DE102015118349A1

DE102015118349A1 - Verfahren des Diagnostizierens eines Fehlers eines SCR-Systems

Info

Publication number: DE102015118349A1
Application number: DE102015118349.8A
Authority: DE
Inventors: Hwa Yong Jang
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2016-12-29
Also published as: KR101684135B1; US20160376973A1; US9890685B2

Abstract

Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren zur Diagnose eines Fehlers einer SCR-Systems bereit, wobei das Verfahren aufweist: Einspritzen (S120) von Urea in ein Inneres eines Abgasrohrs (1) unter Verwendung eines Injektors (3), nach dem Einspritzschritt (S120), Erfassen (S130) einer Menge von NOx und einer Menge von Ammoniak durch einen NOx-Sensor (5), welcher an einem hinteren Ende des Abgasrohrs (1) bereitgestellt ist, und Diagnostizieren (S170) eines Fehlers des Injektors (3) basierend auf zumindest einem von der NOx-Menge und der Ammoniakmenge.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren, welches auf eine Diagnose eines Fehlers eines Injektors zum Einspritzen von Urea (z. B. wässriger Harnstofflösung) in einem Selektive-Katalytische-Reduktion-System (SCR-System) gerichtet ist.
Hintergrund der Erfindung
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen dar, welche die vorliegende Offenbarung betreffen, und müssen keine bezogene Technik bilden.
Ein Interesse an einem Urea-Selektive-Katalytische-Reduktion-System (Urea-SCR-System), welches effektiv Stickoxide (NOx) reduzieren kann, die von einem Dieselmotor erzeugt werden, ist gestiegen.
Solch ein SCR-System betrifft eine Technik, welche Reaktionen von Stickoxiden (NOx) und Ammoniak (NH₃) verwendet, und, falls Urea in ein Abgasrohr/Auspuffrohr hinein eingespritzt wird, wird die Urea durch Hydrolyse in Ammoniak (NH₃) umgewandelt. Der umgewandelte Ammoniak (NH₃) und die Stickoxide (NOx) reagieren chemisch miteinander auf einen Katalysator und werden in Wasser und Stickstoff umgewandelt, welche für die Umwelt und für Menschen nicht schädlich sind.
Hier fungiert ein Injektor, um Ammoniakwasser in ein Abgasrohr hinein einzuspritzen, und Stickstoffanteile/Stickstoffgemische in Abgasen werden durch eine Oxidations-/Reduktionsreaktion auf einem SCR-Katalysator in Stickstoff und Wasser (H₂O) umgewandelt.
Dann wird eine Menge von eingespritztem Urea dementsprechend ermittelt, wie lange ein (z. B. elektrischer) Strom am Injektor angewendet wird. Der Hardware-Einspritzmengenreferenzwert des Injektors kann ermittelt werden, wenn der Injektor entwickelt wird. Jedoch haben wir entdeckt, dass der Injektor durch Verschlechterung und wiederholte Betätigungen davon, wenn der Injektor verwendet wird, eine Menge von Urea einspritzen kann, welche kleiner oder exzessiv größer ist als ein Urea-Einspritzmengenreferenzwert, was einer Referenz nicht gerecht werden kann, die für eine chemische Reaktion am SCR-Katalysator gedacht ist, wenn der Injektor entwickelt wird. Falls eine Menge von Urea, welche eingespritzt wird, geringer ist als ein Referenzwert, können Abgasvorschriften nicht erfüllt werden, und, wenn Urea exzessiv eingespritzt wird, wird die Urea, welche chemisch nicht reagiert hat, an einem hinteren Ende eines Schalldämpfers ausgegeben (z. B. in die Umgebung), sodass der Schalldämpfer Ammoniakgerüche und -verunreinigungen erzeugt.
Erläuterung der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung stellt bereit: ein Verfahren des Erfassens einer Menge von NOx, unter Verwendung eines NOx-Sensors (z.B. auch eines Ammoniakgehaltsensors), welcher an einem Ende eines Abgasrohrs/Auspuffrohrs (z.B. eines Verbrennungsmotors) bereitgestellt ist, und des Diagnostizierens eines Fehlers/Versagens eines Injektors aufgrund von Alterung des Injektors basierend auf einer Differenz zwischen einer erfassten Menge von NOx und einer (NOx-)Zielmenge, welche im Voraus (z. B. als Kartendaten/Kennfelddaten) festgelegt wird.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren des Diagnostizierens eines Fehlers eines SCR-Systems bereit, wobei das Verfahren aufweist: Einspritzen von Urea (z.B. einer wässrigen Harnstofflösung) in ein Inneres eines Abgasrohrs unter Verwendung eines Injektors (z. B. einer Einspritzdüse, eines Einspritzventils, etc.), nach dem Einspritzschritt Erfassen einer Menge von NOx und einer Menge von Ammoniak durch einen NOx-Sensor, welcher an einem hinteren Ende des Abgasrohrs bereitgestellt ist, und Diagnostizieren eines Fehlers/Versagens des Injektors basierend auf zumindest einer von der NOx-Menge und der Ammoniakmenge.
Im Diagnoseschritt, wenn die NOx-Menge größer ist als ein NOx-Referenzwert, welcher im Voraus festgelegt wird (bspw. als Kartendaten/Kennfelddaten), oder die Ammoniakmenge größer ist als ein Ammoniakreferenzwert, welcher im Voraus festgelegt wird (bspw. als Kartendaten/Kennfelddaten), kann ein Fehler des Injektors diagnostiziert werden.
Wenn es ermittelt wird, dass der Injektor versagt / einen Fehler hat, kann an eine Diagnoseeinheit ein Fehlersignal ausgegeben werden.
Im Einspritzschritt kann der Injektor gesteuert werden, um Urea in einem vorbestimmten Zeitintervall / während eines vorbestimmten Zeitintervalls einzuspritzen, und der Erfassungsschritt kann ausgeführt werden, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer ausgehend von einem Zeitpunkt vergangen ist, bei welchem der Injektor gesteuert wird, um Urea einzuspritzen.
Im Einspritzschritt kann der Injektor eine größere Menge von Urea einspritzen, so wie die Zeit vergeht.
Das Verfahren kann weiter aufweisen: vor dem Einspritzschritt einen Schritt des Empfanges eines Diagnosesignals von einer (z.B. der) Diagnoseeinheit durch eine elektronische Steuereinheit und, nach dem Schritt des Empfangens, einen Schritt des Ermittelns, ob eine Diagnose des Injektors durch die elektronische Steuereinheit möglich ist, und wenn ermittelt wird, dass die Diagnose des Injektors möglich ist, Ausführen des Einspritzschritts.
Im Ermittlungsschritt, wenn eine Drehzahl eines Motors (z. B. eines Verbrennungsmotors) von einem vorbestimmten Bereich abweicht, kann ermittelt werden, dass die Diagnose des Injektors unmöglich ist.
Im Ermittlungsschritt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit größer als null ist und eine Stellung (z. B. eine Drückstellung) eines Gaspedals größer als ein vorbestimmter Wert (z. B. ein Winkel der Gaspedal(drück)stellung) ist, kann ermittelt werden, dass die Diagnose (z. B. des Injektors) unmöglich ist.
Im Ermittlungsschritt, wenn eine Außentemperatur von einem festgelegten (z. B. vorbestimmten) Temperaturbereich abweicht, kann ermittelt werden, dass die Diagnose des Injektors unmöglich ist.
Im Ermittlungsschritt, wenn eine Temperatur von Kühlwasser (z. B. Motorkühlwasser) von einem vorbestimmten Temperaturbereich abweicht, kann ermittelt werden, dass die Diagnose des Injektors unmöglich ist.
Gemäß dem Verfahren des Diagnostizierens eines Fehlers eines SCR-Systems, welches die oben beschriebene Struktur hat, kann ein Fehler/Versagen des Injektors einfach erfasst werden durch Vergleichen der Stickoxidmenge und der Ammoniakmenge an einem hinteren Ende des Abgasrohrs mit Referenzwerten, wodurch ein Ureaüberfluss- oder ein Ureamangelphänomen im Inneren des Abgasrohrs erfasst wird.
Darüber hinaus kann eine Verletzung der Abgasvorschriften aufgrund eines Fehlers des Injektors verhindert werden und/oder kann eine Erzeugung/Entstehung von Ammoniakgerüchen oder -verunreinigungen an einem hinteren Ende des Schalldämpfers des Fahrzeugs verhindert werden (z. B. kann verhindert werden, dass Ammoniakgerüche an die Umgebung des Fahrzeugs abgegeben werden).
Es ist zu verstehen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-...“ oder irgendein anderer, ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt, wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z.B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z.B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
Andere Anwendungsbereiche werden von der hier bereitgestellten Beschreibung ersichtlich werden. Es sollte klar sein, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zum Zweck der Darstellung gedacht sind und sie nicht gedacht sind, um den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Damit die Offenbarung gut verstanden wird, werden nun zahlreiche Formen davon beschrieben, welche durch Beispiele dargestellt sind, wobei auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen:
1 eine Ansicht ist, welche eine Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Fehlers eines SCR-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
2 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren des Diagnostizierens eines Fehlers eines SCR-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
3 ein Graph ist, welcher einen Injektor-Fehlerdiagnosezeitpunkt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung aufzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Offenbarung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zwecke der Darstellung und sind nicht dafür gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Art zu beschränken.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung ist ausschließlich beispielhafter Natur und ist nicht dafür gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu beschränken. Es sollte klar sein, dass durchgehend durch die Zeichnungen korrespondierende Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende Teile und Merkmale bezeichnen.
Bezugnehmend auf die 1 bis 3 kann das Verfahren des Diagnostizierens eines SCR-Systems aufweisen: einen Schritt S120 des Einspritzens von Urea (z. B. einer wässrigen Harnstofflösung) in ein Abgasrohr 1 hinein unter Verwendung eines Injektors 3 (z. B. einer Einspritzdüse, eines Einspritzventils, etc.), nach dem Einspritzschritt S120 einen Schritt des Erfassens einer Menge von NOx und einer Menge von Ammoniak durch einen NOx-Sensor 5 (z.B. auch einen Ammoniakgehaltsensor), welcher an einem hinteren Ende des Abgasrohrs 1 bereitgestellt ist, und einen Schritt S170 des Diagnostizierens eines Fehlers des Injektors 3 basierend auf zumindest einer von der NOx-Menge und der Ammoniakmenge.
Falls der Injektor 3 Urea in das Abgasrohr 1 hinein einspritzt, wird Ammoniak durch Hydrolyse erzeugt, und Ammoniak und Stickoxide (NOx), welche in (z. B. Verbrennungs-)Abgasen enthalten sind, reagieren chemisch miteinander im Inneren des Abgasrohrs 1 und werden deshalb in Wasser und Stickstoff umgewandelt, welche für die Umgebung/Umwelt und für Menschen nicht schädlich sind.
Wenn der Injektor 3 normal ist/arbeitet, wird eine angemessene Menge von Urea eingespritzt, aber falls der Injektor 3 gealtert ist, wird eine Menge von eingespritztem Urea z. B. geringer oder exzessiv größer als eine Referenzmenge aufgrund einer Verschlechterung des Injektors 3. Um eine Fehlersituation zu erfassen, kann eine Steuereinheit 10 eine Menge von NOx an einem hinteren Ende des Abgasrohrs 1, an welchem chemische Reaktionen abgeschlossen sind, unter Verwendung eines NOx-Sensors 5 erfassen, kann eine Menge von Ammoniak durch eine Menge von NOx im/durch Vergleich mit einer eingespritzten Menge von Urea berechnen und kann charakteristische Werte erfassen, welche zur Diagnose eines Fehlers des Injektors 3 notwendig sind.
Gemäß dem Diagnoseverfahren können die Abgasvorschriften überwacht/eingehalten werden und kann eine Erzeugung von Ammoniakgerüchen und Verunreinigungen am hinteren Ende des Schalldämpfers verhindert werden durch Verhindern, dass Urea aufgrund eines Fehlers des Injektors 3 im Vergleich mit einer angemessenen Menge weniger oder exzessiv (mehr) eingespritzt wird.
Im Detail, wenn eine NOx-Menge größer ist als ein NOx-Referenzwert, welcher im Voraus festgelegt wird (S140) (z. B. als Kartendaten/Kennfelddaten), oder die Ammoniakmenge größer ist als ein Ammoniakreferenzwert, welcher im Voraus festgelegt wird (S150) (z. B. als Kartendaten/Kennfelddaten), wird ein Fehler des Injektors 3 diagnostiziert.
Der NOx-Referenzwert und der Ammoniakreferenzwert, welche im Voraus festgelegt werden, sind Werte, welche entsprechend einer NOx-Menge und einer Ammoniakmenge festgelegt werden, welche in Abgasen gebildet werden, wenn der Injektor normal ist/arbeitet. Falls die NOx-Menge und die Ammoniakmenge, welche durch den NOx-Sensor 5 gemessen werden, dieselben sind wie die Referenzwerte, kann die Steuereinheit 10 ermitteln, dass der Injektor 3 eine angemessene Menge von Urea einspritzt. Dementsprechend kann ein Fehler des Injektors 3 diagnostiziert werden mittels Vergleichens der NOx-Menge und der Ammoniakmenge, welche durch den NOx-Sensor 5 erfasst werden, mit den Referenzwerten.
Hier können der NOx-Referenzwert und der Ammoniakreferenzwert, welche im Voraus festgelegt werden, so bereitgestellt sein, dass der Injektor 3 nur einer Diagnose unterzogen wird (bzw. ein Fehler des Injektors nur diagnostiziert wird), wenn ein Fehler des Injektors 3 klar ist durch Hinzufügen einer vorbestimmten, erlaubten Menge zur NOx-Menge und zur Ammoniakmenge, wenn der Injektor normal ist/arbeitet. Dann können der NOx-Referenzwert, der Ammoniakreferenzwert und die erlaubte Menge gemäß dem Fahrzeug und dem Entwickler unterschiedlich festgelegt sein.
Zum Beispiel, wenn der Injektor 3 aufgrund einer Fehlersituation exzessiv mehr Urea einspritzt als eine Zielmenge, verbleibt eine große Menge von Ammoniak (NH₃) an einem hinteren Ende des Abgasrohrs 1, an welchem eine chemische Reaktion abgeschlossen ist. Dementsprechend überschreitet die Menge von Ammoniak, welche durch den NOx-Sensor 5 gemessen wird, den Ammoniakreferenzwert, und deshalb kann in S140, S170 ein Fehler des Injektors 3 diagnostiziert werden. Falls der Injektor 3 aufgrund einer Fehlersituation weniger Urea als eine Zielmenge einspritzt, verbleibt eine große Menge an Stickoxiden (NOx), welche nicht eliminiert wurden, am hinteren Ende des Abgasrohrs 1. Dementsprechend ist die NOx-Menge, welche durch den NOx-Sensor 5 gemessen wird, mehr als der NOx-Referenzwert, und deshalb kann die Steuereinheit 10 eine Fehlersituation des Injektors 3 in S170 diagnostizieren.
Die Steuereinheit 10 gibt in S175 ein Fehlersignal an eine Diagnoseeinheit 20 aus, wenn diagnostiziert wird, dass der Injektor 3 fehlerhaft ist.
Das heißt, wenn der Injektor 3 weniger als eine Zielmenge Urea einspritzt, werden die Stickoxide (NOx) nicht eliminiert, sodass die Abgasvorschriften verletzt werden können. Im Gegensatz dazu, wenn der Injektor 3 exzessiv mehr als die Zielmenge Urea einspritzt, wird Ammoniak (NH₃) am hinteren Ende des Abgasrohrs 1 erzeugt, sodass das Abgasrohr des Fahrzeugs verunreinigt werden kann oder Ammoniakgerüche erzeugt werden können.
Um die Erzeugung des schlechten Einflusses (z. B. von exzessivem NOx oder den Ammoniakgerüchen) zu verhindern, kann die Steuereinheit 10 ein Fehlersignal an die Diagnoseeinheit 20 ausgegeben und kann die Diagnoseeinheit 20 den Fahrer oder Wartungspersonal über den Fehler des Injektors 3 unter Verwendung einer Anzeige oder eines Geräuschs informieren, wenn das Fehlersignal empfangen wird.
Im Gegensatz dazu, wenn in S160 diagnostiziert wird, dass der Injektor 3 normal ist/arbeitet, kann die Steuereinheit 10 in S165 ein Normalsignal an die Diagnoseeinheit 20 ausgeben. Dementsprechend können der Fahrer oder das Wartungspersonal durch die Diagnoseeinheit 20 erkennen, dass der Injektor 3 normal ist/arbeitet.
Im Einspritzschritt S120 wird der Injektor 3 gesteuert, um Urea in einem vorbestimmten Zeitintervall / während eines vorbestimmten Zeitintervalls einzuspritzen, und der Erfassungsschritt S130 wird ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer ausgehend von einem Zeitpunkt vergangen ist, bei welchem der Injektor 3 einspritzt / begonnen hat, einzuspritzen.
Im Einspritzschritt S120 wird eine größere Menge von Urea eingespritzt, so wie die Zeit vergeht (z. B. wird in bestimmten Zeitintervallen, die konstant oder variabel sein können, die Menge von eingespritztem Urea immer weiter erhöht, siehe z. B. 3).
Da der Injektor 3 Urea immer mit demselben Druck einspritzt, wird die Menge des eingespritzten Ureas gemäß einem Arbeitswert (z. B. einem Steuerwert der Öffnungs-/Schließzeit oder der Öffnungsweite) gesteigert oder gesenkt, mittels dessen ein Ventil 7 des Injektors 3 geöffnet wird.
Zum Beispiel führt der Injektor 3 kontinuierlich Urea mit einem Druck von z. B. etwa 5 bar zu, und da das Ventil 7 in einem vorbestimmten Zeitintervall geöffnet ist, kann Urea in das Abgasrohr 1 hinein zugeführt werden. Der Injektor 3 führt Urea weiter mit einem vorbestimmten Druck zu, und wenn das Ventil 7 geöffnet ist (z. B. offen bleibt), sowie die Zeit vergeht, kann eine Menge von Urea in das Abgasrohr 1 hinein zugeführt werden, welche größer ist als die Menge von Urea, welche (sonst) in das Abgasrohr 1 zugeführt wird.
Bezugnehmend auf die 3, welche eine Ausführungsform zeigt, wenn zwei Sekunden vergangen sind, nachdem der Injektor 3 startet, Urea mit einem vorbestimmten Druck zuzuführen, wird das Ventil 7 geöffnet und wird dem Abgasrohr 1 Urea zugeführt. Danach, da die NOx-Menge und die Ammoniakmenge am hinteren Ende des Abgasrohrs 1 unter Verwendung des NOx-Sensors 5 erfasst werden, bevor zehn Sekunden vergangen sind, können eine Restmenge von Stickoxiden und eine Restmenge von Ammoniak präzise erfasst werden, wenn eine chemische Reaktion (z. B. eine SCR-Reaktion) abgeschlossen ist. Danach, wenn zwölf Sekunden vergangen sind, wird das Ventil 7 (z.B. weiter) geöffnet, und es kann gesehen werden, dass die Menge von eingespritzter Urea verglichen mit der vorhergehenden eingespritzten Menge von Urea ansteigt. Als nächstes, bevor zwanzig Sekunden vergangen sind, können präzise Daten erhalten werden, welche notwendig sind, wenn ein Fehler des Injektors 3 diagnostiziert wird (werden soll), durch Erfassen der NOx-Menge und der Ammoniakmenge unter Verwendung des NOx-Sensors 5.
Der Druck, mit welchem der Injektor 3 Urea zuführt, die Zeitdauer, in welcher das Ventil 7 offen ist, und die Zeitdauer, in welcher der NOx-Sensor 5 eine NOx-Menge erfasst, sind lediglich Werte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und können gemäß dem Fahrzeug und dem Entwickler variiert und angewendet werden.
Darüber hinaus sind weiter bereitgestellt: vor dem Einspritzschritt S120, ein Schritt S100 des Empfangens eines Diagnosesignals von der Diagnoseeinheit 20 durch eine elektronische Steuereinheit 30 und, nach dem Schritt des Empfangens S100, ein Schritt des Ermittelns S110, ob der Injektor 3 durch die elektronische Steuereinheit 30 diagnostiziert werden kann, und, wenn es ermittelt wird, dass der Injektor 3 diagnostiziert werden kann, wird der Einspritzschritt S120 ausgeführt.
Das heißt, die Diagnoseeinheit 20 kann ein Diagnosesignal ausgeben, wenn der Fahrer oder das Wartungspersonal einen Fehler einer SCR bezogenen Komponente erfasst und (z.B. der Fahrer oder das Wartungspersonal) einen Diagnosemodus der Diagnoseeinheit 20 für eine präzise Diagnose ausführt.
Die elektronische Steuereinheit (ECU) 30, welche eine Hohe-Ebene-Steuerungsvorrichtung (z. B. eine übergeordnete Steuerungsvorrichtung) der Steuereinheit 10 ist, ermittelt, ob ein Fehler des Injektors 3 diagnostiziert werden kann, wenn das korrespondierende Diagnosesignal empfangen wird.
Im Detail wird im Ermittlungsschritt S110 ermittelt, dass eine Diagnose unmöglich ist, wenn die Drehzahl des Motors von einem vorbestimmten Bereich abweicht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als null ist oder eine Stellung des Gaspedals größer als ein vorbestimmter Winkel ist, wenn die Außentemperatur von einem festgelegten Temperaturbereich abweicht oder wenn die Temperatur von Kühlwasser von einem vorbestimmten Temperaturbereich abweicht.
Das heißt, die elektronische Steuereinheit 30 ermittelt, dass sich das Fahrzeug nicht im Leerlauf befindet und dass eine Diagnose des Injektors 3 unmöglich ist, wenn die Drehzahl des Motors von einem vorbestimmten Drehzahlbereich abweicht, welcher zu einem Leerlaufzustand korrespondiert. Darüber hinaus, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Stellung des Gaspedals nicht null sind, ist das Fahrzeug nicht gestoppt, und es wird deshalb ermittelt, dass die Diagnose des Injektors 3 unmöglich ist. Darüber hinaus, wenn die Außentemperatur oder die Kühlwassertemperatur nicht in einen Normaltemperaturbereich fallen, wird ermittelt, dass die Diagnose des Injektors 3 unmöglich ist. Dementsprechend kann eine Diagnose durchgeführt werden, wenn der Injektor 3 präzise diagnostiziert werden kann.
Wie es oben beschrieben ist, wenn die elektronische Steuereinheit 30 ermittelt, dass die Diagnose des Injektors 3 unmöglich ist, gibt die elektronische Steuereinheit 30 ein Diagnose-unterbunden-Signal an die Diagnoseeinheit 20 aus, um es dem Fahrer oder dem Wartungspersonal zu erlauben, eine Diagnose-unterbunden-Situation zu erkennen (S180). Im Gegensatz dazu, wenn die elektronische Steuereinheit 30 ermittelt, dass der Injektor 3 diagnostiziert werden kann, führt die Steuereinheit 10 in S120 ein Steuern aus, um unter Verwendung des Injektors 3 Urea einzuspritzen.
Die Steuereinheit 10 kann eine Dosierungssteuereinheit (DCU) sein und das Abgasrohr 1 kann eine SCR-Katalysatoreinheit sein.
Gemäß dem Verfahren des Diagnostizierens eines Fehlers eines SCR-Systems, welches die oben beschriebene Struktur hat, kann ein Fehler/Versagen des Injektors einfach erfasst werden durch Vergleichen der Menge von Stickoxiden und der Menge von Ammoniak am hinteren Ende des Abgasrohrs mit den Referenzwerten, wodurch ein Ureaüberschuss- oder Ureamangelphänomen im Inneren des Abgasrohrs erfasst wird.
Darüber hinaus können Verstöße gegen die Abgasvorschriften aufgrund eines Fehlers/Versagens des Injektors verhindert werden oder können Ammoniakgerüche oder Ammoniakverunreinigungen am Entstehen an einem hinteren Ende des Schalldämpfers des Fahrzeugs gehindert werden.
Die vorliegende Offenbarung wurde im Detail mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Jedoch ist es dem Fachmann klar, dass Änderungen in diesen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von den Prinzipien und dem Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, deren Umfang in den anhängigen Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist.

Claims

Ein Verfahren des Diagnostizierens eines Fehlers eines SCR-Systems, das Verfahren aufweisend: Einspritzen (S120) von Urea in ein Inneres eines Abgasrohrs (1) unter Verwendung eines Injektors (3), nach dem Einspritzschritt (S120), Erfassen (S130) einer Menge von NOx und einer Menge von Ammoniak durch einen NOx-Sensor (5), welcher an einem hinteren Ende des Abgasrohrs (1) bereitgestellt ist, und Diagnostizieren (S170) eines Fehlers des Injektors (3) basierend auf zumindest einer von der NOx-Menge und der Ammoniakmenge.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei im Diagnoseschritt (S170), wenn die NOx-Menge einen NOx-Referenzwert überschreitet, welcher im Voraus festgelegt wird, oder, wenn die Ammoniakmenge mehr ist als ein Ammoniakreferenzwert, welcher im Voraus festgelegt wird, ein Fehler des Injektors (3) diagnostiziert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn der Fehler des Injektors (3) diagnostiziert wird (S170), ein Fehlersignal an eine Diagnoseeinheit (20) ausgegeben wird.
Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Einspritzschritt (S120) der Injektor (3) gesteuert wird, um Urea in einem vorbestimmten Zeitintervall einzuspritzen, und der Erfassungsschritt (S130) ausgeführt wird, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer ausgehend von einem Zeitpunkt vergangen ist, bei welchem der Injektor (3) gesteuert wird, um Urea einzuspritzen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der Injektor (3) im Einspritzschritt (S120) eine größere Menge Urea einspritzt, so wie die Zeit vergeht.
Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche weiter aufweisend: einen Schritt des Empfangens (S100), vor dem Einspritzschritt (S120), eines Diagnosesignals von einer Diagnoseeinheit (20) durch eine elektronische Steuereinheit (30), und nach dem Schritt des Empfangens (S100), einen Schritt des Ermittelns (S110) durch die elektronische Steuereinheit (30), ob eine Diagnose des Injektors (3) möglich ist, und wobei, wenn die Diagnose des Injektors (3) möglich ist, Ausführen des Einspritzschritts (S120).
Das Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei im Ermittlungsschritt (S110), wenn eine Motordrehzahl von einem vorbestimmten Bereich abweicht, ermittelt wird, dass die Diagnose des Injektors (3) unmöglich ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei im Ermittlungsschritt (S110), wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit größer als null ist und eine Gaspedaldrückstellung größer als sein vorbestimmter Winkel ist, ermittelt wird, dass die Diagnose des Injektors (3) unmöglich ist.
Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, wobei im Ermittlungsschritt (S110), wenn eine Außentemperatur von einem vorbestimmten Temperaturbereich abweicht, ermittelt wird, dass die Diagnose des Injektors (3) unmöglich ist.
Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 9, wobei im Ermittlungsschritt (S110), wenn eine Temperatur von Kühlwasser von einem vorbestimmten Temperaturbereich abweicht, ermittelt wird, dass die Diagnose des Injektors (3) unmöglich ist.