DE102017204301A1 - Method for correcting an offset of an ammonia sensor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Offsets eines Ammoniak-Sensors, der in einem SCR-System stromabwärts zumindest eines SCR-Katalysators angeordnet ist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Zuerst wird Ammoniak-Schlupf mittels des Ammoniak-Sensors erkannt, dann ein modellierter Ammoniak-Füllstand (FNH3mod) auf einen maximalen Ammoniak-Füllstand (FNH3max) gesetzt und anschließend eine Unterdosierung eines Reduktionsmittels für das SCR-System ausgeführt. Wenn der modellierte Ammoniak-Füllstand (FNH3mod) auf einen nominalen Ammoniak-Füllstand (FNH3max) zurückgegangen ist wird die Unterdosierung beendet. Daraufhin erfolgen ein Ermitteln eines aktuellen Offsets und die Korrektur des Offsets mittels einer Differenz zwischen dem aktuellen Offset und einem voraussichtlichen Offset.The invention relates to a method for correcting an offset of an ammonia sensor, which is arranged in an SCR system downstream of at least one SCR catalytic converter. The method comprises the following steps: First, ammonia slip is detected by means of the ammonia sensor, then a modeled ammonia level (FNH3mod) is set to a maximum ammonia level (FNH3max), followed by underdosing of a reducing agent for the SCR system. When the modeled ammonia level (FNH3mod) has returned to a nominal ammonia level (FNH3max), the underdosing is terminated. This is followed by determining a current offset and correcting the offset by means of a difference between the current offset and an anticipated offset.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Offsets eines Ammoniak-Sensors in einem SCR-System. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des Verfahrens ausführt, wenn 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 correcting an offset of an ammonia sensor in an SCR system. Furthermore, the invention relates to a computer program that performs each step of the method when it runs on a computing device, and a machine-readable storage medium that 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

Heutzutage werden zur Reduktion von Stickoxiden (NOx) im Abgas von Kraftfahrzeugen unter anderem SCR-Katalysatoren (Selective Catalytic Reduction) verwendet. Hierbei werden Stickoxidmoleküle, die sich auf einer SCR-Katalysatoroberfläche befinden, bei Vorhandensein von Ammoniak (NH3) als Reduktionsmittel, zu elementarem Stickstoff reduziert. Das Reduktionsmittel wird in Form einer Harnstoff-Wasser-Lösung, aus der Ammoniak abgespalten wird, kommerziell auch als AdBlue® bekannt, bereitgestellt und durch ein Dosiermodul stromaufwärts des SCR-Katalysators in einen Abgasstrang eingespritzt. Die Ermittlung einer gewünschten Dosierrate erfolgt in einem elektronischen Steuergerät, in dem Strategien für Betrieb und Überwachung des SCR-Systems hinterlegt sind.Today, SCR catalysts (Selective Catalytic Reduction) are used to reduce nitrogen oxides (NOx) in the exhaust of motor vehicles. Here are nitrogen oxide molecules, which are located on an SCR catalyst surface, in the presence of ammonia (NH 3 ) as a reducing agent, reduced to elemental nitrogen. The reducing agent is in the form of a urea-water solution, is cleaved from the ammonia, known commercially as AdBlue ®, provided and injected by means of a metering module upstream of the SCR catalyst in an exhaust line. The determination of a desired metering rate takes place in an electronic control unit, in which strategies for operation and monitoring of the SCR system are stored.

