DE102010008312A1

DE102010008312A1 - Diagnosesystem und -verfahren für Abgasbehandlung

Info

Publication number: DE102010008312A1
Application number: DE102010008312A
Authority: DE
Inventors: Kylie E. Howell Crawford; Jason Daniel Howell Mullins
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2010-10-21
Also published as: US20100212417A1; US8161808B2; CN101818681B; CN101818681A

Abstract

Ein Verfahren und System zum Überwachen von Betrieb eines Abgasbehandlungssystems eines Dieselmotors umfasst ein Dosiersystem mit einem Injektor zum Einspritzen eines Einspritzfluids und mit einer Pumpe zum Druckbeaufschlagen des Einspritzfluids. Das System umfasst auch einen mit dem Dosiersystem in Verbindung stehenden Drucksensor, der ein Drucksignal erzeugt. Das System umfasst weiterhin ein Steuermodul, das als Reaktion auf das Drucksignal ein Druckfehlersignal ermittelt und als Reaktion ein Störungssignal erzeugt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeugabgasanlagen und insbesondere das Diagnostizieren von Betrieb eines Abgasbehandlungssystems.
Hintergrund
Die hierin vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck des allgemeinen Darstellens des Kontexts der Offenbarung. Die Arbeit der vorliegend genannten Erfinder, sofern sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben wird, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung eventuell nicht anderweitig als Stand der Technik gelten, werden weder ausdrücklich noch implizit gegenüber der vorliegenden Offenbarung als Stand der Technik zugelassen.
Motorbetrieb schließt Verbrennung ein, die Abgas erzeugt. Während der Verbrennung wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch durch ein Einlassventil zu Zylindern befördert und wird darin verbrannt. Nach der Verbrennung drückt der Kolben das Abgas in den Zylindern in eine Abgasanlage. Das Abgas kann Emissionen, beispielsweise Stickoxide (NO_x) und Kohlenmonoxid (CO), enthalten.
Ein Abgasbehandlungssystem wird typischerweise verwendet, um Fahrzeugemissionen zu reduzieren. Ein Steuermodul überwacht Motorbetrieb, und ein Dosiersystem spritzt selektiv Harnstoff in das Abgas stromauf wärts eines Katalysators ein. Das behandelte Abgas reagiert mit dem Katalysator. Es tritt eine chemische Reaktion ein, die Emissionen in dem Abgas reduziert. Im Einzelnen zersetzt die chemische Reaktion das NO und den Harnstoff in separate Elemente. Der Harnstoff zersetzt sich zu Ammoniak, das an der Oberfläche des Katalysators gespeichert wird. Das an dem Katalysator gespeicherte Ammoniak reagiert mit NO_x, was zur Bildung von Stickstoff und Wasser führt. Während Kaltstartzeiträumen sind die Abgastemperaturen relativ niedrig. NO_x, das während des Verbrennungsprozesses gebildet wird, reagiert mit dem Ammoniak, das zuvor an der Katalysatoroberfläche gespeichert wurde. Dadurch wird Ammoniumnitrit auf der Oberfläche des Katalysators abgelagert. Die Bildung von Ammoniumnitrit tritt ein, wenn Ammoniak an der Katalysatoroberfläche vorhanden ist und die Abgastemperaturen unter 60 Grad Celsius (60°C) liegen. Ammoniumnitrit ist unter 60°C stabil. Wenn die Temperatur von Ammoniumnitrit über 60°C steigt, zersetzt sich die Verbindung. Die Zersetzung von Ammoniumnitrit ist hoch exotherm und neigt dazu, die Katalysatortemperaturen anzuheben.
Das Dosiersystem umfasst typischerweise eine Harnstoffzufuhr und einen Injektor. Der gelieferte Harnstoff sollte auf dem Wert der Emissionen beruhen, um das Abgas effektiv zu behandeln. Eine ungenügende Behandlung des Abgases kann durch einen defekten Injektor oder eine ungenügende Zufuhr von Harnstoff verursacht werden.
Zusammenfassung
Demgemäß sieht die vorliegende Offenbarung ein Diagnosesystem für ein Abgasbehandlungssystem vor, das aus einem Verbrennungsmotor austretendes Abgas behandelt und das ein Dosiersystem umfasst, das Harnstoff oder ein anderes Einspritzfluid einspritzt, um das Abgas ein zu behandeln.
