DE102015212372B4 - Verfahren und System zum Überwachen eines Betriebs eines Katalysators - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage (2) einer Brennkraftmaschine (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordneten Katalysators (4, 13), wobei eine Abgastemperatur stromauf des Katalysators (4, 13) und eine Abgastemperatur stromab des Katalysators (4, 13) ermittelt werden, wobei ein Abgasmassenstrom durch den Katalysator (4, 13) ermittelt wird, wobei nach einem Vorliegen eines Auslöseereignisses unter Berücksichtigung der Abgastemperaturen und des Abgasmassenstroms ermittelt wird, ob eine thermische Trägheit des Katalysators (4, 13) anwesend oder abwesend ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Abgastemperatur stromauf des Katalysators (4, 13) entsprechendes Temperatursignal erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert wird, wobei ein Ausmaß einer Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals erfasst wird, wobei ein Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals erfasst, tiefpassgefiltert und anschließend mit einem vorgegebenen Grenzwert (19) verglichen wird, und wobei auf das Vorliegen des Auslöseereignisses geschlossen wird, wenn der tiefpassgefilterte Betrag den vorgegebenen Grenzwert (19) überschreitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordneten Katalysators, wobei eine Abgastemperatur stromauf des Katalysators und eine Abgastemperatur stromab des Katalysators ermittelt werden.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordneten Katalysators, aufweisend wenigstens einen stromauf des Katalysators angeordneten Temperatursensor zum Erfassen einer ersten Abgastemperatur und wenigstens einen stromab des Katalysators angeordneten Temperatursensor zum Erfassen einer zweiten Abgastemperatur.
  • Abgase einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Ottomotors oder einer Dieselmotors, können mit einer der Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgasnachbehandlungsanlage behandelt werden, um Schadstoffemissionen zu reduzieren.
  • Eine Abgasnachbehandlungsanlage kann einen zur selektiven katalytischen Reduktion („selective catalytic reduction“; SCR) eingerichteten Katalysator aufweisen, mit dem Stickoxide (NOX) zu Stickstoff und Wasser reduziert werden können. Des Weiteren kann eine Abgasnachbehandlungsanlage einen NOX-Speicherkatalysator aufweisen, in dem Stickoxide in bestimmten Betriebssituationen zwischenspeicherbar sind. Zudem kann eine Abgasnachbehandlungsanlage einen Dieseloxidationskatalysator („diesel oxidation catalytic converter“; DOC) aufweisen, mit dem Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe aus dem Abgas eines Dieselmotors durch Oxidation mit dem Restsauerstoff des Abgases entfernt werden können. Des Weiteren kann eine Abgasnachbehandlungsanlage einen Dieselrußpartikelfilter aufweisen, mit dem Rußpartikel aus dem Abgas entfernt werden können. Eine Abgasnachbehandlungsanlage kann auch eine Kombination von wenigstens zwei der vorgenannten Katalysatoren aufweisen.
  • Zum sicheren Betrieb eines Katalysators und wegen gesetzlicher Vorgaben ist es erforderlich, den Betrieb des Katalysators zu überwachen. Hierbei ist ein vorgegebenes Mindestmaß an Überwachungsvorgängen während eines Betriebs der Brennkraftmaschine zu beachten. Im manchen Fällen soll ein Totalausfall eines Katalysators, d. h. ein Geräteausbau oder eine Fehlfunktion des Katalysators, erfassbar sein. In jedem Fall ist es erstrebenswert, eine kostengünstige Sensoreinrichtung zum Überwachen des Betriebs eines Katalysators einzusetzen.
  • Es ist bekannt, einen Totalausfall eines Katalysators über Temperatursignale stromauf und stromab des Katalysators zu erfassen. Dies ist vorteilhaft, da Temperatursensoren relativ kostengünstig sind. Häufig sind Temperatursensoren zudem bereits vorhandene Teile eines Katalysatorkontrollsystems.
  • Es existieren Systeme, bei denen die Gegenwart eines Dieseloxidationskatalysators durch eine Auswertung einer durch exotherme Reaktionen in dem Dieseloxidationskatalysators erzeugten Wärme während einer Regeneration eines Dieselrußpartikelfilters überwacht wird. Eine solche Regeneration dient der Reinigung des Dieselrußpartikelfilters und erfolgt üblicherweise alle 500 km bis 800 km. Derart lange Überwachungspausen zwischen einzelnen Erfassungen des Betriebszustands können zur Überwachung des Betriebs eines Dieselrußpartikelfilters oder eines Dieseloxidationskatalysators ausreichend sein. Der Betriebszustand eines NOX-Speicherkatalysators und eines SCR-Katalysators sollte aber in deutlich geringeren zeitlichen Abständen erfasst und hierdurch überwacht werden. Die Erfassung des Betriebszustands eines NOX-Speicherkatalysators oder eines SCR-Katalysators sollte gemäß gesetzlichen Vorgaben, den sogenannten „In-Use Performance Requirements“ (IUPR), genügen, die eine Untergrenze für Überwachungsvorgänge während eines realen Fahrbetriebs festlegen. Der Wert für vorzunehmende Überwachungsvorgänge an einem NOX-Speicherkatalysator oder einem SCR-Katalysator beträgt derzeit IUPR=0,336 für EU6.
  • EP 2 098 695 A2 offenbart ein Verfahren und ein System zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine angeordneten Katalysators. Das System umfasst einen stromauf des Katalysators angeordneten Temperatursensor zum Erfassen einer ersten Abgastemperatur und einen stromab des Katalysators angeordneten Temperatursensor zum Erfassen einer zweiten Abgastemperatur. Aus den erfassten Abgastemperaturen werden eine Katalysatorbetttemperatur und ein Abgasreinigungsausmaß ermittelt. Hieraus wird das Ausmaß der Degradierung des Katalysators ermittelt.
  • US 5 706 652 A betrifft ein System zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angeordneten Katalysators. Das System umfasst einen stromauf des Katalysators angeordneten Temperatursensor zum Erfassen einer ersten Abgastemperatur und einen stromab des Katalysators angeordneten Temperatursensor zum Erfassen einer zweiten Abgastemperatur. Über die erfassten Abgastemperaturen wird ein Ausmaß von exothermen Reaktionen in dem Katalysator erfasst. Das Ausmaß der exothermen Reaktionen wird mit vorgegebenen Kriterien verglichen, um auf den Zustand des Katalysators schließen zu können.
  • DE 10 2011 115 328 A1 betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, welche zum Ableiten von dem Verbrennungsmotor erzeugten Abgasen in Strömungsrichtung vorgesehen ist, wobei in der Abgasanlage ein zum Einbau eines Katalysators geeigneter Einbauort vorgesehen ist. Es werden ein erster Temperaturverlauf in Strömungsrichtung des Abgases vor dem Einbauort und ein zweiter Temperaturverlauf in Strömungsrichtung hinter dem Einbauort gemessen. Anhand des gemessenen ersten Temperaturverlaufs vor dem Einbauort wird ein erwarteter Temperaturverlauf hinter dem Einbauort ermittelt. Der ermittelte erwartete Temperaturverlauf hinter dem Einbauort wird mit dem gemessenen zweiten Temperaturverlauf hinter dem Einbauort verglichen, um zu bestimmen, ob der Katalysator an dem Einbauort eingebaut ist. Es wird eine Abgasmasse ermittelt. Nach einem Vorliegen eines Temperatursprungs des ersten Temperaturverlaufs wird unter Berücksichtigung der Abgastemperaturen und der Abgasmasse ermittelt, ob der Katalysator am Einbauort eingebaut ist oder nicht.
  • DE 10 2010 040 678 A1 betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Schadstoff-Konvertierungsfähigkeit einer katalytisch beschichteten, oxidierenden Abgasnachbehandlungskomponente in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine. Aus einer Effizienz eines nachgeschalteten SCR-Katalysators wird eine Fähigkeit der katalytischen Beschichtung der Abgasnachbehandlungskomponente zur Oxidierung von NO zu NO2 ermittelt.
  • US 2010/0050758 A1 betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Anwesenheit eines Katalysators in einem Abgasnachbehandlungssystem. Es wird die Wärmekapazität des Katalysators auf Basis von Informationen errechnet, die von Temperatursensoren auf der Einlassseite und auf der Auslassseite des Katalysators und einem Sensor zur Abgasmassenstrommessung erzeugt werden. Die errechnete Wärmekapazität wird mit einem vorgegebenen Wertebereich verglichen. Liegt die errechnete Wärmekapazität außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs, kann beispielsweise auf eine Abwesenheit des Katalysators geschlossen werden.
  • US 2011/0143449 A1 betrifft ein System zur Erfassung der Anwesenheit eines Katalysators. Das System umfasst einen Temperatursensor stromauf des Katalysators zur Erfassung einer ersten Temperatur, einen zweiten Temperatursensor stromab des Katalysators zur Erfassung einer zweiten Temperatur und einen Durchflusssensor. Eine Auswertungseinheit des Systems bestimmt eine zu erwartende Zeitverzögerung zwischen den stromauf und stromab des Katalysators gemessenen Temperaturen bei anwesendem Katalysator. Die Auswertungseinheit kann die Anwesenheit des Katalysators durch Vergleich der zweiten Temperatur mit der ersten Temperatur und durch Vergleich der zweiten Temperatur mit einer ermittelten zeitverzögerten ersten Temperatur entsprechend der bestimmten Zeitverzögerung ermitteln.
  • DE 102 28 659 A1 betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und mit einer Überwachungselektronik, wobei an der Ausströmseite eines für die Aufnahme eines reinigungswirksamen Bauteils vorgesehenen Abgasleitungsabschnitts ein Temperatursensor zur Messung einer ausströmseitigen Abgastemperatur angeordnet ist. Von der Überwachungselektronik wird ein zeitlicher Verlauf der ausströmseitigen Abgastemperatur mit einem zeitlichen Verlauf einer einströmseitigen Abgastemperatur an der Einströmseite des Abgasleitungsabschnitts und/oder mit einem zeitlichen Verlauf eines errechneten Werts für die Abgastemperatur an der Ausströmseite des Abgasleitungsabschnitts verglichen, wobei der errechnete Wert anhand der wärmespeichernden und/oder strömungstechnischen Wirkung des reinigungswirksamen Bauteils ermittelt wird.
  • DE 103 58 195 A1 betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Bauteils, bei dem ein Maß für eine erste Abgastemperatur vor dem Bauteil ermittelt wird und bei dem eine zweite Abgastemperatur von einem zweiten Temperatursensor gemessen wird, die nach dem Bauteil auftritt. Das Tiefpassverhalten, welches durch die Wärmekapazität des Bauteils bestimmt ist, wird durch eine Bewertung der ersten Abgastemperatur in Bezug auf die zweite Abgastemperatur überprüft. Bei einer Änderung eines vorgegebenen Maßes für das Tiefpassverhalten des Bauteils wird ein Fehlersignal ausgegeben.
  • US 2009/0210129 A1 betrifft ein Verfahren zum Erfassen der Anwesenheit einer Abgasnachbehandlungskomponente in einem Abgasstrang einer Brennkraftmaschine. Es werden die erste Ableitung einer Temperatur stromauf der Abgasnachbehandlungskomponente und die erste Ableitung einer Temperatur stromab der Abgasnachbehandlungskomponente erfasst. Die erste Ableitung der Temperatur stromab der Abgasnachbehandlungskomponente wird mit einem Grenzwert zur Erfassung der Anwesenheit der Abgasnachbehandlungskomponente verglichen, wobei ein vorgegebenes Niveau der Temperatur stromauf der Abgasnachbehandlungskomponente verwendet wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine angeordneten Katalysators unabhängig vom jeweilig eingesetzten Katalysatortyp zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Ansprüchen angegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordneten Katalysators, werden eine Abgastemperatur stromauf des Katalysators, eine Abgastemperatur stromab des Katalysators und ein Abgasmassenstrom durch den Katalysator ermittelt, wobei nach einem Vorliegen eines Auslöseereignisses unter Berücksichtigung der Abgastemperaturen und des Abgasmassenstroms ermittelt wird, ob eine thermische Trägheit des Katalysators anwesend oder abwesend ist. Erfindungsgemäß wird ein der Abgastemperatur stromauf des Katalysators entsprechendes Temperatursignal erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert, wobei ein Ausmaß einer Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals erfasst wird, wobei ein Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals erfasst, tiefpassgefiltert und anschließend mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird, und wobei auf das Vorliegen des Auslöseereignisses geschlossen wird, wenn der tiefpassgefilterte Betrag den vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
  • Ist der Katalysator vorhanden, ist seine Masse und somit seine thermische Trägheit anwesend. Ist der Katalysator nicht vorhanden, ist auch seine thermische Trägheit nicht anwesend. Somit kann aus der Anwesenheit oder Abwesenheit der thermischen Trägheit des Katalysators darauf geschlossen werden, ob der Katalysator vorhanden ist oder nicht.
  • Der Abgasmassenstrom durch den Katalysator kann aus einem der Brennkraftmaschine zugeführten, gemessenen Luftmassenstrom und einer eingespritzten Kraftstoffmenge abgeschätzt werden. Bei einer Niederdruck-Abgasrückführung muss dazu noch ein Abgasrückführungsmassenstrom addiert werden, wenn der Katalysator im Abgasrückführungs-loop sitzt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Erfassung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines Katalysators in einem willkürlichen Betriebszyklus der Brennkraftmaschine, sobald das Auslöseereignis vorliegt. Insbesondere kann eine solche Erfassung durch eine geeignete Wahl des Auslöseereignisses in jedem dritten Betriebszyklus der Brennkraftmaschine erfolgen. Dabei kann das Auslöseereignis das Erfüllen eines oder mehrerer Auslösekriterien umfassen. Die Erfassung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit des Katalysators wird durch das Auftreten des Auslöseereignisses in entsprechend kurzen Zeitabständen ausgelöst, was eine verbesserte Überwachung des Betriebs des Katalysators ermöglicht. Hierdurch können insbesondere gegebene gesetzliche Vorgaben bezüglich der Überwachung des Katalysators zuverlässig erfüllt werden.
  • Das Verfahren kann unabhängig von dem jeweilig eingesetzten Katalysatortyp verwendet werden, da insbesondere auch NOX-Speicherkatalysatoren und SCR-Katalysatoren wegen der erforderlichen kurzen Zeitabstände zwischen Erfassungen des Vorhandenseins oder der Abwesenheit solcher Katalysatoren mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überwacht werden können. Mit dem Verfahren kann aber auch ein Betrieb eines Dieselrußpartikelfilters, eines Dieseloxidationskatalysators und dergleichen überwacht werden, bei denen größere Zeitabstände zwischen einzelnen Erfassungen des Vorhandenseins oder der Abwesenheit für ausreichend erachtet werden. Der Katalysator kann an irgendeiner Stelle der Abgasanlage der Brennkraftmaschine angeordnet sein.
  • Die Abgastemperaturen können über einen stromauf des Katalysators angeordneten Temperatursensor und einen stromab des Katalysators angeordneten Temperatursensor erfasst werden. Der stromauf des Katalysators angeordnete Temperatursensor kann speziell zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder ein stromauf an einer weiteren Einrichtung der Brennkraftmaschine bereits vorhandener Temperatursensor sein, über den die Abgastemperatur stromauf des Katalysators messbar oder abschätzbar ist.
  • Die Erfindung beruht unter anderem auf der Erkenntnis, dass ein Graph, der sich aus einer zeitlichen Aufzeichnung der Abgastemperatur stromauf des Katalysators ergibt, mit einem Graph, der sich aus einer zeitlichen Aufzeichnung der Abgastemperatur stromab des Katalysators ergibt, ohne Anwesenheit des Katalysators kollidiert. Auch die sich aus den zeitlichen Ableitungen dieser Temperaturverläufe folgenden Graphen kollidieren. Hingegen existiert bei Anwesenheit des Katalysators ein zeitlicher Versatz zwischen den Graphen der Abgastemperaturen und den Graphen der zeitlichen Ableitungen der Abgastemperaturverläufe. Dies ist deshalb der Fall, da die durch den Katalysator zwischen den Temperatursensoren vorhandene Masse das Temperatursignal der Abgastemperatur stromab des Katalysators gegenüber dem Temperatursignal der Abgastemperatur stromauf des Katalysators verzögert und gefiltert wird.
  • Die Erfindung beruht des Weiteren auf der Erkenntnis, dass die Zeitkonstante eines Wärmeaustauschs zwischen dem Abgasmassenstrom durch den Katalysator und dem Katalysator proportional zu dem Quotienten aus der Katalysatormasse und dem Abgasmassenstrom ist. Folglich ist die Katalysatormasse proportional zu dem Produkt aus dem Abgasmassenstrom und der Zeitkonstante für den Wärmeaustausch. Der Abgasmassenstrom durch den Katalysator kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfasst oder abgeschätzt und hierdurch ermittelt werden. Aus dem erfassten Abgasmassenstrom und den erfassten Abgastemperaturen kann gemäß der Erfindung ein Ausdruck abgeleitet werden, auf dessen Basis eine Beurteilung erfolgen kann, ob der zu überwachende Katalysator anwesend oder abwesend ist.
  • Die Tiefpassfilterung des Temperatursignals kann unter Verwendung eines Tiefpassfilters 2. oder höherer Ordnung erfolgen. Das Ausmaß der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals wird über die zweite zeitliche Ableitung des Temperaturverlaufs des Temperatursignals ermittelt. Die Tiefpassfilterung des Betrags des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals kann unter Verwendung eines Tiefpassfilters 1. oder höherer Ordnung erfolgen. Der Vergleich des tiefpassgefilterten Betrags des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals mit dem vorgegebenen Grenzwert kann unter Verwendung eines Vergleichsoperators erfolgen. Liegt der tiefpassgefilterte Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals über dem vorgegebenen Grenzwert, wird erfasst, ob der Katalysator aktiv, d.h. vorhanden, oder inaktiv, d.h. nicht vorhanden, ist. Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass der tiefpassgefilterte Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals den vorgegebenen Grenzwert überschreitet, ist derart, dass die Erfassung des Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins des Katalysators in relativ kurzen Zeitabständen während Betriebszyklen der Brennkraftmaschine erfolgt. Aufgrund der großen Filterkonstanten der Tiefpassfilter ist eine Trennung zwischen Temperatursignalen zu stromauf des Katalysators erfassten Abgastemperaturen und Temperatursignalen zu stromab des Katalysators erfassten Abgastemperaturen erst nach einer bestimmten Zeit möglich. Die Temperatursignale sollten eine möglichst minimale Dynamik aufweisen. In einem stationären Zustand ist die Dynamik der beiden Temperatursignale gleich, so dass eine Trennung der beiden Temperatursignale unmöglich ist.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert, wobei das tiefpassgefilterte Massenstromsignal mit einem vorgegebenen Massenstromgrenzwert verglichen wird, und wobei auf das Vorliegen des Auslöseereignisses geschlossen wird, wenn das tiefpassgefilterte Massenstromsignal den vorgegebenen Massenstromgrenzwert unterschreitet. Die Tiefpassfilterung des Massenstromsignals kann unter Verwendung eines Tiefpassfilters 1. oder höherer Ordnung erfolgen. Der Vergleich des tiefpassgefilterten Massenstromsignals mit einem vorgegebenen Massenstromgrenzwert kann unter Verwendung eines Vergleichsoperators erfolgen. Liegt das tiefpassgefilterte Massenstromsignal unter dem vorgegebenen Massenstromgrenzwert, wird erfasst, ob der Katalysator aktiv, d.h. vorhanden, oder inaktiv, d. h. nicht vorhanden, ist. Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass das tiefpassgefilterte Massenstromsignal unter dem vorgegebenen Massenstromgrenzwert liegt, ist derart, dass die Erfassung des Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins des Katalysators in relativ kurzen Zeitabständen während Betriebszyklen der Brennkraftmaschine erfolgt. Je höher der Abgasmassenstrom durch den Katalysator ist, desto geringer ist eine zeitliche Verzögerung zwischen den Temperatursignalen stromauf und stromab des Katalysators.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass ein der Abgastemperatur stromauf des Katalysators entsprechendes erstes Temperatursignal erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert wird, wobei eine Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals erfasst wird, wobei ein der Abgastemperatur stromab des Katalysators entsprechendes zweites Temperatursignal erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert, wobei eine Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals erfasst wird, wobei ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert wird, wobei die Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals von der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals subtrahiert und ein entsprechendes Differenztemperatursignal erzeugt wird, wobei ein Betrag des Differenztemperatursignals erfasst wird, wobei der Betrag des Differenztemperatursignals mit dem tiefpassgefilterten Massenstromsignal multipliziert und ein entsprechendes Produktsignal erzeugt wird, wobei das Produktsignal tiefpassgefiltert wird, wobei ein Betrag der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals erfasst und tiefpassgefiltert wird, wobei das tiefpassgefilterte Produktsignal entweder durch den tiefpassgefilterten Betrag der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals oder, wenn dieser kleiner als ein vorgegebener Mindestwert ist, durch den Mindestwert dividiert und ein entsprechendes Beurteilungssignal erzeugt wird, auf dessen Basis ermittelt wird, ob die thermische Trägheit des Katalysator anwesend oder abwesend ist. Die Tiefpassfilterung des ersten Temperatursignals kann unter Verwendung eines Tiefpasses 2. oder höherer Ordnung erfolgen. Die Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals kann über die erste zeitliche Ableitung des Verlaufs des ersten Temperatursignals erfasst werden. Die Tiefpassfilterung des zweiten Temperatursignals kann unter Verwendung eines Tiefpasses 2. oder höherer Ordnung erfolgen. Die Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals kann über die erste zeitliche Ableitung des Verlaufs des zweiten Temperatursignals erfasst werden. Die Tiefpassfilterung des Massenstromsignals kann unter Verwendung eines Tiefpassfilters 1. oder höherer Ordnung erfolgen. Die Tiefpassfilterung des Abgasmassenstromsignals dient der Synchronisation des Abgasmassenstromsignals mit den Temperatursignalen der Temperatursensoren, die wegen der langsamen Reaktion der Temperatursensoren gegenüber dem Abgasmassenstromsignal zeitlich verzögert sind. Das Subtrahieren der Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals von der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals und die Erzeugung eines entsprechenden Differenztemperatursignals können mittels eines Subtrahierers erfolgen. Das Multiplizieren des Betrags des Differenztemperatursignals mit dem tiefpassgefilterten Massenstromsignal und das Erzeugen des entsprechenden Produktsignals können mittels eines Multiplizierers erfolgen. Die Tiefpassfilterung des Produktsignals kann unter Verwendung eines Tiefpassfilters 1. oder höherer Ordnung erfolgen. Die Tiefpassfilterung des Betrags der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals kann unter Verwendung eines Tiefpassfilters 1. oder höherer Ordnung erfolgen. Der Vergleich des Betrags der tiefpassgefilterten Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals mit dem vorgegebenen Mindestwert kann unter Verwendung eines Minmax-Glieds erfolgen. Die Division des tiefpassgefilterten Produktsignals entweder durch den tiefpassgefilterten Betrag der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals oder durch den Mindestwert und die Erzeugung des entsprechenden Beurteilungssignals können unter Verwendung eines Dividierers erfolgen. Es hat sich herausgestallt, dass die Katalysatormasse identifiziert werden kann aus dem Produkt aus dem Abgasmassenstrom und dem Ausdruck (Tstromauf-Tstromab)/Tstromauf ist, wobei Tstromauf die Abgastemperatur stromauf des Katalysators und Tstromab die Abgastemperatur stromab des Katalysators ist. Das Beurteilungssignal ist eine Modifizierung dieses Produktes, um anhand des jeweiligen Produktwertes zuverlässig beurteilen zu können, ob der Katalysator aktiv, d.h. vorhanden, oder inaktiv, d.h. nicht vorhanden, ist.
  • Ein erfindungsgemäßes System zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordneten Katalysators umfasst wenigstens einen stromauf des Katalysators angeordneten Temperatursensor zum Erfassen einer ersten Abgastemperatur, wenigstens einen stromab des Katalysators angeordneten Temperatursensor zum Erfassen einer zweiten Abgastemperatur, wenigstens eine Einrichtung zum Erfassen eines Abgasmassenstroms durch den Katalysator und wenigstens eine signaltechnisch mit den Temperatursensoren und der Einrichtung verbundene Elektronikeinheit, die eingerichtet ist, zu erfassen, ob ein Auslöseereignis vorliegt oder nicht, und nach Erfassung des Vorliegens des Auslöseereignisses unter Berücksichtigung der Abgastemperaturen und des Abgasmassenstroms zu ermitteln, ob eine thermische Trägheit des Katalysators anwesend oder abwesend ist. Erfindungsgemäß ist die Elektronikeinheit eingerichtet, ein der ersten Abgastemperatur entsprechendes Temperatursignal zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, ein Ausmaß einer Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals zu erfassen, einen Betrag der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals zu erfassen, einer Tiefpassfilterung zu unterziehen und anschließend mit einem vorgegebenen Grenzwert zu vergleichen, und auf das Vorliegen des Auslöseereignisses zu schließen, wenn der tiefpassgefilterte Betrag den vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
  • Mit dem System sind die oben mit Bezug auf das Verfahren genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das System zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben eingerichtet sein. Die Einrichtung kann als Sensoreinrichtung zum direkten Erfassen des Abgasmassenstroms durch den Katalysator oder zum indirekten Abschätzen des Abgasmassenstroms durch den Katalysator ausgebildet sein.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Elektronikeinheit eingerichtet, ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, das tiefpassgefilterte Massenstromsignal mit einem vorgegebenen Massenstromgrenzwert zu vergleichen, und auf das Vorliegen des Auslöseereignisses zu schließen, wenn das tiefpassgefilterte Massenstromsignal den vorgegebenen Massenstromgrenzwert unterschreitet. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Elektronikeinheit eingerichtet ist, ein der ersten Abgastemperatur entsprechendes erstes Temperatursignal zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, einen Änderungsbetrag des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals zu erfassen, ein der zweiten Abgastemperatur entsprechendes zweites Temperatursignal zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, einen Änderungsbetrag des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals zu erfassen, ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, die Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals von der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals zu subtrahieren und ein entsprechendes Differenztemperatursignal zu erzeugen, einen Betrag des Differenztemperatursignals zu erfassen, den Betrag des Differenztemperatursignals mit dem tiefpassgefilterten Massenstromsignal zu multiplizieren und ein entsprechendes Produktsignal zu erzeugen, das Produktsignal einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, einen Betrag der erfassten Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals zu erfassen und einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, das tiefpassgefilterte Produktsignal entweder durch den Betrag der tiefpassgefilterten Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals oder, wenn dieser kleiner als ein vorgegebener Mindestwert ist, durch den Mindestwert zu dividieren und ein entsprechendes Beurteilungssignal zu erzeugen, und auf dessen Basis zu ermitteln, ob die thermische Trägheit des Katalysators anwesend oder abwesend ist. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System in Kombination mit einem Ausführungsbeispiel für eine Dieselbrennkraftmaschine;
    • 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System in Kombination mit einem weiteren Ausführungsbeispiel für eine Dieselbrennkraftmaschine;
    • 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen Algorithmus zur Erfassung eines Auslöseereignisses;
    • 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Algorithmus zur Erfassung eines Auslöseereignisses;
    • 5 eine schematische Darstellung eines Teils eines Ausführungsbeispiels für einen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichteten Algorithmus;
    • 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Teils eines Ausführungsbeispiels für einen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichteten Algorithmus; und
    • 7 eine graphische Darstellung eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Beurteilungsergebnisses.
  • In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System 1 zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage 2 einer Dieselbrennkraftmaschine 3 eines Kraftfahrzeugs angeordneten SCR-Katalysators 4. An der Abgasanlage 2 sind zudem ein NOX-Speicherkatalysator 5 und diesem nachgeschaltet ein Dieselrußpartikelfilter 6 angeordnet. Der SCR-Katalysator 4 befindet sich in einer Unterbodenanordnung. Es sind ein Temperatursensor 7 stromauf des NOx-Speicherkatalysators 5, ein Temperatursensor 8 stromab des NOX-Speicherkatalysators 5 und stromauf des Dieselrußpartikelfilters 6 sowie ein Temperatursensor 9 stromab des Dieselrußpartikelfilters 6 vorhanden.
  • Das System 1 umfasst einen stromauf des SCR-Katalysators 4 an der Abgasanlage 2 angeordneten Temperatursensor 10 zum Erfassen einer ersten Abgastemperatur und einen stromab des SCR-Katalysators 4 an der Abgasanlage 2 angeordneten Temperatursensor 11 zum Erfassen einer zweiten Abgastemperatur. Des Weiteren umfasst das System 1 eine Einrichtung 47 zum Erfassen eines Abgasmassenstroms durch den SCR-Katalysator 4 und eine signaltechnisch mit den Temperatursensoren 10 und 11 und der Einrichtung 47 verbundene Elektronikeinheit 12, die eingerichtet ist, zu erfassen, ob ein Auslöseereignis vorliegt oder nicht, und nach Erfassung des Vorliegens des Auslöseereignisses unter Berücksichtigung der Abgastemperaturen und des Abgasmassenstroms zu ermitteln, ob eine thermische Trägheit des SCR-Katalysators 4 anwesend oder abwesend ist. Der Abgasmassenstrom im Katalysator kann aus dem gemessenen Luftmassenstrom in die Dieselbrennkraftmaschine (MAF, mass ari flow) und dem eingespritzten Kraftstoff abgeschätzt werden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System 1 zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage 2 einer Dieselbrennkraftmaschine 3 eines Kraftfahrzeugs angeordneten Katalysators 13. Der Katalysator 13 ist eine Kombination aus einem SCR-Katalysator und einen Dieselrußpartikelfilter. Dem Katalysator 13 ist zudem ein NOX-Speicherkatalysator 5 unmittelbar vorgeschaltet. Es sind ein Temperatursensor 7 stromauf des NOX-Speicherkatalysators 5, ein Temperatursensor 8 stromab des NOX-Speicherkatalysators 5 und stromauf des Katalysators 13 sowie ein Temperatursensor 9 stromab des Katalysators 13 vorhanden.
  • Das System 1 umfasst einen stromauf des Katalysators 13 an der Abgasanlage 2 angeordneten Temperatursensor 10 zum Erfassen einer ersten Abgastemperatur und einen stromab des Katalysators 13 an der Abgasanlage 2 angeordneten Temperatursensor 11 zum Erfassen einer zweiten Abgastemperatur. Des Weiteren umfasst das System 1 eine Einrichtung 47 zum Erfassen eines Abgasmassenstroms durch den Katalysator 13 und eine signaltechnisch mit den Temperatursensoren 10 und 11 und der Einrichtung 47 verbundene Elektronikeinheit 12, die eingerichtet ist, zu erfassen, ob ein Auslöseereignis vorliegt oder nicht, und nach Erfassung des Vorliegens des Auslöseereignisses unter Berücksichtigung der Abgastemperaturen und des Abgasmassenstroms zu ermitteln, ob eine thermische Trägheit des Katalysators 13 anwesend oder abwesend ist. Der Abgasmassnestromim Katalysator kann aus dem gemessenen Luftmassenstrom in die Dieselbrennkraftmaschine (MAF, mass ari flow) und dem eingespritzten Kraftstoff abgeschätzt werden.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen Algorithmus zur Erfassung eines Auslöseereignisses. Der Algorithmus kann beispielsweise mit einer Elektronikeinheit entsprechend den 1 und 2 ausgeführt werden. In Schritt 48 wird zunächst eine erste Abgastemperatur stromauf eines zu überwachenden Katalysators erfasst. Dies kann über einen separaten Temperatursensor oder einen bereits an einer vorgeschalteten Einrichtung des Abgastrakts vorhandenen Temperatursensor erfolgen. In Schritt 48 wird ein der ersten Abgastemperatur entsprechendes Temperatursignal erzeugt. In Schritt 14 wird das der ersten Abgastemperatur entsprechende Temperatursignal einer Tiefpassfilterung mittels eines Tiefpassfilters 2. oder höherer Ordnung unterzogen. Das tiefpassgefilterte Temperatursignal wird anschließend in Schritt 15 zweimal nach der Zeit abgeleitet, wodurch ein Ausmaß einer Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals erfasst wird. In Schritt 16 wird der Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals erfasst. In Schritt 17 wird der Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals mittels eines Tiefpassfilters 1. oder höherer Ordnung einer Tiefpassfilterung unterzogen. In Schritt 18 wird der tiefpassgefilterte Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals mit einem vorgegebenen Grenzwert 19 verglichen, um auf das Vorliegen des Auslöseereignisses zu schließen, wenn der tiefpassgefilterte Betrag den vorgegebenen Grenzwert 19 überschreitet, woraufhin ein Auslösesignal 20 erzeugt wird.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen Algorithmus zur Erfassung eines Auslöseereignisses. Der Algorithmus kann beispielsweise mit einer Elektronikeinheit entsprechend den 1 und 2 ausgeführt werden. In Schritt 21 wird ein Abgasmassenstrom erfasst und ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal erzeugt. In Schritt 22 wird das Massenstromsignal einer Tiefpassfilterung mittels eines Tiefpassfilters 1. oder höherer Ordnung unterzogen. In Schritt 23 wird das tiefpassgefilterte Massenstromsignal mit einem vorgegebenen Massenstromgrenzwert 24 verglichen, um auf das Vorliegen des Auslöseereignisses zu schließen, wenn das tiefpassgefilterte Massenstromsignal den vorgegebenen Massenstromgrenzwert 24 unterschreitet, woraufhin ein Auslösesignal 25 erzeugt wird.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines Ausführungsbeispiels für einen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichteten Algorithmus. Der Algorithmus kann beispielsweise mit einer Elektronikeinheit entsprechend den 1 und 2 ausgeführt werden. In Schritt 26 wird zunächst eine erste Abgastemperatur stromauf eines zu überwachenden Katalysators erfasst. Dies kann über einen separaten Temperatursensor oder einen bereits an einer vorgeschalteten Einrichtung des Abgastrakts vorhandenen Temperatursensor erfolgen. In Schritt 26 wird ein der ersten Abgastemperatur entsprechendes Temperatursignal 27 erzeugt. Parallel hierzu wird in Schritt 26 eine zweite Abgastemperatur stromab des zu überwachenden Katalysators erfasst. In Schritt 26 wird ein der zweiten Abgastemperatur entsprechendes Temperatursignal 28 erzeugt. Parallel hierzu wird in Schritt 26 ein Abgasmassenstrom ermittelt und ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal 29 erzeugt. In Schritt 30 werden die Temperatursignale 27 und 28 jeweils mittels eines Tiefpassfilters 31 bzw. 32 2. oder höherer Ordnung tiefpassgefiltert. Parallel hierzu wird das Massenstromsignal 29 mittels eines Tiefpassfilters 33 1. oder höherer Ordnung tiefpassgefiltert und hierdurch ein tiefpassgefiltertes Massenstromsignal 34 erzeugt. In Schritt 35 werden die tiefpassgefilterten Temperatursignale jeweils einmal nach der Zeit abgeleitet, um eine Änderung der tiefpassgefilterten Temperatursignale zu erfassen und jeweils ein Temperaturänderungssignal 36 bzw. 37 zu erzeugen. Das tiefpassgefilterte Massenstromsignal 34 und die Temperaturänderungssignale 36 und 37 werden entsprechend 6 weiterverarbeitet.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Teils eines Ausführungsbeispiels für einen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichteten Algorithmus. Der Algorithmus kann beispielsweise mit einer Elektronikeinheit entsprechend den 1 und 2 ausgeführt werden. In Schritt 38 wird die Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals bzw. das Temperaturänderungssignal 37 von der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals bzw. dem Temperaturänderungssignal 36 subtrahiert und ein entsprechendes Differenztemperatursignal erzeugt, dessen Betrag in Schritt 39 erfasst wird. Der Betrag des Differenztemperatursignals wird in Schritt 40 mit dem tiefpassgefilterten Massenstromsignal 34 multipliziert und ein entsprechendes Produktsignal erzeugt, das in Schritt 41 mittels eines Tiefpassfilters 1. oder höherer Ordnung einer Tiefpassfilterung unterzogen wird. In Schritt 42 wird der Betrag der erfassten Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals bzw. des Temperaturänderungssignals 36 erfasst. In Schritt 43 wird der Betrag des Temperaturänderungssignals 36 mittels eines Tiefpassfilters 1. oder höherer Ordnung einer Tiefpassfilterung unterzogen. In Schritt 44 wird das tiefpassgefilterte Produktsignal entweder durch den tiefpassgefilterten Betrag der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals oder, wenn dieser kleiner als ein vorgegebener Mindestwert 45 ist, durch den Mindestwert 45 dividiert und ein entsprechendes Beurteilungssignal 46 erzeugt, auf dessen Basis ermittelt wird, ob eine thermische Trägheit des Katalysators anwesend oder abwesend ist. Hierzu ist ein Minmax-Glied 49 vorhanden. Die Werte des Beurteilungssignals 46 sind bei vorhandenem Katalysator deutlich höher als bei nicht vorhandenem Katalysator. Dies ist graphisch in 7 dargestellt.
  • 7 zeigt eine graphische Darstellung eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Beurteilungsergebnisses. Es ist das Beurteilungssignal D gegen die Zeit t aufgetragen. Die Werte des Beurteilungssignals D größer oder gleich 10 sind einem vorhandenen Katalysator zuzuordnen, während die Werte des Beurteilungssignals D kleiner 10 einem nicht vorhandenen Katalysator zuzuordnen sind. Somit ist eine klare Trennung zwischen den dem vorhandenen Katalysator zugeordneten Beurteilungssignalen von den dem nicht vorhandenen Katalysator zugeordneten Beurteilungssignalen möglich.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    System
    2
    Abgasanlage
    3
    Dieselbrennkraftmaschine
    4
    SCR-Katalysator
    5
    NOX-Speicherkatalysator
    6
    Dieselrußpartikelfilter
    7
    Temperatursensor
    8
    Temperatursensor
    9
    Temperatursensor
    10
    Temperatursensor
    11
    Temperatursensor
    12
    Elektronikeinheit
    13
    Katalysator
    14
    Schritt
    15
    Schritt
    16
    Schritt
    17
    Schritt
    18
    Schritt
    19
    Grenzwert
    20
    Auslösesignal
    21
    Schritt
    22
    Schritt
    23
    Schritt
    24
    Massenstromgrenzwert
    25
    gefiltertes Massenstromsignal
    26
    Schritt
    27
    erstes Temperatursignal
    28
    zweites Temperatursignal
    29
    Massenstromsignal
    30
    Schritt
    31
    Tiefpassfilter
    32
    Tiefpassfilter
    33
    Tiefpassfilter
    34
    tiefpassgefiltertes Massenstromsignal
    35
    Schritt
    36
    Temperaturänderungssignal
    37
    Temperaturänderungssignal
    38
    Schritt
    39
    Schritt
    40
    Schritt
    41
    Schritt
    42
    Schritt
    43
    Schritt
    44
    Schritt
    45
    Mindestwert
    46
    Beurteilungssignal
    47
    Einrichtung
    48
    Schritt
    49
    Minmax-Glied

Claims (6)

  1. Verfahren zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage (2) einer Brennkraftmaschine (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordneten Katalysators (4, 13), wobei eine Abgastemperatur stromauf des Katalysators (4, 13) und eine Abgastemperatur stromab des Katalysators (4, 13) ermittelt werden, wobei ein Abgasmassenstrom durch den Katalysator (4, 13) ermittelt wird, wobei nach einem Vorliegen eines Auslöseereignisses unter Berücksichtigung der Abgastemperaturen und des Abgasmassenstroms ermittelt wird, ob eine thermische Trägheit des Katalysators (4, 13) anwesend oder abwesend ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Abgastemperatur stromauf des Katalysators (4, 13) entsprechendes Temperatursignal erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert wird, wobei ein Ausmaß einer Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals erfasst wird, wobei ein Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals erfasst, tiefpassgefiltert und anschließend mit einem vorgegebenen Grenzwert (19) verglichen wird, und wobei auf das Vorliegen des Auslöseereignisses geschlossen wird, wenn der tiefpassgefilterte Betrag den vorgegebenen Grenzwert (19) überschreitet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert wird, wobei das tiefpassgefilterte Massenstromsignal mit einem vorgegebenen Massenstromgrenzwert (24) verglichen wird, und wobei auf das Vorliegen des Auslöseereignisses geschlossen wird, wenn das tiefpassgefilterte Massenstromsignal den vorgegebenen Massenstromgrenzwert (24) unterschreitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Abgastemperatur stromauf des Katalysators (4, 13) entsprechendes erstes Temperatursignal (27) erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert wird, wobei ein Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals erfasst wird, wobei ein der Abgastemperatur stromab des Katalysators entsprechendes zweites Temperatursignal (28) erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert, wobei eine Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals erfasst wird, wobei ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal (29) erzeugt und anschließend tiefpassgefiltert wird, wobei die Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals von der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals subtrahiert und ein entsprechendes Differenztemperatursignal erzeugt wird, wobei ein Betrag des Differenztemperatursignals erfasst wird, wobei der Betrag des Differenztemperatursignals mit dem tiefpassgefilterten Massenstromsignal multipliziert und ein entsprechendes Produktsignal erzeugt wird, wobei das Produktsignal tiefpassgefiltert wird, wobei ein Betrag der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals erfasst und tiefpassgefiltert wird, wobei das tiefpassgefilterte Produktsignal entweder durch den tiefpassgefilterten Betrag der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals oder, wenn dieser kleiner als ein vorgegebener Mindestwert (45) ist, durch den Mindestwert (45) dividiert und ein entsprechendes Beurteilungssignal (46) erzeugt wird, auf dessen Basis ermittelt wird, ob die thermische Trägheit des Katalysators (4, 13) anwesend oder abwesend ist.
  4. System (1) zum Überwachen eines Betriebs eines an einer Abgasanlage (2) einer Brennkraftmaschine (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordneten Katalysators (4, 13), aufweisend wenigstens einen stromauf des Katalysators (4, 13) angeordneten Temperatursensor (10) zum Erfassen einer ersten Abgastemperatur, wenigstens einen stromab des Katalysators (4, 13) angeordneten Temperatursensor (11) zum Erfassen einer zweiten Abgastemperatur und wenigstens eine Einrichtung (47) zum Erfassen eines Abgasmassenstroms durch den Katalysator (4, 13) und wenigstens eine signaltechnisch mit den Temperatursensoren (10, 11) und der Einrichtung (47) verbundene Elektronikeinheit (12), die eingerichtet ist, zu erfassen, ob ein Auslöseereignis vorliegt oder nicht, und nach Erfassung des Vorliegens des Auslöseereignisses unter Berücksichtigung der Abgastemperaturen und des Abgasmassenstroms zu ermitteln, ob eine thermische Trägheit des Katalysators (4, 13) anwesend oder abwesend ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) eingerichtet ist, ein der ersten Abgastemperatur entsprechendes Temperatursignal zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, ein Ausmaß einer Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals zu erfassen, einen Betrag des Ausmaßes der Änderung des tiefpassgefilterten Temperatursignals zu erfassen, den Betrag einer Tiefpassfilterung zu unterziehen und anschließend mit einem vorgegebenen Grenzwert (19) zu vergleichen, und auf das Vorliegen des Auslöseereignis zu schließen, wenn der tiefpassgefilterte Betrag den vorgegebenen Grenzwert (19) überschreitet.
  5. System (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) eingerichtet ist, ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, das tiefpassgefilterte Massenstromsignal mit einem vorgegebenen Massenstromgrenzwert (24) zu vergleichen, und auf das Vorliegen des Auslöseereignis zu schließen, wenn das tiefpassgefilterte Massenstromsignal den vorgegebenen Massenstromgrenzwert (24) unterschreitet.
  6. System (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) eingerichtet ist, ein der ersten Abgastemperatur entsprechendes erstes Temperatursignal (27) zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, eine Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals zu erfassen, ein der zweiten Abgastemperatur entsprechendes zweites Temperatursignal (28) zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, eine Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals zu erfassen, ein dem Abgasmassenstrom entsprechendes Massenstromsignal (29) zu erzeugen und anschließend einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, die Änderung des tiefpassgefilterten zweiten Temperatursignals von der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals zu subtrahieren und ein entsprechendes Differenztemperatursignal zu erzeugen, einen Betrag des Differenztemperatursignals zu erfassen, den Betrag des Differenztemperatursignals mit dem tiefpassgefilterten Massenstromsignal zu multiplizieren und ein entsprechendes Produktsignal zu erzeugen, das Produktsignal einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, einen Betrag der erfassten Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals zu erfassen und einer Tiefpassfilterung zu unterziehen, das tiefpassgefilterte Produktsignal entweder durch den tiefpassgefilterten Betrag der Änderung des tiefpassgefilterten ersten Temperatursignals oder, wenn dieser kleiner als ein vorgegebener Mindestwert (45) ist, durch den Mindestwert (45) zu dividieren und ein entsprechendes Beurteilungssignal (46) zu erzeugen, und auf dessen Basis zu ermitteln, ob die thermische Trägheit des Katalysators (4, 13) anwesend oder abwesend ist.
DE102015212372.3A 2015-07-02 2015-07-02 Verfahren und System zum Überwachen eines Betriebs eines Katalysators Active DE102015212372B4 (de)

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US15/194,253 US20170002714A1 (en) 2015-07-02 2016-06-27 Method and system for monitoring the operation of a catalytic converter
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