Die heute bekannten SCR-Katalysatoren speichern Ammoniak an deren Katalysatoroberfläche. Die Speicherfähigkeit ist maßgeblich von einer Temperatur der Katalysatoroberfläche abhängig und nimmt bei steigender Temperatur ab. Je mehr Ammoniak an der Katalysatoroberfläche gebunden ist und zur Reduktion zur Verfügung steht, desto höher ist die Stickoxid-Konvertierungsrate. Solange die Speicherfähigkeit des SCR-Katalysators nicht ausgeschöpft ist, wird übermäßig eindosiertes Reduktionsmittel gespeichert. Stellt die Dosiereinheit hingegen weniger Reduktionsmittel zur Verfügung, als für die vollständige Reduktion der im Abgas vorhandenen Stickoxide notwendig wäre, so wird, durch die weiterhin an der Katalysatoroberfläche stattfindende Reduktion der Stickoxide, der Ammoniak-Füllstand verringert. Heute übliche Dosierstrategien für SCR-Systeme arbeiten meist mit einer geringen Überdosierung, um die maximale Stickoxid-Konvertierungsrate zu erreichen. Dabei muss dafür Sorge getragen werden, dass übermäßig eindosiertes Ammoniak nicht ungenutzt die Katalysatoroberfläche passiert. Die passierende Ammoniakmasse wird auch als Ammoniak-Schlupf bezeichnet.The SCR catalysts known today store ammonia at their catalyst surface. The storage capacity is significantly dependent on a temperature of the catalyst surface and decreases with increasing temperature. The more ammonia is bound to the catalyst surface and available for reduction, the higher the nitrogen oxide conversion rate. As long as the storage capacity of the SCR catalyst is not exhausted, excessively metered reductant is stored. On the other hand, if the dosing unit makes available less reducing agent than would be necessary for the complete reduction of the nitrogen oxides present in the exhaust gas, the ammonia level is reduced by the further reduction of the nitrogen oxides taking place at the catalyst surface. Today's usual dosing strategies for SCR systems usually work with a slight overdose in order to achieve the maximum nitrogen oxide conversion rate. It must be ensured that excessively metered ammonia does not pass unused the catalyst surface. The passing ammonia mass is also referred to as ammonia slip.

Aus dem Zusammenhang zwischen Ammoniak-Füllstand und Stickoxid-Konvertierungsrate ergibt sich zum einen ein Ansteigen der Stickoxid-Konvertierungsrate, wenn die Überdosierung des Reduktionsmittels ein Anheben der im SCR-Katalysator gespeicherten Ammoniakmasse bewirkt. Zum anderen bleibt die Stickoxid-Konvertierungsrate gleich, falls der SCR-Katalysator bereits optimal betrieben wird. Sinkt die gemessene Stickoxid-Konvertierungsrate in diesem Fall ab, das heißt steigt das vorstehend beschriebene Sensorsignal an, kann dies auf Ammoniak stromabwärts des SCR-Katalysators zurückgeführt werden. Hierbei kann angenommen werden, dass die maximale Speicherfähigkeit des SCR-Katalysators ausgeschöpft ist und somit übermäßig eindosiertes Ammoniak ungenutzt die Katalysatoroberfläche passiert, also ein Ammoniak-Schlupf stattfindet. Die eindosierte Reduktionsmittelmasse wird stets durch Regelungen korrigiert.From the relationship between ammonia level and nitrogen oxide conversion rate results in an increase in the nitrogen oxide conversion rate, when the overdose of the reducing agent causes an increase in the ammonia mass stored in the SCR catalyst. On the other hand, the nitrogen oxide conversion rate remains the same if the SCR catalytic converter is already optimally operated. If the measured nitrogen oxide conversion rate decreases in this case, that is, the sensor signal described above increases, this can be attributed to ammonia downstream of the SCR catalyst. In this case, it can be assumed that the maximum storage capacity of the SCR catalyst has been exhausted and thus excessively metered ammonia unused passes through the catalyst surface, ie an ammonia slip takes place. The metered reducing agent mass is always corrected by regulations.

Die DE 10 2010 002 620 A1 beschreibt eine Regelung der Dosiermasse mittels eines Adaptionsfaktors, welcher das Verhältnis zwischen nominaler und tatsächlicher Dosiermasse angibt. Dieser verändert direkt eine Vorsteuermasse des Reduktionsmittels und dient zur Einregelung einer durch den Sensor stromabwärts des SCR-Katalysators gemessenen Stickoxid-Konzentration auf einen modellierten Stickoxid-Wert. Die Regelung passt sich mit Hilfe eines I-Reglers an das jeweilige System und an länger andauernde Umwelteinflüsse an und kann damit die Anzahl der notwendigen Adaptionseingriffe bei systematischen Fehlern verringern. Darüber hinaus kann die Regelung auch sehr große und spontane Änderungen, beispielsweise bei einer Betankung mit falschem Reduktionsmittel, berücksichtigen. Der I-Regler wirkt dabei präzise, jedoch auch dementsprechend langsam.The DE 10 2010 002 620 A1 describes a regulation of the metering mass by means of an adaptation factor, which indicates the ratio between nominal and actual metering mass. This directly changes a precursor mass of the reducing agent and serves to regulate a nitrogen oxide concentration measured by the sensor downstream of the SCR catalytic converter to a modeled nitrogen oxide value. The control adapts to the respective system and to longer-lasting environmental influences with the aid of an I-controller and can thus reduce the number of necessary adaptation interventions in the event of systematic errors. In addition, the regulation can also take into account very large and spontaneous changes, for example when refueling with the wrong reducing agent. The I-controller acts precisely, but also slowly.

In der DE 10 2012 221 574 A1 wird ein Füllstandsbeobachter aufgezeigt. Dieser schnelle P-Regler gleicht permanent die modellierte Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysator mit dem zugehörigen Signal des entsprechenden Stickoxid-Sensors ab. Im Falle einer Abweichung kann der P-Regler innerhalb von wenigen Sekunden die Füllstandsregelung durchführen, bis der nominale Wirkungsgrad wieder erreicht ist.In the DE 10 2012 221 574 A1 a level observer is shown. This fast P-controller permanently compensates the modeled nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter with the corresponding signal from the corresponding nitrogen oxide sensor. In the event of a deviation, the P-controller can perform the level control within a few seconds until the nominal efficiency is reached again.

Für die zweckmäßige Regelung ist die exakte Ermittlung der Stickoxid-Konzentration durch einen Stickoxid-Sensor stromabwärts des SCR-Katalysators entscheidend. Gebräuchliche Stickoxid-Sensoren zeigen eine Querempfindlichkeit für Ammoniak, das heißt deren Sensorsignal enthält nicht nur die Stickoxid-Konzentration, sondern zeigt ein Summensignal aus Stickoxid und Ammoniak. Daher kann bei der allein auf dem Stickoxid-Sensor basierenden Regelung nicht unterschieden werden, ob die Dosiermasse zu klein gewählt wurde, daher Stickoxid nicht umgewandelt wurde, oder ob sie zu groß gewählt wurde, daher freies Ammoniak den SCR-Katalysator passiert, also Ammoniak-Schlupf auftritt. Letzterer tritt häufig bei der für die maximale Stickoxid-Konvertierungsrate wesentlichen schwachen Überdosierung auf.For the appropriate control, the exact determination of the nitrogen oxide concentration by a nitrogen oxide sensor downstream of the SCR catalyst is crucial. Common nitric oxide sensors show a cross sensitivity to ammonia, ie their sensor signal contains not only the nitrogen oxide concentration, but shows a composite signal from nitrogen oxide and ammonia. Therefore, it can not be differentiated in the control based solely on the nitrogen oxide sensor, if the dosing mass was chosen too small, therefore nitrogen oxide was not converted, or if it was chosen too large, therefore free ammonia passes the SCR catalyst, ie ammonia Slippage occurs. The latter Often occurs at the significant overdose for the maximum rate of nitric oxide conversion.

Um das Summensignal aus Stickoxid und Ammoniak zu separieren wird ein zusätzlicher Ammoniak-Sensor an der Position des Stickoxid-Sensors eingesetzt. Der Ammoniak-Sensor misst die Ammoniak-Konzentration, wodurch diese vom Summensignal subtrahiert werden kann, sodass das SCR-System robust auf seine maximale Stickoxid-Konvertierungsrate eingestellt wird. Darüber hinaus kann der Ammoniak-Sensors dazu verwendet werden festzustellen, ob Ammoniak-Schlupf auftritt, und die Dosiermasse des Reduktionsmittels entsprechend zu verringern.In order to separate the sum signal from nitrogen oxide and ammonia, an additional ammonia sensor is used at the position of the nitrogen oxide sensor. The ammonia sensor measures the ammonia concentration, allowing it to be subtracted from the summed signal, so the SCR system is robustly tuned to its maximum nitric oxide conversion rate. In addition, the ammonia sensor can be used to determine whether ammonia slip occurs and to reduce the metering mass of the reducing agent accordingly.

Um den Ammoniak-Sensor nutzen zu können ist eine Überwachung seines Offsets und einer Verschiebung des Offsets über die Lebensdauer des Ammoniak-Sensors unabdingbar. Für den Stickoxid-Sensor ist eine solche Überwachung bereits bekannt. Jedoch werden bei Stickoxid-Sensoren Betriebspunkte ausgenutzt, an denen die Stickoxid-Emission aussetzt. Übertragen auf den Ammoniak-Sensor bedeutet dies, dass die Überwachung des Offsets bzw. seiner Verschiebung nur ausgeführt wird, wenn kein Ammoniak-Schlupf vorliegt. Wie vorstehend beschrieben, verwendet man den Ammoniak-Sensor meist bei SCR-Systemen mit permanent eingestellter schwacher Überdosierung, bei denen Ammoniak-Schlupf kaum ausgeschlossen werden kann.In order to use the ammonia sensor, it is essential to monitor its offset and shift the offset over the life of the ammonia sensor. For the nitric oxide sensor such monitoring is already known. However, in the case of nitrogen oxide sensors, operating points are utilized at which the nitrogen oxide emission is suspended. When transferred to the ammonia sensor, this means that the monitoring of the offset or its displacement is only carried out if there is no ammonia slip. As described above, the ammonia sensor is usually used in SCR systems with permanently set weak overdosage, in which ammonia slip can hardly be ruled out.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das Verfahren betrifft eine Korrektur eines Ammoniak-Sensors in einem SCR-System, der stromabwärts zumindest eines SCR-Katalysators angeordnet ist. Es umfasst die folgenden Schritte: Zu Beginn wird ein Ammoniak-Schlupf durch den SCR-Katalysator mittels eines Signals des Ammoniak-Sensors erkannt. Demzufolge muss zu diesem Zeitpunkt ein Ammoniak-Füllstand des SCR-Katalysators einen maximalen Wert (im Folgenden als maximaler Ammoniak-Füllstand bezeichnet) erreicht haben. Um dem Rechnung zu tragen, wird ein modellierter Ammoniak-Füllstand, der unter anderem für eine Regelung einer Dosiermasse eines Reduktionsmittels für den SCR-Katalysator verwendet wird, auf den maximalen Ammoniak-Füllstand gesetzt. Anschließend wird eine Unterdosierung des Reduktionsmittels ausgeführt, d.h. die Dosiermasse des Reduktionsmittels wird soweit reduziert, bis sie unterhalb einer für eine vollständige Umwandlung von aktuell in den SCR-Katalysator einströmenden Stickoxiden durch die SCR notwendigen Dosiermasse liegt. Dementsprechend sinkt der Ammoniak-Füllstand, was sich auch in einer Abnahme des modellierten Ammoniak-Füllstands ausdrückt.The method relates to a correction of an ammonia sensor in an SCR system, which is arranged downstream of at least one SCR catalytic converter. It includes the following steps: Initially, ammonia slip is detected by the SCR catalyst by means of a signal from the ammonia sensor. Accordingly, at this time, an ammonia level of the SCR catalyst must have reached a maximum value (hereinafter referred to as maximum ammonia level). To take this into account, a modeled ammonia level, which is used inter alia for controlling a metering mass of a reducing agent for the SCR catalyst, set to the maximum ammonia level. Subsequently, an underdosing of the reducing agent is carried out, i. the metering mass of the reducing agent is reduced until it lies below a metering mass necessary for a complete conversion of nitrogen oxides currently flowing into the SCR catalyst through the SCR. Accordingly, the ammonia level drops, which is also reflected in a decrease in the modeled ammonia level.

Erreicht der modellierte Ammoniak-Füllstand einen nominalen Ammoniak-Füllstand für die vorliegenden Betriebsbedingungen, wird die Unterdosierung beendet und die Dosiermasse wieder eingeregelt. Der Ammoniak-Füllstand wurde durch die Unterdosierung soweit reduziert, dass zumindest für eine Korrekturzeit davon ausgegangen werden kann, dass kein Ammoniak-Schlupf vorliegt. Infolgedessen gibt das Signal des Ammoniak-Sensors während der Korrekturzeit lediglich einen aktuellen Offset wieder. Dieser aktuelle Offset wird ermittelt und im Folgenden für die Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors verwendet. Die Korrektur des Offsets erfolgt mittels einer Differenz, die zwischen dem aktuellen Offset und einem voraussichtlichen Offset gebildet wird. Vorteilhafterweise kann die Differenz auf den bisherigen Offset addiert werden, um einen korrigierten Offset zu erhalten. Beim Wiederholen des Verfahrens kann dieser korrigierte Offset vorzugsweise als voraussichtlicher Offset verwendet werden. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass Verschiebungen des Offsets schnell erkannt und entsprechend korrigiert werden.If the modeled ammonia level reaches a nominal ammonia level for the present operating conditions, the underdosing is ended and the dosing mass is adjusted again. The ammonia level has been reduced to such an extent by the underdosing that, at least for a correction time, it can be assumed that there is no ammonia slip. As a result, the signal of the ammonia sensor only reflects a current offset during the correction time. This current offset is determined and used in the following for the correction of the offset of the ammonia sensor. The offset is corrected by means of a difference, which is formed between the current offset and an anticipated offset. Advantageously, the difference can be added to the previous offset to obtain a corrected offset. When repeating the method, this corrected offset may preferably be used as an expected offset. This method has the advantage that offsets of the offset are detected quickly and corrected accordingly.

Ein solcher Ammoniak-Sensor wird oftmals bei SCR-Systemen mit hoher Stickoxid-Emission verwendet. Diese SCR-Systeme werden, wenn keine Unterdosierung ausgeführt wird, zumindest zeitweise mit einer schwachen Überdosierung des Reduktionsmittels betrieben, um eine maximale Stickoxid-Konvertierungsrate zu erreichen. Bei derartigen SCR-Systemen ist das vorstehend beschriebene Verfahren besonders vorteilhaft, da hier im Falle von Überdosierung von Ammoniak-Schlupf ausgegangen werden muss.Such an ammonia sensor is often used in high nitrogen oxide emission SCR systems. If no underdosage is carried out, these SCR systems are at least temporarily operated with a slight overdosage of the reducing agent in order to achieve a maximum nitrogen oxide conversion rate. In the case of such SCR systems, the method described above is particularly advantageous since, in the case of overdosage, ammonia slip must be assumed.

Vorteilhafterweise wird nachdem der modellierte Ammoniak-Füllstand den nominalen Ammoniak-Füllstand erreicht hat und demnach die Unterdosierung beendet wird, eine Entprellzeit abgewartet, bevor der aktuelle Offset ermittelt wird. Der Ammoniak-Füllstand nimmt nicht gleichmäßig über den gesamten SCR-Katalysator verteilt ab, sondern beginnt in erster Linie an einem Abgaseintritt des SCR-Katalysators zu sinken. Aufgrund von Trägheit und einer Laufzeit des Gases durch den SCR-Katalysator tritt eine Verzögerung auf, bis sich der Ammoniak-Füllstand über den gesamten SCR-Katalysator hinweg verringert hat. Die Entprellzeit ist ausgebildet diese Verzögerung auszugleichen.Advantageously, after the modeled ammonia level has reached the nominal ammonia level and thus the underdosing is terminated, a debounce time is awaited before the current offset is determined. The ammonia level does not decrease evenly distributed over the entire SCR catalyst, but begins to sink primarily to an exhaust gas inlet of the SCR catalyst. Due to inertia and run time of the gas through the SCR catalyst, a delay occurs until the ammonia level has decreased throughout the entire SCR catalyst. The debounce time is designed to compensate for this delay.

Um das Risiko von Ammoniak-Schlupf zu verringern, können folgende Bedingungen zur Freigabe zumindest der Korrektur des Offsets, bevorzugt auch der Ermittlung des Offsets und noch bevorzugter auch der Entprellzeit, geprüft werden. Bei der ersten Bedingung wird eine Temperatur des SCR-Katalysators gemessen und ein daraus gebildeter Temperaturgradient mit einem ersten Schwellenwert verglichen. Wenn der Temperaturgradient des SCR-Katalysators oberhalb des ersten Schwellenwerts liegt, kann zumindest die Korrektur des Offsets, bevorzugt auch der Ermittlung des Offsets und besonders bevorzugt auch der Entprellzeit, gesperrt werden. