DE102011109302B4

DE102011109302B4 - Abgasdiagnoseverfahren mit Deaktivierung einer Überwachung eine SCR-Umwandlungswirkungsgrades

Info

Publication number: DE102011109302B4
Application number: DE102011109302.1A
Authority: DE
Inventors: Brett B. Thompson; Stephen Paul Levijoki
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2031-08-04
Also published as: CN102374004A; DE102011109302A1; US8353202B2; CN102374004B; US20120041596A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Diagnosesteuermoduls, umfassend: Erzeugen eines ersten Temperatursignals, das eine erste Temperatur stromaufwärts eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR) angibt; Erzeugen eines zweiten Temperatursignals, das eine zweite Temperatur stromabwärts des SCR-Katalysators angibt; Bestimmen eines Temperaturgradienten auf Grundlage der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur; Bestimmen eines gewichteten Mittels auf Grundlage einer ersten Gewichtung, die mit der ersten Temperatur multipliziert ist, und einer zweiten Gewichtung, die mit der zweiten Temperatur multipliziert ist; Vergleichen des Temperaturgradienten mit einer ersten Kalibrierungsschwelle und/oder einem ersten Schwellenbereich; Aktivieren der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads des SCR-Katalysators, wenn der Temperaturgradient kleiner als die erste Kalibrierungsschwelle ist oder innerhalb des ersten Schwellenbereichs liegt; Vergleichen des gewichteten Mittels mit einer zweiten Kalibrierungsschwelle und/oder einem zweiten Schwellenbereich, wenn der Temperaturgradient größer als die erste Kalibrierungsschwelle ist oder außerhalb des ersten Schwellenbereichs liegt; Aktivieren der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads des SCR-Katalysators, wenn das gewichtete Mittel kleiner als die zweite Kalibrierungsschwelle ist oder innerhalb des zweiten Schwellenbereichs liegt; Erzeugen eines Deaktivierungssignals, wenn das gewichtete Mittel größer als die zweite Kalibrierungsschwelle ist oder außerhalb des zweiten Schwellenbereichs liegt; und Deaktivieren der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads des SCR-Katalysators auf Grundlage des Deaktivierungssignals.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Abgasdiagnoseverfahren, die einen Umwandlungswirkungsgrad für selektive katalytische Reduktion (SCR) testen.
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.
Während eines Verbrennungszyklus eines Motors wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch durch eine Ansaugventilöffnung in einen Zylinder geliefert. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird komprimiert und verbrannt, um Ausgangsdrehmoment bereitzustellen. Nach der Verbrennung treibt ein Kolben Abgas in dem Zylinder durch eine Abgasventilöffnung heraus und in ein Abgassystem. Das Abgas kann Stickoxide (NO_x) und Kohlenmonoxid (CO) enthalten.
Ein Abgasbehandlungssystem des Motors kann einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) aufweisen, um Stickoxide (NO_x) zu reduzieren. Ein SCR-Katalysator wandelt das NO_x in Stickstoff N₂ und Wasser H₂O um. Reduktionsmittel kann dem Abgas stromaufwärts von dem SCR-Katalysator hinzugesetzt werden. Nur beispielhaft kann das Reduktionsmittel wasserfreies Ammoniak, wässriges Ammoniak oder Harnstoff aufweisen.
Das Abgasdiagnosesystem kann eine SCR-Katalysatorüberwachungseinrichtung aufweisen, die einen Umwandlungswirkungsgrad des SCR-Katalysators überwacht. Der Umwandlungswirkungsgrad betrifft eine Rate, mit der der SCR-Katalysator NO_x in einer gewissen Zeitperiode reduziert. Der Wirkungsgrad eines SCR-Katalysators kann mit der Zeit abnehmen und basiert auf einem SCR-Katalysatorgebrauch. Die SCR-Katalysatorüberwachungseinrichtung kann angeben, wann der Umwandlungswirkungsgrad kleiner als eine vorbestimmte Schwelle ist. Bei einigen Fahrzeugen kann ein Motorsteuermodul eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Motordrehzahl beschränken, wenn der Umwandlungswirkungsgrad kleiner als eine vorbestimmte Schwelle ist.
Die Druckschrift WO 2009/071 994 A2 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Diagnosesteuermoduls, mit dem die Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads eines SCR-Katalysators gesteuert wird. In der Druckschrift DE 10 2008 039 780 A1 ist angegeben, die Temperatur eines SCR-Katalysators als Mittelwert der Einlass- und Auslasstemperaturen zu ermitteln. Aus den Druckschriften DE 37 10 268 A1 und DE 43 08 661 A1 ist bekannt, den Anspringzeitpunkt des SCR-Katalysators anhand des Temperaturgradienten zwischen der stromaufwärtigen Temperatur und der stromabwärtigen Temperatur zu überwachen. Die Druckschrift US 2010/0 180 576 A1 offenbart, die Fehlerschwellen bei der Überwachung eines SCR-Katalysators an den aktuellen Betriebspunkt anzupassen.
ZUSAMMENFASSUNG
Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Betrieb eines Diagnosesteuermoduls ein Erzeugen eines ersten Temperatursignals, das eine erste Temperatur stromaufwärts eines SCR-Katalysators angibt. Ein zweites Temperatursignal wird erzeugt, das eine zweite Temperatur stromabwärts des SCR-Katalysators angibt. Ein Temperaturgradient wird auf Grundlage der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur bestimmt. Ein gewichtetes Mittel wird auf Grundlage der ersten Gewichtung, die mit der ersten Temperatur multipliziert ist, und einer zweiten Gewichtung, die mit der zweiten Temperatur multipliziert ist, bestimmt. Der Temperaturgradient wird mit einer ersten Kalibrierungsschwelle und/oder einem ersten Schwellenbereich verglichen. Die Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads des SCR-Katalysators wird aktiviert, wenn der Temperaturgradient kleiner als die erste Kalibrierungsschwelle ist oder innerhalb des ersten Schwellenbereichs liegt. Das gewichtete Mittel wird mit einer zweiten Kalibrierungsschwelle und/oder einem zweiten Schwellenbereich verglichen, wenn der Temperaturgradient größer als die erste Kalibrierungsschwelle ist oder außerhalb des ersten Schwellenbereichs liegt. Die Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads des SCR-Katalysators wird aktiviert, wenn das gewichtete Mittel kleiner als die zweite Kalibrierungsschwelle ist oder innerhalb des zweiten Schwellenbereichs liegt. Ein Deaktivierungssignal wird erzeugt, wenn das gewichtete Mittel größer als die zweite Kalibrierungsschwelle ist oder außerhalb des zweiten Schwellenbereichs liegt. Auf Grundlage des Deaktivierungssignals wird eine Umwandlungswirkungsgradüberwachung des SCR-Katalysators deaktiviert.
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 Motorsteuersystems ist, das ein Diagnosesteuersystem gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist;
2 ein Funktionsblockschaubild eines Anteils des Diagnosesteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
3 ein Verfahren zum Betrieb eines Diagnosesteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu bestimmt, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Gebräuche zu beschränken. Zu Zwecken der Klarheit werden dieselben Bezugszeichen in den Zeichnungen zur Identifizierung ähnlicher Elemente verwendet. Die hier verwendete Formulierung ”zumindest eines aus A, B und C” ist so auszulegen, 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 ohne Änderung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden können.
Der hier verwendete Begriff ”Modul” kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine elektronische Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein Field Programmable Gate Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder alle der obigen; wie in einem System-on-Chip betreffen, Teil davon sein oder umfassen. Der Begriff ”Modul” kann einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) aufweisen, der durch den Prozessor ausgeführten Code speichert.
Der Begriff ”Code”, wie oben verwendet ist, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode aufweisen und kann Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte betreffen. Der Begriff ”gemeinsam genutzt”, wie oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann einiger oder der gesamte Code von mehreren Modulen durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Begriff ”Gruppe”, wie oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann einiger oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
Die Vorrichtungen und Verfahren, die hier beschrieben sind, können durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert sein, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen prozessorausführbare Anweisungen, die an einem nicht flüchtigen konkreten computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten aufweisen. Nicht beschränkende Beispiele des nicht flüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicher, Magnetspeicher und optische Speicher.
Ein Diagnosesteuersystem kann einen Umwandlungswirkungsgrad eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR) überwachen. Die Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades des SCR-Katalysators (Umwandlungswirkungsgradüberwachung) kann unter gewissen Bedingungen, wie während eines Starts eines Motors, deaktiviert werden. Ein SCR-Katalysator kann beispielsweise bei Temperaturen von größer als oder gleich etwa 200–350°C aktiv sein. Eine beispielhafte Anspringtemperatur kann 250°C betragen. Während eines Kaltstarts eines Motors können Temperaturgradienten in dem SCR-Katalysator beispielsweise zwischen einem Einlass und einem Auslass des SCR-Katalysators existieren. Die Temperatur des Einlasses steigt vor der Temperatur des Auslasses auf eine Anspringtemperatur, und somit kann die Temperatur des Einlasses größer als die Temperatur des Auslasses sein. Die Temperaturgradienten können größer als eine vorbestimmte Schwelle sein. Aufgrund der Temperaturgradienten kann das SCR-Katalysatorwirkungsgradmodell möglicherweise nicht genau sein.
Das Deaktivieren der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades eines SCR-Katalysators kann auf Grundlage (i) einer Rate der Änderung der Temperatur des SCR-Katalysators oder (ii) eines gewichteten Mittels der Temperaturen des SCR-Katalysators ausgeführt werden. Die Änderungsrate der Temperatur und das gewichtete Mittel der Temperaturen können auf Grundlage von Information von einem oder mehreren Temperatursensoren des SCR-Katalysators und/oder auf Grundlage einer oder mehrerer modellierter Temperaturen des SCR-Katalysators bestimmt werden. Jedoch berücksichtigt diese beschriebene Deaktivierung nicht die Temperaturgradienten über den SCR-Katalysator. Da die Temperaturgradienten nicht berücksichtigt werden, können die Messungen des SCR-Katalysatorwirkungsgrades eine Abweichung über verschiedene Temperaturverteilungsbedingungen in dem SCR-Katalysator aufweisen.
Diese Abweichung in dem gemessenen Umwandlungswirkungsgrad besitzt einen nachteiligen Effekt auf den Umwandlungswirkungsgradabstand. Der Umwandlungswirkungsgradabstand betrifft eine Differenz des Wirkungsgrades zwischen einem am schlechtesten arbeitenden SCR-System, das noch akzeptabel ist (WPA von eng.: ”worst performing acceptable SCR system”) (geringster akzeptabler Umwandlungswirkungsgrad), und einem am besten arbeitenden SCR-System, das nicht mehr akzeptabel ist (BPU von engl.: ”best performing unacceptable SCR system”) (maximaler nicht akzeptabler Umwandlungswirkungsgrad). Die Differenz kann liegen zwischen: einer WPA-Wirkungsgradverteilung und einer BPU-Wirkungsgradverteilung; einem 2σ-(2-Sigma)-Punkt der BPU-Verteilung und einem 4σ-Punkt der WPA-Verteilung; Durchschnittswerten der WPAund BPU-Wirkungsgradverteilungen; etc. Je kleiner der Umwandlungswirkungsgradabstand ist, um so weniger wahrscheinlich ist es, dass ein WPA-SCR-Katalysator einen Wirkungsgradtest besteht und/oder ein BPU-SCR-Katalysator durch einen Wirkungsgradtest durchfällt. Der verringerte Umwandlungswirkungsgradabstand führt zu unnötigen Garantiekosten und/oder einer Nichteinhaltung behördlicher Regulierungen. Auch verhindert die Ungenauigkeit des Wirkungsgradmodells die Bereitstellung genauer Vorhersagen des erwarteten Wirkungsgrades für ein WPA-System, was den Umwandlungswirkungsgradabstand reduzieren kann.
Die nachfolgend beschriebene Offenbarung sieht Implementierungen zur Deaktivierung der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades für SCR-Katalysatoren vor, während Temperaturgradienten in einem SCR-Katalysator berücksichtigt werden. Die Implementierungen umfassen eine Erhöhung des Umwandlungswirkungsgradabstands. Dies verbessert die Raten bestandener Wirkungsgradtests und erhöht eine akzeptable Betriebslebensdauer eines SCR-Katalysators, reduziert Wechsel von SCR-Katalysatoren und reduziert zugeordnete Garantiekosten.
In 1 ist ein Motorsteuersystem 10 gezeigt. Das Motorsteuersystem 10 weist einen Verbrennungsmotor (ICE) 12, ein Abgassystem 14 und ein Diagnosesteuersystem 16 auf. Das Abgassystem 14 weist einen SCR-Katalysator 18 auf, der Stickoxide (NO_x) in dem Abgassystem 14 reduziert. Das Diagnosesteuersystem 16 weist ein Diagnosesteuermodul 17 auf, das einen Wirkungsgrad des SCR-Katalysators 18 überwacht und eine oder mehrere Gegenmaßnahmen durchführt, wenn der Wirkungsgrad in einem Wirkungsgradtest durchfällt. Das Diagnosesteuermodul 17 schaltet auch eine Überwachung eines Umwandlungswirkungsgrades eines SCR-Katalysators während gewisser Bedingungen ab, um einen SCR-Abstand zu erhöhen. Die Bedingungen sind nachfolgend beschrieben.
Das Motorsteuersystem weist den ICE 12 und ein Maschinensteuermodul (ECM) 20 auf. Der ICE 12 weist einen Zylinder 22, einen Ansaugkrümmer 24, einen Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor 26 und einen Motordrehzahlsensor 28 auf. Luft strömt in den ICE 12 durch den Ansaugkrümmer 24 und wird durch den MAF-Sensor 26 überwacht. Die Luft wird in den Zylinder 22 geführt und mit Kraftstoff verbrannt, um Kolben (nicht gezeigt) anzutreiben. Obwohl ein einzelner Zylinder gezeigt ist, kann der ICE 12 eine Anzahl von Zylindern aufweisen. Das ECM 20 reguliert und steuert den Betrieb des Motorsystems 10 auf Grundlage von Information von dem Diagnosesteuermodul 17 und/oder Information von verschiedenen Sensoren, von denen einige nachfolgend beschrieben sind.
Abgas wird innerhalb des Zylinders 22 infolge des Verbrennungsprozesses erzeugt. Das Abgassystem 14 behandelt das Abgas, bevor das Abgas an die Atmosphäre freigesetzt wird. Das Abgassystem 14 weist einen Abgaskrümmer 30 und einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 32 auf. Der Abgaskrümmer 30 lenkt den Zylinder 22 verlassendes Abgas durch den DOC 32. Das Abgas wird in dem DOC 32 behandelt, um Emissionen zu reduzieren.
Das Abgassystem 14 weist ferner den SCR-Katalysator 18, einen ersten Temperatursensor 34, einen Einlass-(zweiten)Temperatursensor 36, einen Auslass-(dritten)Temperatursensor 38 und einen Partikelfilter (PF) 40 auf. Der erste Temperatursensor 34 kann zwischen dem ICE 12 und dem DOC 32 angeordnet sein. Der Einlasstemperatursensor 36 kann stromaufwärts von dem SCR-Katalysator 18, zwischen dem SCR-Katalysator 18 und dem ICE 12 und/oder zwischen dem SCR-Katalysator 18 und dem DOC 32 angeordnet sein. Der Einlasstemperatursensor 36 erzeugt ein Einlasstemperatursignal TI, das eine Temperatur eines Einlasses des SCR-Katalysators 18 angibt.
Der Auslasstemperatursensor 38 ist stromabwärts von dem SCR-Katalysator 18 angeordnet und detektiert eine Auslasstemperatur des SCR-Katalysators 18. Der Auslasstemperatursensor erzeugt ein Auslasstemperatursignal TO. Obwohl das Abgassystem 14 die Einlass- und Auslasstemperatursensoren 36, 38 stromaufwärts und stromabwärts von dem SCR-Katalysator 18 angeordnet aufweist, können die Einlass- und Auslasstemperatursensoren 36, 38 an dem SCR-Katalysator 18 angeordnet sein. Die Einlass- und Auslasstemperatursensoren 36, 38 überwachen Temperaturen von Abgas, das in den SCR-Katalysator 18 eintritt und diesen verlässt, und/oder Temperaturen an dem Einlass und Auslass des SCR-Katalysators 18. Der PF 40 reduziert ferner Emissionen durch Abfangen von Partikeln (d. h. Ruß) in dem Abgas.
Das Abgassystem 14 kann ferner ein Dosiersystem 50 aufweisen. Das Dosiersystem 50 weist einen Dosierinjektor 52 auf, der Reduktionsmittel von einer Reduktionsmittelfluidversorgung 54 in das Abgas injiziert. Das Reduktionsmittel mischt sich mit dem Abgas und reduziert bei Kontakt mit dem SCR-Katalysator 18 Emissionen weiter. Ein Mischer 56 kann zum Mischen des Reduktionsmittels mit dem Abgas stromaufwärts von dem SCR-Katalysator 18 verwendet werden.
Das Abgassystem 14 kann noch weiter einen Abgasdurchflusssensor 60 aufweisen, der ein Durchflusssignal FLOW erzeugt, das der Strömung von Abgas in dem Abgassystem 14 entspricht. Obwohl nur ein Durchflusssensor zwischen dem SCR-Katalysator 18 und dem PF 40 gezeigt ist, können zusätzliche Durchflusssensoren stromaufwärts und/oder stromabwärts von dem SCR-Katalysator 18 enthalten sein. Der Durchfluss kann indirekt ohne die Verwendung von Durchflusssensoren bestimmt werden. Das Diagnosesteuermodul 17 und/oder das ECM 20 können den Durchfluss auf Grundlage eines MAF-Signals von dem MAF-Sensor 26, eines Zustands eines AGR-Ventils und anderer verbrennungsrelevanter Information bestimmen.
Die Durchflüsse von NO_x stromaufwärts und stromabwärts von dem SCR-Katalysator 18 können auf Grundlage von NO_x-Signalen von dem ersten und zweiten NO_x-Sensor 62, 64 bestimmt werden. Die NO_x-Sensoren 62, 64 können stromaufwärts und stromabwärts von dem SCR-Katalysator 18 angeordnet sein. Der erste NO_x-Sensor 62 kann das in den SCR-Katalysator 18 eintretende NO_x messen und ein erstes NO_x-Signal NOX1 erzeugen. Der zweite NO_x-Sensor 64 kann das den SCR-Katalysator 18 und/oder den PF 40 verlassende NO_x messen und ein zweites NO_x-Signal NOX2 erzeugen. Obwohl der zweite NO_x-Sensor 64 stromabwärts von dem PF 40 angeordnet ist, kann der zweite NO_x-Sensor 64 zwischen dem SCR-Katalysator 18 und dem PF 40 angeordnet sein.
Andere Sensoren in dem Abgassystem 14 können einen PF-Temperatursensor 66 und einen Ammoniak-(NH₃)-Sensor 68 aufweisen. Der PF-Temperatursensor 66 kann an dem PF 40 angeordnet sein. Der PF-Temperatursensor 66 erzeugt ein PF-Temperatursignal. Der PF-Temperatursensor 66 kann alternativ stromaufwärts oder stromabwärts von dem PF 40 angeordnet sein.
Der NH₃-Sensor 68 erzeugt ein Ammoniaksignal, das eine Menge an Ammoniak in dem Abgas angibt. Der NH₃-Sensor 68 kann dazu verwendet werden, zwischen Mengen an NO_x und NH₃ in dem Abgas zu unterscheiden. Alternativ und/oder zusätzlich können eine Kohlenwasserstoff-(HC)-Versorgung 70 und ein HC-Injektor 72 vorgesehen sein, um HC in das den DOC 32 erreichende Abgas zu liefern.
Nun Bezug nehmend auch auf die 2 und 3 sind ein Anteil des Diagnosesteuersystems 16 und ein Verfahren zum Betrieb des Diagnosesteuersystems 16 gezeigt. Das Diagnosesteuersystem 16 weist das ECM 20 mit dem Diagnosesteuermodul 17 auf. Das Diagnosesteuermodul 17 weist ein Temperaturgradientenmodul 100, ein Modul 102 für gewichtetes Mittel, ein SCR-Wirkungsgradsteuermodul 104, ein SCR-Wirkungsgradüberwachungsmodul 106 und ein Gegenmaßnahmenmodul 108 auf.
Obwohl das Verfahren in Bezug auf die Ausführungsformen der 1–2 beschrieben ist, kann das Verfahren auf andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung angewendet werden. Das Verfahren kann bei 200 beginnen. Nachfolgend beschriebene Aufgaben 202–228 können iterativ ausgeführt werden und können beispielsweise durch die Module und Vorrichtungen der 1 und 2 ausgeführt werden.
Bei 202 erzeugen die Temperatursensoren 36, 38 die Temperatursignale TI, TO (112, 114). Bei 204 empfängt das Temperaturgradientenmodul 100 die Temperatursignale TI, TO von den Einlass- und Auslasstemperatursensoren 36, 38 und erzeugt ein Temperaturgradientensignal GRAD 110. Das Temperaturgradientenmodul 100 bestimmt einen Temperaturgradienten über den SCR-Katalysator 18 auf Grundlage der Temperatursignale TI, TO. Beispielsweise kann das Temperaturgradientenmodul 100 eine Differenz zwischen dem ersten Temperatursignal TI und dem zweiten Temperatursignal TO bestimmen, wie durch Gleichung 1 vorgesehen ist. GRAD = TI – TO (1)
Bei 206 empfängt das Modul 102 für gewichtetes Mittel die Temperatursignale von den Temperatursensoren 36, 38 und erzeugt ein Signal 116 eines gewichteten Mittels, das einen Wert WA des gewichteten Mittels angibt. Der Wert WA des gewichteten Mittels kann als eine Funktion der Temperatursignale TI, TO erzeugt werden. Als eine Alternative kann der Wert WA des gewichteten Mittels ein gewichtetes Mittel der Temperatursignale TI, TO sein. Ein Beispiel des Werts des gewichteten Mittels WA ist durch die Gleichung 2 vorgesehen, wobei x einen kalibrierten Wert zwischen 0 und 1 darstellt. Der kalibrierte Wert x kann beispielsweise auf Grundlage von Thermoelementdaten getesteter und/oder modellierter Katalysatoren kalibriert sein. WA = [(x)TI + (1 – x)TO] (2)
Der Wert WA des gewichteten Mittels gibt eine durchschnittliche Temperatur des SCR-Katalysators 18 an. Das aktive Volumen des SCR-Katalysators 18 kann auf Grundlage der Temperatursignale TI, TO, des Wertes des gewichteten Mittels WA und/oder anderer Parameter bestimmt werden. Beispielsweise kann das aktive Volumen ferner auf Grundlage einer Masse, eines Widerstands und/oder einer Impedanz des SCR-Katalysators 18 bestimmt werden. Das aktive Volumen kann auch auf Grundlage beispielsweise von Umgebungstemperatur, Motordrehzahl, Nockenwellenphaseneinstellung, Zündzeitpunkt, Leistungszyklus des Motors etc. bestimmt werden.
Das SCR-Wirkungsgradsteuermodul 104 kann das Modul 120 für Gradienten- und Durchschnittsvergleich (GAC von engl.: ”gradient and average comparison”) aufweisen. Das GAC-Modul 120 vergleicht bei 208 den Temperaturgradienten mit einer ersten Kalibrierungsschwelle CAL1 und/oder einem ersten Schwellenbereich R1. Das SCR-Wirkungsgradsteuermodul 104 erzeugt auf Grundlage dieses Vergleichs ein SCR-Aktivierungs/Deaktivierungs-Signal SCRACT (erstes Vergleichssignal) 122. Die Aufgabe 209 wird ausgeführt, wenn der Temperaturgradient größer als der erste Kalibrierungswert CAL1 ist oder außerhalb (d. h. größer als oder kleiner als) des ersten Schwellenbereiches R1 liegt. Der erste Schwellenbereich R1 besitzt maximale und minimale Werte. Die Aufgabe 212 kann ausgeführt werden, wenn der Temperaturgradient kleiner als der erste Kalibrierungswert CAL1 ist oder innerhalb des ersten Schwellenbereiches R1 liegt. Ein erster beispielhafter Vergleich ist durch Ausdruck 3 gezeigt. Ein zweiter beispielhafter Vergleich ist durch Ausdruck 4 gezeigt. Der Ausdruck 4 ist so gezeigt, dass er veranschaulicht, dass die ”größer als”- und ”kleiner als”-Vergleiche, die hier beschrieben sind, willkürlich sein können und auf Grundlage der Richtungen (positive/negative Vorzeichen) und/oder Größen der zu vergleichenden Werte gewählt sein können. TI – TO > CAL1 (3) TO – TI < CAL1 (4)
Das GAC-Modul 120 vergleicht bei 209 den Wert des gewichteten Mittels WA mit einer zweiten Kalibrierungsschwelle CAL2 und/oder einem zweiten Schwellenbereich R2. Der zweite Schwellenbereich R2 besitzt maximale und minimale Werte. Das SCR-Wirkungsgradsteuermodul 104 erzeugt das SCR-Aktivierungs/Deaktivierungs-Signal SCRACT (erstes Vergleichssignal) 122 auf Grundlage dieses Vergleichs. Die Aufgabe 210 wird ausgeführt, wenn das gewichtete Mittel größer als der zweite Kalibrierungswert CAL2 ist oder außerhalb des zweiten Schwellenbereichs R2 liegt. Die Aufgabe 212 wird ausgeführt, wenn das gewichtete Mittel kleiner als der zweite Kalibrierungswert CAL2 ist oder innerhalb des zweiten Schwellenbereichs R2 liegt.
Bei 210 deaktiviert das SCR-Wirkungsgradüberwachungsmodul 106 die Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades und/oder führt diese nicht aus, wenn das erste Vergleichssignal WAHR ist. Bei 212 aktiviert das SCR-Wirkungsgradüberwachungsmodul 106 die Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades und/oder führt diese aus, wenn das erste Vergleichssignal UNWAHR ist.
Das SCR-Wirkungsgradüberwachungsmodul 106 weist ein Wirkungsgradbestimmungsmodul 130, ein Wirkungsgradvergleichsmodul 132, ein Verteilungserzeugungsmodul 134 und ein Wirkungsgradvalidierungsmodul 136 auf. Die Module 130, 132, 134, 136 können beispielsweise aktiviert werden, wenn die Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades aktiviert ist.
Bei 214 erzeugen die NO_x-Sensoren 62, 64 die NO_x-Signale NOX1, NOX2. Bei 216 bestimmt das Wirkungsgradbestimmungsmodul 130 einen tatsächlichen Umwandlungswirkungsgrad des SCR-Katalysators 18 auf Grundlage des SCR-Aktivierungs/Deaktivierungs-Signals SCRACT 122. Das Wirkungsgradbestimmungsmodul 130 kann den Umwandlungswirkungsgrad basierend auf Massendurchflüssen (beispielsweise Milligramm/Sekunde) bestimmen, die in den SCR-Katalysator eintreten und diesen verlassen. Die Massendurchflüsse können beispielsweise auf Grundlage der NO_x-Signale NOX1, NOX2 (140, 142) von den NO_x-Sensoren 62, 64 bestimmt werden. Der Umwandlungswirkungsgrad kann beispielsweise unter Verwendung von Gleichung 5 bestimmt werden.
Das Wirkungsgradbestimmungsmodul 130 kann den Umwandlungswirkungsgrad SCREFF (Signal 144) periodisch bestimmen, sofern das SCR-Aktivierungs/Deaktivierungs-Signal SCRACT 122 kein Deaktivieren der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades angibt. Ein Deaktivieren der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades betrifft, dass der Umwandlungswirkungsgrad nicht bestimmt wird und/oder eine Bestimmung des Umwandlungswirkungsgrades beendet wird. Das Motorsteuersystem 10 und/oder das Diagnosesteuersystem 16 können auf Grundlage vorher bestimmter Umwandlungswirkungsgradwerte betrieben werden, wenn die Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades deaktiviert ist.
Die folgenden Aufgaben 218–222 können ausgeführt werden oder die Aufgabe 224 kann ausgeführt werden, wenn die Aufgabe 216 beendet ist. Die Aufgaben 218–222 können auf Grundlage der Fahrzeugfahrleistung ausgeführt werden. Die Aufgaben 218–222 können ausgeführt werden, wenn die Fahrzeugfahrleistung größer als eine vorbestimmte Fahrzeugfahrleistung (beispielsweise 120.000 Meilen) ist oder wenn die Fahrleistung des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Fahrleistungsbereichs (beispielsweise 120.000–121.000 Meilen) liegt.
Bei 218 kann das Wirkungsgradvergleichsmodul 132 Werte des durchschnittlichen (aufgezeichneten) Wirkungsgrads bestimmen. Die Werte des durchschnittlichen Wirkungsgrads können durch ein Durchschnittswirkungsgradsignal AES 148 bereitgestellt werden, das von dem Speicher 150 empfangen wird. Die Durchschnittswirkungsgradwerte können die am geringsten akzeptablen Wirkungsgradwerte WPAs 154 aufweisen. Jeder der Durchschnittswirkungsgradwerte kann einem Abgasdurchfluss und einer Durchschnitts-SCR-Temperatur entsprechen. Die WPAs 154 können kalibrierte Werte, die vorbestimmt und in dem Speicher 150 gespeichert sind, und/oder Werte aufweisen, die während der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrades erzeugt werden. Die Durchschnittswirkungsgradwerte können auf Grundlage von Tabellen, Gleichungen und/oder Wirkungsgradmodellen des SCR-Katalysators 18 erzeugt werden. Die Wirkungsgradmodelle können auf vorbestimmten Modellen des SCR-Katalysators 18 für eine vorbestimmte Anzahl von Fahrzeugmeilen basieren. Beispielsweise kann ein vorbestimmtes Wirkungsgradmodell des SCR-Katalysators 18 in dem Speicher 150 für 120.000 Meilen gespeichert werden. Der Speicher 150 speichert auch die tatsächlichen (gemessenen) Werte des Umwandlungswirkungsgrads 156, die durch das Wirkungsgradbestimmungsmodul 130 bestimmt sind.
Bei 220 kann das Wirkungsgradvergleichsmodul 132 den tatsächlichen Umwandlungswirkungsgrad SCREFF mit den Werten des durchschnittlichen Wirkungsgrads vergleichen, um ein Vergleichssignal (zweites Vergleichssignal) COMP 146 zu erzeugen. Das Vergleichssignal kann auf Grundlage einer Differenz beispielsweise zwischen den tatsächlichen Werten des Umwandlungswirkungsgrads und jedem der am geringsten akzeptablen Wirkungsgradwerte WAPs 154 erzeugt werden. Beispielhafte Differenzen werden durch Gleichung 6 bereitgestellt. COMP₁ = SCREFF – WPA (6)
Bei 222 kann das Verteilungserzeugungsmodul 134 eine WPA-Verteilung auf Grundlage des Vergleichssignals COMP (COMP₁-Werte) und/oder auf Grundlage kalibrierter und gespeicherter WPA-Verteilungen erzeugen. Die WPA-Verteilung wird durch das Verteilungssignal DIST 160 (dritter Vergleich) bereitgestellt. Das Verteilungserzeugungsmodul 134 kann Mittelund Standardabweichungswerte bestimmen, die Gleichung 6 zugeordnet sind. Die WPA-Verteilung kann als ein Modell eines durchschnittlichen aufgezeichneten Wirkungsgrads bezeichnet werden, wenn die Aufgaben 218–222 ausgeführt werden, und beispielsweise 4σ-(4-Sigma)-Punktwerte für Paare aus Abgasdurchfluss und durchschnittliche SCR-Temperatur umfassen.
Bei 224 vergleicht das Wirkungsgradvalidierungsmodul 136 den tatsächlichen Umwandlungswirkungsgrad SCREFF mit einem Schwellenwirkungsgradwert, den Durchschnittswirkungsgradwerten, die bei 220 bestimmt sind, und/oder der WPA-Verteilung, die bei 222 bestimmt ist. die Durchschnittswirkungsgradwerte und/oder die WPA-Verteilung können mit dem tatsächlichen Umwandlungswirkungsgrad SCREFF verglichen werden, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Proben für einen gegenwärtigen Abgasdurchfluss und eine gegenwärtige Durchschnitts-SCR-Temperatur vorhanden sind. Wenn die Anzahl von Proben, die dazu verwendet wird, jeden der Durchschnittswirkungsgradwerte zu erzeugen, kleiner als eine vorbestimmte Anzahl von Proben ist, dann vergleicht das Wirkungsgradvalidierungsmodul 136 den tatsächlichen Umwandlungswirkungsgrad SCREFF mit dem Schwellenwirkungsgradwert und nicht mit den Durchschnittswirkungsgradwerten und der WPA-Verteilung.
Bei 224 können die Durchschnittswirkungsgradwerte möglicherweise nicht mit dem tatsächlichen Umwandlungswirkungsgrad SCREFF verglichen werden, wenn ein Sprung (Änderung) in dem Umwandlungswirkungsgrad über die Zeit vorhanden ist, der größer als eine vorbestimmte Änderung des Umwandlungswirkungsgrads ist. Beispielsweise können die Durchschnittswirkungsgradwerte möglicherweise nicht verglichen werden, wenn der Umwandlungswirkungsgrad um mehr als die vorbestimmte Änderung des Umwandlungswirkungsgrads abnimmt. Auch kann bei 224 der Schwellenwirkungsgradwert mit dem tatsächlichen Umwandlungswirkungsgrad SCREFF verglichen werden, wenn die Aufgaben 218–222 nicht ausgeführt werden.
Das Wirkungsgradvalidierungsmodul 136 kann den Schwellenwirkungsgradwert auf Grundlage einer Funktion des modellierten Wirkungsgrads (gewünschter oder erwarteter Wirkungsgrad) und eines kalibrierbaren Offsetwerts bestimmen. Der modellierte Wirkungsgrad betrifft den erwarteten Wirkungsgrad eines SCR-Katalysators über die Lebensdauer des SCR-Katalysators. Der modellierte Wirkungsgrad kann Wirkungsgradwerte für den SCR-Katalysator aufweisen, die dem Gebrauch oder Alter entsprechen (beispielsweise Wirkungsgradwerte über 0–120.000 Meilen des Betriebs an einem Fahrzeug). Das ECM 20 kann Mengen an Dieselabgasfluid oder Harnstofflösung auf Grundlage des modellierten Wirkungsgrades für eine gegenwärtige Fahrleistung.
Der kalibrierbare Offsetwert kann auf Grundlage einer WPA/BPU-Verteilung, dem gegenwärtigen Abgasdurchfluss und der gegenwärtigen Durchschnitts-SCR-Temperatur vorbestimmt, gespeichert und bestimmt werden. Das Wirkungsgradvalidierungsmodul 136 kann einen kalibrierbaren Offsetwert auf Grundlage gespeicherter Kennfelder 161 wählen. Die Kennfelder 161, die kalibrierbare Offsetwerte zu WPA/BPU-Verteilungswerten, Abgasdurchflüssen und Durchschnitts-SCR-Temperaturen zuordnen, können in dem Speicher 150 gespeichert sein und dazu verwendet werden, den kalibrierbaren Offsetwert zu wählen. Der modellierte Wirkungsgrad, der kalibrierbare Offsetwert und die WPA/BPU-Verteilung können während der Kalibrierung vorbestimmt und in dem Speicher 150 gespeichert werden, wie durch Werte 157 des modellierten Wirkungsgrads, kalibrierte Offsetwerte 158 und WPA/BPU-Verteilungen 159 gezeigt ist.
Die WPA/BPU-Verteilung umfasst eine WPA-Verteilung und eine BPU-Verteilung. Während der Kalibrierung können Mittel- und Standabweichungswerte, die den Gleichungen 6 und 7 zugeordnet sind, bestimmt werden. Die WPA/BPU-Verteilung kann auf Grundlage der COMP₁- und COMP₂-Werte erzeugt werden. COMP2 = SCREFF – BPU (7)
Der Umwandlungswirkungsgradabstand kann auf Grundlage der Mittelwerte und/oder der Standardabweichungswerte bestimmt werden. Bei einer Implementierung wird der Umwandlungswirkungsgradabstand auf Grundlage einer Differenz zwischen einem 2σ-(2-Sigma)-Punkt der BPU-Verteilung (Werte, die Gleichung 7 zugeordnet sind) und einem 4σ-Punkt der WPA-Verteilung (Werte, die Gleichung 6 zugeordnet sind, bestimmt. Der 2σ-Punkt kann größer als ein Durchschnitt der BPU-Verteilung sein. Der 4σ-Punkt kann kleiner als ein Durchschnitt der WPA-Verteilung sein. Je größer der Umwandlungswirkungsgradabstand ist, um so weniger wahrscheinlich ist es, dass eine falsche Angabe erfolgt, dass ein SCR-Katalysator durch einen Umwandlungswirkungsgradtest durchfällt.
Obwohl die 2σ- und 4σ-Punkte beschrieben sind, kann der Umwandlungswirkungsgradabstand auf anderen Standardabweichungspunkten basieren. Die Standardabweichungspunkte können empirische Daten betreffen, die dazu verwendet werden, den kalibrierbaren Offsetwert zu bestimmen. Auch kann der Umwandlungswirkungsgradabstand alternativ auf Grundlage dessen bestimmt werden: einer Differenz zwischen den Mittelwerten der WPA-Verteilung und der BPU-Verteilung; einer Distanz zwischen der WPA-Verteilung und der BPU-Verteilung; etc.
Der kalibrierbare Offsetwert kann als ein Wert zwischen einer WPA- und einer BPU-Verteilung, zwischen den 2σ- und 4σ-Punkten oder zwischen anderen Standardabweichungspunkten gewählt werden, wenn die Wirkungsgradschwelle festgelegt wird. Als ein Beispiel kann der Schwellenwirkungsgrad innerhalb eines vorbestimmten Bereiches des 2α-Punktes gewählt werden. Der SCR-Katalysator 18 kann einen Umwandlungswirkungsgradtest bestehen, wenn der tatsächliche Umwandlungswirkungsgrad SCREFF größer als der Schwellenwirkungsgrad und/oder einer der Durchschnittswirkungsgradwerte ist. Der SCR-Katalysator 18 kann durch einen Umwandlungswirkungsgradtest durchfallen, wenn der tatsächliche Umwandlungswirkungsgrad SCREFF kleiner oder gleich dem Schwellenwirkungsgrad und/oder einem der Durchschnittswirkungsgradwerte ist.
Als ein anderes Beispiel kann der SCR-Katalysator 18 einen Umwandlungswirkungsgradtest bestehen, wenn der tatsächliche Umwandlungswirkungsgrad SCREFF größer als der 4σ-Punkt der WPA-Verteilung ist. Der SCR-Katalysator 18 kann durch einen Umwandlungswirkungsgradtest beispielsweise durchfallen, wenn der tatsächliche Umwandlungswirkungsgrad SCREFF kleiner als der 2σ-Punkt der WPU-Verteilung ist. Das Wirkungsgradvalidierungsmodul 136 erzeugt ein Validierungssignal VALID 162 auf Grundlage des dritten Vergleichs. Als ein Beispiel kann das Validierungssignal HIGH sein, wenn der SCR-Katalysator 18 den Umwandlungswirkungsgradtest besteht, und LOW sein, wenn der SCR-Katalysator durch den Umwandlungswirkungsgradtest fällt.
Bei 226 bestimmt das Wirkungsgradvalidierungsmodul 136, ob der SCR-Katalysator 18 und/oder der tatsächliche Umwandlungswirkungsgrad bestanden haben. Die Aufgabe 228 kann ausgeführt werden, wenn der SCR-Katalysator 18 und/oder der tatsächliche Umwandlungswirkungsgrad durchgefallen sind. Die Aufgabe 200 oder 202 kann ausgeführt werden, wenn der SCR-Katalysator 18 und/oder der tatsächliche Umwandlungswirkungsgrad bestanden haben.
Bei 228 führt das Gegenmaßnahmenmodul 108 eine Gegenmaßnahme auf Grundlage des Validierungssignals aus. Gegenmaßnahmen können ausgeführt werden, wenn das Validierungssignal angibt, dass der SCR-Katalysator 18 durch den Umwandlungswirkungsgradtest gefallen ist. Die Gegenmaßnahmen können beispielsweise ein Begrenzen der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Motordrehzahl und/oder eine Ausführung anderer Abhilfeaktionen aufweisen. Das Verfahren kann bei 230 nach Aufgabe 228 enden oder zu Aufgabe 200 oder 202 zurückkehren.
Die oben beschriebenen Aufgaben sind als illustrative Beispiele gemeint; die Aufgaben können sequentiell, synchron, simultan, kontinuierlich, während überlappender Zeitperioden oder in einer verschiedenen Reihenfolge abhängig von der Anwendung ausgeführt werden. Die oben beschriebene Implementierung ist einfacher und weniger ressourcenintensiv zu kalibrieren, als eine modusdetaillierte Modellierung zahlreicher Temperaturen an diskreten Stellen innerhalb eines SCR-Katalysators. Die oben beschriebene Implementierung sieht eine konstante oder periodische Bewertung der Temperaturdifferenzen zwischen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Sensoren eines SCR-Katalysators vor. Dies erlaubt eine ”Echtzeit”-Bewertung. Echtzeit betrifft die Fähigkeit, die Temperaturgradienten konstant zu detektieren und die Temperaturgradienten nach Detektion zu bewerten. Die Echtzeitbewertungen können ohne Überlagerung vergangener und/oder zukünftiger Temperaturmessungen ausgeführt werden.
Das ECM 20 kann ferner ein Abgastemperatursteuermodul 170, ein Kraftstoffsteuermodul 172 und ein HC-Injektorsteuermodul 174 aufweisen. Das Abgastemperatursteuermodul 170 kann die Temperatur des SCR-Katalysators 18 intrusiv steuern. Der Begriff ”intrusiv” kann einen variierenden Betrieb des Motors außerhalb vorbestimmter ”normaler” Betriebsbedingungen von einer Emissionsperspektive betreffen, um die Ausführung des Umwandlungswirkungsgradtests zuzulassen.
Das Diagnosesteuermodul 17 kann einen Umwandlungswirkungsgradtest (der intrusiv sein kann) auslösen, wenn der SCR-Katalysator 18 durch einen vorherigen Umwandlungswirkungsgradtest gefallen ist. Das Diagnosesteuermodul 17 kann dem Abgastemperatursteuermodul 170 signalisieren, eine intrusive Temperatursteuerung des SCR-Katalysators 18 vor einem Umwandlungswirkungsgradtest auszulösen. Das Diagnosesteuermodul 17 stellt sicher, dass vor dem Test Aktivierungsbedingungen erfüllt sind.
Das ECM 20, das SCR-Wirkungsgradüberwachungsmodul 106 und/oder das Abgastemperatursteuermodul 170 können vor dem Umwandlungswirkungsgradtest Betriebsparameter einstellen. Beispielsweise können Betriebsparameter, wie Dosierung, NH₃-Beladung und Abgasrückführung (AGR) innerhalb entsprechender Fenster vor dem Umwandlungswirkungsgradtest eingestellt werden.
Das Kraftstoffliefersteuermodul 172 bestimmt eine Kraftstoffmenge, Kraftstoffinjektionszeitpunkt, Nachinjektion, etc. In dem intrusiven SCR-Testmodus stellt das Abgastemperatursteuermodul 170 die Kraftstofflieferung ein. Die Kraftstofflieferungseinstellung erhöht eine Temperatur des SCR-Katalysators 18. Alternativ injiziert das Kohlenwasserstoff-(HC)-Injektionsmodul 174 Kraftstoff in das Abgassystem 14 stromaufwärts von dem DOC 32, um eine Exotherme zur Erhöhung der Temperatur in dem SCR-Katalysator 18 zu erzeugen.
Die oben beschriebene Offenbarung vermeidet eine Überwachung und Speicherung von Umwandlungswirkungsgraden, wenn Temperaturgradienten größer als eine Schwelle sind. Dies weist Temperaturgradienten auf, die für ausgedehnte Zeitperioden existieren. Die oben beschriebene Offenbarung erlaubt und/oder reaktiviert eine Überwachung und Speicherung von Umwandlungswirkungsgraden auch, wenn Temperaturgradienten kleiner als oder gleich der Schwelle sind. Die Überwachung und Speicherung von Umwandlungswirkungsgraden werden ohne Nachteil für die In-Gebrauch-Raten deaktiviert, die für kurzzeitige Temperaturgradientenereignisse unnötig sind.
Die In-Gebrauch-Rate betrifft die Anzahl von Zeiten, die die Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads ausgeführt wird und/oder bestanden ist, relativ zu einer Anzahl von Zeiten, in denen ein Fahrzeug einen Satz von Fahrzyklusbetriebsbedingungen erfüllt hat. Fahrzyklusbetriebsbedingungen können beispielsweise umfassen: Betrieb bei einer gewissen Höhe; Betrieb, wenn die Umgebungstemperatur größer als eine vorbestimmte Umgebungstemperatur ist; eine Zeitdauer, die ein Motor im Leerlauf war, eine vorbestimmte Schwelle überschritten hat; eine Kühlmitteltemperatur größer als eine vorbestimmte Temperatur ist; etc. Die Fahrzyklusbetriebsbedingungen können weniger restriktiv eingestellt werden, wenn der Umwandlungswirkungsgradabstand nicht verbessert ist und/oder um den Umwandlungswirkungsgradabstand zu verbessern. Die Fahrzyklusbetriebsbedingungen können beispielsweise durch das Diagnosesteuermodul und/oder das SCR-Wirkungsgradüberwachungsmodul von 2 überwacht und/oder eingestellt werden. Ein kurzzeitiges Temperaturgradientenereignis betrifft ein Ereignis mit einem Temperaturgradienten, der größer als die Schwelle ist und für weniger als eine vorbestimmte Zeitperiode existiert.
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

Verfahren zum Betrieb eines Diagnosesteuermoduls, umfassend: Erzeugen eines ersten Temperatursignals, das eine erste Temperatur stromaufwärts eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR) angibt; Erzeugen eines zweiten Temperatursignals, das eine zweite Temperatur stromabwärts des SCR-Katalysators angibt; Bestimmen eines Temperaturgradienten auf Grundlage der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur; Bestimmen eines gewichteten Mittels auf Grundlage einer ersten Gewichtung, die mit der ersten Temperatur multipliziert ist, und einer zweiten Gewichtung, die mit der zweiten Temperatur multipliziert ist; Vergleichen des Temperaturgradienten mit einer ersten Kalibrierungsschwelle und/oder einem ersten Schwellenbereich; Aktivieren der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads des SCR-Katalysators, wenn der Temperaturgradient kleiner als die erste Kalibrierungsschwelle ist oder innerhalb des ersten Schwellenbereichs liegt; Vergleichen des gewichteten Mittels mit einer zweiten Kalibrierungsschwelle und/oder einem zweiten Schwellenbereich, wenn der Temperaturgradient größer als die erste Kalibrierungsschwelle ist oder außerhalb des ersten Schwellenbereichs liegt; Aktivieren der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads des SCR-Katalysators, wenn das gewichtete Mittel kleiner als die zweite Kalibrierungsschwelle ist oder innerhalb des zweiten Schwellenbereichs liegt; Erzeugen eines Deaktivierungssignals, wenn das gewichtete Mittel größer als die zweite Kalibrierungsschwelle ist oder außerhalb des zweiten Schwellenbereichs liegt; und Deaktivieren der Überwachung des Umwandlungswirkungsgrads des SCR-Katalysators auf Grundlage des Deaktivierungssignals.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bestimmen des gewichteten Mittels auf Grundlage einer Summe der ersten Temperatur, die mit der ersten Gewichtung multipliziert ist, und der zweiten Temperatur, die mit Eins minus der ersten Gewichtung multipliziert ist.