DE102012221567A1 - Method for operating exhaust gas after-treatment device of e.g. commercial vehicle, involves forming and storing adaptation factor based on parameters of engine for adjusting actually determined model value to actual nitrogen oxide-value - Google Patents

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Abstract

The method involves determining actual nitrogen oxide-value in an exhaust gas pipe (5) of an internal combustion engine (1) by a nitrogen oxide-pre-treatment emission model and/or nitrogen oxide-sensor (24). The oxide-value is compared with actually determined model value of the emission model, and an adaptation factor is formed and stored based on operating parameters e.g. exhaust gas temperature and rotational speed, of the engine for adjusting the model value to the actual nitrogen oxide-value. The sensor is switched-off after reaching age-conditioned reduction of function of the sensor. Independent claims are also included for the following: (1) a control device for operating an exhaust gas after-treatment device (2) a computer program for executing a method for operating an exhaust gas after-treatment device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Steuergerät und ein Computerprogramm nach den Oberbegriffen der jeweils nebengeordneten Patentansprüche. The present invention relates to a method for operating an exhaust aftertreatment device of a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the subject of the invention is a control device and a computer program according to the preambles of the respective independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Beim Betreiben von Kraftfahrzeugen mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung mit einer selektiven katalytischen Reduktion (SCR) wird aus einem Vorratstank ein flüssiges Reduktionsmittel – in der Regel eine Harnstoff-Wasser-Lösung (sog. AdBlue) – unter Druck in ein Abgasrohr der Brennkraftmaschine in Strömungsrichtung stromaufwärts eines SCR-Katalysators eingedüst. Dieses Verfahren ist aus dem Stand der Technik bekannt.When operating motor vehicles with an exhaust aftertreatment device with a selective catalytic reduction (SCR) from a storage tank, a liquid reducing agent - usually a urea-water solution (so-called AdBlue) - under pressure in an exhaust pipe of the internal combustion engine in the flow direction upstream of an SCR Catalyst injected. This method is known from the prior art.

Die Menge des einzudüsenden flüssigen Reduktionsmittels hängt von einem Stickoxid-Anteil des Abgases ab. Zur Ermittlung des Stickoxid-Anteils im Abgas sind Stickoxid-Sensoren und Stickoxid-Rohemissionsmodelle bekannt. Die DE 10 2009 028 873 A1 und die DE 10 2009 055 058 A1 beschreiben Verfahren zur Ermittlung des Stickoxid-Anteils im Abgas mit Hilfe von Rohemissionsmodellen der Brennkraftmaschine.The amount of einzudüsenden liquid reducing agent depends on a nitrogen oxide content of the exhaust gas. To determine the nitrogen oxide content in the exhaust gas, nitrogen oxide sensors and nitrogen oxide raw emission models are known. The DE 10 2009 028 873 A1 and the DE 10 2009 055 058 A1 describe methods for determining the nitrogen oxide content in the exhaust gas with the aid of raw emission models of the internal combustion engine.

Bei Nutzfahrzeugen (Nfz) werden in der Regel den Brennkraftmaschinen und deren Abgasnachbehandlungseinrichtungen hohe Kilometer-Leistungen von mehr als 1 Million Kilometer abgefordert. Zum Betreiben solcher NKW-Brennkraftmaschinen bzw. deren Abgasnachbehandlungseinrichtungen werden bspw. die bekannten SCR-Systeme zur Stickoxid-Reduzierung des Abgases eingesetzt. Um ein solches System betreiben zu können, wird üblicherweise stromaufwärts und stromabwärts des SCR-Katalysators jeweils ein Stickoxid-Sensor angeordnet. Es sind auch Konzepte bekannt, bei denen auf den stromaufwärts vor dem SCR-Katalysator angeordneten Stickoxid-Sensor verzichtet wird. Da die am Markt verfügbaren Stickoxid-Sensoren eine begrenzte Lebensdauer haben, müssen diese in der Regel nach einer gewissen Zeit oder Fahrleistung (z. B. nach 400 000 km) getauscht werden, was mit Kosten verbunden ist. For commercial vehicles (commercial vehicles), the internal combustion engines and their exhaust aftertreatment devices are usually required to have high mileage levels of more than 1 million kilometers. To operate such commercial vehicle internal combustion engines or their exhaust aftertreatment devices, for example, the known SCR systems are used for nitrogen oxide reduction of the exhaust gas. In order to operate such a system, usually a nitrogen oxide sensor is arranged upstream and downstream of the SCR catalyst. Concepts are also known in which the nitrogen oxide sensor arranged upstream of the SCR catalytic converter is dispensed with. Since the available nitric oxide sensors on the market have a limited life, they usually have to be replaced after a certain time or mileage (eg after 400 000 km), which is associated with costs.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein durch den Stickoxid-Sensor im Abgasrohr aktuell ermittelter Stickoxid-Wert mit einem aktuell ermittelten Modellwert des Stickoxid-Rohemissionsmodells verglichen wird und zur Angleichung des Modellwertes an den durch den Stickoxid-Sensor ermittelten Wert ein Adaptionsfaktor gebildet und gespeichert wird. The invention is characterized in that a nitrogen oxide value currently determined by the nitrogen oxide sensor in the exhaust pipe is compared with a currently determined model value of the nitrogen oxide raw emission model and an adaptation factor is formed to approximate the model value to the value determined by the nitrogen oxide sensor is stored.

Das Ermitteln und Abspeichern des Adaptionsfaktors ist ein sehr einfacher Verfahrensschritt, der wenig Rechenleistung in dem Steuergerät der Brennkraftmaschine erfordert und sehr kostengünstig realisierbar ist. Der Adaptionsfaktor wird bevorzugt in einem Speicherbereich des Steuergeräts zum Betreiben der Abgasnachbehandlungseinrichtung abgespeichert. The determination and storage of the adaptation factor is a very simple method step, which requires little computing power in the control unit of the internal combustion engine and can be realized very inexpensively. The adaptation factor is preferably stored in a memory area of the control unit for operating the exhaust gas aftertreatment device.

Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Bestimmung des Stickoxid-Werts besteht darin, dass für alle Varianten einer Brennkraftmaschine, die sich zum Beispiel hinsichtlich der Ansaugluftführung oder der Einbau-Position des Stickoxid-Sensors im Abgasrohr unterscheiden, nur ein einziges Rohemissionsmodell benötigt wird, da der erfindungsgemäße Adaptionsfaktor den Modellwert an den ermittelten Wert des Stickoxid-Sensors angleicht. Somit ist es möglich, ohne Verschlechterung der Steuerung der Brennkraftmaschine den vom Stickoxid-Sensor ermittelten Stickoxid-Wert durch den mit dem Adaptionsfaktor bevorzugt multiplizierten Modellwert des Rohemissionsmodells zu ersetzen. A major advantage of the determination according to the invention of the nitrogen oxide value is that only one single emission model is required for all variants of an internal combustion engine which differ, for example, with regard to the intake air routing or the installation position of the nitrogen oxide sensor in the exhaust pipe, since the engine according to the invention Adaptation factor adjusts the model value to the determined value of the nitrogen oxide sensor. Thus, it is possible, without deteriorating the control of the internal combustion engine to replace the nitrogen oxide value determined by the nitrogen oxide sensor by the model value of the raw emission model, which is preferably multiplied by the adaptation factor.

Das erfindungsgemäße Verfahren erkennt selbstständig die nicht mehr tolerierbaren Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors und schaltet anschließend selbstständig auf ein modifiziertes Verfahren zum ordnungsgemäßen Betreiben der Abgasnachbehandlungseinrichtung um. The method according to the invention independently recognizes the no longer tolerable reduction in the function of the nitrogen oxide sensor and then automatically switches over to a modified method for the proper operation of the exhaust gas aftertreatment device.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann somit der kostenverursachende Austausch des Stickoxid-Sensors nach Erreichen seiner Lebensdauer vermieden werden. The cost-replacing exchange of the nitrogen oxide sensor after reaching its lifetime can thus be avoided by the method according to the invention.

Es kann auch auf kostspielige Konstruktions-Änderungen zur Verlängerung der Lebensdauer des oder der Stickoxid-Sensoren verzichtet werden. Der über die gesamte Lebensdauer des Stickoxid-Sensors ermittelte Adaptionsfaktor zum Nachbilden des reellen Stickoxid-Werts auf der Basis des modellierten Stickoxid-Werts ist hinreichend genau, um die Abgasnachbehandlungsanlage über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine innerhalb der vom Gesetzgeber geforderten Grenzen zu betreiben. It can also be dispensed with costly design changes to extend the life of the nitric oxide or sensors. The adaptation factor determined over the entire lifetime of the nitrogen oxide sensor for simulating the real nitrogen oxide value on the basis of the modeled nitrogen oxide value Is sufficiently accurate to operate the exhaust aftertreatment system over the entire life of the internal combustion engine within the limits required by law.

Die DE 10 2009 028 873 A1 und die DE 10 2009 055 058 A1 z.B. zeigen Stickoxid-Rohemissionsmodelle, die aus Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine bereits sehr genau den Stickoxid-Gehalt im Abgas ermitteln können. Der ermittelte Adaptionsfaktor wird empirisch ermittelt, um die große Variantenvielfalt im Betreiben der Brennkraftmaschine (z.B. die vielen Varianten der Frischluftführungen bei Nutzfahrzeugen) berücksichtigen zu können und diesen später – nach dem Abschalten des Stickoxid-Sensors – zum Ermitteln des aktuellen Stickoxid-Werts als Adaptionsfaktor einzusetzen. Man vermeidet damit, für jede Variante des Betreibens der Brennkraftmaschine das angewandte Stickoxid-Rohemissionsmodell softwaremäßig anzupassen. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Nutzfahrzeugen können auch preisgünstigere Stickoxid-Sensoren oder Abgasnachbehandlungseinrichtungen, die bspw. für PKWs vorgesehen sind, eingesetzt werden.The DE 10 2009 028 873 A1 and the DE 10 2009 055 058 A1 For example, nitrogen oxide raw emission models, which can already very accurately determine the nitrogen oxide content in the exhaust gas from operating variables of the internal combustion engine. The determined adaptation factor is determined empirically in order to be able to take into account the large number of variants in the operation of the internal combustion engine (eg the many variants of the fresh air ducts in commercial vehicles) and later - after switching off the nitrogen oxide sensor - to determine the current nitrogen oxide value as an adaptation factor , It avoids to adapt for each variant of the operation of the internal combustion engine, the applied nitrogen oxide raw emission model by software. When using the method according to the invention in commercial vehicles, it is also possible to use less expensive nitrogen oxide sensors or exhaust aftertreatment devices, which are provided, for example, for passenger cars.

Da das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt bei Kraftfahrzeugen angewandt wird, die für eine hohe Kilometerleistung ausgelegt sind, und damit die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs die übliche Lebensdauer eines Stickoxid-Sensors überschreitet, wird weiterhin vorgeschlagen, dass nach dem Ermitteln einer alterungsbedingten und nicht mehr tolerierbaren Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors der Stickoxid-Sensor abgeschaltet bzw. stillgelegt wird. Nach der Stilllegung des Stickoxid-Sensors wird die Abgasnachbehandlungseinrichtung ausschließlich mit dem Modellwert des Stickoxid-Rohemissionsmodells und dem zuvor abgespeicherten Adaptionsfaktor betrieben. Since the inventive method is preferably used in motor vehicles, which are designed for high mileage, and thus the life of the motor vehicle exceeds the usual life of a nitric oxide sensor, it is further proposed that after determining an age-related and no longer tolerable reduction in the function the nitrogen oxide sensor is switched off or shut down the nitrogen oxide sensor. After the decommissioning of the nitrogen oxide sensor, the exhaust aftertreatment device is operated exclusively with the model value of the nitrogen oxide raw emission model and the previously stored adaptation factor.

In einem alternativen Verfahren ist es auch möglich, dass aus einer Vielzahl von im Laufe der Zeit abgespeicherten Adaptionsfaktoren ein zeitlicher Trend ermittelt wird und die Trend nach dem Abschalten des oder der Stickoxid-Sensoren fortgeschrieben wird, so dass zeitlich bedingte Veränderungen beim Betreiben der Brennkraftmaschine und der Abgasnachbehandlungseinrichtung berücksichtigt werden können. In an alternative method, it is also possible that a temporal trend is determined from a multiplicity of adaptation factors stored over time and the trend is updated after switching off the nitrogen oxide sensor or sensors, so that changes over time in operation of the internal combustion engine and the exhaust aftertreatment device can be considered.

