DE102010036152A1

DE102010036152A1 - Systeme und Verfahren zur intrusiven Prüfung des SCR-Wirkungsgrades für Fahrzeuge mit Niedertemperaturabgas

Info

Publication number: DE102010036152A1
Application number: DE102010036152A
Authority: DE
Inventors: Stephen Paul Swartz Creek Levijoki; Shouxian Ypsilanti Ren
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2011-04-14
Also published as: CN102022170A; US8205440B2; US20110061372A1; CN102022170B

Abstract

Ein Abgasdiagnosesystem umfasst ein Abgastemperaturmanagementmodul, das eine Temperatur eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR) selektiv auf einen vorbestimmten Prüftemperaturbereich unter Verwendung einer Vorgehensweise für intrusives Abgastemperaturmanagement erhöht. Ein SCR-Wirkungsgradprüfmodul schätzt einen Wirkungsgrad des SCR-Katalysators, während die Temperatur innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereiches liegt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 61/242,098, die am 14. September 2009 eingereicht wurde. Die Offenbarung der obigen Anmeldung ist hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen.
Diese Anmeldung ist mit der U.S.-Anmeldung Nr. 12/606,483, die am 27. Oktober 2009 eingereicht wurde, verwandt, die die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung NR. 61/242,084 beansprucht, die am 14. September 2009 eingereicht wurde (P009374, Anwaltsaktenzeichen 8540P-001016). Die Offenbarungen der obigen Anmeldung sind hierin ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Auspuff- bzw. Abgasdiagnosesysteme und insbesondere Abgasdiagnosesysteme und -verfahren, die den Wirkungsgrad eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR) prüfen.
HINTERGRUND
Die 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 Motorbetrieb betrifft eine Verbrennung, die Abgas erzeugt. Während der Verbrennung wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch durch ein Ansaugventil an Zylinder geliefert und in den Zylindern verbrannt. Nach der Verbrennung treibt ein Kolben das Abgas in den Zylindern durch ein Abgasventil und in ein Abgassystem. Das Abgas kann Emissionen enthalten, wie Stickoxide (NO_x) und Kohlenmonoxid (CO).
Abgasbehandlungssysteme überwachen und behandeln das Abgas, um Emissionsanforderungen zu erfüllen. Die Behandlung von Abgas kann die Verwendung von Partikelfiltern, Katalysatoren, wie Dieseloxidationskatalysatoren (DOC) und/oder Katalysatoren für selektive katalytische Reduktion (SCR), Kohlenwasserstoffinjektion und/oder andere Vorrichtungen aufweisen. Der Wirkungsgrad des SCR-Katalysators wird gewöhnlich überwacht, um sicherzustellen, dass Emissionsniveaus während des Betriebs akzeptabel bleiben.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Auspuff- bzw. Abgasdiagnosesystem umfasst ein Abgastemperaturmanagementmodul, das eine Temperatur eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR) selektiv auf einen vorbestimmten Prüftemperaturbereich unter Verwendung eines intrusiven Abgastemperaturmanagements anhebt. Ein SCR-Wirkungsgradprüfmodul schätzt einen Wirkungsgrad des SCR-Katalysators, während die Temperatur innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs liegt.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst ein Fahrzeug den SCR-Katalysator. Der SCR-Katalysator des Fahrzeugs besitzt eine Temperatur in einem ersten Bereich, wenn das Fahrzeug unbelastet betrieben wird. Der erste Temperaturbereich ist geringer als und getrennt von dem vorbestimmten Prüftemperaturbereich.
Gemäß noch weiteren Merkmalen ändert das Abgastemperaturmanagementmodul eine Kraftstofflieferung, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen.
Gemäß anderen Merkmalen ändert das Abgastemperaturmanagementmodul eine Kraftstoffmenge, einen Kraftstoffinjektionszeitpunkt und/oder eine Nachinjektion, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das SCR-Wirkungsgradprüfmodul ein Prüfungsaktivierungsmodul, das ein Prüfen des SCR-Wirkungsgrades selektiv aktiviert, wenn keine Partikelfilterregeneration ausgeführt wird.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das SCR-Wirkungsgradprüfmodul ein Prüfungsaktivierungsmodul, das ein Prüfen des SCR-Wirkungsgrades selektiv aktiviert, wenn keine Adaptionssteuerung der SCR-Katalysatoren ausgeführt wird.
