalten wird. Als derartiges Reduktionsmittel wird beispielsweise Harnstoff als wässrige Lösung eingesetzt. Die Harnstoffwasserlösung ist in einem Reduktionsmitteltank bevorratet und über eine Versorgungsleitung mit dem Abgasstrang der Brennkraftmaschine verbunden. Ein am Abgasstrang positioniertes Dosierventil dient zum Zuführen der jeweils benötigten Harnstoffmenge, die in Folge der im Abgasstrang herrschenden Temperaturen sofort vergast, so dass das zum Durchführen der Stickoxidreduktion benötigte Ammoniak freigesetzt wird. Die Qualität der wässrigen Harnstofflösung wird in DIN V70070:2002 beschrieben. Die wichtigsten limitierten Parameter sind:
    Harnstoffgehalt 31,8 bis 33,3 Gewichtprozent
    Dichte bei 20°C 1,080 bis 1,100 g/cm3
    Brechzahl bei 20°C 1,381 bis 1,385
  • In der Emissionsgesetzgebung 1999/96/EG ist zur Einhaltung der Emissionsgrenzwerte im Praxisbetrieb die On Board Diagnose (OBD) vorgesehen. Detaillierte gesetzliche Regelungen zur On Board Diagnose stehen aber noch aus. Ein wichtiger Punkt einer On Board Diagnose für Motoren mit SCR-Katalysator wird darin bestehen, ob der Anwender auch regelmäßig den Reduktionsmitteltank mit Reduktionsmittel füllt (Füllstandsüberwachung) und ob er auch das korrekte Reduktionsmittel tankt (Qualitäts-Überwachung).
  • Dazu wird in der DE 102 54 843 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems beschrieben. Zur Abgasnachbehandlung ist im Abgas ein Reduktionsmittel zuführbar. Die Menge an zugeführtem Reduktionsmittel wird verändert. Auf Fehler wird erkannt, wenn ein Signal eines im Abgastrakt angeordneten Sensors sich nicht wie erwartet ändert. Dabei wird beispielsweise auf einen Fehler geschlossen, wenn bei einer Erhöhung der Reduktionsmittelmenge das Signal, das den Gehalt an Reduktionsmittel und/oder den Gehalt an Abbauprodukten des Reduktionsmittels anzeigt, nicht ansteigt und/oder das Signal, das den Gehalt an Schadstoffen im Abgas anzeigt, nicht abnimmt. Des Weiteren wird auf einen Fehler erkannt, wenn bei einer Verringerung der Re duktionsmittelmenge das Signal, das den Gehalt an Reduktionsmittel und/oder den Gehalt an Abbauprodukten des Reduktionsmittels anzeigt, nicht abnimmt und/oder das Signal, das den Gehalt an Schadstoffen im Abgas anzeigt, nicht zunimmt.
  • Bei diesem bekannten Verfahren besteht der Nachteil, dass dieses System weder den Füllstand des Reduktionsmittels im Tank noch die Qualität des Reduktionsmittels überwacht.
  • Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems zu schaffen, das sowohl eine einfache und sichere Diagnose der Reduktionsmittel-Qualität als auch der Füllstandsmenge im Reduktionsmitteltank ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems, insbesondere für NOx-haltige Brennkraftmaschinen, bei dem zur Abgasnachbehandlung in das Abgas vor einem Katalysator ein Reduktionsmittel eindosiert wird und das Reduktionsmittel in einem Reduktionsmitteltank gespeichert wird, wird durch einen Sensor eine Kenngröße des Reduktionsmittels aus dem Reduktionsmitteltank detektiert. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass als Kenngröße ein Wert für den aktuellen Füllstand des Reduktionsmittels im Reduktionsmitteltank nach Abstellen des Motors ermittelt und in einem nicht flüchtigen Speicher eines Steuergeräts gespeichert wird und dieser gespeicherte Wert am Anfang eines neuen Betriebszyklusses mit einem aktuellen Wert für den Füllzustand im Reduktionsmitteltank verglichen wird. Für den Fall, dass ein Nachfüllvorgang an Reduktionsmittel festgestellt wird, wird der NOx-Umsatz zu einem definierten Betriebszeitpunkt ermittelt und mit einem zuvor im nicht flüchtigen Speicher eines Steuergeräts gespeicherten Wert vor dem Nachfüllvorgang verglichen, wobei bei Abweichung des gemessenen NOx-Umsatzes vom gespeicherten Wert auf einen Fehler des Reduktionsmittels erkannt wird. Erfindungsgemäß werden durch das vorliegende Verfahren die beiden Hauptkriterien für eine ordnungsgemäße Ablaufroutine eines SCR-Katalysators miteinander verbunden. Durch den Sensor wird eine Kenngröße, vorzugsweise der Füllstand des Reduktionsmittels im Reduktionsmitteltank detektiert und in einem Steuergerät mit einer vorgegebenen Kenngröße verglichen. Es ist vorgesehen, einen Wert für den aktuellen Füllstand des Reduktionsmittels im Reduktionsmitteltank nach Abstellen des Motors zu ermitteln und diesen Wert am Anfang eines neuen Betriebszyklusses mit einem aktuellen Wert für den Füllstand im Reduktionsmitteltank zu vergleichen. Für den Fall, dass die beiden Werte voneinander abweichen, kann daraus geschlossen werden, dass der Tank wieder befüllt worden ist. Durch die routinemäßige Sensorüberwachung des Füllstands des Reduktionsmitteltanks wird eine wesentliche Voraussetzung für einen ordnungsgemäßen Betrieb des SCR-Katalysators hergestellt. Über die Qualität des Reduktionsmittels kann durch die Ermittlung des NOx-Umsatzes eine Aussage getroffen werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass für den Fall eines Nachfüllvorgangs an Reduktionsmittel der NOx-Umsatz zu einem definierten Betriebszeitpunkt ermittelt und mit einem zuvor im nicht flüchtigen Speicher eines Steuergeräts gespeicherten Wert vor dem Nachfüllvorgang verglichen wird. Bei Abweichung der Werte voneinander kann auf eine Qualitätsveränderung des Reduktionsmittels geschlossen werden.
  • Es ist bevorzugt, dass der NOx-Umsatz aus dem Verhältnis des zu ermittelnden NOx-Werts vor dem Abgasnachbehandlungssystem (NOxin) und nach dem Abgasnachbehandlungssystem (NOxout) bestimmt wird. Die genaue Ermittlung der NOx-Konzentration vor und nach dem Abgasnachbehandlungssystem ermöglicht eine ge naue und einfache Qualitätskontrolle der Katalysatortätigkeit und damit auch des eingesetzten Reduktionsmittels.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die NOxin- und NOxout-Werte durch im Abgasstrang eingebaute Sensoren ermittelt werden. Vorteilhaft an der Verwendung von Sensoren ist, dass diese zum einen wartungsfrei sind und zum anderen eine sehr genaue Konzentrationsbestimmung zulassen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, dass die NOxin- und NOxout-Werte durch im Steuergerät implementierte NOx-Kennfelder ermittelt werden. Die Konzentrationsbestimmung über Kennfelder weist den Vorteil auf, dass diese Bestimmung sehr kostengünstig vorgenommen werden. Dies gilt ebenso für die Bestimmung der NOxin- und NOxout-Werte durch plausibilisierte Berechnungsmodelle.
  • Es ist bevorzugt, dass das Reduktionsmittel eine wässrige Harnstoff-Lösung ist. Vorteilhaft an der Verwendung einer Harnstoff-Lösung ist, dass diese leicht handhabbar ist und keine Geruchsbelästigung darstellt.
  • Es ist des Weiteren vorgesehen, dass der Reduktionsmitteltank beheizbar ist. Durch einen beheizbaren Reduktionsmitteltank wird sichergestellt, dass während des Fahrzeugbetriebs kontinuierlich Reduktionsmittel in den Abgasstrang dosiert werden kann.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Füllstand im Reduktionsmitteltank mit mindestens einem Drucksensor bestimmt wird. Im Reduktionsmitteltank sind dazu zwei Drucksensoren vertikal voneinander beabstandet angeordnet. Die detektierte Druckdifferenz dieser beiden Drucksensoren wird als spezifische Kenngröße mit der Dichte des Reduktionsmittels als vorgegebene Kenngröße verglichen. Alternativ ist der Sensor als Druckdifferenzsensor ausgebildet. Im Reduktionsmitteltank werden erfindungsgemäß zwei Drucksensoren angebracht, die den Druck messen, den die über den Drucksensoren stehende Flüssigkeits säule ausübt. Ein Drucksensor wird hierbei am Boden des Reduktionsmitteltanks angeordnet und ein anderer Drucksensor in einem vertikal höheren Bereich. Die Differenz der beiden Drucksignale ist bei der konstanten Höhendifferenz der Drucksensoren der Dichte des Reduktionsmittels proportional. Sind zum Beispiel die beiden Drucksensoren in einem Höhenabstand von 30 cm angeordnet, ist die Druckdifferenz bei Betankung mit Wasser 3,00 Kilopascal. Bei einem vorgeschriebenen Dichtebereich der Harnstofflösung von 1,08 bis 1,10 g/cm3 beträgt die Druckdifferenz 3,24 bis 3,30 Kilopascal. Somit sind Befüllungen des Reduktionsmitteltanks mit Harnstofflösung und mit Wasser sicher unterscheidbar. Die exakte Bestimmung der Druckdifferenz könnte während des Fahrbetriebs wegen der Bewegung der Flüssigkeit zu Schwierigkeiten führen. Aus diesem Grund kann erfindungsgemäß als Druckdifferenz eine Mittelung mehrerer Messungen im zeitlichen Abstand voneinander herangezogen werden. Alternativ kann die Messung der Druckdifferenz nach Abstellen der Brennkraftmaschine oder nach Betanken des Reduktionsmittels erfolgen.
  • Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung erläutert.
  • Dabei zeigt:
  • 1 ein Diagramm des Füllstandes gegen die Zeit mit paralleler Darstellung des NOx-Umsatzes gegen die Zeit.
  • 1 zeigt in einem Diagramm die Auftragung des Füllstandes gegen die Zeit mit parallelem Verlauf des NOx-Umsatzes gegen die Zeit. Die Ermittlung einer erneuten Nachfüllung des Reduktionsmitteltanks erfolgt über die Überwachung des Ausgabewertes eines Sensors, insbesondere eines Füllstandsensors bzw. eines Drucksensors. Wenn dieser vom Wert Min auf den Wert zwischen Min + C_UREA_LEVEL_Min und Max geht, dann kann davon ausgegangen werden, dass der Tank wieder befüllt worden ist. Um diesen Vergleich durchführen zu können, soll am Ende eines jeden Betriebszyklusses nach Abschalten des Steuergeräts der aktuelle Stand des Reduktionsmitteltanks im nicht flüchtigen Speicher gespeichert werden, wenn die Nachfüllung des Reduktionsmitteltanks bei abgeschalteter Electronic Control Unit stattfindet. Dieser gespeicherte Wert wird am Anfang eines jeden Betriebszyklusses mit dem aktuellen Ausgabewert des Sensors verglichen. Wenn die Nachfüllung des Reduktionsmitteltanks festgestellt wird, wird während eines definierten Betriebspunktes des Motors der NOx-Umsatz gemessen und mit einem zuvor im nicht flüchtigen Speicher gespeicherten Wert verglichen. Die Berechnung des NOx-Umsatzes erfolgt über das Verhältnis zwischen dem NOx-Wert nach dem Abgasnachbehandlungssystem und dem NOx-Wert vor dem Abgasnachbehandlungssystem nach der Formel:
    Figure 00070001
  • Der Wert aus dem nicht flüchtigen Speicher stellt den NOx-Umsatz während des Betriebspunktes vor der Nachfüllung des Reduktionsmitteltanks dar. Der Betriebspunkt ist für die Abgastemperatur und den Abgasvolumenstrom durch einen definierten Wertebereich gekennzeichnet, so dass auch für den NOx-Umsatz bei einem funktionierenden Abgasnachbehandlungssystem ein bestimmtes Intervall eingehalten werden muss. Eine Abweichung des ermittelten NOx-Umsatzes nach einem Nachfüllvorgang des Reduktionsmitteltanks von diesem Intervall, also dem erwarteten Umsatzbereich, ist auf ein inaktives Reduktionsmittel zurückzuführen.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems, insbesondere für NOx-haltige Brennkraftmaschinen, bei dem zur Abgasnachbehandlung in das Abgas vor einem Katalysator ein Reduktionsmittel eindosiert wird und das Reduktionsmittel in einem Reduktionsmitteltank gespeichert wird, wobei zumindest ein Sensor eine Kenngröße des Reduktionsmittels aus dem Reduktionsmitteltank detektiert, dadurch gekennzeichnet, dass als Kenngröße ein Wert für den aktuellen Füllzustand des Reduktionsmittels im Reduktionsmitteltank nach Abstellen des Motors ermittelt und in einem nicht flüchtigen Speicher eines Steuergeräts gespeichert wird und dieser gespeicherte Wert am Anfang eines neuen Betriebszyklusses mit einem aktuellen Wert für den Füllstand im Reduktionsmitteltank verglichen wird, wobei für den Fall, dass ein Nachfüllvorgang an Reduktionsmittel festgestellt wird, der NOx-Umsatz zu einem definierten Betriebszeitpunkt ermittelt und mit einem zuvor im nicht flüchtigen Speicher eines Steuergeräts gespeicherten Wert vor dem Nachfüllvorgang verglichen wird und bei Abweichung des gemessenen NOx-Umsatzes vom gespeicherten Wert auf einen Fehler des Reduktionsmittels erkannt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der NOx-Umsatz aus dem Verhältnis des zu ermittelnden NOx-Wertes vor dem Abgasnachbehandlungssystem (NOxin) und einem zu ermittelnden NOx-Wert nach dem Abgasnachbehandlungssystem (NOxout) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die NOxin- und NOxout-Werte durch im Abgasstrang eingebaute Sensoren ermittelt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NOxin- und NOxout-Werte durch im Steuergerät implementierte NOx-Kennfelder ermittelt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NOxin- und NOxout-Werte durch plausibilisierte Berechnungsmodelle ermittelt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Reduktionsmittel eine wässrige Harnstoff-Lösung verwendet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein beheizbarer Reduktionsmitteltank verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstand des Reduktionsmitteltanks über einen Füllstandssensor ermittelt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstand des Reduktionsmitteltanks mit mindestens einem Drucksensor ermittelt wird.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2141332A1 (de) * 2007-04-25 2010-01-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abgasreinigungsvorrichtung für einen verbrennungsmotor
FR2967210A1 (fr) * 2010-11-05 2012-05-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procedes de controle et de determination d'une erreur lors du remplissage du reservoir de reduction catalytique selective, et vehicule correspondant
DE102011010507A1 (de) 2011-02-07 2012-08-09 Audi Ag Verfahren zum Überwachen eines Tanks für ein Reduktionsmittel in einem Kraftfahrzeug
DE102010000626B4 (de) * 2009-03-10 2017-04-06 Denso Corporation Abnormalitätsdiagnosevorrichtung für ein Abgasreinigungssystem und Abgasreinigungssystem
DE112010003873B4 (de) * 2009-09-30 2020-12-24 Cummins Inc. System, Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Qualität einer Nachbehandlungsflüssigkeit
DE102017126619B4 (de) 2016-11-14 2023-07-20 GM Global Technology Operations LLC Verfahren zum validieren von signalen, die von akustiksensoren erzeugt wurden

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19756251C1 (de) * 1997-12-17 1999-07-22 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Stickoxide im Abgas einer Verbrennungsanlage
US6363771B1 (en) * 1999-11-24 2002-04-02 Caterpillar Inc. Emissions diagnostic system
DE10254843A1 (de) * 2002-11-25 2004-06-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems
DE102004044825A1 (de) * 2004-09-16 2006-03-23 Deutz Ag Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19756251C1 (de) * 1997-12-17 1999-07-22 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Stickoxide im Abgas einer Verbrennungsanlage
US6363771B1 (en) * 1999-11-24 2002-04-02 Caterpillar Inc. Emissions diagnostic system
DE10254843A1 (de) * 2002-11-25 2004-06-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems
DE102004044825A1 (de) * 2004-09-16 2006-03-23 Deutz Ag Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2141332A1 (de) * 2007-04-25 2010-01-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abgasreinigungsvorrichtung für einen verbrennungsmotor
EP2141332A4 (de) * 2007-04-25 2011-01-26 Toyota Motor Co Ltd Abgasreinigungsvorrichtung für einen verbrennungsmotor
US8117834B2 (en) 2007-04-25 2012-02-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification device of internal combustion engine
DE102010000626B4 (de) * 2009-03-10 2017-04-06 Denso Corporation Abnormalitätsdiagnosevorrichtung für ein Abgasreinigungssystem und Abgasreinigungssystem
DE112010003873B4 (de) * 2009-09-30 2020-12-24 Cummins Inc. System, Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Qualität einer Nachbehandlungsflüssigkeit
FR2967210A1 (fr) * 2010-11-05 2012-05-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procedes de controle et de determination d'une erreur lors du remplissage du reservoir de reduction catalytique selective, et vehicule correspondant
DE102011010507A1 (de) 2011-02-07 2012-08-09 Audi Ag Verfahren zum Überwachen eines Tanks für ein Reduktionsmittel in einem Kraftfahrzeug
DE102011010507B4 (de) * 2011-02-07 2015-06-11 Audi Ag Verfahren zum Überwachen eines Tanks für ein Reduktionsmittel in einem Kraftfahrzeug
DE102017126619B4 (de) 2016-11-14 2023-07-20 GM Global Technology Operations LLC Verfahren zum validieren von signalen, die von akustiksensoren erzeugt wurden

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