Zum Ermitteln einer nicht mehr tolerierbaren Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors gibt es mehrere Möglichkeiten. Die einfachste Möglichkeit ist, aus Erfahrungswerten über die generelle Lebensdauer des Stickoxid-Sensors eine Lebensdauer vorzugeben. Dabei wird unterstellt, dass der Stickoxid-Sensor während dieser Zeit zuverlässige Werte liefert. Nach Erreichen der Lebensdauer wird der Stickoxid-Sensors ohne weitere Prüfung abgeschaltet.There are several possibilities for determining a no longer tolerable reduction in the function of the nitrogen oxide sensor. The simplest option is to set a lifetime based on empirical values for the general lifetime of the nitric oxide sensor. It is assumed that the nitrogen oxide sensor provides reliable values during this time. After reaching the lifetime of the nitrogen oxide sensor is turned off without further testing.

Es ist allerdings auch möglich, dass die Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors während des Betriebs ermittelt wird, indem z.B. im Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs eine Abweichung der ermittelten Werte des Stickoxid-Sensors von einem tolerierten Wertebereich oder Grenzwert eines Stickoxid-Gehalts und/oder eines Sauerstoff-Gehalts im Abgas festgestellt wird. Liegen die ermittelten Werte außerhalb des Grenzwerts, wird eine nicht mehr tolerierbare Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors angenommen. Vergleichbare Ermittlungen sind bspw. auch im Leerlauf der Brennkraftmaschine möglich. Es eignen sich im Grunde alle Betriebszustände der Brennkraftmaschine, bei denen im ordnungsgemäßen Betrieb ein stark abgegrenzter, tolerierbarer Stickoxid- und/oder Sauerstoff-Gehalt im Abgas vorgegeben werden kann. Der Sauerstoff-Gehalt kann zur Überprüfung des Stickoxid-Sensors herangezogen werden, weil diese Sensoren auch den Sauerstoff-Gehalt im Abgas ermitteln können.However, it is also possible that the reduction in the function of the nitrogen oxide sensor during operation is determined by e.g. In the coasting operation of the motor vehicle, a deviation of the determined values of the nitrogen oxide sensor from a tolerated value range or limit value of a nitrogen oxide content and / or an oxygen content in the exhaust gas is ascertained. If the values determined are outside the limit value, an unacceptable reduction in the function of the nitrogen oxide sensor is assumed. Comparable investigations are, for example, even at idle the internal combustion engine possible. Basically, all operating states of the internal combustion engine are suitable, in which a strongly delimited, tolerable nitrogen oxide and / or oxygen content in the exhaust gas can be predetermined during proper operation. The oxygen content can be used to check the nitrogen oxide sensor, because these sensors can also determine the oxygen content in the exhaust gas.

Alternativ zu diesem Verfahrensschritt ist es auch möglich, dass die Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors durch Überschreiten einer Signalanstiegzeit während eines definierten Betriebszustands der Brennkraftmaschine ermittelt wird. Für diese Alternative sind insbesondere die Übergänge vom Betrieb unter Last in den Schubbetrieb und umgekehrt geeignet. Es wird z.B. während solcher Übergänge die Zeitdauer bestimmt, die vergeht, bis z. B. 63% des erwarteten Signalendwerts erreicht sind. Ist diese Zeitdauer länger als erwartet, wird eine nicht mehr tolerierbare Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors angenommen. As an alternative to this method step, it is also possible for the reduction in the function of the nitrogen oxide sensor to be determined by exceeding a signal rise time during a defined operating state of the internal combustion engine. In particular, the transitions from operation under load to overrun operation and vice versa are suitable for this alternative. It is e.g. during such transitions determines the amount of time that elapses until z. B. 63% of the expected signal end value are reached. If this time longer than expected, a no longer tolerable reduction in the function of the nitrogen oxide sensor is assumed.

Wird eine derartige Alterung des Stickoxid-Sensors ermittelt, so wird der Stickoxid-Sensor stillgelegt. Dies kann einerseits dadurch geschehen, dass der Wert des Stickoxid-Sensors im Steuergerät zum Betreiben der Abgasnachbehandlungseinrichtung nicht mehr berücksichtigt wird. Dabei können auch entsprechende Sensorüberwachungsfunktionen stillgelegt werden. Andererseits kann der Stickoxid-Sensor auch komplett abgeschaltet und nicht mehr mit Strom versorgt werden. Auch eine Heizung des Stickoxid-Sensors ist nicht mehr nötig. Dies führt zu einer Reduzierung der benötigten elektrischen Leistung im Kraftfahrzeug.If such aging of the nitrogen oxide sensor is determined, the nitrogen oxide sensor is shut down. On the one hand, this can happen because the value of the nitrogen oxide sensor in the control unit for operating the exhaust gas aftertreatment device is no longer taken into account. In this case, corresponding sensor monitoring functions can be shut down. On the other hand, the nitrogen oxide sensor can also be switched off completely and no longer be supplied with power. A heating of the nitrogen oxide sensor is no longer necessary. This leads to a reduction of the required electrical power in the motor vehicle.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, dass abhängig von mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine mehrere Adaptionsfaktoren ermittelt und gespeichert werden. So kann bspw. ein erster Adaptionsfaktor für kleine Abgasvolumenströme und ein zweiter Adaptionsfaktor für große Abgasvolumenströme ermittelt und abgespeichert werden. Ziel dabei ist es, für unterschiedliche Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine jeweils einen möglichst genauen Adaptionsfaktor zu ermitteln und abzuspeichern, damit später, nach dem Abschalten des Stickoxid-Sensors, in alle Betriebspunkten die Stickoxid-Gehalte mit ausreichender Genauigkeit berechnet werden. Die Anzahl der generierbaren Adaptionsfaktoren ist im Grunde beliebig. Lediglich aus praktischen Erwägungen wird man die Zahl beschränken. In a development of the method according to the invention, it is possible for a plurality of adaptation factors to be determined and stored as a function of at least one operating variable of the internal combustion engine. Thus, for example, a first adaptation factor for small exhaust gas volume flows and a second adaptation factor be determined and stored for large exhaust gas flow rates. The aim here is to determine and store respectively a possible very precise adaptation factor for different operating ranges of the internal combustion engine, so that later, after switching off the nitrogen oxide sensor, the nitrogen oxide contents are calculated with sufficient accuracy in all operating points. The number of generatable adaptation factors is basically arbitrary. Only for practical reasons will one limit the number.

