DE102011111354A1

DE102011111354A1 - Modellbasiertes Diagnoseverfahren und System für eine Katalysatorvorrichtung für selektive Reduktion in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011111354A1
Application number: DE102011111354A
Authority: DE
Inventors: Kevin Andrew Gady; Min Sun
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: US8510024B2; CN102400752A; US20120060469A1; DE102011111354B4; CN102400752B

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst einen Motor, eine Abgasanlage mit einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR), einen NOx-Sensor und ein erstes und zweites Steuergerät. Das erste Steuergerät vergleicht geschätzte NOx-Werte von einem SCR-Modell mit tatsächlichen Werten von dem Sensor und aktualisiert das SCR-Modell, wenn sich die Werte voneinander unterscheiden. Das zweite Steuergerät bewertet eine Aktualisierungsfrequenz des SCR-Modells und führt eine Steuerungsmaßnahme aus, wenn die Frequenz übermäßig ist. Ein Steuersystem umfasst den Sensor und zwei vorstehend genannte Steuergeräte. Ein Verfahren zum Diagnostizieren der Abgasanlage umfasst das Messen von NOx-Gasen stromabwärts der SCRenn zwischen den geschätzten und gemessenen NOx-Werten die Abweichung vorliegt, das Vergleichen von geschätzten Ammoniak(NH3)-Speicherwerten von dem SCR-Modell mit modellieren oder geschätzten oberen und unteren NH3-Speicherwertgrenzen, um ein übermäßiges Aktualisieren zu ermitteln, und das Setzen eines Diagnosecodes, wenn übermäßiges Aktualisieren vorliegt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein modellbasiertes Verfahren und System zum Diagnostizieren der Leistung eines Katalysators für selektive Reduktion in einem Fahrzeug.
HINTERGRUND
In einem durch einen Dieselmotor oder einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung angetriebenen Fahrzeug ist ein Partikelfilter in dem Abgasstrom positioniert, um mikroskopisch kleine Partikel von Ruß, Asche, Sulfaten, Metallpartikel und/oder anderes Material aufzunehmen. Wenn die Temperatur des durch den Filter tretenden Abgases zeitweise über einen Schwellenwert von mindestens etwa 450°C angehoben wird, kommt es zu Filterregeneration. Der Abgasstrom kann unter Verwenden einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion, die eigens ausgelegt ist, um Stickoxide oder NOx-Gase zu Wasser und Stickstoff als zusätzliche inerte Nebenprodukte umzuwandeln, weiter gereinigt werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Hierin wird ein Fahrzeug offenbart, das einen Motor, eine Abgasanlage mit einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR, kurz vom engl. Selective Catalytic Reduction), die Abgas von dem Motor aufnimmt und Stickoxid(NOx)gase in dem Abgas reduziert, einen NOx-Sensor, ein erstes Steuergerät und ein zweites Steuergerät umfasst Der NOx-Sensor ist gegenüber Ammoniak (NH₃) querempfindlich, das aus der SCR-Vorrichtung austritt, und daher kann der NOx-Sensor NH3 messen und die Messwerte als NOx interpretieren. Dadurch kann das stromabwärts auftretende Signal besonders verrauscht sein.
Der NOx-Sensor ermittelt den tatsächlichen Wert von NOx-Gasen stromabwärts der SCR-Vorrichtung, und das erste Steuergerät weist ein SCR-Modell auf, das einen Satz von Ausgabewerten liefert, die einen geschätzten Wert von NOx-Gasen stromabwärts der SCR-Vorrichtung umfassen. Das erste Steuergerät vergleicht auch den geschätzten Wert von NOx-Gasen aus dem SCR-Modell mit dem tatsächlichen Wert von dem NOx-Sensor und aktualisiert automatisch das SCR-Modell, wenn sich der geschätzte und der gemessene Wert voneinander unterscheiden. Das zweite Steuergerät diagnostiziert einen Betrieb der Abgasanlage durch automatisches Bewerten einer Aktualisierungsfrequenz des SCR-Modells durch das erste Steuergerät bezüglich eines kalibrierten Schwellenwerts. Dann kann das zweite Steuergerät einen Diagnosecode setzen oder eine andere geeignete Steuerungsmaßnahme ausführen, wenn die Aktualisierungsfrequenz relativ zu dem kalibrierten Schwellenwert als übermäßig ermittelt wird.
Es wird auch ein Steuersystem für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer SCR-Vorrichtung, die Abgas von dem Motor aufnimmt und einen Wert von NO_x-Gasen in dem Abgas reduziert, vorgesehen. Das Steuersystem umfasst das erste Steuergerät mit dem SCR-Modell und das zweite Steuergerät, das die Aktualisierungsfrequenz des SCR-Modells bezüglich eines kalibrierten Schwellenwerts bewertet, z. B. NH₃-Speicherwerte, die von jeweils einem oberen und einem unteren NH₃-Grenzmodell vorgesehen werden. Das zweite Steuergerät setzt einen Diagnosecode oder führt eine andere geeignete Steuerungsmaßnahme aus, sobald ein übermäßiges Aktualisieren des SCR-Modells von dem zweiten Steuergerät diagnostiziert wird.
Ein Verfahren zum Diagnostizieren von Leistung einer Abgasanlage in eifern Fahrzeug mit einem Motor, einem NOx-Sensor, einem ersten Steuergerät und einem zweiten Steuergerät umfasst das Messen von Werten von NOx-Gasen stromabwärts der SCR-Vorrichtung, das Schätzen von Werten von NOx-Gasen unter Verwenden eines SCR-Modells und des ersten Steuergeräts und das Vergleichen des geschätzten Werts von NOx-Gasen aus dem SCR-Modell mit den tatsächlichen Werten von NOx-Gasen von dem NOx-Sensor unter Verwenden des ersten Steuergeräts. Das Verfahren umfasst weiterhin das Aktualisieren des SCR-Modells, wenn sich die geschätzten und tatsächlichen Werte von NOx-Gasen voneinander unterscheiden, und das Verwenden des zweiten Steuergeräts, um einen Betrieb der Abgasanlage durch automatisches Bewerten einer Aktualisierfrequenz des SCR-Modells durch das erste Steuergerät bezüglich eines kalibrierten Schwellenwerts zu diagnostizieren. Das Verfahren umfasst auch das Ausführen einer Steuerungsmaßnahme, wenn die Aktualisierungsfrequenz relativ zu dem kalibrierten Schwellenwert von dem zweiten Steuergerät als übermäßig bewertet wird.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den Begleitzeichnungen genommen wird, leicht deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Abgasanlage mit einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR) und einem SCR-Modell, wie hierin offenbart ist; und
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Diagnostizieren der in 1 gezeigten Abgasanlage durch Bewerten der Aktualisierungsfrequenz des SCR-Modells beschreibt.
BESCHREIBUNG
Unter Bezug auf die Zeichnungen, bei denen in den gesamten mehreren Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten darstellen, ist in 1 ein Fahrzeug 10 gezeigt. Das Fahrzeug 10 weist einen Motor 12 auf, z. B. einen Dieselmotor oder einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, der während des Kraftstoffverbrennungsprozesses Abgas 13 erzeugt. Das Abgas 13 tritt in und durch eine Abgasanlage 14, bevor es an die Atmosphäre ausgestoßen wird.
Die Abgasanlage 14 umfasst eine Vorrichtung 16 für selektive katalytische Reduktion (SCR). Die SCR-Vorrichtung 16 wandelt unter Verwenden eines aktiven Katalysators Stickoxide, d. h. NOx-Gase, zu Wasser und Stickstoff als inerte Nebenprodukte um. Die SCR-Vorrichtung 16 kann als Keramikbrick oder eine keramische Wabenstruktur, eine Plattenstruktur oder eine beliebige andere geeignete Konstruktion mit ausreichender Wärmemasse konfiguriert sein. NOx-Gase in dem Abgas 13 reagieren mit Ammoniak (NH₃), das in der SCR-Vorrichtung 16 gespeichert ist, wodurch Werte von NOx-Gasen in dem Abgas reduziert werden, bevor das Abgas in die Umgebungsatmosphäre ausgestoßen wird.
Das Fahrzeug 10 umfasst ein Steuersystem bestehend aus einem NOx-Sensor 25 und einem jeweiligen ersten und zweiten Steuergerät 50 und 60, wobei jedes als Hostcomputer oder -prozessor konfiguriert ist. Das erste Steuergerät 50 umfasst ein aktualisierbares SCR-Modell 55, wie nachstehend erläutert wird, das von dem ersten Steuergerät kontinuierlich adaptiert, korrigiert oder anderweitig aktualisiert wird. Das zweite Steuergerät 60 umfasst einen Algorithmus 100 zum Diagnostizieren eines Betriebs der Abgasanlage 14 durch Bewerten der Aktualisierungsfrequenz des SCR-Modells 55 durch das erste Steuergerät 50. Das zweite Steuergerät 60 kann zum Beispiel jeweilige obere und untere Grenzmodelle 70 und 80 erzeugen, um einen kalibrierten Schwellenwert vorzusehen, gegen den das zweite Steuergerät die Aktualisierungsfrequenz des SCR-Modells 55 bewerten kann. In einer Ausführungsform können die Grenzmodelle 70 und 80 modellierte oder geschätzte NH₃-Speicherwerte für die SCR-Vorrichtung 16 sein, wobei im Gegensatz zu dem SCR-Modell 55 keines der Grenzmodelle aktualisierbar ist.
Das zweite Steuergerät 60 erzeugt insbesondere einen kalibrierten Schwellenwert, wie etwa die oberen und unteren Grenzwerte für NH₃-Werte, die in der SCR-Vorrichtung 16 gespeichert werden, wobei die tatsächlichen NH₃-Werte in der SCR-Vorrichtung letztendlich durch eine Einspritzung von Harnstoff 15, d. h. (NH₂)₂CO, von einem den Harnstoff enthaltenden Fluidbehälter 18 erzeugt werden. Eine Einspritzung von Harnstoff 15 erfolgt stromaufwärts der SCR-Vorrichtung 16 als Reaktion auf Dosiersignale 17, z. B. von dem Steuergerät 50, und wird unter Verwenden von geeigneter Harnstoffdosierungssteuerungshardware 46 ausgeführt. Reduktionsmittel, wie etwa NH₃, sind in Rohform schwierig und teuer zu transportieren, und daher kann Harnstoff 15, der einfach und relativ kostengünstig zu transportieren ist, an Bord des Fahrzeugs 10 verwendet werden. Der Harnstoff 15 spaltet sich bei Wärme in NH₃ auf, wobei das NH₃ dann zur Verwendung beim Reduzieren von NOx-Gasen zu inerten Nebenprodukten in der SCR-Vorrichtung 16 gespeichert wird.
Das jeweilige erste und zweite Steuergerät 50 und 60, die zum Bewerten der Abgasanlage 14 verwendet werden, können als digitaler Universalcomputer oder als Proportional-Integral-Differential(PID)-Steuergeratvorrichtung konfiguriert sein, die mit jedem der mehreren Temperatursensoren 20 in Verbindung steht und im Allgemeinen einen Mikroprozessor oder einen Zentralrechner (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), einen elektrisch programmierbaren Festwertspeicher (EPROM), einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Analog/Digital(A/D)- und/oder Digital/Analog(D/A)-Schaltung und beliebige erforderliche Eingangs-/Ausgangsschaltung und zugehörige Vorrichtungen sowie beliebige erforderliche Signalaufbereitungs- und/oder Signalpufferungsschaltung umfasst. Der Algorithmus 100 und alle erforderlichen Referenzkalibrierungen werden in dem zweiten Steuergerät 60 gespeichert oder werden anderweitig bequem von dem zweiten Steuergerät ausgeführt, um Leistung der Abgasanlage 14 zu diagnostizieren.
Das zweite Steuergerät 60 steht mittels Kommunikationskanälen 29 mit dem ersten Steuergerät 50 und mit einer optionalen Anzeigevorrichtung 90, die nachstehend unter Bezug auf 2 beschrieben ist, in Verbindung. Während das zweite Steuergerät 60 für klare Darstellung als von dem ersten Steuergerät 50 separate Vorrichtung gezeigt ist, kann die Struktur des zweiten Steuergeräts bei Bedarf ganz oder teilweise mit der des ersten Steuergeräts zusammenfallen. D. h. eine Trennung der Funktionen der beiden Steuergeräte 50 und 60 ist gewollt, aber nicht unbedingt eine Trennung der Konstruktion.
Zusätzlich zur SCR-Vorrichtung 16 kann die Abgasanlage 14 einen Oxidationskatalysator 22 und eine Partikelfilter 24 umfassen. Die Reihenfolge von SCR-Vorrichtung 16, Oxidationskatalysator 22 und Partikelfilter 24 kann variieren, wobei sich z. B. der Oxidationskatalysator vor der SCR-Vorrichtung befindet und sich die SCR-Vorrichtung vor dem Partikelfilter befindet. In verschiedenen möglichen Ausführungsformen kann der Partikelfilter 24 als Keramikschaum, Metallsieb, granuliertes Aluminiumoxid und/oder ein anderes geeignetes Material oder eine andere geeignete Kombination von Materialien konfiguriert sein. Der Partikelfilter 24 ist mit dem Oxidationskatalysator 22 verbunden oder integral ausgebildet, wobei der Oxidationskatalysator mit einer Kraftstoffinjektorvorrichtung 23 in Verbindung steht, die zum Zuführen einer Menge von Kraftstoff 28 von einem Kraftstofftank 30 in den Oxidationskatalysator oder in das Abgas 13 für anschließende Zündung dient, um die Temperatur des Abgases während Regeneration des Partikelfilters anzuheben.
Weiter unter Bezug auf 1 empfängt das erste Steuergerät 50 Temperatursignale 11 von den verschiedenen Temperatursensoren 20, die in der Abgasanlage 14 positioniert sind, einschließlich eines Sensors direkt stromabwärts des Oxidationskatalysators 22 und eines anderen Sensors direkt stromaufwärts des Partikelfilters 24. Das erste Steuergerät 50 steht mit dem Motor 12 in Verbindung, um zusätzliche Betriebssignale 27 zu empfangen, die den Betriebspunkt des Motors identifizieren, wie etwa Drosselstellung, Motordrehzahl, Gaspedalstellung, Betankungsmenge, gefordertes Motordrehmoment etc., die allesamt als Eingaben zum Steuern des Betriebs der Abgasanlage 14 verwendet werden können.
Die Verbrennung von Kraftstoff 28 erzeugt das Abgas 13, das anschließend durch einen Abgaskrümmer 34 und in die Abgasanlage 14 ausgestoßen wird, wo es behandelt wird, um Schwebstoffe, NOx-Gase, Kohlenwasserstoffe, etc. zu entfernen. Durch die Verbrennung von Kraftstoff 28 freigesetzte Energie erzeugt Drehmoment, das schließlich an einem drehbaren Antriebselement 36 eines Getriebes 38 angelegt wird. Das Getriebe 38 überträgt wiederum Drehmoment auf ein drehbares Abtriebselement 40, um das Fahrzeug 10 mittels eines Satzes von Rädern 42, wovon der Einfachheit halber nur eines in 1 gezeigt ist, anzutreiben.
Das SCR-Modell 55 erzeugt beruhend auf verschiedenen Steuerungseingaben geschätzte Ausgabewerte für die SCR-Vorrichtung 16, z. B. geschätzte NOx-Werte, NH₃-Speicherwerte in der SCR-Vorrichtung, etc. Die Steuerungseingaben können tatsächliche NOx-Werte (Pfeil 19) umfassen, die von dem NOx-Sensor 25 stromabwärts der SCR-Vorrichtung 16 gemessen werden. Andere Steuerungseingaben können O2-Werte, den Massendurchsatz des Abgases 13, die Temperatur des Abgases an verschiedenen Punkten der Abgasanlage 14, etc. umfassen. Das erste Steuergerät 50 vergleicht die tatsächlichen Werte von NOx-Gasen von dem NOx-Sensor 25 mit seinen eigenen modellierten oder geschätzten Werten von NOx-Gasen und aktualisiert, korrigiert und adaptiert dann anderweitig das SCR-Modell 55 kontinuierlich in einem kontinuierlichen Regelkreis, wenn Ausgabewerte von dem SCR-Modell von den tatsächlichen Werten abweichen.
Das Aktualisieren kann einen Anstieg oder eine Abnahme der NH₃-Werte, die tatsächlich in der SCR-Vorrichtung 16 gespeichert sind, erzwingen. Wenn zum Beispiel das SCR-Modell 55 einen NOx-Wert von 20 Teilen pro Million (ppm) stromabwärts der SCR-Vorrichtung 16 prognostiziert und der NOx-Sensor 25 einen tatsächlichen Wert von 50 ppm, entweder direkt oder in Kombination mit NH₃, ermittelt, dann wird eine ungenügende Menge an NOx-Gasen von der SCR-Vorrichtung umgewandelt. Daher muss das Steuergerät 50 den Aufbau des Signals für den tatsächlichen Wert ermitteln und das SCR-Modell 55 entsprechend adaptieren. D. h. das erste Steuergerät 50 kann das SCR-Modell 55 so aktualisieren, dass NH₃-Speicherwerte angepasst werden, d. h. durch Verringern der geschätzten NH₃-Speicherwerte, so dass weniger NH₃ in der SCR-Vorrichtung 16 vorhanden ist, was natürlich ein Steigen der NOx-Werte zulässt, um den modellierten oder geschätzten Werten nahezukommen.
Natürlich kann die Zunahme der geschätzten NOx-Werte wiederum ein weiteres Aktualisieren des SCR-Modells 55 durch das erste Steuergerät 50 erfordern, um ein Steigen der geschätzten NH₃-Speicherwerte zu bewirken usw. D. h. das erste Steuergerät 50 wird als aktives oder uneingeschränktes Steuergerät betrachtet, und daher wird das zweite Steuergerät 60 wie hierin dargelegt verwendet, um einen kalibrierten Schwellenwert zu erzeugen und anzuwenden, wie etwa die oberen und unteren Grenzmodelle 70 und 80, um zu beurteilen, wann das erste Steuergerät das SCR-Modell übermäßig aktualisiert. Ein übermäßiges Aktualisieren kann ein systematisches Problem anzeigen, das es weiter zu untersuchen gilt, z. B. einen fehlerhaften Injektor oder ein anderes Problem, das ohne das zweite Steuergerät 60 eine Zeit lang undetektiert bleiben könnte.
Unter Bezug auf 2 wird der Algorithmus 100 automatisch von dem zweiten Steuergerät 60 ausgeführt, um automatisch zu bewerten, wann die Frequenz des Aktualisierens des SCR-Modells 55 durch das erste Steuergerät 50 bezüglich eines kalibrierten Schwellenwerts übermäßig ist, z. B. durch Vergleichen von modellierten NH₃-Speicherwerten von dem SCR-Modell 55 mit den modellierten Grenzwerten, die von den Grenzmodellen 60 und 70 vorgesehen werden. Das zweite Steuergerät 60 kann eine geeignete Steuerungsmaßnahme ausführen, wenn von dem zweiten Steuergerät gewertet wird, dass ein übermäßiges Aktualisieren durch das erste Steuergerät 50 vorliegt.
Beginnend mit Schritt 102 erzeugt das zweite Steuergerät 60 den kalibrierten Schwellenwert oder stellt ihn anderweitig her. Der Schritt 102 kann das Erzeugen und Anwenden der oberen und unteren Grenzmodelle 70 und 80 umfassen. In einer Ausführungsform können die Modelle 70 und 80 vereinfachte Einzelbrick-SCR-Modell sein, wobei jedes Modell einen festen kalibrierten Abweichungswert für modellierte oder geschätzte NH₃-Speicherwerte in der SCR-Vorrichtung 16 anlegt. Zum Beispiel können die NOx-, NH₃- und/oder Temperatureingabewerte, die dem SCR-Modell 55 entnommen werden, durch einen kalibrierten positiven Prozentsatz oder Multiplikator in dem oberen Grenzmodell 70 und durch den Negativwert des gleichen kalibrierten Werts in dem unteren Grenzmodell 80 verzerrt werden.
Um eine Drift der Grenzmodelle 70 und 80 zu verhindern, können in einer anderen Ausführungsform die oberen und unteren Grenzmodelle 70 und 80 bei Verstreichen eines kalibrierten Dauer oder eines kalibrierten Zeitintervalls auf Null gesetzt werden. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff ”auf Null gesetzt” das Zurücksetzen des Modellzustands der Grenzmodelle 70 und 80, um dem SCR-Modell 55 zu entsprechen, wobei die Grenzmodelle dann ohne Aktualisieren eine kalibrierte Dauer lang laufen dürfen, z. B. 100 Sekunden, während das SCR-Modell 55 den gleichen Intervall lang kontinuierlich von dem ersten Steuergerät 50 aktualisiert wird.
Bei Schritt 104 dürfen die oberen und unteren Grenzmodelle 70 und 80 laufen, während das SCR-Modell 55 des ersten Steuergeräts 50 bezüglich der Grenzmodelle über den kalibrierten Zeitraum von Schritt 102 überwacht wird. Die Grenzmodelle 70 und 80 sind im Wesentlichen eingespeiste fiktive Eingangssignale, z. B. die verzerrten Eingangssignale von Schritt 102, die schließlich die geschätzten NH₃-Speicherwerte bei einem kalibrierten oberen Ende (mittels des oberen Grenzmodells 70) und einem kalibrierten unteren Ende (mittels des unteren Grenzmodells 80) des NH₃-Verbrauchs steuern. Während das SCR-Modell 55 von dem ersten Steuergerät 50 kontinuierlich korrigiert oder aktualisiert wird, werden wiederum die jeweiligen oberen und unteren Grenzmodelle 70 und 80 während der kalibrierten Dauer nicht korrigiert.
Bei Schritt 106 ermittelt das zweite Steuergerät 60, ob das SCR-Modell 55 von dem ersten Steuergerät 50 bezüglich des kalibrierten Schwellenwerts von Schritt 102 übermäßig aktualisiert wird. Zum Beispiel kann Schritt 106 das Vergleichen der modellierten oder geschätzten NH₃-Speicherwerte von dem SCR-Modell 55 mit den modellierten oder geschätzten NH₃-Speicherwerten von den oberen und unteren Grenzmodellen 70 und 80 des zweiten Steuergeräts einschließen. Wenn das SCR-Modell 55 nicht den fiktiven Grenzwerten nahekommt, die von den Grenzmodellen 70 und 80 festgelegt werden, wiederholt der Algorithmus 100 den Schritt 102. Andernfalls rückt der Algorithmus 100 zu Schritt 108 vor.
Bei Schritt 108 führt das zweite Steuergerät 60 eine Steuerungsmaßnahme aus, die anzeigt, dass das SCR-Modell 55 übermäßig aktualisiert wird. Ein solches Ergebnis kann ein korrigierbares Hardware-Problem wie etwa eine Injektordrift anzeigen. Wenn daher das SCR-Modell 55 so korrigiert wird, dass einige seiner Ausgabewerte, z. B. geschätzte NH₃-Speicherwerte, entsprechende Werte übersteigen, die von den Grenzmodellen 70 und 80 innerhalb der kalibrierten Dauer von Schritt 102 vorgesehen werden, dann kann das zweite Steuergerät 60 als mögliche Steuerungsmaßnahmen ein Flag oder einen Fahrzeugdiagnosecode setzten und/oder eine Meldung in dem Fahrzeug 10 und/oder extern des Fahrzeugs übermitteln und/oder eine optionale Anzeigevorrichtung 90 aktivieren (siehe 1).
Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Fahrzeug, umfassend: einen Motor; eine Abgasanlage mit einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR), die Abgas von dem Motor aufnimmt und Stickoxid(NOx)-Gase in dem Abgas reduziert; einen NOx-Sensor, der einen tatsächlichen Wert von NOx-Gasen an einer Stelle stromabwärts der SCR-Vorrichtung misst; ein erstes Steuergerät mit einem SCR-Modell, das einen Satz von Ausgabewerten vorsieht, die einen geschätzten Wert von NOx-Gasen stromabwärts der SCR-Vorrichtung umfassen, wobei das erste Steuergerät den geschätzten Wert von NOx-Gasen von dem SCR-Modell mit dem tatsächlichen Wert von NOx-Gasen von dem NOx-Sensor vergleicht und das SCR-Modell automatisch aktualisiert, wenn sich der geschätzte und der gemessene Wert der NOx-Gase voneinander unterscheiden; und ein zweites Steuergerät, das einen Betrieb der Abgasanlage durch automatisches Bewerten einer Aktualisierungsfrequenz des SCR-Modells, das von dem ersten Steuergerät durchgeführt wird, bezüglich eines kalibrierten Schwellenwerts diagnostiziert, wobei das zweite Steuergerät eine Steuerungsmaßnahme ausführt, wenn die Aktualisierungsfrequenz von dem zweiten Steuergerät bezüglich des kalibrierten Schwellenwerts als übermäßig bewertet wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das zweite Steuergerät die Aktualisierungsfrequenz des SCR-Modells durch Formulieren von separaten oberen und unteren Grenzmodellen und durch Vergleichen eines Ausgabewerts von dem Satz von Ausgabewerten mit entsprechenden Ausgabewerten der oberen und unteren Grenzmodelle bewertet.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Ausgabewert von dem SCR-Modell ein geschätzter Speicherwert von Ammoniak (NH₃) in der SCR-Vorrichtung ist und wobei das zweite Steuergerät die Aktualisierungsfrequenz durch Vergleichen eines modellierten Werts von NH₃ in der SCR-Vorrichtung jeweils von dem oberen und unteren Grenzmodell mit dem geschätzten Speicherwert von NH₃ von dem SCR-Modell bewertet.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die oberen und unteren Grenzmodelle jeweils einen kalibrierten Multiplikator an einem der Ausgabewerte von dem SCR-Modell anlegen.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei der Ausgabewert von dem SCR-Modell ein geschätzter NH₃-Wert in der SCR-Vorrichtung, ein NOx-Wert stromabwärts der SCR-Vorrichtung oder ein Temperaturwert stromaufwärts oder stromabwärts der SCR-Vorrichtung ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsmaßnahme ein Setzen eines Fahrzeugdiagnosecodes umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das zweite Steuergerät die oberen und unteren Grenzmodelle nach einer kalibrierten Dauer automatisch auf Null setzt.
Steuersystem für ein Fahrzeug mit einem Motor und einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR), die Abgas von dem Motor aufnimmt und einen Wert von Stickoxid(NOx)-Gasen in dem Abgas reduziert, wobei das Steuersystem umfasst: einen NOx-Sensor, der stromabwärts der SCR-Vorrichtung positioniert ist; ein erstes Steuergerät mit einem SCR-Modell, das geschätzte Werte von NOx-Gasen in der SCR-Vorrichtung vorsieht, wobei das erste Steuergerät den geschätzten Wert von NOx-Gasen von dem SCR-Modell mit tatsächlichen Werte von NOx-Gasen, die von dem stromabwärts befindlichen NOx-Sensor gemessen werden, vergleicht und das SCR-Modell automatisch aktualisiert, wenn sich die geschätzten und die tatsächlichen Werte von NOx-Gasen voneinander unterscheiden; und ein zweites Steuergerät, das eine Aktualisierungsfrequenz des SCR-Modells, die von dem ersten Steuergerät durchgeführt wird, bewertet und eine Steuerungsmaßnahme ausführt, wenn die Aktualisierungsfrequenz von dem zweiten Steuergerät relativ zu einem kalibrierten Schwellenwert als übermäßig bewertet wird.
Steuersystem nach Anspruch 8, wobei das zweite Steuergerät ein oberes Ammoniak(NH₃)-Grenzmodell und ein unteres NH₃-Grenzmodell umfasst, die eine jeweilige obere und untere NH₃-Speicherwertgrenze für die SCR-Vorrichtung erzeugen, und wobei das zweite Steuergerät die Aktualisierungsfrequenz durch Vergleichen eines geschätzten NH₃-Speicherwerts von dem SCR-Modell mit einem entsprechenden geschätzten NH₃-Speicherwert von sowohl dem oberen als auch unteren NH₃-Speicherwert-Grenzmodell ermittelt.
Steuersystem nach Anspruch 9, wobei sowohl das obere als auch das untere NH₃-Grenzmodell einen kalibrierten Multiplikator an die geschätzten NH₃-Speicherwerten von dem SCR-Modell anlegt.