DE102012206001B4

DE102012206001B4 - Verfahren zur Diagnose einer Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens eines Stickoxidsensors in einem Fahrzeug sowie ein dieses Verfahren verwendendes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102012206001B4
Application number: DE102012206001.4A
Authority: DE
Inventors: Scott T. Feldmann; Justin Adam Shetney
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2015-09-10
Anticipated expiration: 2032-04-13
Also published as: US9121323B2; CN102733919B; US20120260625A1; CN102733919A; DE102012206001A1

Abstract

Fahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor, der einen Abgasstrom erzeugt; ein Abgassystem mit: einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR), die derart konfiguriert ist, Stickoxid-(NOx)-Gase, die in dem Abgasstrom vorhanden sind, katalytisch in Wasser und Stickstoff umzuwandeln; einem stromaufwärtigen NOx-Sensor, der derart konfiguriert ist, ein stromaufwärtiges NOx-Niveau auf einer Einlassseite der SCR-Vorrichtung zu messen; und einem stromabwärtigen NOx-Sensor, der derart konfiguriert ist, ein stromabwärtiges NOx-Niveau an einer Auslassseite der SCR-Vorrichtung zu messen; und einen Controller in elektrischer Kommunikation mit dem stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Sensor; wobei der Controller zur Detektion einer Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens des stromabwärtigen NOx-Sensors während einer vorbestimmten Bedingung mit geringer Abgasströmung konfiguriert ist, durch: Detektieren eines Kraftstoffabsperrereignisses; Empfangen des stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Niveaus von dem jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Sensor; Vergleichen von jedem des stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Niveaus mit einer Schwelle, wenn die vorbestimmte Bedingung mit geringer Abgasströmung aktiv ist; Ausführen einer ersten Steueraktion, wenn das stromaufwärtige NOx-Niveau unter der Schwelle liegt und das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreitet; und Ausführen einer zweiten Steueraktion, wenn weder das stromaufwärtige noch das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreiten; dadurch gekennzeichnet, dass der Controller ferner konfiguriert ist, um die folgenden Schritte auszuführen, wenn weder das stromaufwärtige noch das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreiten: Aufzeichnen des gegenwärtigen NOx-Werts von dem stromabwärtigen NOx-Sensor als einen Anfangs-NOx-Parameter; Bestimmen, ob der gegenwärtige NOx-Wert um eine kalibrierte Größe über den Anfangswert über ein kalibriertes Intervall angestiegen ist; Bestimmen, ob ein Niveau von stromabwärtigem NOx eine kalibrierte Größe über das Niveau von stromaufwärtigem NOx über dasselbe Intervall angestiegen ist; und ...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Diagnose einer Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens eines Stickstoffsensors in einem Fahrzeug sowie ein dieses Verfahren verwendendes Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3 bzw. des Anspruchs 1, wie aus der DE 103 09 422 A1 bekannt.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren erzeugen Stickoxid-(NOx)-Gase als natürliche Nebenprodukte des Kraftstoffverbrennungsprozesses. NOx-Gase können in einem Motorabgasstrom in verschiedenen Formen vorhanden sein, einschließlich als Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂) und/oder Distickstoffoxid (N₂O). Um die Niveaus der verschiedenen NOx-Gase, die in Fahrzeugauspuffemissionen vorhanden sind, zu reduzieren, können moderne Kraftfahrzeuge mit bestimmten katalytischen Vorrichtungen ausgestattet sein, die diese Gase gemeinsam in inerte Verbindungen reduzieren.
In einem typischen Fahrzeugabgassystem kann dem NOx-haltigen Abgasstrom ein geeignetes Reduktionsmittel, wie Ammoniak oder Harnstoff, mit präzise gesteuerten Raten hinzugesetzt und dies dann durch eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR) geführt werden, wie aus der US 2005/0 103 000 A1 bekannt. Eine katalytische Wirkung der SCR-Vorrichtung wandelt die NOx-Gase in Stickstoff und Wasser um. Sensoren sind in dem Abgasstrom positioniert, um NOx-Niveau an verschiedenen Punkten des Abgassystems zu messen. Sensormessungen können dazu verwendet werden, den Umwandlungswirkungsgrad der SCR-Vorrichtung und anderer Werte zu berechnen. Die SCR-Vorrichtung wird typischerweise ersetzt, wenn der Umwandlungswirkungsgrad unter ein Schwellenniveau fällt.
Ferner ist es aus der DE 101 03 415 A1 bekannt, eine Ermittlung eines Offsetfehlers eines NOx-Sensors während der Kraftstoffunterbrechung einer Schubphase durchzuführen.
Des Weiteren lehrt die US 2011/0 000 290 A1 nach einer Kraftstoffunterbrechungsanforderung den Verbrennungsmotor zunächst noch im Leerlauf zu betreiben. Das Signal eines NOx-Sensors nach einem SCR-Katalysator wird erfasst und mit dem Messsignal eines NOx-Sensors vor dem SCR-Katalysator verglichen. Basierend auf dem Vergleich wird ein Defekt des NOx-Sensors nach dem SCR-Katalysator detektiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, zumindest eine Realisierung anzugeben, mit der die Leistungsfähigkeit eines NOx-Sensors genauer beurteilt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.
Es ist hier ein Fahrzeug offenbart, das einen Controller aufweist, der zur Diagnose einer Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens (von engl.: ”stuck-in-range fault condition”) eines NOx-Sensors konfiguriert ist. Wie hier verwendet ist, betrifft die Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens eine eingefrorene oder blockierte NOx-Sensorablesung, die während einer Periode mit geringer Abgasströmung auftritt. Derselbe Sensor kann ansonsten während Perioden mit höherer Abgasströmung ein normales Verhalten aufweisen. Dieses inkonsistente Verhalten kann eine genaue Diagnose des Problems vereiteln. Tatsächlich wird in der Praxis eine derartige Fehlerbedingung oftmals als einer ausfallenden oder ausgefallenen SCR-Vorrichtung entsprechend fehldiagnostiziert, was seinerseits zu einer potentiell teuren und unnötigen Reparatur oder zu einem potentiell teuren oder unnötigen Austausch der SCR-Vorrichtung führen kann. Die vorliegende Vorgehensweise, wie hier offenbart ist, hilft, dieses besondere Wartungsproblem zu lösen.
Insbesondere weist das vorliegende Fahrzeug einen Verbrennungsmotor, ein Abgassystem mit einer SCR-Vorrichtung wie auch stromaufwärtige und stromabwärtige NOx-Sensoren und einen Controller auf. Die Begriffe ”stromaufwärts” und ”stromabwärts”, wie hier verwendet ist, betreffen eine Sensorposition in dem Abgassystem relativ zu der SCR-Vorrichtung, d. h. an den Einlass- bzw. Auslassseiten der SCR-Vorrichtung. Der Controller steht in elektrischer Kommunikation mit den Sensoren und ist zur Detektion einer Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens des stromabwärtigen NOx-Sensors während einer vorbestimmten Bedingung mit niedriger Abgasströmung konfiguriert.
Der Controller detektiert die vorbestimmte Bedingung mit niedriger Abgasströmung, empfängt stromaufwärtige und stromabwärtigen NOx-Niveaus von den jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Sensoren und vergleicht jedes der stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Niveaus mit einer Schwelle, wenn die Bedingung mit geringer Abgasströmung aktiv ist. Der Controller führt auch eine erste Steueraktion aus, wenn das stromaufwärtige NOx-Niveau unterhalb der Schwelle liegt und das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreitet, und führt eine zweite Steueraktion aus, wenn keines der stromaufwärtigen oder stromabwärtigen NOx-Niveaus die Schwelle überschreitet.