Gemäß weiteren Merkmalen erfasst ein Einlasstemperatursensor eine Einlasstemperatur des SCR-Katalysators. Ein Auslasstemperatursensor erfasst eine Auslasstemperatur des SCR-Katalysators. Die Temperatur des SCR-Katalysators wird auf Grundlage der Einlass- und Auslasstemperaturen berechnet.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Abgastemperaturmanagementmodul ein Temperaturberechnungsmodul, das die Temperatur des SCR-Katalysators auf Grundlage der Einlass- und Auslasstemperaturen des SCR-Katalysators berechnet. Ein Einstellmodul ändert einen Motorbetriebsparameter, um eine Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier vorgesehenen Beschreibung offensichtlich. Es sei zu verstehen, 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 mit einem Steuermodul gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockschaubild einer beispielhaften Implementierung des Steuermoduls, das ein SCR-Wirkungsgradprüfmodul und ein Abgastemperaturmanagementmodul aufweist, gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Verfahren zur Ausführung einer intrusiven Prüfung des SCR-Wirkungsgrades gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
4 ein Verfahren zum Anheben einer Temperatur des SCR-Katalysators auf einen vorbestimmten Bereich während der intrusiven Prüfung des SCR-Wirkungsgrades zeigt.
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. Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen zur Identifizierung ähnlicher Elemente verwendet worden. Die hier verwendete Formulierung ”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 Firmware Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Während die folgende Offenbarung Dieselmotoren betrifft, findet die vorliegende Offenbarung auch Anwendung auf andere Typen von Motoren, wie Benzinmotoren.
Einige Fahrzeuge besitzen unter normalen Fahrbedingungen ein Profil mit sehr geringer Abgastemperatur. Diese Fahrzeuge besitzen über eine ausreichend lange Zeitdauer keine angemessenen SCR-Temperaturen, um eine Prüfung des SCR-Wirkungsgrades während normaler Fahrbedingungen zuverlässig auszuführen.
Der hier verwendete Begriff ”normaler unbelasteter Betrieb” betrifft einen Betrieb des Fahrzeugs ohne Ziehen eines Anhängers und/oder einer wesentlichen Belastung des Fahrzeugs selbst. Abhängig von dem Gewicht des Fahrzeugs und dem Fahrzyklus können einige Fahrzeuge Betriebstemperaturen des SCR-Katalysators in einem ersten Bereich aufweisen. Nur beispielhaft kann der erste Bereich während des normalen unbelasteten Betriebs zwischen etwa 130°C bis 220°C liegen, obwohl andere Fahrzeuge andere Temperaturbereiche besitzen können. Im Gegensatz dazu können beim Ziehen eines Anhängers wesentlich höhere Temperaturen, nur beispielhaft eine Temperatur von etwa 500°C, auftreten. Beim Prüfen des SCR-Wirkungsgrades sollte der SCR-Katalysator eine Temperatur in einem zweiten Bereich besitzen. Der zweite Bereich ist höher als der erste Bereich. Beispielsweise kann der zweite Bereich zwischen etwa 250°C bis etwa 450°C liegen, obwohl andere Fahrzeuge andere Temperaturbereiche besitzen können. Somit ist, wenn das Fahrzeug unbelastet ist, die Temperatur des SCR-Katalysators geringer als der Soll-SCR-Prüftemperaturbereich. Gleichermaßen kann beim Ziehen eines Anhängers die SCR-Katalysatortemperatur höher als der Soll-SCR-Prüftemperaturbereich sein. Ferner kann selbst, wenn die SCR-Temperatur in dem richtigen Bereich ist, wenn das Fahrzeug einen Anhänger zieht, die SCR-Prüfung möglicherweise häufiger ausgeführt werden. Die zum Prüfen ausgewählte Betriebstemperatur des SCR-Katalysators kann abhängig von dem bestimmten Typ von SCR-Katalysator, der verwendet wird, variieren.