Anstatt des Abgasvolumenstroms sind alternativ oder zusätzlich viele andere Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine oder der Abgasnachbehandlungseinrichtung auswertbar. Möglich sind dabei z.B. eine Abgastemperatur, eine Drehzahl der Brennkraftmaschine, eine Last der Brennkraftmaschine, eine Stickoxid-Konzentration im Abgas, ein Stickoxid-Massenstrom, eine Abgasrückführungs-Rate, eine Außentemperatur, eine Ansaugluft-Temperatur, ein Umgebungsdruck, eine Betriebsart der Brennkraftmaschine und/oder der Sauerstoffgehalt in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine.Instead of the exhaust gas volume flow, alternatively or additionally, many other operating variables of the internal combustion engine or of the exhaust gas aftertreatment device can be evaluated. It is possible, for example, an exhaust gas temperature, a speed of the internal combustion engine, a load of the internal combustion engine, a nitrogen oxide concentration in the exhaust gas, a nitrogen oxide mass flow, an exhaust gas recirculation rate, an outside temperature, an intake air temperature, an ambient pressure, an operating mode of the internal combustion engine and / or the oxygen content in a suction pipe of the internal combustion engine.

Weitere Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Es zeigen, jeweils in schematischer Form: Further advantages of the invention are the following drawings, the description and the claims can be removed. In each case, in schematic form:

1 das Umfeld der Erfindung; und 1 the environment of the invention; and

2 ein Flussdiagram mit dem Anlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a flow chart with the start of the method according to the invention.

In 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 stark vereinfacht und schematisch dargestellt und zeigt das Umfeld der Erfindung. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 umfasst ein Abgasrohr 5, einen Oxidationskatalysator 7 und einen SCR-Katalysator 11. Nicht dargestellt ist ein Partikelfilter, der üblicherweise stromabwärts des Oxidationskatalysators 7 angeordnet wird. Die Strömungsrichtung des Abgases durch das Abgasrohr 5 ist durch Pfeile (ohne Bezugszeichen) angedeutet. In 1 is an internal combustion engine 1 with an exhaust aftertreatment device 3 greatly simplified and shown schematically and shows the environment of the invention. The exhaust aftertreatment device 3 includes an exhaust pipe 5 , an oxidation catalyst 7 and an SCR catalyst 11 , Not shown is a particulate filter, which is usually downstream of the oxidation catalyst 7 is arranged. The flow direction of the exhaust gas through the exhaust pipe 5 is indicated by arrows (without reference numerals).

Um den SCR-Katalysator 11 mit einem flüssigen Reduktionsmittel, z.B. einer Harnstoff-Wasser-Lösung (sog. AdBlue) oder einem anderen flüssigen Reduktionsmittel zu versorgen, ist stromaufwärts des SCR-Katalysators 11 am Abgasrohr 5 eine Dosiereinrichtung 13 für die Harnstoff-Wasser-Lösung angeordnet. Die Dosiereinrichtung 13 spritzt nach einer Ermittlung eines Stickoxid-Gehalts im Abgas eine bestimmte Menge der Harnstoff-Wasser-Lösung über ein Einspritzventil 15 stromaufwärts des SCR-Katalysators 11 in das Abgasrohr 5 ein, um im SCR-Katalysators 11 das giftige Stickoxid in unschädliches Wasser und Stickstoff zu reduzieren. To the SCR catalyst 11 with a liquid reducing agent, for example a urea-water solution (so-called AdBlue) or another liquid reducing agent is upstream of the SCR catalyst 11 at the exhaust pipe 5 a metering device 13 arranged for the urea-water solution. The metering device 13 injected after determination of a nitrogen oxide content in the exhaust gas, a certain amount of urea-water solution via an injection valve 15 upstream of the SCR catalyst 11 in the exhaust pipe 5 to get into the SCR catalyst 11 to reduce the toxic nitrogen oxide into harmless water and nitrogen.

Das gesamte Dosiersystem umfasst neben der Dosiereinrichtung 13 eine Dosierpumpe 17, sowie einen Vorratstank 19 für die Harnstoff-Wasser-Lösung. Zwischen der Dosierpumpe 17 und der Dosiereinrichtung 13 ist eine erste Leitung (Reduktionsmittelzuführleitung) 21 vorgesehen. Zwischen dem Vorratstank 19 und der Dosierpumpe 17 ist eine zweite Leitung als Saugleitung 22 für die Harnstoff-Wasser-Lösung vorgesehen. Die Leitungen 21 und 22 können zumindest teilweise auch als Schlauch ausgebildet sein. The entire dosing system includes beside the dosing device 13 a metering pump 17 , as well as a storage tank 19 for the urea-water solution. Between the dosing pump 17 and the metering device 13 is a first line (reducing agent supply line) 21 intended. Between the storage tank 19 and the dosing pump 17 is a second line as a suction line 22 intended for the urea-water solution. The wires 21 and 22 may be at least partially designed as a hose.

Im Abgasrohr 5 sind außerdem in Strömungsrichtung des Abgases vor und hinter dem SCR-Katalysator 11 Stickoxid-Sensoren 24 und 25 angeordnet. Der Stickoxid-Sensor 24 ist optional, da die Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 in einem modifizierten Verfahren auch ohne den Stickoxid-Sensor 24 betrieben werden kann. Die Stickoxid-Sensoren 24 und 25 haben eine begrenzte Lebensdauer, die insbesondere beim Einbau in einem Nutzfahrzeug (Nfz) mit einer zu erwartenden sehr hohen Kilometerleistung unbrauchbar werden, bevor das Nutzfahrzeug das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat. In the exhaust pipe 5 are also in the flow direction of the exhaust gas in front of and behind the SCR catalyst 11 Nitrogen oxide sensors 24 and 25 arranged. The nitric oxide sensor 24 is optional because the exhaust aftertreatment device 3 in a modified process even without the nitrogen oxide sensor 24 can be operated. The nitric oxide sensors 24 and 25 have a limited life, which become unusable, especially when installed in a commercial vehicle (commercial vehicle) with a very high mileage expected before the commercial vehicle has reached the end of its life.

Ferner umfasst das Abgasrohr 5 einen Temperatur-Sensor 27. Furthermore, the exhaust pipe comprises 5 a temperature sensor 27 ,

Die Sensoren 24, 25 und 27 sind über Signalleitungen (ohne Bezugszeichen) mit einem ersten Steuergerät 29 der Brennkraftmaschine 1 verbunden. Das erste Steuergerät 29 steuert die Brennkraftmaschine 1 und sendet und empfängt Daten von einem zweiten Steuergerät 26 zur Steuerung des Dosiersystems. Das erste Steuergerät 29 umfasst einen Programmspeicher 31, in dem ein Computerprogramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gespeichert und ablauffähig ist. Der Programmspeicher 31 kann mit einem Datenspeicher 33, der z.B. als EEPROM ausgebildet ist, kommunizieren. Die Signalleitungen von und zum zweiten Steuergerät 26 des Dosiersystems sind in 1 durch gestichelte Linien dargestellt. The sensors 24 . 25 and 27 are via signal lines (no reference numeral) with a first control device 29 the internal combustion engine 1 connected. The first controller 29 controls the internal combustion engine 1 and sends and receives data from a second controller 26 for controlling the dosing system. The first controller 29 includes a program memory 31 in which a computer program of a method according to the invention is stored and executable. The program memory 31 can with a data store 33 , which is designed as an EEPROM, communicate. The signal lines from and to the second control unit 26 of the dosing system are in 1 represented by dotted lines.

Die Funktionen der beiden Steuergeräte 26 und 29 können auch in einem einzigen Steuergerät integriert sein (nicht dargestellt). The functions of the two control units 26 and 29 can also be integrated in a single controller (not shown).

2 zeigt einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens 100. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, dass auch nach einer nicht mehr tolerierbaren Alterung der Stickoxid-Sensoren 24 und/oder 25 die Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Nutzfahrzeugs, weiterhin ordnungsgemäß betrieben werden kann, ohne dass zum Beispiel der Stickoxid-Sensor 24 ausgetauscht werden muss. 2 shows an exemplary sequence of the method according to the invention 100 , With the aid of the method according to the invention, it is possible that even after a no longer tolerable aging of the nitrogen oxide sensors 24 and or 25 the exhaust aftertreatment device 3 of the motor vehicle, in particular of the commercial vehicle, can continue to be operated properly without, for example, the nitrogen oxide sensor 24 must be replaced.

Zunächst wird die Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 mit dem ordnungsgemäß arbeitenden Stickoxid-Sensor 24 in herkömmlicher Weise betrieben. Im Schritt 110 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jeweils ein aktueller Stickoxid-Gehalt NOxmess im Abgasrohr 5 durch die Stickoxid-Sensoren 24 und 25 ermittelt. Wenn nur ein Stickoxid-Sensor 24 oder 25 im Abgasrohr 5 angeordnet ist, wird nur ein einziger Wert NOxmess ermittelt. First, the exhaust aftertreatment device 3 with the properly working nitrogen oxide sensor 24 operated in a conventional manner. In step 110 of the method according to the invention is in each case a current nitrogen oxide content NOx mess in the exhaust pipe 5 through the nitrogen oxide sensors 24 and 25 determined. If only one nitric oxide sensor 24 or 25 in the exhaust pipe 5 is arranged, only a single value NOx mess is determined.

Gleichzeitig wird über ein im Programmspeicher 31 gespeichertes Stickoxid-Rohemissionsmodell ein Stickoxid-Gehalt NOxmod rechnerisch ermittelt. Leistungsfähige und für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Stickoxid-Rohemissionsmodelle sind z.B. aus der DE 10 2009 028 873 A1 oder der DE 10 2009 055 058 A1 bekannt auf die hiermit Bezug genommen wird. At the same time is about one in the program memory 31 stored nitrogen oxide raw emission model calculated a nitrogen oxide content NOx mod calculated. Efficient and suitable for the process according to the invention nitrogen oxide Rohemissions models are for example from DE 10 2009 028 873 A1 or the DE 10 2009 055 058 A1 to which reference is hereby made.

Um den über das Stickoxid-Rohemissionsmodell ermittelten Wert NOxmod an den von dem Stickoxid-Sensor 24 ermittelten Wert NOxmess anzupassen, wird im Schritt 120 für den Stickoxid-Sensor 24 ein Adaptionsfaktor Fadap ermittelt und im Datenspeicher 33 gespeichert.To the determined via the nitrogen oxide raw emission model value NOx mod to that of the nitrogen oxide sensor 24 adjusted value to adjust NOx mess , is in step 120 for the nitric oxide sensor 24 an adaptation factor F adap determined and in the data memory 33 saved.

Die Ermittlung des Adaptionsfaktors Fadap geschieht bevorzugt in zwei Schritten. Zunächst wird dabei ein adaptierter Stickoxid-Wert NOxadap für den Stickoxid-Sensor 24 ermittelt. Dies geschieht nach der Formel: NOxadap = Fadap·NOxmod (Gl. 1) Mit:

NOxadap:
ein adaptierter NOx-Wert im Abgas
Fadap:
ein Adaptionsfaktor
NOxmod:
ein vom Rohemissionsmodell berechneter NOx-Wert
The determination of the adaptation factor F adap is preferably done in two steps. Initially, an adapted nitrogen oxide value NOx adap for the nitrogen oxide sensor 24 determined. This happens according to the formula: NOx adap = F adap · NOx mod (Eq. 1) With:
NOx adap :
an adapted NOx value in the exhaust gas
Fadap :
an adaptation factor
NOx mod :
an NOx value calculated by the raw emission model

Die Gl. 1 setzt die Kenntnis des Adaptionsfaktor Fadap voraus. The Gl. 1 requires the knowledge of the adaptation factor F adap .

Der Adaptionsfaktor Fadap wird nach folgender Formel ermittelt:

Figure DE102012221567A1_0002
Mit:

K:
Verstärkungsfaktor oder Integrationsbeiwert.
NOxmess:
ein vom Stickoxid-Sensor 24 ermittelter NOx-Wert
The adaptation factor F adap is determined according to the following formula:
Figure DE102012221567A1_0002
With:
K:
Gain factor or integration coefficient.
NOx measurement :
one from the nitric oxide sensor 24 determined NOx value

Durch dieses Integral-Glied werden die modellierten Werte und die Mess-Werte zur Übereinstimmung gebracht. Sobald dies erreicht ist, bleibt der Adaptionsfaktor Fadap konstant.This integral element matches the modeled values and the measured values. Once this is achieved, the adaptation factor F adap remains constant.