Es ist auch ein Verfahren offenbart, das umfasst, dass durch den Controller ein Signal, das die stromaufwärtigen NOx-Niveaus beschreibt, von dem stromaufwärtigen NOx-Sensor empfangen wird und stromaufwärtige NOx-Niveaus von dem stromabwärtigen NOx-Sensor empfangen werden. Das Verfahren umfasst das Vergleichen von jedem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Niveaus mit einer Schwelle von Null oder einer niedrigen Schwelle von nahezu Null, wenn die Bedingung mit geringer Abgasströmung aktiv ist. Das Verfahren umfasst ferner ein Ausführen einer ersten Steueraktion, wenn das stromaufwärtige NOx-Niveau unterhalb der Schwelle liegt und das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreitet, und das Ausführen einer zweiten Steueraktion, wenn keines der stromaufwärtigen oder stromabwärtigen NOx-Niveaus die Schwelle überschreitet.
Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Arten zur Ausführung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Abgassystem, das eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR), ein Paar von Sensoren für Stickoxid (NOx) und einen Controller aufweist, der zur Diagnose einer Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens von einem der NOx-Sensoren konfiguriert ist.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur automatischen Diagnose der Bedingung mit Hängenbleiben im Bereich an Bord des in 1 gezeigten Fahrzeugs beschreibt.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine mögliche Ausführungsform eines Schritts des in 2 gezeigten Verfahrens beschreibt.
BESCHREIBUNG
Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten über die verschiedenen Figuren hinweg entsprechen, ist ein Fahrzeug 10 mit einem Abgassystem 13 schematisch in 1 gezeigt. Das Fahrzeug 10 weist einen Controller 40 auf, der zur Diagnose einer Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens eines bestimmten NOx-Sensors, z. B. eines stromabwärtigen NOx-Sensors 142, konfiguriert ist. Der Controller 40 weist einen flüchtigen/nichtflüchtigen Speicher 50 und Prozessanweisungen auf, die das vorliegende Verfahren 100 codieren, von dem ein Beispiel in 2 gezeigt und nachfolgend beschrieben ist. Die Ausführung des Verfahrens 100 durch zugeordnete Hardwarekomponenten des Controllers 40 detektiert schließlich diese bestimmte Fehlerbedingung mit einer geeigneten Steueraktion oder geeigneten Steueraktionen, die durch den Controller 40 unternommen werden.
Das Fahrzeug 10 weist einen Verbrennungsmotor 12 auf, z. B. einen Diesel- oder Benzinmotor des in der Technik bekannten Typs. Der Motor 12 komprimiert von einem Kraftstofftank 20 gelieferten Kraftstoff 16. Der Motor 12 erzeugt schließlich einen Abgasstrom (Pfeile 22) als ein Nebenprodukt des Kraftstoffverbrennungsprozesses. Der Abgasstrom (Pfeile 22) enthält Stickoxid-(NOx)-Gase, wenn er von den verschiedenen Zylindern des Motors 12 ausgetragen wird. Wenn der Abgasstrom (Pfeile 22) durch das Abgassystem 13 des Fahrzeugs 10 gelangt, reduzieren Komponenten des Abgassystems 13 die Niveaus derartiger NOx-Gase, bevor der Abgasstrom (Pfeile 22) an die umgebende Atmosphäre durch einen Auspuff 15 ausgetragen wird.
Der Abgasstrom 13 weist eine Vorrichtung 32 für selektive katalytische Reduktion (SCR) wie auch einen jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Sensor 42 und 142 auf. Die SCR-Vorrichtung 32 weist eine Einlassseite 31 und eine Auslassseite 33 auf. Die SCR-Vorrichtung 32 kann als ein Keramik-Brick- oder Waben-Aufbau, eine Platte oder eine beliebige andere geeignete katalytische Konstruktion konfiguriert sein, die zur katalytischen Umwandlung von NOx-Gasen in dem Abgasstrom (Pfeile 22) in zweiatomigen Stickstoff und Wasser konfiguriert ist. Der stromaufwärtige NOx-Sensor 42 ist an der Einlassseite der SCR-Vorrichtung 32 positioniert, wie bei oder nahe dem Auslassdurchlass//den Auslassdurchlässen 17 des Motors 12. Ähnlicherweise ist der stromabwärtige NOx-Sensor 142 an der Auslassseite der SCR-Vorrichtung 32 positioniert, wie gerade stromaufwärts eines wärmeregenerierbaren Partikelfilters 34. Gemessene NOx-Niveaus (Pfeile 11, 111) von den jeweiligen NOx-Sensoren 42 und 142 werden elektrisch an den Controller 40 zur Verwendung bei der Ausführung des Verfahrens 100 kommuniziert.
Abhängig von der Ausführungsform kann das Abgassystem 13 ferner einen Oxidationskatalysator 30 stromaufwärts der SCR-Vorrichtung 32, d. h. auf der Einlassseite 31 der SCR-Vorrichtung 32, aufweisen. Der Partikelfilter 34 ist wärmeregenerierbar, d. h. kann selektiv unter Verwendung von Wärme z. B. durch Einspritzung von einigem Kraftstoff 16 in den Abgasstrom (Pfeile 22) in den oder stromabwärts des Oxidationskatalysator(s) 30 über eine Kraftstoffeinspritzeinrichtungsbaugruppe 36 regeneriert werden. Der Partikelfilter 34 kann aus Keramikschaum, Metallgewebe, pelletartigem Aluminiumoxid oder einem oder mehreren anderen temperatur- und anwendungsgeeigneten Materialien aufgebaut sein. Während es der Klarheit halber nicht gezeigt ist, steht die Kraftstoffeinspritzeinrichtungsbaugruppe 36 in Fluidkommunikation mit dem Kraftstofftank 20, beispielsweise unter Verwendung einer Kraftstoffleitung, Anschlussstücken und beliebigen anderen erforderlichen Fluidsteuerkomponenten.
Weiter Bezug nehmend auf 1 erzeugt die durch die Verbrennung von Kraftstoff 16 freigesetzte Energie Drehmoment an einem drehbaren Eingangselement (nicht gezeigt) eines Getriebes 14. Das Drehmoment von dem Motor 12 wird durch die verschiedenen Zahnradsätze, Kupplungen, Bremsen und Verbindungselemente (nicht gezeigt) des Getriebes 14 an ein drehbares Getriebeausgangselement 26 übertragen. Das Ausgangsdrehmoment von dem Getriebe 14 wird somit über ein Ausgangselement 26 an einen Satz von Antriebsrädern 28 geliefert. Während in 1 eine beispielhafte Heckantriebskonfiguration gezeigt ist, kann das Fahrzeug 10 mit einer Vorderradantriebs- oder Vier/All-Radantriebsfähigkeit konfiguriert sein.
In Bezugnahme auf den Controller 40 kann diese Vorrichtung als ein Leitrechner konfiguriert sein, z. B. als ein Digitalcomputer oder Mikrocomputer mit dem Speicher 50, einem Mikroprozessor oder einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU), Direktzugriffsspeicher (RAM), elektrisch löschbarem programmierbarem Nurlesespeicher (EEPROM), einem Hochgeschwindigkeitstakt, einer Analog/Digital-(A/D)- und/oder Digital/Analog-(D/A)-Schaltung, einem Zeitgeber 60 und beliebig erforderlicher Eingangs/Ausgangsschaltung und zugeordneter Vorrichtungen wie auch beliebiger erforderlicher Signalkonditionierungs- und/oder Signalpufferschaltung. Der Controller 40 empfängt und zeichnet die gemessenen NOx-Niveaus (Pfeile 11, 111) auf, und kann bei einigen Ausführungsformen ein Entprellsignal (Pfeil 41) selektiv erzeugen und an den stromabwärtigen NOx-Sensor 142 übertragen, wie nachfolgend erläutert ist.
Der Speicher 50 kann mehrere festgelegte Speicherorte aufweisen, einschließlich einem jeweiligen ersten und zweiten Speicherort 52 und 54, wie nachfolgend in Bezug auf 2 erläutert ist. Das Verfahren 100 und jegliche erforderliche Referenzkalibrierungswerte können in dem Speicher 50 aufgezeichnet sein und darauf kann durch beliebige erforderliche Hardware- und Softwarekomponenten des Controllers 40 zugegriffen werden, um die vorliegende Diagnosefähigkeit bereitzustellen.
Bezug nehmend auf 2 beginnt in Verbindung mit dem Aufbau des Fahrzeugs 10, wie in 1 gezeigt und oben beschrieben ist, eine Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens 100 mit Schritt 102, bei dem der Controller 40 bestimmt, ob ein Kraftstoffabsperrereignis stattgefunden hat. Der Schritt 102 kann das Detektieren einer Schlüsselposition, das Prüfen eines Laufstatus des Motors 12 unter Verwendung eines Abgasströmungssensors (nicht gezeigt) oder unter Verwendung eines beliebigen anderen geeigneten Verfahrens oder einer beliebigen anderen geeigneten Vorrichtung umfassen. Der Controller 40 fährt mit Schritt 104 nur dann fort, wenn das Kraftstoffabsperrereignis bestimmt ist.
Bei Schritt 104 bestimmt der Controller 40 als Nächstes, ob eine Regeneration des Partikelfilters 34 aktiv ist. Der Controller 40 fährt mit Schritt 106 fort, wenn ein aktives Regenerationsereignis vorhanden ist. Ansonsten fährt der Controller 40 mit Schritt 107 fort.
Bei Schritt 106 werden die gemessenen NOx-Niveaus (Pfeile 11, 111) von dem jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Sensor 42, 142 an den Controller 40 kommuniziert und in dem Speicher 50 in dem ersten Speicherort 52 entsprechend den kombinierten Kraftstoffabsperr- und -regenerationsbedingungen der Schritte 102 bzw. 104 aufgezeichnet. Der Schritt 106 kann ein Starten des Zeitgebers 60 und ein Messen einer Gesamtmenge von NOx über ein kalibriertes Intervall umfassen, wobei diese Gesamtmenge als die gemessenen NOx-Niveaus (Pfeile 11, 111) geführt wird. Der Controller 40 fährt mit Schritt 108 fort, wenn die NOx-Niveaus (Pfeile 11, 111) in dem Speicher 50 aufgenommen und richtig aufgezeichnet sind.
Bei Schritt 107 werden die gemessenen NOx-Niveaus (Pfeile 11, 111) von den jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Sensoren 42, 142 an den Controller 40 kommuniziert und an dem zweiten Speicherort 54 aufgezeichnet. Wie bei Schritt 106 kann Schritt 107 das Starten des Zeitgebers 60 und das Messen einer Gesamtmenge von NOx über ein kalibriertes Intervall umfassen, wobei diese Gesamtmenge als die gemessenen NOx-Niveaus (Pfeile 11, 111) geführt wird. Der zweite Speicherort 54 ist entsprechend der Kraftstoffabsperr-/Normalbetriebsbedingung bestimmt. Der Controller 40 fährt mit Schritt 116 fort.
Bei Schritt 108 vergleicht der Controller 40 die gemessenen NOx-Niveaus (Pfeile 11, 111) von den jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Sensoren 42, 142 für jede der Bedingungen der Schritte 106 und 107 mit einer minimalen Schwelle, d. h. Null oder innerhalb eines minimalen kalibrierten Bereiches von Null. Wenn der stromabwärtige NOx-Sensor 142 derzeit keinen Wert von Null oder nahezu Null für eine der kombinierten Kraftstoffabsperr- und Regenerationsbedingung von Schritt 106 oder der kombinierten Kraftstoffabsperr- und Normalbetriebsbedingung von 107 berichtet, fährt der Controller 40 mit Schritt 110 fort. Ansonsten fährt der Controller 40 mit Schritt 116 fort.
Bei Schritt 110 kann der Controller 40 optional versuchen, das Signal von dem stromabwärtigen NOx-Sensor 142 bei einem Versuch zum Löschen der Fehlerbedingung zu entprellen. Die hier verwendeten Begriffe ”Entprellung” oder ”Entprellen” betreffen den Betrieb eines Zeitgebers oder Zählers mit einem Zählwert, der sich bis zu einer Ausfallbedingung vergrößert. Wenn beispielsweise eine Ausfallbedingung durch die vorhergehenden Schritte angegeben wird, kann Schritt 110 einen Start eines zusätzlichen Entprell-Zeitgebers oder -Zählers 61 aufweisen, der über ein kalibriertes Intervall (Zeitgeber) zählt, z. B. Ausfall für 10 kontinuierliche Sekunden oder 10 Berichtereignisse.
Bei einer möglichen ”Zähler”-Ausführungsform wird eine Aufwärts/Abwärts-Rampe vorgesehen, mit der der Zeitgeber/Zähler 61 eine Fehlerzählung mit jedem Ausfallergebnis inkrementiert und mit jedem Bestandenergebnis dekrementiert, anstelle eines Rücksetzens auf Null, wie bei dem vorhergehenden Beispiel. Dieses Beispiel kann insbesondere mit Rauschsignalen oder Tests nützlich sein, bei denen ”gute” Ergebnisse über einen Strang von ”schlechten” Ergebnissen registriert werden können, wodurch verhindert wird, dass ein gutes Ergebnis das Testergebnis verfälscht oder eine falschen Bestanden-Bedingung angibt. Die kalibrierte Periode für den Entprell-Zeitgeber/-Zähler 61 sollte lange genug sein, um ein Löschen von Übergangsfehlern zuzulassen, wodurch falsche Ausfallsituationen verhindert werden. Der Controller 40 fährt bei Ausführung einer geeigneten Entprellabfolge mit Schritt 112 fort.
Bei Schritt 112 bestimmt der Controller, ob Schritt 110 erfolgreich war, beispielsweise durch Vergleich der gemessenen NOx-Niveaus (Pfeile 11, 111) mit einer Referenz von Null oder nahezu Null. Wenn Schritt 110 erfolgreich ist, wiederholt der Controller 40 Schritt 108. Wenn die Entprellanstrengungen nicht erfolgreich sind, fährt der Controller 40 stattdessen mit Schritt 114 fort.
Bei Schritt 114 führt der Controller 40 eine erste Steueraktion aus, die eine Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens für den stromabwärtigen NOx-Sensor 142 angibt. Schritt 114 kann das Aufzeichnen eines Diagnosecodes in Speicher 50, das Übertragen des Codes an einen entfernten Ort über eine Telematikeinheit (nicht gezeigt), das Anzeigen einer Nachricht und/oder eines Symbols für den Fahrer des Fahrzeugs 10, etc. aufweisen. Der aufgezeichnete Diagnosecode sollte eine Reparatur oder einen Austausch des stromabwärtigen NOx-Sensors 142 signalisieren, typischerweise eine sehr kostengünstige oder geeignetere korrektive Aktion, als das Ersetzen der SCR-Vorrichtung 32, wie oben beschrieben ist. Das Verfahren 100 ist vollständig, nachdem der Controller 40 die Ausführung des Schritts 114 beendet.
Bei Schritt 116 bestimmt der Controller 40, dass die Messungen von den NOx-Sensoren 42, 142 gültig sind, und führt eine zweite Steueraktion aus. Die zweite Steueraktion kann beispielsweise das Aufzeichnen eines Diagnosecodes in dem Speicher 50 umfassen, der angibt, dass der stromabwärtige NOx-Sensor 142 richtig funktioniert. Wie in 3 gezeigt ist, weist der Schritt 116 die Ausführung der Schritte 118–126 auf, um die richtige Leistungsfähigkeit des NOx-Sensors 142 weiter zu diagnostizieren.
Bezug nehmend auf 3 weist der Schritt 116 von 2 die Ausführung einer Reihe von Schritten 118–126 auf. Bei Schritt 118 weist das Aufzeichnen des gegenwärtigen NOx-Wertes von dem stromabwärtigen NOx-Sensor 142 als einen anfänglichen NOx-Parameter in dem Speicher 50 auf. Nach dem Aufzeichnen fährt der Controller 40 mit Schritt 120 fort.
Bei Schritt 120 kann der Controller 40 den Zeitgeber 60 starten und dann ein Verstreichen eines kalibrierten Intervalles zulassen. An dem Ende des Intervalles fährt der Controller 40 mit Schritt 122 fort.
Bei Schritt 122 bestimmt der Controller 40, ob ein vorbestimmter Satz von Bedingungen erfüllt worden ist. Beispielsweise kann der Controller 40 bestimmen, ob der gegenwärtige NOx-Wert eine kalibrierte Größe über den Anfangswert angestiegen ist und auch ob das Niveau des stromabwärtigen NOx, wie durch den stromabwärtigen NOx-Sensor 142 berichtet ist, eine kalibrierte Größe über das Niveau des stromabwärtigen NOx angestiegen ist, wie durch den stromaufwärtigen NOx-Sensor 42 berichtet ist. Wenn der vorbestimmte Satz von Bedingungen erfüllt worden ist, fährt der Controller 40 mit Schritt 124 fort. Ansonsten fährt der Controller 40 mit Schritt 126 fort.
Bei Schritt 124 kann der Controller 40 eine dritte Steueraktion ausführen, wie ein Aufzeichnen eines Diagnosecodes, der angibt, dass die berichteten NOx-Niveaus von dem stromabwärtigen NOx-Sensor 142 derzeit ansteigen, was einen bevorstehenden Sensorausfall angeben kann. Eine Nachricht oder ein Symbol kann dem Fahrer des Fahrzeugs 10 angezeigt werden, das den Fahrer über diesen bevorstehenden Ausfall alarmiert. Das Verfahren 100 ist beendet, sobald dieser Code aufgezeichnet ist.
Bei Schritt 126 kann der Controller 40 einen Diagnosecode aufzeichnen, der angibt, dass der stromabwärtige NOx-Sensor 142 tatsächlich richtig funktioniert, oder kann eine andere geeignete Steueraktion unternehmen.

Claims

Fahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor, der einen Abgasstrom erzeugt; ein Abgassystem mit: einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR), die derart konfiguriert ist, Stickoxid-(NOx)-Gase, die in dem Abgasstrom vorhanden sind, katalytisch in Wasser und Stickstoff umzuwandeln; einem stromaufwärtigen NOx-Sensor, der derart konfiguriert ist, ein stromaufwärtiges NOx-Niveau auf einer Einlassseite der SCR-Vorrichtung zu messen; und einem stromabwärtigen NOx-Sensor, der derart konfiguriert ist, ein stromabwärtiges NOx-Niveau an einer Auslassseite der SCR-Vorrichtung zu messen; und einen Controller in elektrischer Kommunikation mit dem stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Sensor; wobei der Controller zur Detektion einer Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens des stromabwärtigen NOx-Sensors während einer vorbestimmten Bedingung mit geringer Abgasströmung konfiguriert ist, durch: Detektieren eines Kraftstoffabsperrereignisses; Empfangen des stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Niveaus von dem jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Sensor; Vergleichen von jedem des stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Niveaus mit einer Schwelle, wenn die vorbestimmte Bedingung mit geringer Abgasströmung aktiv ist; Ausführen einer ersten Steueraktion, wenn das stromaufwärtige NOx-Niveau unter der Schwelle liegt und das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreitet; und Ausführen einer zweiten Steueraktion, wenn weder das stromaufwärtige noch das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreiten; dadurch gekennzeichnet, dass der Controller ferner konfiguriert ist, um die folgenden Schritte auszuführen, wenn weder das stromaufwärtige noch das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreiten: Aufzeichnen des gegenwärtigen NOx-Werts von dem stromabwärtigen NOx-Sensor als einen Anfangs-NOx-Parameter; Bestimmen, ob der gegenwärtige NOx-Wert um eine kalibrierte Größe über den Anfangswert über ein kalibriertes Intervall angestiegen ist; Bestimmen, ob ein Niveau von stromabwärtigem NOx eine kalibrierte Größe über das Niveau von stromaufwärtigem NOx über dasselbe Intervall angestiegen ist; und Ausführen einer dritten Steueraktion, wenn der gegenwärtige NOx-Wert um eine kalibrierte Größe über den Anfangswert angestiegen ist und das Niveau von stromabwärtigem NOx um eine kalibrierte Größe über das Niveau von stromaufwärtigem NOx angestiegen ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner mit einem Partikelfilter, der an der Auslassseite der SCR-Vorrichtung positioniert ist, wobei der Controller ferner zur Detektion eines regenerativen Ereignisses des Partikelfilters konfiguriert ist.
Verfahren zur Diagnose einer Fehlerbedingung eines bereichsweisen Hängenbleibens eines stromabwärtigen NOx-Sensors in einem Fahrzeug während einer vorbestimmten Bedingung mit geringer Abgasströmung, wobei das Fahrzeug ein Abgassystem mit einem Controller, einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR), dem stromabwärtigen NOx-Sensor und einem stromaufwärtigen NOx-Sensor aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Detektieren eines Kraftstoffabsperrereignisses über den Controller; Empfangen eines stromaufwärtigen NOx-Niveaus von dem stromaufwärtigen NOx-Sensor durch den Controller; Empfangen eines stromabwärtigen NOx-Niveaus von dem stromabwärtigen NOx-Sensor durch den Controller; Vergleichen von jedem des stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Niveaus mit einer Schwelle von Null oder nahezu Null, wenn die vorbestimmte Bedingung mit geringer Abgasströmung aktiv ist; Ausführen einer ersten Steueraktion, wenn das stromaufwärtige NOx-Niveau unter der Schwelle liegt und das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreitet; und Ausführen einer zweiten Steueraktion, wenn weder das stromaufwärtige noch das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreiten; dadurch gekennzeichnet , dass: das Verfahren im Falle, dass weder das stromaufwärtige noch das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreiten, ferner umfasst: Aufzeichnen des gegenwärtigen NOx-Werts von dem stromabwärtigen NOx-Sensor als einen Anfangs-NOx-Parameter; Bestimmen, ob der gegenwärtige NOx-Wert um eine kalibrierte Größe über den Anfangswert über ein kalibriertes Intervall angestiegen ist; Bestimmen, ob ein Niveau von stromabwärtigem NOx um eine kalibrierte Größe über das Niveau von stromaufwärtigem NOx über dasselbe Intervall angestiegen ist; und Ausführen einer dritten Steueraktion, wenn der gegenwärtige NOx-Wert um eine kalibrierte Größe über den Anfangswert angestiegen ist und das Niveau von stromabwärtigem NOx um eine kalibrierte Größe über das Niveau von stromaufwärtigem NOx angestiegen ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen, wann ein Kraftstoffabsperrereignis aktiv ist, ein Detektieren von zumindest einem aus einer Schlüsselposition und einem Motorzustand umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Abgassystem einen wärmeregenerierbaren Partikelfilter aufweist, der an einer Auslassseite der SCR-Vorrichtung positioniert ist, wobei das Verfahren ferner umfasst: Detektieren eines aktiven regenerativen Ereignisses des Partikelfilters.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend: Starten eines Entprellzeitgebers oder -zählers über den Controller, wenn das stromabwärtige NOx-Niveau die Schwelle überschreitet.