DE102010032353A9

DE102010032353A9 - Verfahren und System zum Verifizieren des Betriebs eines SCR-Katalysators

Info

Publication number: DE102010032353A9
Application number: DE102010032353A
Authority: DE
Inventors: Stephen Paul Levijoki; Cheryl J. Stark; Scott R. Gordon; Yue-Yun Wang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2011-12-15
Also published as: CN101988422B; US9133750B2; DE102010032353A1; US20110023456A1; CN101988422A

Abstract

Ein Verfahren und Steuersystem für einen katalytischen Konverter für selektive katalytische Reduktion (SCR) und ein Ammoniakdosiermodul, das Ammoniak in einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) speichert und das das Ammoniakniveau durch Unterbrechen oder Reduzieren der Dosierung abreichert. Das Steuersystem umfasst auch ein SCR-Umwandlungswirkungsgradmodul, das einen SCR-Wirkungsgrad bestimmt. Ein SCR-Wirkungsgradvergleichsmodul vergleicht den SCR-Wirkungsgrad mit einer Wirkungsgradschwelle und erzeugt einen Fehleranzeiger, wenn der SCR-Wirkungsgrad nicht über der Wirkungsgradschwelle liegt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 61/229,941, die am 30. Juli 2009 eingereicht wurde. Die Offenbarung der obigen Anmeldung ist hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeugabgassysteme und insbesondere das Verifizieren des Betriebs eines katalytischen Konverters für selektive katalytische Reduktion (SCR).
HINTERGRUND
Die hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeit der derzeit bezeichneten Erfinder in dem Maße, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, wie auch Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik qualifizieren können, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung zulässig.
Ein Dieselmotorbetrieb steht mit einer Verbrennung in Verbindung, die Abgas erzeugt. Während der Verbrennung wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch durch ein Ansaugventil an Zylinder geliefert und darin verbrannt. Nach der Verbrennung treibt der Kolben das Abgas in den Zylindern in ein Abgassystem. Das Abgas kann Emissionen enthalten, wie Stickoxide (NO_x) und Kohlenmonoxid (CO).
Es wird zunehmend mehr Abgasausstattungstechnologie hinzugefügt, um Emissionen an Dieselanwendungen einzuhalten. Eine Nachbehandlung von Abgasen umfasst die Installation mehrerer Bricks, Mischer und Injektoren für den Abgasstrom. Gesetzliche Regelungen für Stickoxide werden strenger. Die Leistungsfähigkeit eines katalytischen Konverters für selektive katalytische Reduktion muss überwacht werden, um die Anforderungen zu erfüllen.
ZUSAMMENFASSUNG
Demgemäß sieht die vorliegende Offenbarung ein System und ein Verfahren zur Überwachung des Wirkungsgrades eines katalytischen Konverters für selektive katalytische Reduktion vor, so dass gesetzliche Anforderungen erfüllt werden können.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung umfasst ein Steuermodul für einen katalytischen Konverter für selektive katalytische Reduktion (SCR) ein Ammoniakdosiermodul, das Ammoniak in einem SCR speichert und das das Ammoniakniveau durch Unterbrechen oder Reduzieren der Dosierung abreichert. Das Steuersystem umfasst auch ein SCR-Umwandlungswirkungsgradmodul, das einen SCR-Wirkungsgrad bestimmt. Ein SCR-Wirkungsgradvergleichsmodul vergleicht den SCR-Wirkungsgrad mit einer Wirkungsgradschwelle und erzeugt einen Fehleranzeiger, wenn der SCR-Wirkungsgrad nicht über der Wirkungsgradschwelle liegt.
Gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung umfasst ein Verfahren, das Ammoniak in einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) gespeichert wird, das Ammoniakniveau abgereichert oder reduziert wird, ein SCR-Wirkungsgrad bestimmt wird, der SCR-Wirkungsgrad mit einer Wirkungsgradschwelle verglichen wird und in Ansprechen auf den Vergleich ein Fehleranzeiger erzeugt wird.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier vorgesehenen Beschreibung offensichtlich. Es sei zu versehen, dass die Beschreibung und spezifische Beispiele nur zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt sind, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
1 ein Funktionsblockschaubild eines Motorsystems ist, das ein Abgasbehandlungssystem mit in einem Katalysator integrierten Temperatursensoren gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist;
2 ein Funktionsblockschaubild des SCR-Steuermoduls von 2 ist;
3A und 3B ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des Systems sind; und
4A und 4B Aufzeichnungen eines Wirkungsgrades eines guten SCR (4A) und eines schlechten SCR (4B) für in einer ähnlichen Art und Weise betriebene Fahrzeuge sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die Offenbarung, ihre Anwendung bzw. ihren Gebrauch zu beschränken. Zu Zwecken der Klarheit sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen zur Identifizierung ähnlicher Elemente verwendet. Der hier verwendete Begriff ”zumindest eines aus A, B und C” sei so zu verstehen, dass ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen oder gemeint ist. Es sei zu verstehen, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
Der hier verwendete Begriff ”Modul” betrifft eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Während die folgende Offenbarung für Dieselmotoren dargestellt ist, können auch andere Typen von Motoren, wie Benzinmotoren, einschließlich Direkteinspritzmotoren, einen Nutzen aus den Lehren hier ziehen.
Diagnosesysteme und -verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung verwenden ein intrusives Abgastemperaturmanagement, um ein Fenster für ein Modul für Wirkungsgrad einer selektiven katalytischen Reduktion (SCR) zum Betrieb und Bewerten des SCR-Wirkungsgrades an einem Fahrzeug bereitzustellen, das während einer normalen Fahrt ein sehr geringes Abgastemperaturprofil besitzt. Einige Fahrzeuge besitzen keine angemessenen SCR-Temperaturen für eine ausreichend lange Dauer, um eine Überwachung des SCR-Wirkungsgrades während der normalen Fahrt auszuführen.
Es ist erforderlich, dass das SCR-Wirkungsgradmodul periodisch läuft. Beispielsweise kann es erforderlich sein, dass das SCR-Wirkungsgradmodul einmal pro Fahrt läuft. Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird die Abgastemperatur gesteuert, um akzeptable Bedingungen für einen Betrieb des SCR-Wirkungsgradmoduls zu erzielen. Insbesondere erhöht das SCR-Wirkungsgradmodul die Temperatur des Abgases vor einem Schätzen des Wirkungsgrades. Nachdem das SCR-Wirkungsgradmodul das Schätzen des SCR-Wirkungsgrades beendet hat, kehrt das SCR-Wirkungsgradmodul zu einer normalen Steuerung zurück und führt kein Abgastemperaturmanagement aus.
Nun ist Bezug nehmend auf 1 ein Dieselmotorsystem 10 schematisch gezeigt. Das Dieselmotorsystem 10 umfasst einen Dieselmotor 12 und ein Abgasbehandlungssystem 13. Das Abgasbehandlungssystem 13 umfasst ferner ein Abgassystem 14 und ein Dosiersystem 16. Der Dieselmotor 12 weist einen Zylinder 18, einen Ansaugkrümmer 20, einen Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor 22 und einen Motordrehzahlsensor 24 auf. Luft strömt in den Motor 12 durch den Ansaugkrümmer 20 und wird durch den MAF-Sensor 22 überwacht. Die Luft wird in den Zylinder 18 geführt und mit Kraftstoff verbrannt, um Kolben (nicht gezeigt) anzutreiben. Obwohl ein einzelner Zylinder 18 gezeigt ist, sei angemerkt, dass der Dieselmotor 12 zusätzliche Zylinder 18 aufweisen kann. Beispielsweise sind Dieselmotoren mit 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern vorstellbar.
Abgas wird innerhalb des Zylinders 18 infolge des Verbrennungsprozesses erzeugt. Das Abgassystem 14 behandelt das Abgas vor Freisetzung des Abgases an die Atmosphäre. Das Abgassystem 14 weist einen Abgaskrümmer 26 und einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 28 auf. Der Abgaskrümmer 26 lenkt den Zylinder verlassendes Abgas in Richtung des DOC 28. Das Abgas wird in dem DOC 28 behandelt, um die Emissionen zu reduzieren. Das Abgassystem 14 umfasst ferner einen Katalysator 30, bevorzugt einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR), einen Temperatursensor 31, einen Einlasstemperatursensor 32, einen Auslasstemperatursensor 34 und einen katalysierten Dieselpartikelfilter (CDPF) 36. Der DOC 38 reagiert mit dem Abgas vor Behandlung des Abgases, um Emissionsniveaus des Abgases zu reduzieren. Der Katalysator 30 reagiert anschließend zur Behandlung des Abgases, um Emissionen weiter zu reduzieren.
Der Temperatursensor 31 kann zwischen dem Motor und dem DOC 18 positioniert sein. Der Einlasstemperatursensor 32 ist vor dem Katalysator 30 angeordnet, um die Temperaturänderung an dem Einlass des Katalysators 30 zu überwachen, wie nachfolgend weiter diskutiert ist. Der Auslasstemperatursensor 34 ist nach dem SCR-Katalysator angeordnet, um die Temperaturänderung an dem Auslass des Katalysators 30 zu überwachen. Obwohl das Abgasbehandlungssystem 13 so gezeigt ist, dass der Einlass- und Auslasstemperatursensor 32, 34 außerhalb des Katalysators 30 angeordnet sind, können der Einlass- und Auslasstemperatursensor 32, 34 innerhalb des Katalysators angeordnet sein, um die Temperaturänderung des Abgases an dem Einlass und Auslass des Katalysators zu überwachen. Der CDPF 36 reduziert Emissionen weiter durch Abfangen von Dieselpartikeln (d. h. Ruß) in dem Abgas.
Das Dosiersystem 16 umfasst eine Injektionsfluidversorgung 38, die zur Injektion von Harnstoff von einem Tank verwendet werden kann, und einen Dosierinjektor 40. Das Dosiersystem 16 injiziert Injektionsfluid, wie Harnstoff, in das Abgas. Der Harnstoff mischt sich mit dem Abgas und reduziert die Emissionen weiter, wenn das Abgas/Harnstoff-Gemisch dem Katalysator 30 ausgesetzt ist. Ein Mischer 41 wird dazu verwendet, das Injektionsfluid, wie Harnstoff, mit den Abgasen zu mischen, bevor die Abgase in den Katalysator eintreten.
Ein Steuermodul 42 regelt und steuert den Betrieb des Motorsystems 10 und steuert und überwacht den Betrieb des Dosiersystems 16.
Ein Abgasdurchflusssensor 44 kann ein Signal erzeugen, das der Abgasströmung in dem Abgassystem entspricht. Obwohl der Sensor zwischen dem Katalysator 30 und dem CDPF 36 gezeigt ist, können verschiedene Stellen in dem Abgassystem zur Messung verwendet werden, einschließlich nach dem Abgaskrümmer und vor dem Katalysator 30.
Ein Temperatursensor 46 erzeugt ein Partikelfiltertemperatursensorsignal, das einer gemessenen Partikelfiltertemperatur entspricht. Der Temperatursensor 46 kann an oder in dem Dieselpartikelfilter 36 angeordnet sein. Der Temperatursensor 46 kann auch kurz nach oder kurz vor dem Dieselpartikelfilter relativ zu dem Abgasstrom angeordnet sein. Der Temperatursensor 46 kommuniziert ein Signal der gemessenen Partikelfiltertemperatur an das Steuermodul 42.
Andere Sensoren in dem Abgassystem können einen NOx-Sensor 50 aufweisen, der ein Signal erzeugt, das der Menge an Stickoxiden in dem Abgassystem entspricht. Dies kann als NOx-Ein bezeichnet werden, da dieser Sensor stromaufwärts des Katalysators angeordnet ist. Ein NOx-Aus-Sensor 52 kann stromabwärts, wie nach dem Dieselpartikelfilter, zur Erzeugung eines Signals positioniert sein, das den den Dieselpartikelfilter verlassenden Stickoxiden entspricht. Der stromaufwärtige und stromabwärtige NOx können auch in dem SCR angeordnet sein. Zusätzlich erzeugt ein Ammoniak-(NH₃)-Sensor 54 ein Signal, das der Menge an Ammoniak in dem Abgasstrom entspricht. Der Ammoniaksensor 54 ist optional, kann jedoch dazu verwendet werden, das Steuersystem aufgrund der Fähigkeit zu vereinfachen, zwischen NOx und NH₃ zu unterscheiden.
Das Steuermodul 42 kann ein SCR-Wirkungsgradmodul 60 aufweisen, das dazu verwendet wird, den Wirkungsgrad der Umwandlung von NOx an dem SCR zu bestimmen. Weitere Einzelheiten des Steuermoduls 42 und des SCR-Wirkungsgradmoduls 60 sind nachfolgend vorgesehen.
Nun Bezug nehmend auf 2 ist das SCR-Wirkungsgradmodul 60 von 1 detaillierter gezeigt. Das Modul 60 empfängt Eingänge von den verschiedenen Sensoren, einschließlich den Stickoxidsensoren 50, 52, den Temperatursensoren 31, 32 und 34 und dem Ammoniaksensor 54.