Der Wirkungsgrad des SCR-Katalysators wird typischerweise periodisch geprüft. Beispielsweise kann der Wirkungsgrad des SCR-Katalysators einmal pro Fahrt geprüft werden. Gemäß der vorliegenden Offenbarung bildet das SCR-Wirkungsgradprüfmodul eine Schnittstelle mit einem Abgastemperaturmanagementmodul, um die SCR-Temperatur auf einen vorbestimmten Temperaturbereich anzuheben. Insbesondere erhöht das Abgastemperaturmanagementmodul die SCR-Temperatur während einer Periode, in der das SCR-Wirkungsgradprüfmodul den SCR-Wirkungsgrad bestimmt. Wenn das SCR-Wirkungsgradprüfmodul endet, kehrt das Abgastemperaturmanagementmodul zur normalen Steuerung zurück und beendet ein intrusives Abgastemperaturmanagement.
Nun Bezug nehmend auf 1 ist 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 umfasst einen Zylinder 18, einen Ansaugkrümmer 20, einen Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor 22 und einen Motordrehzahlsensor 24. Luft strömt in den Dieselmotor 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 möglich.
Abgas wird innerhalb des Zylinders 18 infolge des Verbrennungsprozesses erzeugt. Das Abgassystem 14 behandelt das Abgas, bevor das Abgas an die Atmosphäre freigesetzt wird. Das Abgassystem 14 umfasst einen Abgaskrümmer 26 und einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 28. Der Abgaskrümmer 26 lenkt das den Zylinder verlassende Abgas durch den DOC 28. Das Abgas wird durch den DOC 28 behandelt, um die Emissionen zu reduzieren. Das Abgassystem 14 umfasst ferner einen SCR-Katalysator 30, einen Temperatursensor 31, einen Einlasstemperatursensor 32, einen Auslasstemperatursensor 34 und einen Partikelfilter (PF) 36.
Der Temperatursensor 31 kann zwischen dem Motor und dem DOC 18 positioniert sein. Der Einlasstemperatursensor 32 ist stromaufwärts von dem SCR-Katalysator 30 angeordnet, um die Temperaturänderung an dem Einlass des SCR-Katalysators 30 zu überwachen, wie nachfolgend weiter beschrieben ist. Der Auslasstemperatursensor 34 ist stromabwärts von dem SCR-Katalysator 30 angeordnet, um die Temperatur an dem Auslass des SCR-Katalysators 30 zu überwachen. Obwohl das Abgasbehandlungssystem 13 so gezeigt ist, dass es die Einlass- und Auslasstemperatursensoren 32, 34 außerhalb des SCR-Katalysators 30 angeordnet aufweist, können die Einlass- und Auslasstemperatursensoren 32, 34 innerhalb des SCR-Katalysators 30 angeordnet sein, um die Temperaturänderung des Abgases an dem Einlass und Auslass des SCR-Katalysators 30 zu überwachen. Der PF 36 reduziert Emissionen weiter durch Abfangen von Partikeln (d. h. Ruß) in dem Abgas.
Das Dosiersystem 16 umfasst einen Dosierinjektor 40, der Reduktionsmittel von einer Reduktionsmittelfluidversorgung 38 in das Abgas injiziert. Das Reduktionsmittel mischt sich mit dem Abgas und reduziert die Emissionen weiter, wenn die Mischung dem SCR-Katalysator 30 ausgesetzt ist. Es kann ein Mischer 41 verwendet werden, um das Reduktionsmittel mit dem Abgas stromaufwärts von dem SCR-Katalysator 30 zu mischen. Ein Steuermodul 42 reguliert und steuert den Betrieb des Motorsystems 10.
Ein Abgasdurchflusssensor 44 kann ein Signal erzeugen, das der Strömung von Abgas in dem Abgassystem entspricht. Obwohl der Sensor zwischen dem SCR-Katalysator 30 und dem PF 36 gezeigt ist, können verschiedene andere Anordnungen in dem Abgassystem zur Messung verwendet werden, einschließlich nach dem Abgaskrümmer und vor dem SCR-Katalysator 30.
Ein Temperatursensor 46 erzeugt eine Partikelfiltertemperatur, die einer gemessenen Partikelfiltertemperatur entspricht. Der Temperatursensor 46 kann an oder in dem PF 36 angeordnet sein. Der Temperatursensor 46 kann auch stromaufwärts oder stromabwärts von dem PF 36 angeordnet sein.
Andere Sensoren in dem Abgassystem können einen stromaufwärtigen NOx-Sensor 50 aufweisen, der ein NOx-Signal auf Grundlage von NOx in dem Abgassystem erzeugt. Ein stromabwärtiger NOx-Sensor 52 kann stromabwärts von dem PF 36 positioniert sein, um das den PF 36 verlassende NOx zu messen. Zusätzlich erzeugt ein Ammoniak-(NH₃)-Sensor 54 ein Signal, das der Menge an Ammoniak in dem Abgas entspricht. Der NH₃-Sensor 54 ist optional, kann jedoch dazu verwendet werden, das Steuersystem aufgrund der Fähigkeit zu vereinfachen, zwischen NOx und NH₃ zu unterscheiden. Alternativ und/oder zusätzlich dazu können eine Kohlenwasserstoff-(KW)-Versorgung 56 und ein KW-Injektor 58 vorgesehen sein, um KW in das Abgas stromaufwärts von dem DOC zu liefern und damit eine exotherme Reaktion zu erzeugen und Wärme zu produzieren, die die Temperatur des SCR-Katalysators 30 erhöht.
Nun Bezug nehmend auf 2 ist eine beispielhafte Implementierung des Steuermoduls 42 detaillierter gezeigt. Das Steuermodul 42 umfasst ein Modul 60 zum Prüfen des SCR-Wirkungsgrades sowie ein Abgastemperaturmanagementmodul 62.
Das SCR-Wirkungsgradprüfmodul 60 umfasst ein SCR-Wirkungsgradberechnungsmodul 70, ein Prüfungsauslösemodul 72 und ein Prüfungsaktivierungsmodul 74. Das SCR-Wirkungsgradberechnungsmodul 70 berechnet den SCR-Wirkungsgrad. Das Prüfungsauslösemodul 72 bestimmt, ob eine Prüfung durchgeführt werden muss oder nicht. Beispielsweise kann die Prüfung jeden Fahrzyklus, einmal pro Fahrt, etc. betrieben werden. Das Prüfungsaktivierungsmodul 74 bestimmt vor einem Auslösen der SCR-Wirkungsgradprüfung, ob Betriebsbedingungen akzeptabel sind.
Das Abgastemperaturmanagementmodul 62 umfasst ein Temperaturberechnungsmodul 76 und ein Einstellmodul 78. Das Temperaturberechnungsmodul 76 empfängt die Einlass- und/oder Auslass-SCR-Temperaturen, und erzeugt auf Grundlage dessen eine SCR-Temperatur. Beispielsweise kann ein Mittel oder ein gewichtetes Mittel der Einlass- und Auslasstemperaturen verwendet werden. Das Einstellmodul 78 ändert einen Betriebsparameter des Motors, um eine Temperatur des SCR-Katalysators 30 einzustellen. Beispielsweise kann die Abgastemperatur durch Einstellen einer Kraftstoffmenge, eines Kraftstoffinjektionszeitpunkts, einer Nachinjektion, einer HCl-Injektion, etc. erhöht werden. Bei dem oben dargestellten Beispiel wird das A/F-Verhältnis erhöht oder ein KW-Kraftstoff wird in den Abgasstrom vor dem DOC injiziert, um die Temperatur des SCR-Katalysators 30 zu erhöhen. Eine Kraftstofflieferung kann über ein Kraftstoffsteuermodul 82 eingestellt werden und/oder KW-Kraftstoff kann in das Abgas unter Verwendung des KW-Injektors 58 über ein KW-Injektionssteuermodul 84 injiziert werden.
Nun Bezug nehmend auf 3 beginnt eine Steuerung bei 100, wo die Steuerung bestimmt, ob die Prüfung des SCR-Wirkungsgrades betrieben werden muss. Wenn dies nicht der Fall ist, läuft die Steuerung bei 102 in einem normalen Modus. Wenn 100 zutrifft, fährt die Steuerung mit 104 fort und bestimmt, ob ein erster Satz von Bedingungen akzeptabel ist, um die Prüfung des SCR-Wirkungsgrades zu betreiben. Nur beispielhaft kann der erste Satz von Bedingungen umfassen, ob eine Regeneration des PF 36 ausgeführt wird oder nicht. Die PF-Regeneration wird typischerweise ausgeführt, wenn sich in dem PF 36 Ruß aufbaut. Zusätzlich kann ein erster Satz von Bedingungen umfassen, ob eine Adaption ausgeführt wird oder nicht. Eine Adaption tritt auf, wenn ein Problem mit dem SCR-Katalysator auftritt, so dass die stromabwärtigen NOx-Sensormessungen von einem Modell um eine vorbestimmte Größe abweichen. Anstelle dieser oder zusätzlich zu diesen Bedingungen können noch weitere Bedingungen in dem ersten Satz von Bedingungen enthalten sein.
Wenn 104 nicht zutrifft, kehrt die Steuerung zu 100 zurück. Wenn 104 zutrifft, aktiviert die Steuerung eine intrusive SCR-Prüfung, um einen vorbestimmten SCR-Temperaturbereich zu erreichen. Die Steuerung schaltet bei 108 auch die Dosierung ein, wenn sie nicht bereits eingeschaltet ist. Wenn die SCR-Temperatur zu gering ist, kann es dann notwendig sein, die SCR-Temperatur zu erhöhen, bevor die Dosierung eingeschaltet werden kann. Die SCR-Temperatur bei dem Auslösen der intrusiven SCR-Prüfung kann variieren. Bei 112 bestimmt die Steuerung, ob eine ausreichende NH₃-Beladung an dem SCR-Katalysator 30 vorhanden ist. Eine Zeitverzögerung kann dazu verwendet werden, um sicherzustellen, dass eine ausreichende NH₃-Beladung wieder hergestellt worden ist, um eine akzeptable NOx-Umwandlung bereitzustellen.
Wenn 112 nicht zutrifft, wartet die Steuerung, bis eine ausreichende NH₃-Beladung an dem SCR vorhanden ist. Bei 114 bestimmt die Steuerung, ob ein zweiter Satz von Aktivierungsbedingungen erfüllt worden ist. Nur beispielhaft kann der zweite Satz von Aktivierungsbedingungen eine oder mehrere der folgenden Bedingungen umfassen: Abgasströmung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches; stromaufwärtiger NOx-Massenstrom in einem vorbestimmten Bereich; stromaufwärtige NOx-Konzentration in einem vorbestimmten Bereich und/oder NOx-Sensoren bereit. Zusätzlich zu diesen oder anstelle dieser Bedingungen können noch weitere Bedingungen in dem zweiten Satz von Aktivierungsbedingungen enthalten sein.
Bei 118 misst die Steuerung den Wirkungsgrad der SCR-Umwandlung EFF_SCR. Bei 120 erzeugt die Steuerung einen SCR-Umwandlungswirkungsgrad EFF_SCR als eine Funktion stromaufwärtiger und stromabwärtiger angesammelter Massen. Bei 124 erzeugt die Steuerung eine Wirkungsgradschwelle EFF_THR als eine Funktion von stromaufwärtigem NOx und der SCR-Temperatur. Die Schwelle des SCR-Umwandlungswirkungsgrades EFF_THR kann ein Prozentsatz sein.
Bei 128 bestimmt die Steuerung, ob EFF_SCR > EFF_THR. Wenn 128 zutrifft, erklärt die Steuerung bei 130 einen BESTANDEN-Status des SCR-Wirkungsgrades. Wenn 128 nicht zutrifft, erklärt die Steuerung bei 132 einen NICHT-BESTANDEN-Status des SCR-Wirkungsgrades. Die Steuerung fährt von 130 und 132 mit 134 fort, wo die Steuerung das intrusive Abgastemperaturmanagement beendet.
Nun Bezug nehmend auf 4 sind Schritte zur Ausführung eines intrusiven Abgastemperaturmanagements gezeigt. Bei 146 bestimmt die Steuerung, ob die intrusive SCR-Prüfung läuft. Wenn 146 nicht zutrifft, kehrt die Steuerung zu 146 zurück. Wenn 146 zutrifft, fährt die Steuerung mit 148 fort, wo die Steuerung bestimmt, ob die SCR-Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereiches (beispielsweise T_LO und T_HI) liegt.
Wenn 148 zutrifft, kehrt die Steuerung zu 146 zurück. Wenn 148 nicht zutrifft, bestimmt die Steuerung bei 152, ob die SCR-Temperatur größer als T_LO ist. Wenn 152 nicht zutrifft, erhöht die Steuerung die Abgastemperatur auf eine beliebige geeignete Art und Weise. Beispielsweise kann die Abgastemperatur durch Änderung einer Kraftstofflieferung (Kraftstoffmenge, Kraftstoffinjektionszeitpunkt, Nachinjektion, etc.) und/oder durch Starten oder Erhöhen einer KW-Injektion bei 154 erhöht werden. Die Steuerung kehrt zu 146 zurück.