Der Verstärkungsfaktor K berücksichtigt zum Beispiel die Varianzen aufgrund unterschiedlicher Ansaugtrakte in verschiedenen NFZ in denen die gleiche Brennkraftmaschine 1 eingebaut ist. The gain factor K, for example, takes into account the variances due to different intake tracts in different commercial vehicles in which the same internal combustion engine 1 is installed.

Der Verstärkungsfaktor K hängt unter anderem auch von einem Abgasvolumenstrom, einem Abgasmassenstrom und/oder einer Stickoxid-Konzentration ab.The amplification factor K also depends, inter alia, on an exhaust gas volume flow, an exhaust gas mass flow and / or a nitrogen oxide concentration.

Die praktische Umsetzung in einem Steuergerät kann so erfolgen, dass der Adpationsfaktor Fadap im EEPROM gespeichert wird. Nach dem Start der Brennkraftmaschine 1 wird der Adpationsfaktor Fadap initialisiert und dann während des Betriebs immer mit dem gemäß oben stehenden Gleichungen ermittelten adaptierten Stickoxid-Wert NOxadap aktualisiert wird. Das heißt, der Adaptionsfaktor Fadap wird regelmäßig während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 ermittelt, so lange der Stickoxid-Sensor 24 noch ordnungsgemäß arbeitet. The practical implementation in a control unit can be carried out so that the Adpationsfaktor F adap is stored in the EEPROM. After the start of the internal combustion engine 1 the adpation factor F adap is initialized and then always during operation with the adapted nitrogen oxide value determined according to the above equations NOx adap is updated. That is, the adaptation factor F adap regularly during the operation of the internal combustion engine 1 determined as long as the nitric oxide sensor 24 still working properly.

Der Adaptionsfaktor Fadap nimmt in der Regel Werte zwischen 0,7 und 1,5 an. Werte, die außerhalb dieses Bereichs liegen, sind mit hoher Wahrscheinlichkeit fehlerhaft und werden deshalb nicht verwendet. The adaptation factor F adap usually assumes values between 0.7 and 1.5. Values outside of this range are likely to be incorrect and therefore not used.

Parallel zur Ermittlung des aktuellen Adaptionsfaktors Fadap wird im Verfahrensschritt 130 mittels einer Diagnose-Routine der Stickoxid-Sensor 24 auf eine nicht mehr tolerierbare Alterung geprüft. Solange keine Alterung festgestellt wird, laufen die Verfahrensschritte 110, 120 und 130 gemäß der oben angegebenen Beschreibung in einer Schleife in vorgegebenen Zyklen ab. Parallel to the determination of the current adaptation factor F adap is in the process step 130 by means of a diagnostic routine the nitric oxide sensor 24 tested for an intolerable aging. As long as no aging is detected, the process steps run 110 . 120 and 130 according to the above description in a loop in predetermined cycles from.

Wenn eine nicht mehr tolerierbare Alterung des Stickoxid-Sensors 24 festgestellt wurde, werden die von dem Stickoxid-Sensor 24 gelieferten Mess-Werte nicht mehr verarbeitet, sondern es werden ausschließlich die Ergebnisse des Rohemissionsmodells unter Verwendung des aktuellen Werts des Adaptionsfaktors Fadap verwendet. Dies bedeutet, dass ein gealterter oder schadhafter Stickoxyd-Sensor 24 nicht ersetzt werden muss, sondern einfach abgeschaltet bzw. stillgelegt wird. If an intolerable aging of the nitric oxide sensor 24 has been determined, by the nitric oxide sensor 24 delivered measured values are no longer processed, but only the results of the raw emission model using the current value of the adaptation factor F adap are used. This means that an aged or defective nitric oxide sensor 24 does not need to be replaced, but simply shut down or shut down.

Zur Feststellung einer nicht mehr tolerierbare Alterung des Stickoxid-Sensors 24 gibt es mehrere Möglichkeiten. To establish an intolerable aging of the nitrogen oxide sensor 24 There are several options.

Eine erste Möglichkeit besteht darin, aus Erfahrungswerten die Lebensdauer eines Stickoxid-Sensors vom verwendeten Typ vorzugeben. Dabei wird davon ausgegangen wird, dass der Stickoxid-Sensor innerhalb der Lebensdauer noch zuverlässige und ausreichend genaue Mess-Werte NOxmess liefert. Mit Erreichen der Lebensdauer wird angenommen, dass der Stickoxid-Sensor 24 nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet. A first possibility is to use empirical values to specify the lifetime of a nitrogen oxide sensor of the type used. Here is is assumed that the nitrogen oxide sensor within the lifetime provides more reliable and sufficiently accurate measurement values measured NOx. With reaching the lifetime it is assumed that the nitric oxide sensor 24 no longer works properly.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, die tatsächliche Alterung des Stickoxid-Sensors 24 von Zeit zu Zeit zu überprüfen. Dies kann z. B. während eines Schubbetriebs (oder eines ähnlich geeigneten Betriebszustands) des Kraftfahrzeugs erfolgen. A second possibility is the actual aging of the nitric oxide sensor 24 from time to time to check. This can be z. B. during a push operation (or a similar suitable operating state) of the motor vehicle.

Im Schubbetrieb findet keine Verbrennung statt, so dass kein Stickoxid, sondern unter anderem Sauerstoff im Abgas vorhanden ist. Wenn also der Stickoxid-Sensor 24 während des Schubbetriebs Stickoxid-Werte ermittelt, die oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegen, dann ist die Alterung des Stickoxid-Sensors 24 so weit fortgeschritten, dass seine Messwerte nicht mehr verwertbar sind. In overrun combustion does not take place, so that no nitrogen oxide, but, inter alia, oxygen in the exhaust gas is present. So if the nitric oxide sensor 24 During the overrun operation, nitrogen oxide values that are above a specified limit value are determined, then the aging of the nitrogen oxide sensor 24 so far advanced that its readings are no longer usable.