Das SCR-Wirkungsgradmodul 60 kann ein SCR-Ammoniak-(NH₃-)Beladungsmodul 110 aufweisen. Das SCR-Ammoniakbeladungsmodul wird zur Bestimmung einer SCR-Ammoniakbeladung verwendet. Die Ammoniakbeladung wird an ein Ammoniakbeladungsvergleichsmodul 112 geliefert. Das Ammoniakbeladungsvergleichsmodul vergleicht die Menge an Ammoniak mit einer Schwelle. Die Schwelle kann durch ein Ammoniakschwellenmodul 114 vorgesehen werden. Wenn die in dem SCR gespeicherte Menge an Ammoniak über einer Schwelle für die Abreicherungsprüfung oder die Prüfung für reduzierte Ammoniakbeladung liegt, sieht das Ammoniakbeladungsvergleichsmodul 112 ein Signal für das Ammoniakdosiermodul 116 vor. Das Ammoniakdosiermodul 116 deaktiviert oder modifiziert das Dosiersystem und löst die Abreicherungsprüfung oder Prüfung für reduzierte Dosierung ein. Ein SCR-Umwandlungswirkungsgradmodul 120 empfängt das Dosiersystemsignal und bestimmt den SCR-Wirkungsgrad. Das SCR-Umwandlungswirkungsgradmodul 120 kann ein Signal der Menge oder Masse stromaufwärtiger Stickoxide von dem stromaufwärtigen NOx-Modul 122 empfangen. Das SCR-Umwandlungswirkungsgradmodul 120 kann auch ein SCR-Temperatursignal empfangen, das ein Signal erzeugt, das der SCR-Temperatur entspricht. Das SCR-Temperaturmodul 123 kann die augenblickliche Temperatur oder eine durchschnittliche SCR-Temperatur bereitstellen.
Das SCR-Umwandlungswirkungsgradmodul 120 bestimmt den Umwandlungswirkungsgrad als eine Funktion der stromaufwärtigen und stromabwärtigen kumulierten NOx-Massen, seit die Abreicherung oder reduzierte Dosierung gestartet worden ist. Das SCR-Umwandlungswirkungsgradmodul 120 erzeugt ein SCR-Umwandlungswirkungsgradsignal und kommuniziert das SCR-Umwandlungswirkungsgradsignal an das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul 124. Das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul 124 empfängt eine Wirkungsgradschwelle, die unter Verwendung der stromaufwärtigen NOx- und SCR-Temperatur bestimmt wird. Das Wirkungsgradschwellenmodul 126 erzeugt ein Wirkungsgradschwellensignal und kommuniziert das Wirkungsgradschwellensignal an das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul 124. Die Wirkungsgradschwelle kann auf einem SCR-Leistungsmodell und einer SCR-Temperatur basieren.
Das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul 124 kann auch in Kommunikation mit einem NOx-Schwellenmodul 130 stehen. Das NOx-Schwellenmodul stellt eine stromaufwärtige NOx-Schwelle bereit. Das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul kann auf Grundlage des SCR-Umwandlungswirkungsgradsignals, des Wirkungsgradschwellensignals und des NOx-Schwellensignals einen Bestanden-Anzeiger 134 oder einen Durchgefallen-Anzeiger 136 erzeugen. Wenn beispielsweise im Vergleich zu der NH₃-Beladung an dem SCR der SCR-Wirkungsgrad über der Wirkungsgradschwelle liegt, nachdem eine Menge an stromaufwärtigem NOx erzeugt worden ist, wird der Bestanden-Anzeiger 134 erzeugt. Wenn nach der Menge an stromaufwärtigem NOx der SCR-Wirkungsgrad nicht über der kalibrierten Wirkungsgradschwelle liegt, kann ein Durchgefallen-Anzeiger 136 erzeugt werden.
Der Bestanden-Anzeiger 134 und der Durchgefallen-Anzeiger 136 können ein Bestanden-Flag oder ein Durchgefallen-Flag sein und können dazu verwendet werden, Fehlercodes in einem an Bord befindlichen Diagnosesystem zu erzeugen. Der Bestanden-Anzeiger 134 und der Durchgefallen-Anzeiger 136 können auch mit Warnlampen oder Warnsummern kommunizieren.
Es kann ein Zeitgebermodul 140 verwendet werden, um den Prozess zeitlich zu regulieren. Dies bedeutet, das Zeitgebermodul 140 kann einen Eingang an das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul 124 liefern, das nach einem vorbestimmten Zeitbetrag die intrusive Prüfung abbricht. Der vorbestimmte Zeitbetrag kann demjenigen Zeitbetrag entsprechen, der eine Bestimmung eines fehlerhaften SCR ermöglichen würde. Die angesammelte stromaufwärtige NOx-Masse stellt die Basis für die Prüfung dar. Der Zeitgeber kann einen gewissen Gebrauch aufweisen, jedoch stellt er nicht das hauptsächliche Mittel dar, um zu bestimmen, wann ein fehlerhafter SCR bestimmt wird. Daher basiert er auf dem Fahrzyklus und nicht nur der Zeit.
Nun Bezug nehmend auf die 3A und 3B ist ein Verfahren zur Bestimmung des SCR-Katalysatorwirkungsgrades dargestellt. Bei Schritt 210 stattet das Verfahren, wenn die Zündung eingeschaltet ist.
Bei Schritt 212 wird bestimmt, ob Eintrittsbedingungen für das Verfahren erfüllt worden sind. Es kann erforderlich sein, dass verschiedene Eintrittsbedingungen vor Eintritt in das Verfahren zur Bestimmung des Wirkungsgrades eines SCR-Katalysators erfüllt werden müssen. Die Eintrittsbedingungen können die Umgebungstemperatur, die Höhe, den Reduktionsmitteltankpegel oder andere Bedingungen umfassen. Für die Eintrittsbedingungen können einige oder alle der Bedingungen allein oder in Kombination verwendet werden.
Bei Schritt 214 wird die Menge an Ammoniak (NH₃), die in den SCR geladen wird, bestimmt. Die Menge an Ammoniak kann durch Messen der Masse bestimmt werden. Bei Schritt 216 kann eine Prüfdauer auf Grundlage der bei Schritt 214 bestimmten Menge an Ammoniak bestimmt werden. Wie nachfolgend beschrieben ist, kann die Prüfdauer der Menge an stromaufwärtigem NOx, das angesammelt ist, gegenüber der geschätzten Menge an Ammoniak entsprechen, um einen durchgefallenen SCR zu bestimmen.
Bei Schritt 218 wird das Ammoniakdosiersystem abgeschaltet oder reduziert. Bei Schritt 220 findet die Abreicherung des Ammoniaks von dem SCR statt. Die Abreicherung des Ammoniaks, der in dem SCR gespeichert ist, erfolgt in Kombination mit den Stickoxiden, die durch den Motor erzeugt werden. Die Stickoxide verbrauchen den in dem SCR gespeicherten Ammoniak. Bei Schritt 222 kann eine Verzögerungszeitdauer nach dem Start der Abreicherung zur Stabilisierung des Systems abgewartet werden.
Bei Schritt 224 kann die stromaufwärtige Stickoxidmasse bestimmt werden. Die Menge an stromaufwärtigen Stickoxiden kann durch den NOx-Sensor 50, der in 1 dargestellt ist, erfasst werden. Bei Schritt 226 kann auch eine durchschnittliche SCR-Temperatur bestimmt werden. Die durchschnittliche SCR-Temperatur kann unter Verwendung eines Sensors 34 innerhalb oder benachbart dem SCR bestimmt werden, wie in 1. dargestellt ist.
Bei Schritt 228 wird die Wirkungsgradschwelle auf Grundlage der stromaufwärtigen NOx-Menge und einer SCR-Temperatur bestimmt. Wenn bei Schritt 230 der SCR-Umwandlungswirkungsgrad nicht größer als die Wirkungsgradschwelle ist, kann bei Schritt 232 ein Durchgefallen-Anzeiger oder -Flag erzeugt werden. Wenn bei Schritt 230 der SCR-Umwandlungswirkungsgrad größer als eine Wirkungsgradschwelle ist, bestimmt der Schritt 234 eine stromaufwärtige NOx-Menge. Die stromaufwärtige NOx-Menge kann einer Menge an NOx entsprechen, die durch das System hindurchgelangen muss, bevor das System das Verfahren verlässt. Die stromaufwärtige NOx-Menge kann auch einer Zeitdauer entsprechen, die einem Zeitbetrag entspricht, der ermöglicht, dass eine Menge an NOx durch das System gelangen kann. Sowohl die Zeitdauer als auch die stromaufwärtige NOx-Menge basieren auf der Menge an NOx von der SCR-Beladung, die bei Schritt 214 bestimmt ist.
Wenn bei Schritt 236 die stromaufwärtige NOx-Menge nicht größer als die Schwelle für stromaufwärtiges NOx ist, wird wieder Schritt 234 ausgeführt. Wenn die stromaufwärtige NOx-Menge größer als die Schwelle für stromaufwärtiges NOx ist, kann Schritt 238 ausgeführt werden. Bei Schritt 238 wird der SCR-Umwandlungswirkungsgrad mit der Wirkungsgradschwelle verglichen. Wenn der SCR-Umwandlungswirkungsgrad nicht größer als die Umwandlungsschwelle ist, kann bei Schritt 232 ein Durchgefallen-Flag gesetzt werden. Wenn bei Schritt 238 der SCR-Umwandlungswirkungsgrad größer als die Wirkungsgradschwelle ist, kann Schritt 240 einen Nicht-Durchgefallen-Flag oder einen Bestanden-Flag erzeugen. Bei Schritt 242 können auch andere Typen von Anzeigern erzeugt werden, um anzugeben, dass sich der SCR-Wirkungsgrad über einem vorbestimmten Niveau befindet. Bei Schritt 242 wird die intrusive Prüfung beendet. Bei Schritt 244 wird die Dosierung unter Verwendung des Dosiersystems wieder aufgenommen.
Nun ist Bezug nehmend auf 4A eine Aufzeichnung eines SCR-Wirkungsgrades mit einem guten SCR dargestellt. 4B zeigt eine Aufzeichnung eines Wirkungsgrades eines schlechten SCR. Jede der Aufzeichnungslinien zeigt eine gemeinsame Zeit zum Abschalten oder Reduzieren der Dosierung auf Grundlage der gewünschten Ammoniakbeladung zum Start der intrusiven Prüfung. Wie gesehen werden kann, behält der SCR mit gutem SCR-Wirkungsgrad einen Wirkungsgrad von nahezu einhundert Prozent über den oberen Bereich der Aufzeichnung bis zu etwa 1000 Sekunden bei. Der Wirkungsgrad des schlechten SCR nimmt früher bei etwa 650 Sekunden ab, da die Menge an Ammoniak, die gespeichert werden muss, nicht in einem verschlechterten SCR gespeichert werden kann. Es ist auch die geschätzte NH₃-Beladung für jede Aufzeichnung gezeigt.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen ausgeführt sein. Daher sei, während diese Offenbarung bestimmte Beispiele aufweist, der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht so beschränkt, da andere Abwandlungen dem Fachmann nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims

Steuersystem, umfassend: ein Ammoniakdosiermodul, das Ammoniak in einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) speichert und das das Ammoniakniveau durch Aussetzen der Dosierung oder durch Reduzieren der Dosiermenge abreichert oder reduziert; ein SCR-Umwandlungswirkungsgradmodul, das einen SCR-Wirkungsgrad bestimmt; und ein SCR-Wirkungsgradvergleichsmodul, das einen Vergleich des SCR-Wirkungsgrades mit einer Wirkungsgradschwelle bildet und das in Ansprechen auf den Vergleich einen Fehleranzeiger erzeugt.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der SCR-Wirkungsgrad auf einer stromaufwärtigen Stickoxidmenge basiert.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei vor dem Vergleich des SCR-Wirkungsgrades mit einer Wirkungsgradschwelle eine Wirkungsgradschwelle auf Grundlage einer SCR-Temperatur und eines SCR-Leistungsmodells bestimmt wird.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Wirkungsgradschwelle auf einer SCR-Temperatur basiert.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul den Fehleranzeiger erzeugt, wenn der SCR-Wirkungsgrad nach einer vorbestimmten Menge von Stickoxiden nicht über der Wirkungsgradschwelle liegt.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul den SCR-Wirkungsgrad mit der Wirkungsgradschwelle vergleicht, bis eine vorbestimmte Menge an Stickoxiden nach Beginn der Abreicherung oder Reduktion des Ammoniakniveaus erzeugt ist.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Fehleranzeiger einen Fehler-Flag umfasst.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul ein Dosiersystem aktiviert, wenn der SCR-Wirkungsgrad über oder unter der Wirkungsgradschwelle liegt.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das SCR-Wirkungsgradschwellenvergleichsmodul einen Nicht-Fehler-Anzeiger erzeugt, wenn der SCR-Wirkungsgrad so lange über der Wirkungsgradschwelle liegt, bis eine vorbestimmte Stickoxidmenge gemessen ist.