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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Abgasnachbehandlungssystems der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Die
DE 102 54 843 A1 beschreibt ein Verfahren zum Überwachen eines Abgasnachbehandlungssystems, bei welchem zum Nachbehandeln einem Abgas ein Reduktionsmittel zudosiert werden kann. Das Abgasnachbehandlungssystem kann ein Harnstoff-SCR-System (SCR = selective catalytic reduction) für Dieselmotoren umfassen, bei welchem zur Minderung von NO
x-Emissionen dem Abgas eine wässrige Harnstofflösung zudosiert und in einem SCR-Katalysator umgesetzt wird. Wird die zudosierte Menge der Harnstofflösung verändert und ändert sich ein Signal eines Abgassensors nicht wie erwartet, so wird auf Vorliegen eines Fehlers entschieden. Hierbei kann ein schwer wiegender Fehler von einem weniger schwer wiegenden Fehler unterschieden werden.
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Die
DE 199 07 669 C1 betrifft ein Verfahren zur Korrektur des Wassereinflusses auf das Signal eines NH
3-Sensors. Hierzu erfolgen eine Bestimmung einer Null-Linie des Sensors und eine anschließende Funktionskontrolle der eingesetzten Sensorik und des Abgasreinigungssystems. Mit der Funktionskontrolle kann unterschieden werden, ob eine aufgetretene Störung durch einen Fehler im SCR-System oder in der Sensorik verursacht wurde. Die Funktionskontrolle und damit die Fehlerunterscheidung erfolgt dabei nach Beginn der Dosierung von NH
3.
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Die
DE 10 2006 041 135 A1 betrifft ein Betriebsverfahren eines SCR-Katalysator-Systems. Dabei kann eine Diagnose des SCR-Katalysators vorgesehen sein, was durch Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrads geschieht. Hierbei ist eine Reduktionsmitteldosierung eingeschaltet. Wird eine Katalysatorverschlechterung ermittelt, ist vorgesehen die gesamte NH
3-Speichermenge zu desorbieren und zu bestimmen. Ist die NH
3-Speichermenge optimal, der NOx-Umwandlungswirkungsgrad aber immer noch verschlechtert, so kann bestimmt werden, dass einer der verwendeten NOx-Sensoren verschlechtert ist. Eine Bestimmung eines Sensordefekts erfolgt anhand des NOx-Umwandlungswirkungsgrads.
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Die
DE 196 46 646 A1 betrifft Betriebsverfahren eines SCR-Systems, bei welchem die einem Speicher entnommene Reduktionsmittelmenge mit einer Reduktionsmitteldosiermenge verglichen wird. Auf diese Weise können Lecks im Vorratstank sowie Fehlfunktionen der Dosiereinheit erkannt werden.
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Die
WO 2007/037730 A1 betrifft eine Diagnose eines SCR-Abgasnachbehandlungssystems. Dabei wird eine Diagnoseroutine zur Ermittlung der Ursache einer festgestellten erhöhten NOx-Endrohremission durchgeführt. Vor Starten der Diagnoseroutine wird sichergestellt, dass sich Harnstoff in der als Reduktionsmittel verwendeten Lösung befindet und dass der hinter dem SCR-Katalysator angeordnete NOx-Sensor korrekt funktioniert. Mit der Diagnoseroutine wird ermittelt, ob der Katalysator deaktiviert ist und/oder das Dosiersystem verstopft ist. Zur Durchführung der Diagnoseroutine wird ein bestimmter Lastbereich für den Motor eingestellt und die Harnstoffdosierung von einem anfänglich normalen Wert aus erhöht. Die dabei erhaltenen NOx-Sensorsignalwerte werden miteinander verglichen und basierend auf dem Vergleichsergebnis auf einen deaktivierten Katalysator oder ein verstopftes Harnstoff-Dosiersystem geschlossen.
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Die
US 2007/0079597 A1 betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines SCR-Abgasnachbehandlungssystems, bei welchem Signale ausgegeben werden, welche zumindest angeben, ob der SCR-Katalysator bzw. der Abgassensor bzw. das SCR-Dosiersystem verschlechtert ist. Bei dem Verfahren wird entweder mit einer gesteuerten oder einer geregelten Harnstoffdosierung gearbeitet und eine Bestimmung der möglichen ersten Ursache eines Defekts des Abgassensors bei abgeschalteter Dosierung der Harnstofflösung vorgenommen.
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Als nachteilig bei derartigen Verfahren ist der Umstand anzusehen, dass der Fehler nicht in einer Art und Weise identifiziert wird, welche ein eindeutiges Zuordnen zu einer Fehlerklasse mit einer jeweils spezifischen Ursache ermöglicht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Prüfen eines Abgasnachbehandlungssystems der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem bzw. mittels welcher eine Ursache für eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes in verbesserter Weise identifizierbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Prüfen eines Abgasnachbehandlungssystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prüfen eines Abgasnachbehandlungssystems umfassend eine Harnstoff-SCR-System mit einem SCR-Katalysator, in welchem eine wässrige Harnstofflösung als Reduktionsmittel zur Nachbehandlung eines Abgases vorgesehen ist, wird zunächst eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes festgestellt. Anschließend wird auf ein Ändern einer zudosierten Menge der Harnstofflösung hin ein Messwert mittels eines Abgassensors ermittelt. In einem folgenden Schritt wird eine Kennzahl unter Einbeziehung des vorher ermittelten Messwertes berechnet und eine mögliche Ursache für die Überschreitung des Emissionsgrenzwertes anhand eines Vergleichs der Kennzahl mit einem ersten Prüfschwellenwert bestimmt.
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Beispielhafte Ursachen für eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes sind eine höher als erwartet ausfallende tatsächlichen Roh-Emission einer Verbrennungskraftmaschine oder ein Defekt des Abgassensors. Unter einer Roh-Emission ist dabei eine Abgasemission vor der Abgasnachbehandlung zu verstehen. Weitere Ursachen können in Form einer Minderdosierung des Reduktionsmittels, eines Vorliegens des Reduktionsmittels in fehlerhafter, beispielsweise verunreinigter oder mehr als handelsüblich verdünnter Qualität oder eines Defekts eines SCR-Katalysators, welcher das Reduktionsmittel nicht beziehungsweise weniger weitgehend umzusetzen vermag, gegeben sein. Unter einer Minderdosierung ist dabei eine Abweichung zwischen einer in einem Steuergerät errechneten Reduktionsmittelmenge und der tatsächlich vorliegenden Reduktionsmittelmenge zu verstehen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist somit eine Ursache für eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes in verbesserter Weise identifizierbar.
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Beim Bestimmen einer möglichen Ursache für die Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes wird unterschieden zwischen ersten Ursachen, die von einer Dosierung des Reduktionsmittels unabhängig sind, und zweiten Ursachen, die von einer Dosierung des Reduktionsmittels abhängig sind. Beispiele für erste Ursachen sind erhöhte Werte einer tatsächlichen Roh-Emission einer Verbrennungskraftmaschine oder ein Defekt des Abgassensors. Beispiele für zweite Ursachen sind eine Minderdosierung des Reduktionsmittels, ein Vorliegen des Reduktionsmittels in fehlerhafter, beispielsweise verunreinigter oder mehr als handelsüblich verdünnter, Qualität oder ein Defekt des SCR-Katalysators. Eine Bestimmung der möglichen ersten Ursache eines Defekts des Abgassensors wird bei abgeschalteter Dosierung der Harnstofflösung vorgenommen. Durch die Unterscheidung zwischen dosierunabhängigen ersten Ursachen und dosierabhängigen zweiten Ursachen ist eine Einleitung von gezielten Gegenmaßnahmen erleichtert.
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Zur weiteren Eingrenzung einer zweiten Ursache für eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes wird eine Regelung aktiviert und eine zeitliche Änderung eines Regelfaktors bewertet. Dadurch ist es möglich, die vom Dosieren des Reduktionsmittels abhängige Ursache für die Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes genauer einzugrenzen und einer weiteren Klassifikation zuzuordnen. Beispielsweise kann auf diese Weise zwischen einem Fehler im Harnstoff-SCR-System und anderen Fehlfunktionen unterschieden werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird im Anschluss an eine erste Prüfung, bei der geprüft wird, ob eine erste Ursache für eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes vorliegt, eine zweite Prüfung vorgenommen, bei der geprüft wird, ob eine zweite Ursache für eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes vorliegt. Dies ermöglicht eine genauere Bestimmung der Ursache oder der Ursachen für die Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur weiteren Eingrenzung einer ersten Ursache für eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwerts die Kennzahl mit einem zweiten Prüfschwellwert verglichen. Der zweite Prüfschwellwert ist dabei bevorzugt betragsmäßig größer als der erste Prüfschwellwert. Auf diese Weise lassen sich dosierunabhängige erste Ursachen für die Überschreitung genauer eingrenzen und weiteren Klassifikationen zuordnen.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn ein Wirkungsgrad des Abgasnachbehandlungssystems berechnet und insbesondere als Funktion der Zeit ermittelt wird. Ein Auswerten einer zeitlichen Änderung des Wirkungsgrades ermöglicht es, einen Fehler in einem Harnstoff-SCR-System weiter einzugrenzen. So kann zum Beispiel unterschieden werden, ob ein Fehler im Harnstoff-SCR-System auf einer Fehldosierung oder auf einem Defekt eines SCR-Katalysators beruht.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die zudosierte Menge des Reduktionsmittels zur Bestimmung einer möglichen ersten Ursache oder zweiten Ursache für die Überschreitung des Emissionsgrenzwertes herangezogen. Dadurch ist es möglich, bei der Bestimmung einer Ursache für die Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes zwischen einer fehlerhaften Qualität des Reduktionsmittels und einer Minderdosierung zu unterscheiden.
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Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prüfen des Abgasnachbehandlungssystems beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile gelten, soweit anwendbar, auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen des Abgasnachbehandlungssystems.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
- 1: ein schematisiertes Flussdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Prüfen eines Abgasnachbehandlungssystems;
- 2: NOx-Emissionswerte sowie Werte einer Kennzahl als Funktionen der Zeit;
- 3: Werte einer Kennzahl sowie eines Wirkungsgrades des Abgasnachbehandlungssystems als Funktionen der Zeit;
- 4: ein schematisiertes Flussdiagramm einer Gegenmaßnahme, welche nach Identifizieren eines defekten Abgassensors ergriffen wird; und
- 5: ein schematisiertes Flussdiagramm einer Gegenmaßnahme, welche nach Identifizieren eines weiteren Fehlers ergriffen wird.
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Ein Abgasnachbehandlungssystem zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem Dieselmotor, umfasst vorliegend ein Harnstoff-SCR-System (SCR = selective catalytic reduction) zur Minderung von NOx-Emissionen. Das Harnstoff-SCR-System kann als aktives SCR-System oder als passives SCR-System ausgeführt sein. Bei einem aktiven SCR-System wird ein Reduktionsmittel einem Abgasstrom vor einem Eintritt in einen Katalysator zugeführt, während bei einem passiven SCR-System im Abgas vorhandene Kohlenwasserstoffe als Reduktionsmittel vorgesehen sind. Das Abgasnachbehandlungssystem kann im Rahmen einer On-Board-Diagnose (OBD) geprüft werden. Überschreiten die NOx-Emissionen gesetzlich festgelegte Grenzwerte, folgen den erhöhten NOx-Emissionen Sanktionen in Form eines Ansteuerns von Warnlampen und/oder einer Reduzierung eines Drehmoments des Dieselmotors. Wird durch Prüfen des Abgasnachbehandlungssystems eine dem Überschreiten der NOx-Emissionen zugrunde liegende Ursache identifiziert, können spezifische Gegenmaßnahmen ergriffen werden.
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In 1 ist ein Verfahren zum Prüfen des Abgasnachbehandlungssystems schematisch dargestellt. Das Verfahren wird aktiviert, wenn im Vorfeld von einem hier nicht näher dargestellten Überwachungssystem eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes festgestellt wird. Auf ein Aktivieren 10 einer Prüffunktion hin erfolgt ein Ändern 12 einer zudosierten Menge einer wässrigen, handelsüblichen Harnstofflösung, beispielsweise nach DIN 70070. Eine vorliegend nicht dargestellte Dosiereinrichtung wird hierbei abgeschaltet beziehungsweise auf eine Dosierung einer Null-Menge geschaltet, so dass einem vorliegend nicht dargestellten SCR-Katalysator keine oder nur eine unwesentliche Menge einer Harnstofflösung zugeführt wird. Ein Ermitteln 14 von Messwerten der NOx-Emissionen erfolgt durch einen nach dem SCR-Katalysator in einem Abgasstrom angeordneten vorliegend nicht dargestellten Abgassensor. Der Abgassensor besitzt vorliegend eine Querempfindlichkeit gegenüber NH3. Vom Abgassensor wird also im SCR-Katalysator nicht umgesetztes NH3 als eine Erhöhung der NOx-Emission erfasst.
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Der Abgassensor misst somit nach Umsatz einer im SCR-Katalysator sich befindenden Restmenge an Harnstofflösung eine NOx-Roh-Emission des Dieselmotors. Die Messwerte der NOx-Roh-Emission werden zum Berechnen 16 einer Kennzahl K4 herangezogen. Die Kennzahl K4 wird über ein definiertes Zeitintervall gemittelt.
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In 2 ist ein Fall dargestellt, bei welchem die beim Ermitteln 14 von Messwerten festgestellten NOx-Emissionswerte nicht vom Abgasnachbehandlungssystem erwarteten Werten 21 der NOx-Roh-Emission entsprechen. Die erwarteten Werte 21 der NOx-Roh-Emission werden vorliegend berechnet. In einem derartigen Fall wird mittels der Prüffunktion durch Vergleichen 22 des in einem definierten Zeitintervall bestimmten Mittelwertes der Kennzahl K4 mit einem ersten Prüfschwellenwert PSW 1 festgestellt, ob in dem Zeitintervall der Mittelwert der Kennzahl K4 den ersten Prüfschwellenwert PSW 1 überschreitet. In diesem Fall wird auf Vorliegen einer vom Dosieren der Harnstofflösung unabhängigen Ursache für die Überschreitung des Emissionsgrenzwertes erkannt und es erfolgt eine entsprechende Prüfung 24. Mögliche dosierunabhängige Ursachen sind eine gegenüber den erwarteten Werten 21 der NOx-Roh-Emission erhöhte Roh-Emission des Dieselmotors oder ein Defekt des Abgassensors.
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Die Prüfung 24 auf eine vom Dosieren unabhängige Ursache umfasst zunächst ein Überwachen 28 eines Fehlerspeichers eines Luftfeuchtesensors. Ist in dem Fehlerspeicher ein Fehler eingetragen, so wird als Ursache für die Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes eine erhöhte NOx-Roh-Emission 46 identifiziert. Anschließend wird die Prüfung wie später genauer erläutert fortgesetzt, indem eine Prüfung 26 auf ein Vorliegen einer weiteren, dosierabhängigen Ursache vorgenommen wird. Ist in dem Fehlerspeicher des Luftfeuchtesensors jedoch kein Fehler eingetragen, erfolgt ein Vergleichen 30 der in dem Zeitintervall ermittelten Werte der Kennzahl K4 mit einen zweiten Prüfschwellenwert PSW 2, der bevorzugt größer ist als der erste Prüfschwellenwert PSW 1. In 2 sind beispielhaft Werte der Kennzahl K4 dargestellt, welche in einem Fall größer und in einem anderen Fall kleiner sind als der zweite Prüfschwellenwert PSW 2. Überschreiten die Werte der Kennzahl K4 den zweiten Prüfschwellenwert PSW 2, so wird als Ursache für die Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes ein Defekt 32 des Abgassensors identifiziert, was zum Beenden 20 der Prüffunktion führt. Diese Ursachenbestimmung basiert auf der Überlegung, dass ein defekter NOx-Sensor eine erhebliche Abweichung aufweisen muss, damit das Überwachungssystem im Vorfeld ein Überschreiten eines NOx-Grenzwerts erkennt, so dass eine Aktivierung 10 des Verfahrens erfolgt. Erfolgt dann eine Änderung 12 oder eine Unterdrückung einer zudosierten Menge des Reduktionsmittels, so sind unplausibel hohe Messwerte zu erwarten, die die zweite Prüfschwelle PSW2 überschreiten. Im Vergleich dazu sind derart hohe Abweichungen bei einer Verwendung von Biodiesel nicht zu erwarten.
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Liegen, wie in 2 gezeigt, in dem Zeitintervall Werte der Kennzahl K4 oberhalb des ersten Prüfschwellenwertes PSW1 und unterhalb des zweiten Prüfschwellenwertes PSW2, so wird als dosierunabhängige Ursache für die Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes eine erhöhte NOx-Roh-Emission 46 identifiziert.
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Eine mögliche Ursache für eine erhöhte NOx-Roh-Emission 46 kann in Form einer Verwendung von Biodiesel nach DIN EN 14214 anstelle von Diesel nach DIN EN 590 gegeben sein. Da die Werte des Regelfaktors R4 unter Einbeziehung von Messwerten berechnet werden, kann eine Abweichung von beispielsweise bis zu 10 % von einem Mittelwert toleriert werden.
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Anschließend wird die Prüfung wie nachfolgend näher erläutert fortgesetzt, indem eine Prüfung 26 auf Vorliegen einer weiteren, dosierabhängigen Ursache durchgeführt wird.
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Liegen in dem betrachteten Zeitintervall Werte der Kennzahl K4 unterhalb des ersten Prüfschwellenwerts PSW 1, so wird beim Vergleichen 22 auf Vorliegen einer vom Dosieren abhängigen Ursache für die Überschreitung des Emissionsgrenzwertes erkannt. Dosierabhängige Ursachen können zum Beispiel in Form einer Minderdosierung des Harnstofflösung, eines Vorliegens der Harnstofflösung in fehlerhafter Qualität oder eines Defekts des SCR-Katalysators gegeben sein. In diesem Fall wird eine entsprechende Prüfung 26 eingeleitet, indem zunächst eine Regelung 34 aktiviert wird. Hierbei wird anhand von erwarteten NOx-Roh-Emissionen und anhand eines erwarteten Katalysator-Wirkungsgrades eine erwartete Emission nach dem Katalysator berechnet, eine in 2 dargestellte so genannte Zielemission 21. Die Zielemission 21 wird mit dem Signal eines Abgassensors verglichen. Aus einer Abweichung dieser beiden Signale erfolgt anschließend eine Berechnung 36 eines zeitabhängigen Regelfaktors R4, der nachfolgend zum Regeln 38 der Dosiereinrichtung herangezogen wird. Der Berechnungsalgorithmus zur Bestimmung des Regelfaktors R4 kann dabei identisch sein mit dem Berechnungsalgorithmus zur Bestimmung der Kennzahl K4. Zur Prüfung 40 des Harnstoff-SCR-Systems wird die zeitliche Änderung des Regelfaktors R4 betrachtet. Sind die Werte des Regelfaktors R4, wie in 3 dargestellt, in einem definierten Zeitintervall im Wesentlichen konstant, so wird eine weitgehende Fehlerfreiheit 42 des Harnstoff-SCR-Systems festgestellt. Dieser Fall kann eintreten, wenn ein Fehler während des Funktionsablaufs geheilt wurde.
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Wird beim Ermitteln 40 von Werten des Regelfaktors R4 als Funktion der Zeit festgestellt, dass die Werte des Regelfaktors R4 in dem definierten Zeitintervall nicht im Wesentlichen konstant sind, sondern wie in 3 dargestellt beispielsweise ansteigen, so wird auf einen Fehler 50 im Harnstoff-SCR-System geschlossen. Um eine derartige, vom Dosieren abhängige Ursache für die Überschreitung des Emissionsgrenzwertes näher einzugrenzen, wird ein Wirkungsgrad W des Abgasnachbehandlungssystems als Funktion der Zeit berechnet.
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Werden in dem definierten Zeitintervall Werte des Wirkungsgrades W ermittelt, welche wie in 3 beispielhaft anhand einer Kurve W (t) ≈ Null dargestellt in einem festgelegten Toleranzbereich schwanken, so liegt eine extreme Fehldosierung 54 der Harnstofflösung vor. Der Toleranzbereich ist dabei durch eine obere Schwelle B und eine untere Schwelle C definiert. Die extreme Fehldosierung 54 kann eine extreme Verdünnung der Harnstofflösung bzw. eine mechanisch bedingte Minderdosierung, etwa eine Verengung in einem Zudosierelement, zur Ursache haben.
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Übersteigen die Werte des Wirkungsgrades W, wie in 3 beispielhaft dargestellt, die obere Schwelle B, so liegt eine geringfügige Fehldosierung 56 vor, welche durch eine geringfügige Verdünnung der Harnstofflösung bzw. durch eine regelungstechnisch bedingte Minderdosierung verursacht sein kann. Fallen die Werte des Wirkungsgrades W, wie ebenfalls in 3 beispielhaft dargestellt, unter die untere Schwelle C, wird als Fehler ein Defekt 58 des SCR-Katalysators identifiziert und das Beenden 20 der Prüffunktion ausgelöst. Durch den Defekt 58 des SCR-Katalysators kann dieser zudosiertes NH3 nicht umsetzen, nicht umgesetztes NH3 wird vom Abgassensor als eine Erhöhung der NOx-Emission erfasst. Daraufhin wird mehr NH3 zudosiert.
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Zum Unterscheiden, ob die extreme Fehldosierung 54 bzw. die geringfügige Fehldosierung 56 eine fehlerhafte Qualität 62 der Harnstofflösung oder eine Minderdosierung 64 zur Ursache hat, wird ein Zudosierstrom 60 der Harnstofflösung als Funktion der Zeit ermittelt. Liegt der Zudosierstrom 60 der Harnstofflösung, d.h. die in einem Zeitintervall zudosierte Menge, in einem erwarteten Bereich, so wird als Ursache für die vom Abgassensor ermittelte erhöhte NOx-Emission die fehlerhafte Qualität 62 der Harnstofflösung identifiziert. Ist dagegen der Zudosierstrom 60 der Harnstofflösung geringer als erwartet, so wird als Fehler die Minderdosierung 64 identifiziert.
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Je nach identifiziertem Fehler werden unterschiedliche Gegenmaßnahmen ergriffen, welche Aktionen wie Prüfprozesse, Berechnungsänderungen und/oder Regelungen sowie eine Erkennung einer Fehlerheilung umfassen. Die Gegenmaßnahmen werden nur dann deaktiviert, wenn eine Ursache erhöhter NOx-Emissionen nicht mehr vorliegt.
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In 4 ist ein schematisiertes Flussdiagramm der Gegenmaßnahme dargestellt, welche nach Identifizieren des Defekts 32 des Abgassensors ergriffen wird. Hier wird nicht in das Harnstoff-SCR-System eingegriffen, da eine Veränderung einer Dosiermengenberechnung bei Defekt 32 des Abgassensors unter ansonsten gleichbleibenden Randbedingungen zu einer geringeren Reduzierung der NOx-Emissionen führen würde. Es erfolgt eine Abfrage 66, ob ein vom Abgassensor gemessener NOx-Messwert einen Grenzwert GW unterschreitet. Ist dies der Fall, so wird von einer Fehlerheilung 68, beispielsweise durch Austausch oder Reparatur des Abgassensors, ausgegangen. Die normale Dosierstrategie 70 wird aktiviert und es erfolgt ein Betreiben 72 des Harnstoff-SCR-Systems entsprechend einer durch die Dosierstrategie 70 neu bestimmten Zudosierung. Die Dosierstrategie 70 kann dabei eine Regelung enthalten. Ist der Grenzwert GW nicht unterschritten, wird in der Gegenmaßnahme auf Beibehalten 74 der Zudosierung an Harnstofflösung entschieden.
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Eine Gegenmaßnahme, welche bei Identifizieren der Fehler Erhöhte NOx-Roh-Emission 46, fehlerhafte Qualität 62 der Harnstofflösung bzw. Minderdosierung 64 eingeleitet wird, ist im Flussdiagramm in 5 schematisiert dargestellt. Auf das Aktivieren der Regelung 34 erfolgt das Berechnen 36 des Regelfaktors R4 zum Regeln und das Regeln 38 der Dosiereinrichtung wie in dem Verfahren zum Prüfen des Abgasnachbehandlungssystems gemäß 1 beschrieben. Dies resultiert in einem Erhöhen der Zudosierung an Harnstofflösung. Es erfolgt ein Prüfen 76 der als Funktion der Zeit ermittelten Werte des Regelfaktors R4 darauf, ob sich die Werte des Regelfaktors R4 in einem definierten Zeitintervall um einen definierten Kennwert KW ändern. Ist dies der Fall, wird auf Fehlerheilung erkannt. Es erfolgt ein Reduzieren 78 der Zudosierung und ein Betreiben 80 des Harnstoff-SCR-Systems entsprechend der neu bestimmten Zudosierung. Liegt keine Fehlerheilung vor, so ist weiterhin die erhöhte Zudosierung erforderlich und es wird auf Beibehalten 82 der erhöhten Zudosierung beim Betreiben 80 des Harnstoff-SCR-Systems entschieden.
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Die erhöhte Zudosierung wird bei einer Berechnung eines NH3-Füllstands des SCR-Katalysators berücksichtigt. Der NH3-Füllstand des SCR-Katalysators wird unter Einbeziehung der zudosierten Menge der Harnstofflösung berechnet. Beispielsweise bei Vorliegen einer mehr als handelsüblich verdünnten Harnstofflösung wird der Regelfaktor R4 in die Berechnung des NH3-Füllstands beim Berücksichtigen der zudosierten Menge mit einbezogen.
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Durch das beschriebene Verfahren zum Prüfen des Abgasnachbehandlungssystems sind somit Ursachen für eine Überschreitung eines Emissionsgrenzwertes im Wesentlichen durch Rechenoperationen unter Einbeziehung von Messwerten des Abgassensors identifizierbar. Es kann durch Anwendung des Verfahrens die zu dosierende Menge an Harnstofflösung korrekt berechnet, ein Überschreiten der gesetzlich festgelegte Grenzwerte der NOx-Emissionen rückgängig gemacht und ein Auslösen von Sanktionen vermieden werden. Zudem können die identifizierten Fehler in einem Fehlerspeicher festgehalten werden. Identifizierte Fehler sind so bei einer Reparatur des Abgasnachbehandlungssystems einfach zu berücksichtigen.
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Selbstverständlich kann das vorliegend beschriebene Verfahren zum Prüfen des Abgasnachbehandlungssystems durch Einbeziehen alternativer oder ergänzender Sensoren modifiziert werden. So kann ein weiterer Abgassensor zum direkten Messen der NOx-Roh-Emission einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen sein. Ergänzend oder alternativ kann ein Kraftstoffsensor vorgesehen sein, mittels welchem eine kraftstoffspezifische NOx-Roh-Emission der Verbrennungskraftmaschine zu ermitteln ist. Ebenso kann ein Abgassensor zum Erfassen von NH3-Emissionen zum Identifizieren eines defekten SCR-Katalysators eingesetzt werden.
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Des weiteren können Rechenoperationen, beispielsweise zum Berechnen der Kennzahl K4, des Regelfaktors R4, des Wirkungsgrades W, und/oder der Prüfschwellenwerte PSW1 bzw. PSW2, des Kennwerts KW sowie gegebenenfalls weiterer Rechenwerte so modifiziert werden, dass ein in dem Ausführungsbeispiel beschriebenes Über- bzw. Unterschreiten der Prüfschwellenwerte PSW1 beziehungsweise PSW2 und anderer Rechenwerte beispielhaft für ein auswertbares Abweichen von den Prüfschwellenwerten und Rechenwerten anzusehen ist.
