DE102007044611A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem SCR-System wird ein Verlauf eines Feed-Verhältnisses (ALPHA) ermittelt, das ein Verhältnis aus Stickoxiden zu einem Reduktionsmittel repräsentiert. Ein Verlauf eines Messsignals (EG_SIG) einer Abgassonde stromabwärts eines SCR-Katalysators des SCR-Systems wird ermittelt. Abhängig von je einem Gradienten (ALPHA_GRD; EG_GRD) der beiden Verläufe wird ein Betriebszustand des SCR-Systems festgestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem SCR-System. Ein Verlauf eines Feed-Verhältnisses wird ermittelt. Das Feed-Verhältnis repräsentiert ein Verhältnis aus Stickoxiden zu einem Reduktionsmittel. Ferner wird ein Verlauf eines Messsignals einer Abgassonde stromabwärts eines SCR-Katalysators des SCR-Systems ermittelt.
  • Falls eine Brennkraftmaschine im Magerbetrieb betrieben wird, enthält deren Abgas vermehrt Stickoxide gegenüber einem Fettbetrieb oder einem stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine. In Verbindung mit Harnstoff, insbesondere mit Ammoniak, der in einer chemischen Reaktion aus dem Harnstoff hervorgeht, können die Stickoxide in einem SCR-Katalysator zu Stickstoff und Wasserstoff reagieren, die natürlich in unserer Atmosphäre enthalten und nicht umweltschädlich und nicht gesundheitsschädlich sind. Somit können die umweltschädlichen und gesundheitsschädlichen Stickoxide des Abgases durch das Einsbringen des Harnstoffs stromaufwärts eines SCR-Katalysators in den Abgastrakt stark reduziert werden. Eine Überdosierung des Harnstoffs führt jedoch zu einer starken Geruchsbelästigung. Daher ist es wichtig, dass abhängig von den in dem Abgas enthaltenen Stickoxiden vorzugsweise immer genau die richtige Menge an Harnstoff dem Abgas zugemessen wird. Alternativ zu dem Harnstoff kann Ammoniak aus einem Komplexsalz gewonnen werden, das zu diesem Zweck erwärmt wird, wodurch gasförmiger Ammoniak gasförmig freigegeben wird.
  • Ein Feed-Verhältnis (siehe Forschungsbericht FZKA-BWPLUS, Verfahrenstechnische Optimierung eines Ammoniak-Generators zur Bereitstellung von NH3 für die katalysierte Stickoxid-Minderung in Diesel-Motorabgasen) beschreibt eine Eingangs konzentration von Ammoniak und Stickoxiden. Bei stöchiometrischer Dosierung von Ammoniak und den Stickoxiden ist das Feed-Verhältnis gleich eins.
  • Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die einfach eine Diagnose eines SCR-Systems der Brennkraftmaschine ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer, ein SCR-System aufweisende Brennkraftmaschine. Ein Feed-Verhältnis repräsentiert ein Verhältnis aus Stickoxiden zu einem Reduktionsmittel. Ein Verlauf des Feed-Verhältnisses wird ermittelt. Ein Verlauf eines Messsignals einer Abgassonde stromabwärts eines SCR-Katalysators des SCR-Systems wird ermittelt. Abhängig von je einem Gradienten der beiden Verläufe wird ein Betriebszustandszustand des SCR-Systems festgestellt.
  • Die Feststellung des Betriebszustandes ermöglicht einfach eine Diagnose des SCR-Systems. Ferner ermöglicht die Feststellung des Betriebszustands eine Überwachung, Steuerung und/oder Regelung des SCR-Systems. Das SCR-System umfasst den SCR-Katalysator und eine Zumessvorrichtung zum Zumessen des Reduktionsmittels. Die Zumessvorrichtung umfasst beispielsweise einen Reduktionsmittel-Vorratsbehälter und/oder ein Reduktionsmittel-Einspritzventil und/oder Leitungen, die den Reduktionsmittel-Vorratsbehälter mit dem Reduktionsmittel-Einspritzventil verbinden. Die Diagnose umfasst ein Erkennen, ob aktuell Reduktionsmittel zugemessen wird, ob aktuell Reduktionsmittel in steigendem Maße zugemessen wird und/oder ob zuviel Reduktionsmittel zugemessen wird, so dass der SCR-Katalysator durchbricht und stromabwärts des SCR-Katalysators Reduktionsmittel auftritt. Das Feed-Verhältnis aus Stickoxi den zu Reduktionsmittel ist so normiert, dass das Feed-Verhältnis gleich eins ist, wenn einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine genau so viel Reduktionsmittel zugemessen wird, dass alle Stickoxide des Abgases in dem SCR-Katalysator zu unbedenklichem Stickstoff und Wasserstoff reagieren können.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Betriebszustand des SCR-Systems festgestellt, indem bei einer zeitlichen Korrelation eines positiven Gradienten des Verlaufs des Messsignals der Abgassonde und eines positiven Gradienten des Verlaufs des Feed-Verhältnisses auf den Reduktionsmitteldurchbruch bei dem SCR-Katalysator erkannt wird. Dies trägt besonders einfach dazu bei, den Betriebszustand des SCR-Systems festzustellen. Aufgrund des positiven Gradienten des Verlauf des Feed-Verhältnisses kann zusätzlich auf ein aktuelles Zumessen des Reduktionsmittels und/oder auf ein zunehmendes Zumessen des Reduktionsmittels erkannt werden. Falls dies nicht mit einer Ansteuerung eines Stellglieds zum Zumessen des Reduktionsmittels korrespondiert, kann auf eine Fehlfunktion des SCR-Systems erkannt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Betriebszustand des SCR-Systems festgestellt, indem bei einer zeitlichen Korrelation eines positiven Gradienten des Verlaufs des Messsignals der Abgassonde und eines negativen Gradienten des Verlaufs des Feed-Verhältnisses auf keinen Reduktionsmitteldurchbruch bei dem SCR-Katalysator erkannt wird. Dies trägt besonders einfach dazu bei, den Betriebszustand des SCR-Systems festzustellen. Aufgrund des negativen Gradienten des Verlaufs des Feed-Verhältnisses kann zusätzlich auf ein aktuell unterbundenes Zumessen des Reduktionsmittels und/oder auf ein Abnehmen des Zumessens des Reduktionsmittels erkannt werden. Falls dies nicht mit einer Ansteuerung eines Stellglieds zum Zumessen des Reduktionsmittels korrespondiert, kann auf eine Fehlfunktion des SCR-Systems erkannt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Betriebszustand des SCR-Systems festgestellt, indem bei einer zeitlichen Korrelation eines negativen Gradienten des Verlaufs des Messsignals der Abgassonde und eines positiven Gradienten des Verlaufs des Feed-Verhältnisses auf keinen Reduktionsmitteldurchbruch bei dem SCR-Katalysator erkannt wird. Dies trägt einfach dazu bei, das SCR-System zu diagnostizieren.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Brennkraftmaschine,
  • 2 Messsignale von Abgassonden,
  • 3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Erkennen eines Reduktionsmittelsdurchbruchs eines SCR-Katalysators der Brennkraftmaschine,
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Diagnostizieren eines SCR-Systems der Brennkraftmaschine,
  • 5 erste Diagramme,
  • 6 zweite Diagramme.
  • Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Eine Brennkraftmaschine (1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst bevorzugt eine Drosselklappe 5, einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Z1 über einen Einlasskanal in einen Brennraum 9 des Motorblocks 2 geführt ist. Der Brennraum 9 kommuniziert abhängig von einer Schaltstellung eines Gaseinlassventils 12 mit dem Ansaugtrakt 1 und abhängig von einer Schaltstellung eines Gasauslassventils 13 mit dem Abgastrakt 4. Der Motorblock 2 umfasst eine Kurbelwelle 8, die über eine Pleuelstange 10 mit dem Kolben 11 des Zylinders Z1 gekoppelt ist. Die Brennkraftmaschine umfasst mehrere Zylinder Z1–Z4. Die Brennkraftmaschine kann aber auch jede beliebige größere Anzahl von Zylindern Z1–Z4 umfassen. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine oder ein mager laufender Otto-Motor mit Direkteinspritzung und bevorzugt in einem Kraftfahrzeug angeordnet.
  • In dem Zylinderkopf 3 ist bevorzugt ein Kraftstoff-Einspritzventil 18 angeordnet. Alternativ kann das Kraftstoff-Einspritzventil 18 auch in dem Saugrohr 7 angeordnet sein. Falls die Brennkraftmaschine keine Dieselbrennkraftmaschine ist, ist in dem Zylinderkopf 3 vorzugsweise eine Zündkerze angeordnet.
  • In dem Abgastrakt 4 ist ein SCR-System angeordnet. Das SCR-System umfasst eine Mischvorrichtung 21, einen SCR-Katalysator 23, ein Harnstoff-Einspritzventil 20 und vorzugsweise einen Reduktionsmittel-Vorratsbehälter, beispielsweise einen Harnstofftank, und eine Harnstoffpumpe, die das Harnstoff-Einspritzventil 20 mit Harnstoff aus dem Harnstofftank versorgt. Stromabwärts der Mischvorrichtung 21 ist der SCR-Katalysator 23 angeordnet. Stromaufwärts der Mischvorrichtung 21 ist das Harnstoff-Einspritzventil 20 so angeordnet, dass damit Harnstoff in den Abgastrakt 4 stromaufwärts der Mischvorrichtung 21 zugemessen werden kann. Der Harnstoff hydrolisiert in dem heißen Abgas unter anderem zu Ammoniak. Ammoniak dient dabei als Reduktionsmittel. Alternativ zu dem Harnstoff-Einspritzventil 20 kann eine Verdampfungsvorrichtung vorgesehen sein, durch die gasförmiger Ammoniak dem Abgastrakt 4 zugemessen werden kann. Der gasförmige Ammoniak kann durch Erwärmen eines Komplexsalzes gewonnen werden.
  • Über eine Abgasrückführleitung 22 kommuniziert der Abgastrakt 4 abhängig von einer Schaltstellung eines Abgasrückführventils 24 mit dem Ansaugtrakt 1. Durch die Abgasrückführleitung 22 kann Abgas aus dem Abgastrakt 4 in den Ansaugtrakt 1 rückgeführt werden. Dabei kann mit dem Abgasrückführventil 24 eine Abgasrückführrate vorgegeben werden.
  • Eine Steuereinrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgröße ermitteln. Betriebsgrößen umfassen die Messgrößen und von diesen abgeleitete Größen der Brennkraftmaschine. Betriebsgrößen können repräsentativ sein für einen aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Der aktuelle Betriebszustand der Brennkraftmaschine kann viele Betriebspunkte der Brennkraftmaschine umfassen. Die Steuervorrichtung 25 ermittelt abhängig von mindestens einer der Betriebsgrößen mindestens eine Stellgröße, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuervorrichtung 25 kann auch als Vorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine bezeichnet werden.
  • Die Sensoren sind beispielsweise ein Pedalstellungsgeber 26, der eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28, der einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein Temperatursensor 32, der eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Saugrohrdrucksensor 34, der einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 36, der einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl der Brennkraftmaschine zugeordnet wird, und eine Abgassonde 38, die stromabwärts des SCR-Katalysators 23 angeordnet ist und die geeignet ist zum Erfassen eines Stickoxidgehalts und zum Erfassen eines Ammoniakgehalts in einem Abgas der Brennkraftmaschine.
  • Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
  • Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das Kraftstoff-Einspritzventil 18, das Abgasrückführventil 24 und/oder das Harnstoff-Einspritzventil 20.
  • Bei einem Magerbetrieb der Brennkraftmaschine wird für einen Verbrennungsprozess in dem Brennraum 9 weniger Kraftstoff zugemessen, als mit dem Sauerstoff in dem Brennraum 9 verbrannt werden kann. Dadurch bilden sich vermehrt Stickoxide gegenüber einem Fettbetrieb und/oder einem stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine, die dann in dem Abgas enthalten sind. Die Stickoxide sind umweltschädlich und gesundheitsschädlich. Falls während des Magerbetriebs der Brennkraftmaschine dem Abgastrakt 4 Harnstoff zugemessen wird, vermischt sich der zugemessene Harnstoff hauptsächlich in der Mischvorrichtung 21 mit dem Abgas. Insbesondere vermischen sich Stickoxide des Abgases mit Ammoniak, der in einer chemischen Reaktion aus dem Harnstoff hervorgeht. In Gegenwart des Ammoniaks reagieren die Stickoxide in dem SCR-Katalysator 23 zu Stickstoff und Wasserdampf.
  • Ein Feed-Verhältnis ALPHA (2) von Ammoniak und Stickoxid bezeichnet das Verhältnis von Ammoniak zu Stickoxid und ist so normiert, dass das Feed-Verhältnis ALPHA von Ammoniak und Stickoxid gleich eins ist, wenn genau soviel Ammoniak vorhanden ist, dass die Stickoxide gerade vollständig reduziert werden können und somit für die Reduktion der Stickoxide Ammoniak und die Stickoxide in einem stöchiometrischen Verhältnis vorliegen. Falls in dem Abgastrakt 4 beim Magerbetrieb der Brennkraftmaschine ausschließlich ein Stickoxid-Messsignal NOX_MES_SIG aufgezeichnet wird, so nimmt das Stickoxid-Messsignal NOX_MES_SIG mit zunehmendem Stickoxidgehalt betraglich zu. Falls ausschließlich ein Ammoniak-Messsignal AMM_MES_SIG aufgenommen wird, so nimmt dieses mit zunehmendem Ammoniakgehalt betraglich zu. Falls mit der Abgassonde 38 ein Messsignal EG_SIG aufgezeichnet wird, so nimmt das Messsignal EG_SIG bei einem Überschuss von Stick oxid mit zunehmendem Stickoxidgehalt betraglich zu und mit zunehmendem Ammoniakgehalt betraglich ab und bei einem Überschuss von Ammoniak nimmt das Messsignal EG_SIG der Abgassonde 38 mit zunehmendem Ammoniakgehalt betraglich zu und mit zunehmendem Stickoxidgehalt betraglich ab. Falls also mit zunehmendem Ammoniakgehalt und/oder mit abnehmendem Stickoxidgehalt das Messsignal EG_SIG betraglich zunimmt, so liegt ein Überschuss von Ammoniak vor. Falls mit abnehmendem Ammoniakgehalt und/oder mit zunehmendem Stickoxidgehalt das Messsignal EG_SIG betraglich zunimmt, so liegt ein Überschuss von Stickoxid vor. Somit eignet sich die Abgassonde 38 zum Erfassen des Ammoniakgehalts und des Stickoxidgehalts in dem Abgas.
  • Ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Feststellen eines Betriebszustandes des SCR-Systems (3), insbesondere zum Diagnostizieren des SCR-Katalysators 23 umfasst einen Block B1, in dem eine logische Ammoniak-Variable LV_NH3 auf eins gesetzt wird, wenn ein Gradient EG_GRD des Messsignals EG_SIG größer als null ist, und in dem die logische Ammoniak-Variable LV_NH3 auf null gesetzt wird, wenn der Gradient EG_GRD des Messsignals EG_SIG kleiner als null ist. In ersten Diagrammen (5) sind das Messsignal EG_SIG der Abgassonde 38, der Gradient EG_GRD des Messsignals EG_SIG und die logische Ammoniak-Variable LV_NH3 gegenüber der Zeit T angetragen.
  • In einem Block B2 wird eine logische Feed-Verhältnis-Variable LV_ALPHA auf eins gesetzt, wenn ein Gradient ALPHA_GRD eines Feed-Verhältnissignals ALPHA_SIG größer als null ist ( 6). Das Feed-Verhältnis kann beispielsweise abhängig von einem modellierten oder erfassten Wert eines NOX-Massenstroms, der in den SCR-Katalysator 23 einströmt, und abhängig von einem Wert einer zum selben Zeitpunkt zugemessenen Harnstoffmasse ermittelt werden. Ferner wird in dem Block B2 die logische Feed-Verhältnis-Variable LV_ALPHA auf null gesetzt, wenn der Gradient ALPHA_GRD des Feed-Verhältnissignals ALPHA_SIG kleiner als null ist. In zweiten Diagrammen (6) sind das Feed-Verhältnissignal ALPHA_SIG, der Gradient ALPHA_GRD des Feed-Verhältnissignals ALPHA_SIG und die Feed-Verhältnis-Variable LV_ALPHA gegenüber der Zeit T angetragen.
  • Zusätzlich kann ein Block B3 vorgesehen sein, in dem eine logische eins gesetzt wird, wenn das Feed-Verhältnis ALPHA größer als eins ist, und in dem eine null gesetzt wird, wenn das Feed-Verhältnis ALPHA kleiner als eins ist.
  • Ein Block B4 umfasst ein Und-Gatter AND, das eine logische eins setzt, wenn in den Blöcken B1, B2 und gegebenenfalls B3 eine eins gesetzt ist, und das eine logische null setzt, wenn in den Blöcken B1, B2 oder gegebenenfalls B3 eine null gesetzt ist.
  • Abhängig von dem logischen Zustand des Und-Gatters AND wird in einem Block B5 eine logische Durchbruchvariable LV_NH3_SLIP auf eins gesetzt, wenn in dem logischen Und-Gatter AND die logische eins gesetzt ist, und auf null gesetzt, wenn in dem logischen Und-Gatter AND die logische null gesetzt ist. Ist die logische Durchbruchvariable LV_NH3_SLIP auf eins gesetzt, so ist dies repräsentativ dafür, dass der SCR-Katalysator 23 durchbricht. Die Vorrichtung zum Erkennen des Reduktionsmitteldurchbruchs des SCR-Katalysators 23 kann von der Steuereinrichtung 25 umfasst sein oder eine selbständige Baueinheit darstellen.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der Vorrichtung zum Feststellen des Betriebszustands des SCR-Systems kann auf einem Speichermedium der Steuereinheit 25 ein Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine gespeichert (4). Das Programm dient dazu, den Betriebszustand des SCR-Systems der Brennkraftmaschine festzustellen. Insbesondere dient das Programm dazu, zu erkennen, ob aktuell Reduktionsmittel zugemessen wird, ob es in steigendem oder fallendem Maße zugemessen wird und/oder ob aktuell ein Reduktionsmitteldurchbruch bei dem SCR-Katalysator 23 vorliegt.
  • Das Programm wird vorzugsweise zeitnah einem Motorstart der Brennkraftmaschine in einem Schritt S1 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.
  • In einem Schritt S2 werden das Messsignal EG_SIG und das Feed-Verhältnissignal ALPHA_SIG aufgezeichnet.
  • In einem Schritt S3 wird überprüft ob ein aktuelles Feed-Verhältnis ALPHA_AV größer als eins ist. Ist die Bedingung des Schritts S3 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S4 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S3 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung erneut in dem Schritt S2 fortgesetzt.
  • In einem Schritt S4 wird abhängig von dem Messsignal EG_SIG der Gradient EG_GRD des Messsignals EG SIG ermittelt.
  • In einem Schritt S5 wird abhängig von dem Feed-Verhältnissignal ALPHA_SIG der Gradient ALPHA_GRD des Feed-Verhältnissignals ALPHA_SIG ermittelt.
  • In einem Schritt S6 wird überprüft, ob der Gradient EG_GRD des Messsignals EG_SIG kleiner als null ist. Ist die Bedingung des Schritts S6 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S7 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S6 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S9 fortgesetzt. Die Information, ob der Gradient EG_GRD des Messsignals EG_SIG kleiner als null ist, kann der Steuereinrichtung 25 zum Diagnostizieren, Überwachen, Steuern und/oder Regeln des SCR-Systems, insbesondere der Harnstoffeinspritzung, zur Verfügung gestellt werden.
  • In dem Schritt S7 wird geprüft, ob der Gradient ALPHA_GRD des Feed-Verhältnissignals ALPHA_SIG größer als null ist. Ist die Bedingung des Schritts S7 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S8 fortgesetzt. Ferner ist dies repräsentativ dafür, dass aktuell Reduktionsmittel zugemessen wird oder sogar in zunehmendem Maße zugemessen wird. Die Information, ob aktuell Reduktionsmittel zugemessen wird oder sogar in zunehmendem Maße zugemessen wird, kann der Steuereinrichtung 25 zum Diagnostizieren, Überwachen, Steuern und/oder Regeln des SCR-Systems, insbesondere der Harnstoffeinspritzung, zur Verfügung gestellt werden. Falls diese Information nicht zu einer Ansteuerung des Harnstoff-Einspritzventils 20 korrespondiert, so ist dies repräsentativ für ein fehlerhaftes SCR-System. Ist beispielsweise der Gradient ALPHA_GRD des Feed-Verhältnissignals ALPHA_SIG größer als null, obwohl kein Reduktionsmittel zugemessen wird oder obwohl das Zumessen des Reduktionsmittels aktuell abnehmen soll, so kann beispielsweise darauf geschlossen werden, dass das Harnstoff-Einspritzventil 20 nicht richtig schließt. Ist die Bedingung des Schritts S7 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung erneut in dem Schritt S2 fortgesetzt. Ferner ist dies repräsentativ dafür, dass aktuell kein Reduktionsmittel zugemessen wird oder in abnehmendem Maße zugemessen wird. Falls dies nicht zu der Ansteuerung des Harnstoff-Einspritzventils 20 korrespondiert, so ist dies repräsentativ für ein fehlerhaftes SCR-System. Ist beispielsweise der Gradient ALPHA_GRD des Feed-Verhältnissignals ALPHA_SIG kleiner als null, obwohl Reduktionsmittel zugemessen werden soll oder obwohl das Zumessen des Reduktionsmittels aktuell zunehmen soll, so kann beispielsweise darauf geschlossen werden, dass das Harnstoff-Einspritzventil 20 verstopft ist, dass eine Harnstoffleitung oder der Harnstofftank eine Leckage haben.
  • In dem Schritt S8 wird eine erste Meldung MES_1 erzeugt, die repräsentativ dafür ist, dass kein Reduktionsmitteldurchbruch bei dem SCR-Katalysator 23 vorliegt.
  • In dem Schritt S9 wird geprüft, ob der Gradient ALPHA_GRD des Feed-Verhältnissignals ALPHA_SIG kleiner als null ist. Ist die Bedingung des Schritts S9 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S10 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S9 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S11 fortgesetzt. Die Information, ob der Gradient ALPHA_GRD des Feed-Verhältnissignals AlPHA_SIG kleiner als null ist, kann der Steuereinrichtung 25 zum Diagnostizieren, Überwachen, Steuern und/oder Regeln des SCR-Systems, insbesondere der Harnstoffeinspritzung, zur Verfügung gestellt werden. Ferner können in dem Schritt S9 die gleichen Schlussfolgerungen bezüglich des Zumessens des Reduktionsmittels gezogen werden wie in dem Schritt S7, wobei das umgekehrte Vorzeichen in dem Schritt S9 zu berücksichtigen ist.
  • In dem Schritt S10 wird eine zweite Meldung MES_2 generiert, die repräsentativ dafür ist, dass bei dem SCR-Katalysator 23 aktuell kein Reduktionsmitteldurchbruch vorliegt.
  • In dem Schritt S11 wird eine dritte Meldung MES_3 erzeugt, die repräsentativ dafür ist, dass der Reduktionsmitteldurchbruch bei dem SCR-Katalysator 23 vorliegt.
  • In einem Schritt S12 kann das Programm beendet werden. Vorzugsweise wird das Programm jedoch regelmäßig während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem SCR-System, bei dem – ein Verlauf eines Feed-Verhältnisses (ALPHA), das ein Verhältnis aus Stickoxiden zu einem Reduktionsmittel repräsentiert, ermittelt wird, – ein Verlauf eines Messsignals (EG_SIG) einer Abgassonde (38) stromabwärts eines SCR-Katalysators (23) des SCR-Systems ermittelt wird, – abhängig von je einem Gradienten der beiden Verläufe ein Betriebszustand des SCR-Systems festgestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Betriebszustand des SCR-Systems festgestellt wird, indem bei einer zeitlichen Korrelation eines positiven Gradienten (EG_GRD) des Verlaufs des Messsignals (EG_SIG) und eines positiven Gradienten (ALPHA_GRD) des Verlaufs des Feed-Verhältnisses (ALPHA) auf einen Reduktionsmitteldurchbruch bei dem SCR-Katalysator (23) erkannt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Betriebszustand des SCR-Systems festgestellt wird, indem bei einer zeitlichen Korrelation des positiven Gradienten (EG_GRD) des Verlaufs des Messsignals (EG_SIG) und des negativen Gradienten (ALPHA_GRD) des Verlaufs des Feed-Verhältnisses (ALPHA) auf keinen Reduktionsmitteldurchbruch bei dem SCR-Katalysator (23) erkannt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Betriebszustand des SCR-Systems festgestellt wird, indem bei einer zeitlichen Korrelation des negativen Gradienten (EG_GRD) des Verlaufs des Messsignals (EG_SIG) der Abgassonde (38) und des positiven Gradienten (ALPHA_GRD) des Verlaufs des Feed-Verhältnisses (ALPHA) auf keinen Reduktionsmitteldurchbruch bei dem SCR-Katalysator (23) erkannt wird.
  5. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem SCR-System, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, – einen Verlauf eines Feed-Verhältnisses (ALPHA), das ein Verhältnis aus Stickoxiden zu einem Reduktionsmittel repräsentiert, zu ermitteln, – einen Verlauf eines Messsignals (EG_SIG) einer Abgassonde (38) stromabwärts eines SCR-Katalysators (23) des SCR-Systems zu ermitteln, – abhängig von je einem Gradienten der beiden Verläufe einen Betriebszustand des SCR-Systems festzustellen.
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