Wenn 148 nicht zutrifft, bestimmt die Steuerung bei 156, ob die SCR-Temperatur kleiner als T_HI ist. Wenn 156 nicht zutrifft, verringert die Steuerung die Abgastemperatur auf irgendeine geeignete Art und Weise. Beispielsweise kann die Abgastemperatur durch Ändern einer Kraftstofflieferung (Kraftstoffmenge, Kraftstoffinjektionszeitpunkt, Nachinjektion, etc.) und/oder durch Stoppen oder Verringern einer KW-Injektion bei 158 verringert werden. Die Steuerung kehrt zu 146 zurück.
Durch intrusives Steuern der Temperatur des SCR, kann die Genauigkeit der SCR-Wirkungsgradmessungen verbessert werden. Die Verwendung der oben beschriebenen Vorgehensweise reduziert tendenziell die Gewährleistungskosten in Bezug auf Systeme und Verfahren, die einen SCR-Katalysator bei sehr geringen SCR-Temperaturen diagnostizieren, wenn der Wirkungsgrad aufgrund der Temperatur niedrig ist. Diese Bedingungen sehen auch nach einem SCR-Katalysator mit schlechtem Wirkungsgrad aus. In diesen Niedertemperaturbereichen kann es sehr schwierig sein, zwischen einem betriebsfähigen SCR und einem nicht betriebsfähigen SCR zu unterscheiden.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen ausgeführt werden. 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

Abgasdiagnosesystem, umfassend: ein Abgastemperaturmanagementmodul, das eine Temperatur eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR) selektiv auf einen vorbestimmten Prüftemperaturbereich unter Verwendung eines intrusiven Abgastemperaturmanagements erhöht; und ein SCR-Wirkungsgradprüfmodul, das einen Wirkungsgrad des SCR-Katalysators schätzt, während die Temperatur innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereiches liegt.
Abgasdiagnosesystem nach Anspruch 1, wobei: ein Fahrzeug den SCR-Katalysator aufweist; der SCR-Katalysator des Fahrzeugs eine Temperatur in einem ersten Bereich während eines normalen nicht belasteten Betriebs besitzt; und der erste Temperaturbereich geringer als und getrennt von dem vorbestimmten Prüftemperaturbereich ist.
Abgasdiagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das Abgastemperaturmanagementmodul eine Kraftstoffmenge, einen Kraftstoffinjektionszeitpunkt und/oder eine Nachinjektion ändert, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen.
Abgasdiagnosesystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Kohlenwasserstoff-(KW-)Kraftstoffinjektor, wobei das Abgastemperaturmanagementmodul KW-Kraftstoff in das Abgas unter Verwendung des KW-Injektors stromaufwärts von einem Oxidationskatalysator injiziert, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen.
Abgasdiagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das SCR-Wirkungsgradprüfmodul ein Prüfungsaktivierungsmodul aufweist, das ein Prüfen des SCR-Wirkungsgrades selektiv aktiviert, wenn keine Partikelfilterregeneration ausgeführt wird.
Abgasdiagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das SCR-Wirkungsgradprüfmodul ein Prüfungsaktivierungsmodul aufweist, das ein Prüfen des SCR-Wirkungsgrades selektiv aktiviert, wenn keine Adaptionssteuerung der SCR-Katalysatoren ausgeführt wird.
Abgasdiagnosesystem nach Anspruch 1, ferner mit: einem Einlasstemperatursensor, der eine Einlasstemperatur des SCR-Katalysators erfasst; einem Auslasstemperatursensor, der eine Auslasstemperatur des SCR-Katalysators erfasst; und wobei die Temperatur der SCR-Katalysatoren auf Grundlage der Einlass- und Auslasstemperaturen berechnet wird.
Abgasdiagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das Abgastemperaturmanagementmodul umfasst: ein Temperaturberechnungsmodul, das die Temperatur des SCR-Katalysators auf Grundlage von Einlass- und Auslasstemperaturen des SCR-Katalysators berechnet; und ein Einstellmodul, das einen Motorbetriebsparameter ändert, um eine Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen.