DE102015215388A1 - Method for calculating the quality of a reducing agent solution - Google Patents

Method for calculating the quality of a reducing agent solution Download PDF

Info

Publication number
DE102015215388A1
DE102015215388A1 DE102015215388.6A DE102015215388A DE102015215388A1 DE 102015215388 A1 DE102015215388 A1 DE 102015215388A1 DE 102015215388 A DE102015215388 A DE 102015215388A DE 102015215388 A1 DE102015215388 A1 DE 102015215388A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reducing agent
quality
agent solution
filters
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102015215388.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Fritsch
Sascha SCHUMACHER
Christian ROMSTOECK
Jan Michl Hofmann
Torsten Handler
Marc Chaineux
Hauke Wendt
Reinold Weinmann
Tobias Pfister
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102015215388.6A priority Critical patent/DE102015215388A1/en
Priority to FR1657656A priority patent/FR3040003B1/en
Publication of DE102015215388A1 publication Critical patent/DE102015215388A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/05Systems for adding substances into exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • F01N2610/142Controlling the filling of the tank
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0404Methods of control or diagnosing using a data filter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0416Methods of control or diagnosing using the state of a sensor, e.g. of an exhaust gas sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1811Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1818Concentration of the reducing agent
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung mittels eines Qualitätssensors, wobei ein Sensorwert des Qualitätssensors als Eingang für die Signalverarbeitung in einer Auswerteelektronik dient, welche zwei Filter aufweist, die verschiedene Zeitkonstanten aufweisen, und wobei geprüft wird (16) (17), ob der langsamere der beiden Filter einen ersten vorgebbaren Schwellenwert (b1) verletzt und geprüft wird, ob die Differenz der beiden Filter einen zweiten vorgebbaren Schwellenwert (b2) verletzt und ein Fehler (E1, E2) erkannt wird, wenn mindestens einer der Schwellenwerte (b1, b2) verletzt wird.The invention relates to a method for quality calculation of a reducing agent solution by means of a quality sensor, wherein a sensor value of the quality sensor is used as input for the signal processing in a transmitter, which has two filters having different time constants, and wherein (16) (17) is checked the slower of the two filters violates a first predefinable threshold value (b1) and checks whether the difference between the two filters violates a second predefinable threshold value (b2) and an error (E1, E2) is detected if at least one of the threshold values (b1, b2) is injured.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung mittels eines Qualitätssensors. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, während es auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.The present invention relates to a method for the quality calculation of a reducing agent solution by means of a quality sensor. Furthermore, the invention relates to a computer program, which executes each step of the method according to the invention, while it runs on a computing device, as well as a machine-readable storage medium, which stores the computer program. Finally, the invention relates to an electronic control device which is set up to carry out the method according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Zur Reduzierung von Stickoxidemissionen von Kraftfahrzeugen sind Abgasnachbehandlungseinheiten bekannt, bei denen eine Harnstoffwasserlösung (HWL), die in einer Speichereinrichtung, beispielsweise in einem Tank, gespeichert ist dem Abgasstrang einer Verbrennungseinheit, beispielweise einer Brennkraftmaschine, zugeführt wird. Zur Verringerung der Stickoxidemissionen wird hierbei das sogenannte Selective-Catalytic-Reduction(SCR)-Verfahren eingesetzt. Da die HWL durch das Eindüsen in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine im Bereich eines SCR-Katalysators verbraucht wird, muss sie von Zeit zu Zeit nachgefüllt werden. To reduce nitrogen oxide emissions from motor vehicles, exhaust aftertreatment units are known in which a urea-water solution (HWL), which is stored in a storage device, for example in a tank, is fed to the exhaust gas line of a combustion unit, for example an internal combustion engine. To reduce nitrogen oxide emissions, the so-called Selective Catalytic Reduction (SCR) process is used. Since the HWL is consumed by the injection into the exhaust system of the internal combustion engine in the area of an SCR catalyst, it must be refilled from time to time.

Die Reduktion von Stickoxiden ist dabei nur möglich, wenn die HWL eine genügend hohe Qualität aufweist. Bei Befüllung des HWL-Tanks mit einer HWL minderer Qualität ist dagegen eine ausreichende Reduktion der Stickoxide im Abgas der Verbrennungseinheit nicht sichergestellt. The reduction of nitrogen oxides is only possible if the HWL has a sufficiently high quality. When filling the HWL tank with a HWL of inferior quality, however, a sufficient reduction of nitrogen oxides in the exhaust gas of the combustion unit is not ensured.

Aus der DE 10 2005 012 393 B4 ist bereits ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung, insbesondere einer wässrigen Harnstofflösung, bekannt. Das System weist unter anderem eine Reagenzlösungsquelle, eine Vorrichtung zur Bestimmung der Bestimmung eines Qualitätswertes entsprechend der Qualität der Reagenzlösung, einen ersten und einen zweiten Filter sowie einen ersten und einen zweiten Komparator auf. Dabei handelt es sich bei dem Qualitätswert z.B. um die Konzentration des Reagenzes in der Reagenzlösung. Die beiden Filter erhalten jeweils den Qualitätswert und erzeugen jeweils einen ersten und einen zweiten gefilterten Qualitätswert. Der erste gefilterte Qualitätswert wird mittels des ersten Komparators mit zwei Schwellenwerten verglichen und es wird ein Fehlerwert erzeugt, wenn der erste gefilterte Qualitätswert außerhalb des durch die Schwellenwerte angegebenen Bereichs liegt. Der zweite gefilterte Qualitätswert wird mittels des zweiten Komparators mit einem dritten Schwellenwert verglichen und es wird ein anderer Fehlerwert erzeugt, wenn der zweite gefilterte Qualitätswert den dritten Schwellenwert über- oder unterschreitet. In Abhängigkeit der erhaltenen beiden Fehlerwerte kann der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock freigegeben oder gesperrt werden. From the DE 10 2005 012 393 B4 A system for diagnosing the quality of a reagent solution, in particular an aqueous urea solution, is already known. The system includes, among other things, a reagent solution source, a device for determining the determination of a quality value according to the quality of the reagent solution, a first and a second filter, and a first and a second comparator. For example, the quality value is the concentration of the reagent in the reagent solution. The two filters each receive the quality value and each generate a first and a second filtered quality value. The first filtered quality value is compared by the first comparator with two thresholds, and an error value is generated when the first filtered quality value is outside the range indicated by the thresholds. The second filtered quality value is compared by means of the second comparator with a third threshold value and another error value is generated if the second filtered quality value exceeds or falls short of the third threshold value. Depending on the two error values obtained, the reagent quality monitoring logic block may be enabled or disabled.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Kern der Erfindung ist ein Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung mittels eines Qualitätssensors, wobei ein Sensorwert des Qualitätssensors als Eingang für die Signalverarbeitung in einer Auswerteelektronik dient. Diese Auswerteelektronik weist zwei Filter auf, welche verschiedene Zeitkonstanten aufweisen. Bei dem Verfahren wird geprüft, ob der langsamere der beiden Filter einen ersten vorgebbaren Schwellenwert verletzt und ob, die Differenz der beiden Filter einen zweiten vorgebbaren Schwellenwert verletzt. Es wird ein Fehler erkannt, wenn mindestens einer der beiden Schwellenwerte verletzt wird. So kann auf vorteilhafte Weise eine Fehlbetankung anhand der Qualität der Reduktionsmittellösung mithilfe eines relativen Vergleichs durchgeführt werden. The core of the invention is a method for the quality calculation of a reducing agent solution by means of a quality sensor, wherein a sensor value of the quality sensor serves as an input for the signal processing in an evaluation electronics. This transmitter has two filters, which have different time constants. The method checks whether the slower of the two filters violates a first predefinable threshold value and whether the difference between the two filters violates a second predefinable threshold value. An error is detected if at least one of the two thresholds is violated. Thus, advantageously, a misfueling can be carried out on the basis of the quality of the reducing agent solution by means of a relative comparison.

Insbesondere sind die beiden Filter der Auswerteelektronik als PT1-Filter ausgestaltet. Dies ist sehr vorteilhaft, da die PT1-Filter ein einfaches und wohlbekanntes/aus dem Stand der Technik bekanntes Übertragungsverhalten aufweisen.In particular, the two filters of the transmitter are designed as a PT1 filter. This is very advantageous because the PT1 filters have a simple and well-known transmission behavior known from the prior art.

In dem Verfahren wird vorzugsweise eine Drift des Qualitätssensors erkannt, wenn der erste Filter einen ersten vorgebbaren Schwellenwert verletzt. So kann auf einfache Weise ein messtechnisch bedingter Fehler, hier ein Fehler des Sensors, von einer tatsächlich mangelhaften Qualität der Reduktionsmittellösung unterschieden werden.In the method, a drift of the quality sensor is preferably detected when the first filter violates a first predefinable threshold value. Thus, a measurement-related error, in this case an error of the sensor, can be easily distinguished from an actually poor quality of the reducing agent solution.

Vorzugsweise wird in dem Verfahren erkannt, dass eine Verdünnung der Reduktionsmittellösung vorliegt, wenn die Differenz der beiden Filter den zweiten vorgebbaren Schwellenwert verletzt. Mittels dieses vorteilhaften Vorgehens kann eine mangelhafte Qualität der Reduktionsmittellösung auf einfache Weise erkannt werden.Preferably, it is recognized in the method that there is a dilution of the reducing agent solution if the difference between the two filters violates the second predefinable threshold value. By means of this advantageous procedure, a poor quality of the reducing agent solution can be detected in a simple manner.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden von den beiden Filtern die oberen und unteren Frequenzen des Sensorrohrsignals abgeschnitten und nur ein für die Auswertung benötigter mittlerer Frequenzbereich berücksichtigt. Dieses Vorgehen ist sehr vorteilhaft, da auf diese Weise die zu verarbeitende Datenmenge reduziert wird und somit eine kürzere Rechenzeit erreicht wird. According to a preferred embodiment, the upper and lower frequencies of the sensor tube signal are cut off by the two filters and only one medium frequency range required for the evaluation is taken into account. This procedure is very advantageous because in this way the amount of data to be processed is reduced and thus a shorter computing time is achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung mehrer Schritte auf. Zunächst wird eine Temperaturänderungsrate der Reduktionsmittellösung bei einer Wiederbetankung eines Reduktionsmittelstanks mit einer Reduktionsmittellösung mittels eines Temperatursensors erfasst. Im zweiten Schritt wird überprüft, ob die erfasste Temperaturänderungsrate innerhalb vorgebbarer Grenzen liegt. Sobald die Temperaturänderungsrate außerhalb dieser Grenzen liegt, wird die Berechnung der Qualität der Reduktionsmittellösung für einen vorgebbaren Zeitraum unterbrochen. Dieses Vorgehen ist sehr vorteilhaft, da auf diese Weise Fehler vermieden werden, welche aus einer zu großen Temperaturänderung resultieren.According to an advantageous embodiment of the invention, the method for the quality calculation of a reducing agent solution comprises several steps. First, a temperature change rate of the reducing agent solution in a refueling of a reducing agent tank with a reducing agent solution detected by means of a temperature sensor. In the second step, it is checked whether the detected temperature change rate is within predefinable limits. As soon as the temperature change rate is outside these limits, the calculation of the quality of the reducing agent solution is interrupted for a predeterminable period of time. This procedure is very advantageous because errors are avoided in this way, resulting from an excessive change in temperature.

Vorzugsweise wird die Berechnung der Qualität der Reduktionsmittellösung auch unterbrochen, sobald die Temperatur der Reduktionsmittellösung außerhalb vorgebbarer Grenzen liegt. Dieses Vorgehen ist sehr vorteilhaft, da zum einen dadurch sichergestellt ist, dass der Reduktionsmitteltank aufgetaut ist und zum anderen festgestellt wird, ob der Reduktionsmitteltank eine extreme Temperatur, also eine Temperatur außerhalb der vorgebbaren Grenzen aufweist. Letzteres würde zu einer ungenauen Messung führen.Preferably, the calculation of the quality of the reducing agent solution is also interrupted as soon as the temperature of the reducing agent solution is outside predeterminable limits. This procedure is very advantageous, since on the one hand it is ensured that the reducing agent tank is thawed and, on the other hand, it is determined whether the reducing agent tank has an extreme temperature, ie a temperature outside the predefinable limits. The latter would lead to an inaccurate measurement.

Des Weiteren wird die Berechnung der Qualität der Reduktionsmittellösung bevorzugter Weise auch unterbrochen, sobald ein die Messqualität des Qualitätssensors repräsentierender Wert unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwerts liegt. Dieses Vorgehen ist sehr vorteilhaft, da so auf einfache Weise ein fehlerhafter Messwert erkannt wird.Furthermore, the calculation of the quality of the reducing agent solution is preferably interrupted as soon as a value representing the quality of measurement of the quality sensor is below a predefinable threshold value. This procedure is very advantageous, since a faulty measured value is detected in a simple manner.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder elektronischen Steuergerät ausgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. The invention further comprises a computer program which is set up to carry out each step of the method according to the invention, in particular if it is executed on a computing device or electronic control device. It allows the implementation of the method according to the invention on an electronic control unit, without having to make any structural changes thereto.

Die Erfindung umfasst außerdem ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist, sowie ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. The invention also comprises a machine-readable storage medium on which the computer program is stored, and an electronic control unit which is set up to carry out the method according to the invention.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of embodiments in conjunction with the drawings. In this case, the individual features can be implemented individually or in combination with each other.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1 eine schematische Darstellung des Reduktionsmittellösungstanks und 1 a schematic representation of the reducing agent solution tank and

2 ein Flussdiagramm, welches den Ablauf eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung veranschaulicht. 2 a flowchart illustrating the flow of an embodiment of the method according to the invention for the quality calculation of a reducing agent solution.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

Zur Reduzierung von Stickoxiden im Abgas von Kraftfahrzeugen wird das sogenannte Selective-Catalytic-Reduction(SCR)-Verfahren eingesetzt. Bei diesem Verfahren wird eine Reduktionsmittellösung, z.B. Harnstoffwasserlösung (HWL), welche auch unter dem Namen AdBlue® bekannt ist, in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine eingedüst. Eine korrekte Reduktion von Stickoxiden ist nur möglich, wenn die Reduktionsmittellösung eine genügend hohe Qualität aufweist. Daher ist eine Überwachung der Reduktionsmittelqualität unerlässlich. Dabei wird die Qualität der Reduktionsmittellösung anhand der Konzentration des Reduktionsmittels in der Lösung bestimmt.To reduce nitrogen oxides in the exhaust of motor vehicles, the so-called Selective Catalytic Reduction (SCR) method is used. In this method, a reducing agent solution, eg urea water solution (HWL), which is also known under the name AdBlue ® , injected into the exhaust system of the internal combustion engine. A correct reduction of nitrogen oxides is only possible if the reducing agent solution has a sufficiently high quality. Therefore, monitoring the quality of reducing agents is essential. The quality of the reducing agent solution is determined on the basis of the concentration of the reducing agent in the solution.

In 1 ist ein Reduktionsmittellösungstank 1 eines SCR-Katalysatorsystems dargestellt, in dem sich HWL als eine Reduktionsmittellösung 2 befindet. Am Boden des Reduktionsmittellösungstanks 1 sind in einer baulichen Einheit 3 ein Qualitätssensor 31 und eine Temperatursensor 32 angeordnet. Der Qualitätssensor 31 ist als Ultraschallsensor ausgeführt. Zur Entnahme der Reduktionsmittellösung 2 aus dem Reduktionsmittellösungstank 1 ist ein Entnahmerohr 4 vorgesehen. In 1 is a reducing agent solution tank 1 of an SCR catalyst system in which HWL acts as a reductant solution 2 located. At the bottom of the reducing agent solution tank 1 are in a structural unit 3 a quality sensor 31 and a temperature sensor 32 arranged. The quality sensor 31 is designed as an ultrasonic sensor. For removal of the reducing agent solution 2 from the reducing agent solution tank 1 is a sampling tube 4 intended.

In 2 sind die einzelnen Schritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung 2 dargestellt. Zunächst wird eine Temperaturänderungsrate ( dT / dt ) der Reduktionsmittellösung 2 bei einer Wiederbetankung eines Reduktionsmitteltanks 1 mit der Reduktionsmittellösung 2 erfasst 10. Dabei wird der Temperaturverlauf des Gemisches aus der nachgetankten Reduktionsmittellösung 2 und der bereits im Tank 1 enthaltenen Reduktionsmittellösung 2 im zeitlichen Verlauf mittels des in der baulichen Einheit 3 enthaltenen Temperatursensors 32 gemessen. Im zweiten Schritt des Verfahrens wird überprüft 11, ob die erfasste Temperaturänderungsrate ( dT / dt ) innerhalb vorgebbarer Grenzen ( dT / dt )min und ( dT / dt )max liegt, wobei die Differenz von ( dT / dt )min und ( dT / dt )max 3 K beträgt. Sobald die erfasste Temperaturänderungsrate ( dT / dt ) nicht innerhalb der vorgebbaren Grenzen liegt, wird die Berechnung 18 der Qualität der Reduktionsmittellösung 2 für einen vorgebbaren Zeitraum twait unterbrochen 20. Liegt die erfasste Temperaturänderungsrate ( dT / dt ) innerhalb der vorgebbaren Grenzen ( dT / dt )min und ( dT / dt )max, so wird im folgenden Schritt des Verfahrens die Absoluttemperatur TTank der im Tank 1 befindlichen Reduktionsmittellösung 2 mittels des in der baulichen Einheit 3 enthaltenen Temperatursensors 32 erfasst 12 und es wird geprüft 13, ob diese innerhalb der vorgebbaren Grenzen TTank,min = –2 °C und TTank,max = +50 °C liegt. Sobald TTank außerhalb dieser vorgebbaren Grenzen liegt, wird wiederum die Berechnung 18 der Qualität der Reduktionsmittellösung 2 für den vorgebbaren Zeitraum twait= 60 Sekunden unterbrochen 20. Liegt die Absoluttemperatur TTank innerhalb der vorgebbaren Grenzen TTank,min und TTank,max, so wird im nächsten Schritt ein die Messqualität des Qualitätssensors 31 repräsentierender Wert q erfasst 14 und es wird geprüft 15, ob der Wert q unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes qs liegt. Ein Beispiel für den Wert q ist die Anzahl der Echos, die der Qualitätssensor 31 von den ausgesendeten Ultraschallpulsen empfängt. Wird für jeden ausgesendeten Ultraschallpuls ein Echo empfangen, so ist die Messqualität des Qualitätssensors 31 sehr gut. Wird hingegen kein Echo empfangen, so hat der Qualitätssensors 31 eine sehr schlechte Messqualität. Ist der Wert q größer als der Schwellenwert qs, so wird auch in diesem Fall die Berechnung 18 der Qualität der Reduktionsmittellösung 2 für einen vorgebbaren Zeitraum twait unterbrochen 20. Ist der Wert q kleiner als der Schwellenwert qs, wird im Folgenden mithilfe von zwei Filtern, die Teil einer Auswerteelektronik sind, geprüft, ob die Berechnung der Qualität der Reduktionsmittellösung 2 durchgeführt werden kann. Als Eingangswert erhalten beide Filter einen Sensorwert des Qualitätssensors 31. Die beiden Filter sind als PT1-Filter ausgestaltet, weisen verschiedene Zeitkonstanten auf und schneiden die oberen und unteren Frequenzen des Sensorrohrsignals des Qualitätssensors 31 ab, so dass nur ein für die Auswertung benötigter mittlerer Frequenzbereich berücksichtigt wird. Im nächsten Schritt 16 des Verfahrens geprüft, ob ein der langsamere der beiden PT1-Filter einen ersten vorgebbaren Schwellenwert b1 verletzt. Ist dies der Fall, so wird ein erster Fehler E1 gesetzt, gemäß dem eine Drift des Qualitätssensors 31 vorliegt. Wird der Schwellenwert b1 nicht verletzt, so wird in dem nächsten Schritt 17 geprüft, ob die Differenz der beiden PT1-Filter einen zweiten vorgebbaren Schwellenwert b2 verletzt. Sollte dies der Fall sein, so wird ein zweiter Fehler E2 gesetzt, gemäß dem eine Verdünnung der Reduktionsmittellösung 2 vorliegt. Wird der Schwellenwert b2 nicht verletzt, so wird die Berechnung 18 der Qualität der Reduktionsmittellösung 2 durchgeführt. In 2 are the individual steps of an embodiment of the method according to the invention for the quality calculation of a reducing agent solution 2 shown. First, a temperature change rate ( dT / dt ) of the reducing agent solution 2 when refueling a reducing agent tank 1 with the reducing agent solution 2 detected 10 , In this case, the temperature profile of the mixture of the refueled reducing agent solution 2 and already in the tank 1 contained reducing agent solution 2 in the course of time by means of the structural unit 3 included temperature sensor 32 measured. In the second step of the procedure is checked 11 whether the detected temperature change rate ( dT / dt ) within predefinable limits ( dT / dt ) min and ( dT / dt ) max , the difference of ( dT / dt ) min and ( dT / dt ) is 3 K max . Once the detected temperature change rate ( dT / dt ) is not within the predeterminable limits, the calculation becomes 18 the quality of the reducing agent solution 2 t wait interrupted for a predefinable period of time 20 , Is the detected temperature change rate ( dT / dt ) within the predefinable limits ( dT / dt ) min and ( dT / dt ) max , so in the following step of the process, the absolute temperature T tank in the tank 1 located reducing agent solution 2 by means of in the structural unit 3 included temperature sensor 32 detected 12 and it will checked 13 whether it is within the specifiable limits T tank, min = -2 ° C and T tank, max = +50 ° C. Once T tank falls outside of these predeterminable limits, the calculation will turn 18 the quality of the reducing agent solution 2 for the predeterminable time t wait = 60 seconds interrupted 20 , If the absolute temperature T tank is within the specifiable limits T tank, min and T tank, max , then in the next step, the measuring quality of the quality sensor 31 representing value q detected 14 and it is being tested 15 whether the value q is below a predefinable threshold value q s . An example of the value q is the number of echoes that the quality sensor 31 receives from the emitted ultrasonic pulses. If an echo is received for each emitted ultrasonic pulse, then the quality of measurement of the quality sensor is 31 very well. If, on the other hand, no echo is received, then the quality sensor has 31 a very bad quality of measurement. If the value q is greater than the threshold value q s , the calculation will also be made in this case 18 the quality of the reducing agent solution 2 t wait interrupted for a predefinable period of time 20 , If the value q is less than the threshold value q s , the following is used to check whether the calculation of the quality of the reducing agent solution uses two filters that are part of an evaluation unit 2 can be carried out. As input value, both filters receive a sensor value of the quality sensor 31 , The two filters are designed as PT1 filters, have different time constants and intersect the upper and lower frequencies of the sensor tube signal of the quality sensor 31 so that only one medium frequency range required for the evaluation is considered. In the next step 16 The method checks whether one of the slower of the two PT1 filters violated a first predefinable threshold value b 1 . If this is the case, then a first error E 1 is set, according to which a drift of the quality sensor 31 is present. If threshold b 1 is not violated, then in the next step 17 checked whether the difference of the two PT1 filter violated a second predetermined threshold b 2 . If this is the case, then a second error E 2 is set, according to which a dilution of the reducing agent solution 2 is present. If the threshold b 2 is not violated, the calculation becomes 18 the quality of the reducing agent solution 2 carried out.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005012393 B4 [0004] DE 102005012393 B4 [0004]

Claims (11)

Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung (2) mittels eines Qualitätssensors (31), dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorwert des Qualitätssensors (31) als Eingang für die Signalverarbeitung in einer Auswerteelektronik dient, welche zwei Filter aufweist, die verschiedene Zeitkonstanten aufweisen, und dass geprüft wird (16) (17), ob der langsamere der beiden Filter einen ersten vorgebbaren Schwellenwert (b1) verletzt und dass geprüft wird, ob die Differenz der beiden Filter einen zweiten vorgebbaren Schwellenwert (b2) verletzt und dass ein Fehler (E1, E2) erkannt wird, wenn mindestens einer der Schwellenwerte (b1, b2) verletzt wird.Method for calculating the quality of a reducing agent solution ( 2 ) by means of a quality sensor ( 31 ), characterized in that a sensor value of the quality sensor ( 31 ) is used as input for the signal processing in an evaluation electronics, which has two filters, which have different time constants, and that is checked ( 16 ) ( 17 ), whether the slower of the two filters a first predetermined threshold (b 1 ) violated and that it is checked whether the difference of the two filters violated a second predetermined threshold (b 2 ) and that an error (E 1 , E 2 ) is detected if at least one of the threshold values (b 1 , b 2 ) is violated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Filter der Auswerteelektronik als PT1-Filter ausgestaltet sind. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the two filters of the evaluation are designed as a PT1 filter. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass eine Drift des Qualitätssensors (31) erkannt wird, wenn der erste Filter den ersten vorgebbaren Schwellenwert (b1) verletzt. Method according to claim 1 or 2, characterized in that a drift of the quality sensor ( 31 ) is detected when the first filter violates the first predefinable threshold (b 1 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass erkannt wird, dass eine Verdünnung der Reduktionsmittellösung (2) vorliegt, wenn die Differenz der beiden Filter den zweiten vorgebbaren Schwellenwert (b2) verletzt. A method according to claim 1 or 2, characterized in that it is recognized that a dilution of the reducing agent solution ( 2 ) is present if the difference of the two filters violates the second predefinable threshold value (b 2 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von den Filtern die oberen und unteren Frequenzen des Sensorrohrsignals abgeschnitten werden und nur ein für die Auswertung benötigter mittlerer Frequenzbereich berücksichtigt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the upper and lower frequencies of the sensor tube signal are cut off from the filters and only one medium frequency range required for the evaluation is taken into account. Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a. Erfassung (10) einer Temperaturänderungsrate ( dT / dt ) der Reduktionsmittellösung (2) bei einer Wiederbetankung eines Reduktionsmittelstanks (1) mit einer Reduktionsmittellösung (2) mittels eines Temperatursensors (32), b. Überprüfung (11), ob die erfasste Temperaturänderungsrate ( dT / dt ) innerhalb vorgebbarer Grenzen ( dT / dt )min und ( dT / dt )max liegt und c. Unterbrechung (20) einer Berechnung (18) der Qualität der Reduktionsmittellösung (2) für einen vorgebbaren Zeitraum twait, sobald die Temperaturänderungsrate ( dT / dt ) außerhalb der vorgebbaren Grenzen ( dT / dt )min und ( dT / dt )max liegt.Method for calculating the quality of a reducing agent solution ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the method comprises the following steps: a. Capture ( 10 ) a temperature change rate ( dT / dt ) of the reducing agent solution ( 2 ) during refueling of a reducing agent tank ( 1 ) with a reducing agent solution ( 2 ) by means of a temperature sensor ( 32 b. Check (11) whether the detected rate of change of temperature ( dT / dt ) within predefinable limits ( dT / dt ) min and ( dT / dt ) max is and c. Interruption ( 20 ) of a calculation ( 18 ) the quality of the reducing agent solution ( 2 ) for a predeterminable time period t wait as soon as the temperature change rate ( dT / dt ) outside the specified limits ( dT / dt ) min and ( dT / dt ) max is. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung (18) der Qualität der Reduktionsmittellösung (2) auch unterbrochen wird, sobald die Temperatur (TTank) der Reduktionsmittellösung (2) außerhalb vorgebbarer Grenzen (TTank,min) und (TTank,max) liegt. Method according to claim 6, characterized in that the calculation ( 18 ) the quality of the reducing agent solution ( 2 ) is also interrupted as soon as the temperature (T tank ) of the reducing agent solution ( 2 ) outside specifiable limits (T tank, min ) and (T tank, max ). Verfahren nach Anspruch 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung (18) der Qualität der Reduktionsmittellösung (2) auch unterbrochen wird, sobald ein die Messqualität des Qualitätssensors (31) repräsentierender Wert (q) unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes (qs) liegt. Method according to claims 6 and 7, characterized in that the calculation ( 18 ) the quality of the reducing agent solution ( 2 ) is interrupted as soon as the measuring quality of the quality sensor ( 31 ) representing value (q) is below a predefinable threshold value (q s ). Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.A computer program adapted to perform each step of the method of any one of claims 1 to 8. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist. A machine-readable storage medium on which a computer program according to claim 9 is stored. Elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.Electronic control unit which is set up to carry out the method according to one of Claims 1 to 8.
DE102015215388.6A 2015-08-12 2015-08-12 Method for calculating the quality of a reducing agent solution Pending DE102015215388A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015215388.6A DE102015215388A1 (en) 2015-08-12 2015-08-12 Method for calculating the quality of a reducing agent solution
FR1657656A FR3040003B1 (en) 2015-08-12 2016-08-09 METHOD AND DEVICE FOR CALCULATING THE QUALITY OF A REDUCING AGENT SOLUTION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015215388.6A DE102015215388A1 (en) 2015-08-12 2015-08-12 Method for calculating the quality of a reducing agent solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015215388A1 true DE102015215388A1 (en) 2017-02-16

Family

ID=57908093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015215388.6A Pending DE102015215388A1 (en) 2015-08-12 2015-08-12 Method for calculating the quality of a reducing agent solution

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015215388A1 (en)
FR (1) FR3040003B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018210103A1 (en) 2018-06-21 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Method for operating an SCR catalytic converter

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005012393B4 (en) 2004-03-18 2010-12-02 Fleetguard, Inc., Nashville System for diagnosing the quality of a reagent solution

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005012393B4 (en) 2004-03-18 2010-12-02 Fleetguard, Inc., Nashville System for diagnosing the quality of a reagent solution

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018210103A1 (en) 2018-06-21 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Method for operating an SCR catalytic converter

Also Published As

Publication number Publication date
FR3040003B1 (en) 2022-02-25
FR3040003A1 (en) 2017-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3169884B1 (en) Method for determining the fill state in a tank
DE112014007113B4 (en) System, method, and non-transitory computer-readable medium for diagnosing SCR conversion efficiency
EP2791493B1 (en) Method and apparatus for monitoring exhaust gas sensor dynamics
DE102015118349A1 (en) Method of diagnosing a fault of an SCR system
DE102013012575A1 (en) Method and device for determining the efficiency of an exhaust gas purification device
WO2018177897A1 (en) Method and computer program product for diagnosing a particle filter
DE102008009154A1 (en) Method for monitoring a digital tank level sensor
DE102013203580A1 (en) Method for monitoring an exhaust aftertreatment system
DE102011115328A1 (en) Method for monitoring an exhaust system
DE102012220151A1 (en) Method for checking SCR catalysts in exhaust gas system of internal combustion engine of motor car, involves altering size of ammonia sensor to output signal to ammonium cross-sensitive sensor, which is attenuated below threshold level
DE102016203227A1 (en) Method for diagnosing an exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine
DE102016200721A1 (en) Method for monitoring NOx sensors
DE102017201393A1 (en) Method for fault detection in an SCR system by means of ammonia slip
DE102011077251B3 (en) Diagnostic method for ammonia filter of nitrogen oxide sensor for exhaust system of diesel engine for motor car, involves deactivating filter when value of error is below threshold value
DE102017205322A1 (en) Method for detecting damage to an SCR catalyst
DE102016206359B4 (en) PROCEDURE, ENGINE CONTROL UNIT AND VEHICLE SYSTEM FOR DETECTING AN INJECTOR CLOSING TIME
DE102012211703A1 (en) Method for checking nitrogen oxide sensor in SCR catalyst system, involves introducing reducing agent into exhaust line upstream of catalyst for checking nitrogen oxide sensor, and avoiding ammonia slippage from catalyst
DE102016211572A1 (en) Error detection in an SCR system by means of efficiency
DE102013203578A1 (en) Method for monitoring an exhaust aftertreatment system
DE102015215388A1 (en) Method for calculating the quality of a reducing agent solution
DE102018213380A1 (en) Method for monitoring an SCR catalytic converter
DE102016111294A1 (en) Diagnostic method for fault detection in an exhaust system of a motor vehicle
DE102016215871A1 (en) Method and device for evaluating a diagnosis result
DE102019219645A1 (en) Diagnostic procedure for an SCR catalytic converter
DE102012207639A1 (en) Method for dynamic diagnosis of e.g. wide band lambda probe in exhaust gas passage of petrol engine in car, involves changing dynamic parameters of exhaust gas probe in relation to nominal values based on result of mathematical formula

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R012 Request for examination validly filed