Weil der Stickoxid-Sensor 24 auch den Sauerstoff-Gehalt im Abgas messen kann, lässt sich eine ähnliche Diagnose auch mit dem Sauerstoff-Gehalt im Abgas durchführen. Because the nitric oxide sensor 24 can also measure the oxygen content in the exhaust gas, a similar diagnosis can be carried out with the oxygen content in the exhaust gas.

Eine dritte Möglichkeit ist, dass die Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors 24 durch Überschreiten einer Signalanstiegzeit während eines definierten Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 ermittelt wird. Für diese Alternative sind insbesondere die Übergänge vom Lastbetrieb in den Schubbetrieb und vom Schubbetrieb in den Lastbetrieb geeignet. A third possibility is that the reduction in the function of the nitric oxide sensor 24 by exceeding a signal rise time during a defined operating state of the internal combustion engine 1 is determined. In particular, the transitions from load operation to overrun operation and from overrun operation to load operation are suitable for this alternative.

Es wird z.B. während solcher Übergänge eine Zeitdauer bestimmt, die vergeht, bis z.B. 63% des erwarteten Signalendwerts erreicht sind. Ist diese Zeitdauer länger als ein vorgegebenen Grenzwert, wird eine nicht mehr tolerierbare Alterung des Stickoxid-Sensors 24 angenommen. For example, during such transitions, a period of time is determined which elapses until, for example, 63% of the expected signal end value has been reached. If this period of time is longer than a predetermined limit value, aging of the nitrogen oxide sensor becomes intolerable 24 accepted.

Wenn der Stickoxid-Sensor 24 eine nicht mehr tolerierbare Alterung aufweist, so wird das bekannte Verfahren zum Betreiben der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 umgestellt. Dazu wird im Verfahrensschritt 140 der Stickoxid-Sensor 24 stillgelegt, indem die ermittelten Messwerte des Stickoxid-Sensors 24 nicht mehr im Steuergerät 29 berücksichtigt werden. Zusätzlich oder alternativ ist auch möglich, dass der Stickoxid-Sensor 24 nicht mehr elektrisch versorgt wird. When the nitric oxide sensor 24 has an intolerable aging, so is the known method for operating the exhaust aftertreatment device 3 changed. For this purpose, in the process step 140 the nitric oxide sensor 24 shut down by the measured values of the nitrogen oxide sensor 24 no longer in the control unit 29 be taken into account. Additionally or alternatively, it is also possible that the nitrogen oxide sensor 24 no longer supplied with electricity.

Um die Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 ordnungsgemäß weiter betreiben zu können, wird im Verfahrensschritt 150 der aktuell benötigte Stickoxid-Gehalt NOxadap im Abgas dadurch ermittelt, dass das Stickoxid-Rohemissionsmodell einen Stickoxid-Gehalt NOxmod ermittelt und dieser mit dem zuletzt gespeicherten Adaptionsfaktor Adaptionsfaktors Fadap multipliziert wird. To the exhaust aftertreatment device 3 to be able to continue operating properly is in the process step 150 the currently required nitrogen oxide content NOx adap in the exhaust gas is determined by the nitrogen oxide raw emission model determining a nitrogen oxide content NOx mod and multiplying this by the last stored adaptation factor adaptation factor F adap .

Der aktuelle Stickoxid-Gehalt wird an der Einbau-Position des Stickoxid-Sensors 24 im Abgasrohr 5 also nach der oben erläuterten Gl. 1 berechnet. Danach wird das bekannte Verfahren zum Betreiben der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 fortgesetzt, wobei der zuvor vom Stickoxid-Sensor 24 ermittelte Stickoxid-Gehalt im Abgasrohr 5 durch den adaptierten Stickoxid-Gehalt NOxadap gemäß Gl. 1 ersetzt wird. The current nitrogen oxide content is at the installation position of the nitrogen oxide sensor 24 in the exhaust pipe 5 that is, according to Eq. 1 calculated. Thereafter, the known method for operating the exhaust aftertreatment device 3 continued, the previous from the nitric oxide sensor 24 determined nitrogen oxide content in the exhaust pipe 5 due to the adapted nitrogen oxide content NOx adap according to Eq. 1 is replaced.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, dass abhängig von mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine 1 mehrere Adaptionsfaktoren Fadap1, Fadap2, etc. ermittelt und gespeichert werden. In a further development of the method according to the invention, it is possible that, depending on at least one operating variable of the internal combustion engine 1 several adaptation factors F adap1 , F adap2 , etc. are determined and stored.

So kann bspw. ein erster Adaptionsfaktor Fadap1 für kleine Abgasvolumenströme ermittelt und abgespeichert werden. Ein zweiter Adaptionsfaktor Fadap2 wird für große Abgasvolumenströme ermittelt und abgespeichert. Thus, for example, a first adaptation factor F adap1 can be determined and stored for small exhaust gas volume flows. A second adaptation factor F adap2 is determined and stored for large exhaust gas volume flows.

Ziel dabei ist es, für unterschiedliche Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine 1 jeweils einen Adaptionsfaktor Fadap,i zu ermitteln und abzuspeichern, damit später, nach dem Abschalten des Stickoxid-Sensors 24, ein für alle Betriebsbereiche individuell ermittelter Adaptionsfaktor Fadap,i zur Ermittlung des aktuellen Stickoxid-Gehalts NOxadap im Abgas angewandt werden kann. Die Anzahl der verwendbaren Adaptionsfaktoren Fadap,i ist nicht begrenzt. The goal here is for different operating ranges of the internal combustion engine 1 in each case an adaptation factor F adap, i to determine and store, so later, after switching off the nitrogen oxide sensor 24 , an individually determined for all operating ranges adaptation factor F adap, i can be applied to determine the current nitrogen oxide content NOx adap in the exhaust gas. The number of usable adaptation factors F adap, i is not limited.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2009028873 A1 [0003] DE 2009028873 A1 [0003]
  • DE 102009055058 A1 [0003, 0011, 0032] DE 102009055058 A1 [0003, 0011, 0032]
  • DE 102009028873 A1 [0011, 0032] DE 102009028873 A1 [0011, 0032]

Claims (11)

Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) eines Kraftfahrzeugs, wobei durch ein Stickoxid-Rohemissionsmodell und/oder durch ein Stickoxid-Sensor (24) ein Stickoxid-Wert in einem Abgasrohr (5) einer Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch den Stickoxid-Sensor (24) im Abgasrohr (5) aktuell ermittelter Stickoxid-Wert (NOxmess) mit einem aktuell ermittelten Modellwert (NOxmod) des Stickoxid-Rohemissionsmodells verglichen wird und zur Angleichung des Modellwertes (NOxmod) an den durch den Stickoxid-Sensor (24) ermittelten Wert (NOxmess) ein Adaptionsfaktor (Fadap) gebildet und abgespeichert wird. Method for operating an exhaust aftertreatment device ( 3 ) of a motor vehicle, wherein by a nitrogen oxide raw emission model and / or by a nitrogen oxide sensor ( 24 ) a nitrogen oxide value in an exhaust pipe ( 5 ) an internal combustion engine ( 1 ), characterized in that a through the nitrogen oxide sensor ( 24 ) in the exhaust pipe ( 5 ) currently determined nitrogen oxide value (NOx mess ) with a currently determined model value (NOx mod ) of the nitrogen oxide raw emission model is compared and for the approximation of the model value (NOx mod ) to the by the nitrogen oxide sensor ( 24 ) determined value (NOx mess ) an adaptation factor (F adap ) is formed and stored. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptionsfaktor (Fadap) nach einer Formel
Figure DE102012221567A1_0003
ermittelt wird.
A method according to claim 1, characterized in that the adaptation factor (F adap ) according to a formula
Figure DE102012221567A1_0003
is determined.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erreichen einer alterungsbedingten Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors (24) der Stickoxid-Sensor (24) abgeschaltet wird und die Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) ausschließlich mit einem rechnerisch ermittelten Stickoxid-Wert (NOxadap) betrieben wird, wobei der adaptive Stickoxid-Wert (NOxadap) aus dem Modellwert (NOxmod) des Stickoxid-Rohemissionsmodells und dem oder den abgespeicherten Adaptionsfaktoren (Fadap) ermittelt wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that after reaching an age-related reduction of the function of the nitrogen oxide sensor ( 24 ) the nitrogen oxide sensor ( 24 ) and the exhaust aftertreatment device ( 3 ) is operated exclusively with a calculated nitrogen oxide value (NOx adap ), wherein the adaptive nitrogen oxide value (NOx adap ) from the model value (NOx mod ) of the nitrogen oxide raw emission model and the one or more stored adaptation factors (F adap ) is determined. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickoxid-Wert (NOxadap) nach der Formel NOxadap = Fadap·NOxmod ermittelt wirdA method according to claim 3, characterized in that the nitrogen oxide value (NOx adap ) according to the formula NOx adap = F adap · NOx mod is determined Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors (24) nach Ablauf einer vorgegebenen Lebensdauer definiert wird. A method according to claim 3 or 4, characterized in that the reduction in the function of the nitrogen oxide sensor ( 24 ) is defined after the expiry of a predetermined life. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors (24) ermittelt wird, indem während eines Schubbetriebs der Brennkraftmaschine (1) die ermittelten Werte (NOxmess) des Stickoxid-Sensors (24) einen vorgegebenen Grenzwert überschreiten. Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the reduction of the function of the nitrogen oxide sensor ( 24 ) is determined by during a coasting operation of the internal combustion engine ( 1 ) the determined values (NOx mess ) of the nitrogen oxide sensor ( 24 ) exceed a predetermined limit. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Minderung der Funktion des Stickoxid-Sensors (24) durch Überschreiten einer Signalanstiegzeit während eines Wechsels des Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird. Method according to one of claims 3 to 6, characterized in that the reduction of the function of the nitrogen oxide sensor ( 24 ) by exceeding a signal rise time during a change of the operating state of the internal combustion engine ( 1 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (1) mehrere Adaptionsfaktoren (Fadap1; Fadap2) ermittelt und gespeichert werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, depending on at least one operating variable of the internal combustion engine ( 1 ) several adaptation factors (F adap1 , F adap2 ) are determined and stored. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Betriebsgröße ein Abgasvolumenstrom, eine Abgastemperatur, eine Drehzahl der Brennkraftmaschine (1), eine Last der Brennkraftmaschine (1), eine Stickoxid-Konzentration im Abgas, ein Stickoxid-Massenstrom, eine Abgasrückführungs-Rate, eine Außentemperatur, eine Ansaugluft-Temperatur, ein Umgebungsdruck, eine Betriebsart der Brennkraftmaschine (1) und/oder der Sauerstoffgehalt in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine (1) umfasst. A method according to claim 8, characterized in that the at least one operating variable is an exhaust gas volume flow, an exhaust gas temperature, a rotational speed of the internal combustion engine ( 1 ), a load of the internal combustion engine ( 1 ), a nitrogen oxide concentration in the exhaust gas, a nitrogen oxide mass flow, an exhaust gas recirculation rate, an outside temperature, an intake air temperature, an ambient pressure, an operating mode of the internal combustion engine ( 1 ) and / or the oxygen content in an intake manifold of the internal combustion engine ( 1 ). Steuergerät (29) zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (29) dazu eingerichtet ist, den Ablauf eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zu steuern.Control unit ( 29 ) for operating an exhaust aftertreatment device ( 3 ) of a motor vehicle, characterized in that the control unit ( 29 ) is arranged to control the flow of a method according to one of claims 1 to 9. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 programmiert ist. Computer program, characterized in that it is programmed to use a method according to one of claims 1 to 9.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009028873A1 (en) 2009-08-26 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Method for determining value of untreated nitrogen oxide emission of combustion engine, involves calculating model value of untreated nitrogen oxide emission by computer model from operating parameters of internal combustion engine
DE102009055058A1 (en) 2009-12-21 2011-06-22 Robert Bosch GmbH, 70469 Method for calculating nitrogen oxide-raw emission of internal combustion engine from operating parameters of internal combustion engine, involves determining oxygen concentration in suction pipe as operating characteristics

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009028873A1 (en) 2009-08-26 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Method for determining value of untreated nitrogen oxide emission of combustion engine, involves calculating model value of untreated nitrogen oxide emission by computer model from operating parameters of internal combustion engine
DE102009055058A1 (en) 2009-12-21 2011-06-22 Robert Bosch GmbH, 70469 Method for calculating nitrogen oxide-raw emission of internal combustion engine from operating parameters of internal combustion engine, involves determining oxygen concentration in suction pipe as operating characteristics

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