In einer Ausgestaltung der Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Überwachen von Betrieb eines Abgasbehandlungssystems eines Auslasses eines Motors das Einspritzen von Einspritzfluid von einem Injektor in das Abgas, danach das Erzeugen eines Drucksignals, das einer vorgegebenen Einspritzliefermenge entspricht, das Ermitteln eines Druckfehlersignals als Reaktion auf das Drucksignal und das Erzeugen eines Störungssignals als Reaktion auf das Druckfehlersignal.
In einer anderen Ausgestaltung der Offenbarung umfasst ein System zum Überwachen von Betrieb eines Abgasbehandlungssystems eines Motors ein Dosiersystem, das einen Injektor zum Einspritzen eines Einspritzfluids und eine Pumpe zum Druckbeaufschlagen des Einspritzfluids umfasst. Das System umfasst auch einen mit dem Dosiersystem in Verbindung stehenden Drucksensor, der ein Drucksignal erzeugt. Das System umfasst weiterhin ein Steuermodul, das als Reaktion auf das Drucksignal ein Druckfehlersignal ermittelt und als Reaktion auf das Druckfehlersignal ein Störungssignal erzeugt.
Weitere Gebiete der Anwendbarkeit gehen aus der hierin vorgesehenen Beschreibung hervor. Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele lediglich dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung beschränken sollen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der eingehenden Beschreibung und der Begleitzeichnungen wird die vorliegende Offenbarung besser verständlich, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems ist, das ein Abgasbehandlungssystem mit Temperatursensoren umfasst, die gemäß der vorliegenden Offenbarung in einen Katalysator integriert sind;
2 ein Funktionsblockdiagramm des Steuermoduls von 1 ist;
3 eine grafische Darstellung von Druck gegen Zeit für das Dosieren/Nichtdosieren eines Drucksensors in einem Einspritzsystem ist;
4 eine grafische Darstellung von Druck gegen Zeit für verschiedene Dosiermengen eines Einspritzsystems ist;
5 ein Flussdiagramm ist, das von einem Abgasbehandlungsdiagnosesystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführte Schritte veranschaulicht;
6 ein Flussdiagramm ist, das von einem Abgasbehandlungsdiagnosesystem gemäß einer alternativen Ausführungsform ausgeführte Schritte veranschaulicht; und
7 ein Flussdiagramm ist, das von einem Abgasbehandlungsdiagnosesystem gemäß einer alternativen Ausführungsform ei ner noch anderen alternativen Ausführungsform ausgeführte Schritte veranschaulicht.
Eingehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Nutzungsmöglichkeiten zu beschränken. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente verwendet. Der Ausdruck mindestens eines von A, B und C, wie er hierin verwendet wird, sollte so ausgelegt werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen Oder bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte in einem Verfahren in anderer Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff Modul auf eine applikationsspezifische integrierte Schaltung (ASIC, kurz vom engl. Application Specific Integrated Circuit), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Unter Bezug nun auf 1 ist ein Dieselmotorsystem 10 schematisch veranschaulicht. Das Dieselmotorsystem 10 umfasst einen Dieselmotor 12 und ein Abgasbehandlungssystem 13. Das Abgasbehandlungssystem 13 umfasst weiterhin eine Abgasanlage 14 und ein Dosiersystem 16. Der Dieselmotor 12 umfasst einen Zylinder 18, einen Ansaugkrümmer 20, einen Luftmassenstromsensor (MAF) 22 und einen Motordrehzahlsensor 24. Luft strömt durch den Ansaugkrümmer 20 in den Motor 12 und wird von dem MAF-Sensor 22 überwacht. Die Luft wird in den Zylinder 18 geleitet und wird mit Kraftstoff verbrannt, um (nicht gezeigte) Kolben anzutreiben. Auch wenn ein einzelner Zylinder 18 gezeigt ist, versteht sich, dass der Dieselmotor 12 zusätzliche Zylinder 18 umfassen kann. Zum Beispiel werden Dieselmotoren mit 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern in Betracht gezogen.
Infolge des Verbrennungsprozesses wird in dem Zylinder 18 Abgas erzeugt. Die Abgasanlage 14 behandelt das Abgas, bevor es das Abgas an die Atmosphäre abgibt. Die Abgasanlage 14 umfasst einen Abgaskrümmer 26 und einen Dieseloxidationskatalysator (OC) 28. Der Abgaskrümmer 26 leitet aus dem Zylinder austretendes Abgas hin zu dem OC 28. In dem OC 28 wird das Abgas behandelt, um die Emissionen zu reduzieren. Die Abgasanlage 14 umfasst weiterhin einen Katalysator 30, vorzugsweise einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR), einen Temperatursensor 31, einen Einlasstemperatursensor 32, einen Auslasstemperatursensor 34 und einen katalysierten Dieselpartikelfilter (CPF) 36. Der OC 28 reagiert vor dem Behandeln des Abgases mit dem Abgas, um Emissionswerte des Abgases zu reduzieren. Der Katalysator 30 reagiert nach dem Behandeln des Abgases, um Emissionen weiter zu reduzieren.
Der Temperatursensor 31 kann zwischen dem Motor und dem DOC 18 positioniert sein. Der Einlasstemperatursensor 32 befindet sich stromaufwärts des Katalysators 30, um die Temperaturänderung an dem Einlass des Katalysators zu ändern, wie nachstehend weiter erläutert wird. Der Auslasstemperatursensor 34 befindet sich stromabwärts des Katalysators, um die Temperaturänderung an dem Auslass des Katalysators 30 zu überwachen, wie nachstehend weiter erläutert wird. Auch wenn das Abgasbehandlungssystem 13 den Einlass- und den Auslasstemperatursen sor 32, 34 außerhalb des Katalysators 30 befindlich umfassend gezeigt ist, können sich der Einlass- und der Auslasstemperatursensor 32, 34 bei dem Katalysator innen befinden, um die Temperaturänderung des Abgases an dem Einlass und Auslass des Katalysators zu überwachen. Der CPF 36 reduziert durch Zurückhalten von Dieselpartikeln (d. h. Ruß) in dem Abgas die Emissionen weiter.
Das Dosiersystem 16 umfasst eine Einspritzfluidzufuhr 38, die zum Einspritzen von Harnstoff aus einem Tank verwendet werden kann, und einen Dosierinjektor 40. Das Dosiersystem 16 spritzt Einspritzfluid, beispielsweise Harnstoff, in das Abgas ein. Der Harnstoff vermischt sich mit dem Abgas und reduziert die Emissionen weiter, wenn das Abgas-/Harnstoffgemisch dem Katalysator 30 ausgesetzt wird. Zum Mischen des Einspritzfluids, beispielsweise Harnstoff, mit den Abgasen vor dem Eindringen der Abgase in den Katalysator wird eine Mischvorrichtung 41 verwendet.
Zum Liefern von Einspritzfluid von der Einspritzfluidzufuhr 38 zu dem Injektor 40 wird eine Pumpe 42 verwendet. Ein Drucksensor 44 kann sich in der Pumpe oder in der Zufuhrleitung befinden, um ein Drucksignal zu erzeugen, das dem von der Pumpe bereitgestellten Druck entspricht. Wie nachstehend beschrieben wird, kann der Drucksensor 44 eine Anzeige vorsehen, dass der Injektor nicht ordnungsgemäß funktioniert, die Leitung zwischen der Pumpe 42 und dem Injektor 40 behindert oder geknickt ist, dass der Injektor zu viel oder nicht genügend Einspritzfluid liefert, und kann eine Anzeige zum Korrigieren der Dosiermenge des Einspritzfluids vorsehen. Der Drucksensor 44 sieht eine Anzeige des Druckbetrags in der Zufuhrleitung vor, und nach der Einspritzung liefern die Wellen in der Leitung weitere Informationen bezüglich der eingespritzten Menge.
Das Steuermodul 46 wird ebenfalls genutzt, um den Betrieb der Pumpe 42 zu steuern, um durch den Injektor 40 eine vorbestimmte Menge an Einspritzfluid vorzusehen. Das Steuermodul 46 erhält auch Rückmeldungen von dem Drucksensor 44.
Ein Steuermodul 46 regelt den Betrieb des Motorsystems 10 und überwacht den Betrieb des Dosiersystems 16. Das Steuermodul 46 empfängt Temperatursignale von den Temperatursensoren 31, 32, 34.
Abgasemissionssensoren 50, 51 können Signale erzeugen, die den Stickoxiden (NO_x) oder der Sauerstoffmenge in dem Abgasstrom entsprechen. Das Stickstoffsignal kann dem Steuermodul 46 übermittelt werden.
Unter Bezug nun auf 2 ist das Steuermodul 46 von 1 näher dargestellt. Ein Einspritzfluid-Steuermodul 102 kommuniziert mit einem Druckermittlungsmodul 104. Das Einspritzfluid-Steuermodul 102 steuert den Injektor 40, der zum Einspritzen von Fluid in das Abgas verwendet wird. Das Einspritzfluid-Steuermodul 102 kann gesteuert werden, um ein Einspritzfluid, beispielsweise Harnstoff, in den Abgasstrom einzuspritzen, um die Emissionsmenge in einem Dieselmotor zu reduzieren. An dem Einspritzfluid-Steuermodul kann ein Befehlssignal ausgegeben werden, um den Injektor 40 zu steuern. Das Befehlssignal kann, wie nachstehend beschrieben wird, bezüglich Zeit, elektrischer Spannung, elektrischem Strom, Einschaltdauer oder Kombinationen derselben angepasst werden, um die Dosierung des Einspritzfluids zu steuern.
Das Druckermittlungsmodul 104 ermittelt den Druck von dem Drucksensor 44 von 1. Wie nachstehend beschrieben wird, kann eine Rückmeldung an dem Drucksignal an der Pumpe eine Anzeige des Betriebs des tatsächlichen Betriebs des Injektors und der an dem Injektor vorgesehenen Dosis vorgesehen.
Ein Modul 106 für erwartete Druckänderung kann Drucksignale von dem Druckermittlungsmodul empfangen und beruhend auf einer Menge eingespritzten Fluids eine erwartete Druckänderung ermitteln.
Das Modul 106 für erwartete Druckänderung, das Druckermittlungsmodul 104 und das Einspritzfluidmodul 102 können alle mit einem Leistungsmodul 108 in Verbindung stehen, das verwendet wird, um die Leistung des Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR) zu ermitteln. Das Leistungsmodul kann einen Komparator 110 umfassen. Der Komparator 110 kann eine erwartete Druckänderung mit einer angeordneten Dosis vergleichen, um zu ermitteln, ob in dem Injektor oder dem Dosiersystem eine Störung vorliegt. Der Komparator 110 kann mit einem Störungsanzeigemodul 112 in Verbindung stehen, das verwendet wird, um eine Störung zu erzeugen. Der Betrieb des Komparators 110 und des Störungsanzeigemoduls 112 wird nachstehend weiter beschrieben.
Der Komparator 110 kann auch ein Signal von einem SCR-Wirkungsgradmodul 114 empfangen. Das SCR-Wirkungsgradmodul 114 kann den Wirkungsgrad des SCR-Katalysators 30 durch Überwachen des NO_x-Signals von dem in 2 gezeigten NO_x-Sensor 50 ermitteln. Wenn der Wirkungsgrad unter einem Schwellenwert liegt, wird eine Anzeige des Beginns eines Ausfalls in dem Katalysatorsystem angezeigt.
Eine Tabelle 116 kann ebenfalls mit dem Komparator 110 verbunden sein. Die Tabelle 116 kann verwendet werden, um einen Vergleichsschwellenwert zu speichern oder eine Anzeige der korrekten Dosierung oder ein Drucksignal, das einer bestimmten Dosierung entspricht, zu ermitteln.
Der Komparator kann dann das erwartete Drucksignal mit dem tatsächlichen Drucksignal vergleichen, um einen Fehler oder ein Offset zu ermitteln.
Ein Pumpensteuermodul 130 kann ein Steuersignal erzeugen, um dem Injektor ein druckbeaufschlagtes Dosierfluid zu liefern.
Unter Bezug nun auf 3 ist eine grafische Darstellung von Druck gegen Zeit für einen Nichtdosierungszeitraum 210 gegen einen Dosierungszeitraum 220 veranschaulicht. Während eines Nichtdosierungszeitraums wird in dem System ein willkürlicher Druckwert vorgesehen. Während eines Dosierungszeitraums liefert eine Rückmeldung zu dem Drucksensor eine erhöhte Menge an Rückmeldung zu dem Drucksensor. Das Druckrückmeldungssignal umfasst Druckwellen während des Dosierungszeitraums 220. Es wird ein zulässiger Bereich 230 vorgesehen. Wenn die Rückmeldungssignale den zulässigen Bereich erfüllen oder überschreiten, wurde eine ordnungsgemäße Dosierung von dem Injektor 40 vorgesehen.
Unter Bezug nun auf 4 entsprechen verschiedene Dosiermengen der Amplitude des zu dem Drucksensor 44 zurückgemeldeten Drucksignals. Der Zeitraum 240 entspricht einem Nichtdosierungszeitraum. Der zweite Zeitraum 244 entspricht einer Zeit, in der eine erste Dosierungsrate vorgesehen wird. Zum Beispiel kann nur die erste Dosierungsrate 50 Milligramm Dosierfluid pro Sekunde betragen. In Zeitraum 246 werden 100 Milligramm Dosierfluid pro Sekunde in den Abgasstrom geliefert. In Zeitraum 248 liefert der Injektor eine sekundäre Rate. Zum Beispiel wird nur die zweite Dosierungsrate mit 300 Milligramm Einspritzfluid pro Sekunde in den Abgasstrom eingespritzt. In Zeitraum 250 liefert der Injektor 240 600 Milligramm Dosierfluid pro Sekunde. Wie vorstehend erwähnt steuert das Steuermodul 46 von 2 eine Einschaltdauer, eine elektrische Spannung, einen elektrischen Strom oder eine andere Steuerung des Kraftstoffinjektors, um eine vorherbestimmte Menge an eingespritztem Fluid vorzusehen.
Unter Bezug nun auf 5 ist das Diagnostizieren, welche Komponente in einem SCR-System ausgefallen ist, schwer zu diagnostizieren. Wenn der NO_x-Umwandlungswert unter einen Schwellenwert fällt, muss eine Ermittlung eines Ausfalls angezeigt werden, so dass das Fahrzeug gewartet werden kann. Wenn die bestimmte Komponente des SCR-Systems nicht diagnostiziert wird, kann das gesamte SCR-System ersetzt werden. Dies kann zu unnötigen Kosten führen, da unter Umständen eigentlich nur eine einzige Komponente des Systems nicht ordnungsgemäß funktioniert. In 5 ist das Leistungsmodulprotokoll für das SCR-System näher veranschaulicht. Das Leistungsmodulprotokoll kann verwendet werden, um die Leistung verschiedener Systeme, einschließlich des Dosiersystems 310, das eine eingeschränkte oder verstopfte Leitung zwischen dem Injektor und der Pumpe 312, einen eingeschränkten oder verstopften Injektor 314 oder einen dynamischen Pumpendruck 316 umfasst, zu prognostizieren. D. h. die Pumpe liefert unter Umständen nicht genügend Druck, um dem Injektor das Einspritzen von genügend Einspritzfluid in das Abgas zu ermöglichen.
Das Leistungsmodul 108 kann auch verwendet werden, um die Leistung eines Katalysators 320 zu prognostizieren. Der Katalysator 320 kann verschiedene Mängel aufweisen, einschließlich eines beschädigten Washcode 322, eines vergifteten Washcode 324, eines Lieferqualität- oder Beladungszustands 326 oder eines beschädigten Substrats 328.
Das SCR-Leistungsmodul 108 kann auch verwendet werden, um eine Harnstoffqualität 340 zu diagnostizieren. Die Harnstoffqualität kann teil weise zersetzten Harnstoff 342 oder einen Fremdstoff wie Nichtharnstoff 344 umfassen. Die vorliegende Offenbarung konzentriert sich auf das Dosiersystem.
Unter Bezug nun auf 6 wird ein Verfahren zum Ermitteln, ob das Dosiersystem ordnungsgemäß arbeitet, dargelegt. Bei Schritt 410 wird ermittelt, ob eine ordnungsgemäße Dosierungsforderung vorgenommen wurde oder nicht. Bei Schritt 410 wird eine Dosierungsforderung erzeugt und mit einem Dosierungsschwellenwert von Schritt 412 verglichen. Ein Komparatorblock 414 vergleich die Dosierungsforderung und den Dosierungsschwellenwert. Bei Schritt 416 wird der gemessene Umwandlungswirkungsgrad des Katalysators ermittelt und bei Schritt 418 mit einem Schwellenwert verglichen. Der Wirkungsgrad der SCR-Umwandlung kann durch Überwachen der NO_x-Menge an dem in 1 veranschaulichten NO_x-Sensor 50 durchgeführt werden. Der Wirkungsgrad des SCR wird bei Schritt 420 mit einem Wirkungsgradschwellenwert von Schritt 418 verglichen. Wenn die Dosierungsforderung über einem Schwellenwert liegt, was anzeigt, dass Dosierung vorgesehen wird, und der Wirkungsgrad geringer als ein Schwellenwert in Block 422 ist, fährt das System fort.
Ein Drucksignal 430 von dem Drucksensor wird der Signalverarbeitung 432 geliefert. Die durch Block 432 vorgesehene Signalverarbeitung kann das Ermitteln eines Bereichs über Zeit, eine Standardabweichung oder Filtern, beispielsweise Hochpassfiltern, Tiefpassfiltern, Bandpassfiltern oder dergleichen, umfassen. Die Signalverarbeitung 432 kann in dem Druckermittlungsmodul 104 von 2 erfolgen. Bei Schritt 434 kann ein Vergleichsschwellenwert festgelegt werden. Block 436 vergleicht das signalverarbeitete Drucksignal mit dem Vergleichsschwellenwert von Schritt 434. Wenn in Schritt 436 der Vergleichsschwellenwert größer als das verarbeitete Drucksignal ist, fährt Schritt 440 mit einer Störung fort, wenn das Drucksignal unter dem Vergleichsschwellenwert liegt und eine Harnstoffdosierungsforderung vorgesehen ist. Bei Schritt 442 wird eine Störung angezeigt, wenn bei Schritt 440 die beiden Bedingungen vorliegen. Die Störung kann eine optische Anzeige oder eine akustische Anzeige oder beides sein.
Unter Bezug nun auf 7 ist eine Abänderung des Verfahrens von 6 veranschaulicht. In dieser Ausführungsform sind die Schritte 410–422 identisch, und daher wird die Beschreibung nicht wiederholt. Ferner sind auch die Schritte 430 und 432 identisch. In dieser Ausführungsform besteht das Ziel darin zu diagnostizieren, ob der Injektor einen Fehler aufweist, der zu große oder zu kleine Dosen bewirkt. Da die Druckrückmeldung mit der Leitungslänge schwankt, ermöglichen die an dem Drucksensor empfangenen Druckwellen das Dosieren der tatsächlichen Harnstoffmenge gegenüber der vom System angeordneten. Schritt 510 sieht eine angeordnete Dosierungsrate zu Block 512 vor. Bei Schritt 514 wird ein Vergleichsschwellenwert vorgesehen. Die angeordnete Harnstoffdosierungsrate wird in Schritt 512 mit dem Vergleichsschwellenwert verglichen. Schritt 512 kann die angeordnete Harnstoffdosierungsrate und den Vergleichsschwellenwert 514 subtrahieren oder addieren. Bei Schritt 520 wird ein Vergleich zwischen der angeordneten Dosierungsrate und dem signalverarbeiteten Drucksignal ausgeführt. Wenn die geforderte Dosierungsmenge nicht der Rückmeldungsmenge entspricht und eine bestimmte Dosierungsmenge, wie sie durch Schritt 442 vorgesehen ist, gefordert wurde, vergleicht Schritt 522 die Ausgabe der Schritte 422 und 520, um bei Schritt 524 eine Störung vorzusehen, wenn eine inkorrekte Einspritzfluidmenge vorgesehen wurde. Die Störung kann verschiedene Arten von Störungen sein, einschließlich eine akustische Störung, eine Anzeigestörung oder eine Störungsmeldung. Auf diese Weise kann das SCR-System gewartet werden.
Unter Bezug nun auf 8 sind Schritte, die denen in 6 und 7 ähneln, entsprechend bezeichnet. In dieser Ausführungsform kann ein Korrekturfaktor zum Korrigieren des Betrags der dosierten Menge vorgesehen sein. Zum Beispiel kann ein Korrekturfaktor verwendet werden, um den Betrag des Injektoröffnens zu vergrößern, so dass eine vorbestimmte Dosierungsmenge vorgesehen wird. Für verschiedene Dosierungswerte kann eine Tabelle erzeugt werden. Die Tabellenwerte können während der Kalibrierung des Systems während der technischen Entwicklung ermittelt werden. Verschiedene Systeme mit Leitungslängen unterschiedlicher Größe, verschiedenen Arten von Injektoren und Arten von Pumpen können andere Kalibrierungen erfordern. Um in die Adaptationsphase zu gelangen, müssen bei Schritt 550 Voraussetzungen erfüllt sein. Die Voraussetzungen können schlechte Umwandlungsraten am Katalysator, die durch den NO_x-Sensor 50 von 1 gezeigt werden, umfassen. Ferner können auch die verschiedenen Temperatursignale von der Abgasanlage verwendet werden, um Voraussetzungen vorzusehen. Sollten die Temperatursignale zu hoch oder zu niedrig sein, können die Voraussetzungen erfüllt sein. Es kann auch regelmäßig ein Diagnosesystem verwendet werden, damit das System angepasst und kalibriert werden kann. Wenn bei Schritt 552 die Voraussetzungen in Schritt 550 erfüllt sind und die angeordnete Dosis bei Vergleich mit einem Vergleichsschwellenwert größer als das Drucksignal in Schritt 554 ist, kann in Block 556 ein Korrekturfaktor oder eine Tabelle von Faktoren ermittelt werden.
Der Fachmann kann nun dank der vorstehenden Beschreibung würdigen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Offenbarung in einer Vielzahl von Formen umgesetzt werden können. Während diese Offenbarung in Verbindung mit bestimmten Beispielen derselben beschrieben wurde, sollte daher der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt sein, da dem Fachmann bei Prüfen der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Abwandlungen offenkundig werden.

Claims

Diagnosesystem zum Überwachen einer Abgasanlage eines Motors, umfassend: ein Dosiersystem mit einem Injektor zum Einspritzen eines Einspritzfluids in die Abgasanlage und mit einer Pumpe zum Druckbeaufschlagen des Einspritzfluids; einen mit dem Dosiersystem in Verbindung stehenden Drucksensor, der ein Drucksignal erzeugt; und ein Steuermodul, das als Reaktion auf das Drucksignal ein Druckfehlersignal ermittelt und als Reaktion auf das Druckfehlersignal ein Störungssignal erzeugt.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das Dosiersystem umfasst: eine Harnstoff zuführende Harnstoffzufuhr; und einen Injektor, der den Harnstoff in die Abgasanlage zuführt.
Diagnosesystem nach Anspruch 2, wobei der Injektor zwischen einem Dieseloxidationskatalysator und einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion angeordnet ist, und/oder wobei der Injektor zwischen einem Oxidationskatalysator und einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion angeordnet ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 2, wobei das Störungssignal einer Störung des Injektors entspricht.
Diagnosesystem nach Anspruch 2, wobei das Steuermodul eine dem Druckfehlersignal für das Einspritzfluid entsprechende Korrektur erzeugt.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul einen Katalysatorwirkungsgrad ermittelt und den Pumpenfehler als Reaktion auf Katalysatorwirkungsgrad ermittelt.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei der Drucksensor in einer Fluidleitung angeordnet ist und/oder wobei der Drucksensor der Pumpe zugeordnet ist.
Verfahren zum Überwachen des Betriebs eines Abgasbehandlungssystems eines Auslasses eines Motors, umfassend: Einspritzen von Einspritzfluid von einem Injektor in das Abgas; danach Erzeugen eines Drucksignals, das einem Druck in dem Abgasbehandlungssystem entspricht; Ermitteln eines Druckfehlersignals als Reaktion auf das Drucksignal; und Erzeugen eines Störungssignals als Reaktion auf das Druckfehlersignal.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Einspritzen das Einspritzen von Einspritzfluid in das Abgas vor einem Katalysator umfasst, und/oder wobei das Einspritzen von Einspritzfluid in das Abgas das Einspritzen von Harnstoff durch einen Injektor umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Einspritzen von Einspritzfluid von einem Injektor in das Abgas das Einspritzen von Einspritzfluid von dem zwischen einem Dieseloxidationskatalysator und einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion angeordneten Injektor umfasst, und/oder wobei das Einspritzen von Einspritzfluid von einem Injektor in das Abgas das Einspritzen von Einspritzfluid von dem zwischen einem Oxidationskatalysator und einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion angeordneten Injektor umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Erzeugen eines Störungssignals das Erzeugen des einer Störung des Injektors entsprechenden Störungssignals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, welches weiterhin das Erzeugen einer dem Fehlersignal entsprechenden Korrektur umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Erzeugen eines Drucksignals das Erzeugen des Drucksignals von einem Pumpendrucksensor umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Einspritzen von Fluid das Einspritzen von Fluid als Reaktion auf ein Befehlssignal von einem Steuermodul umfasst.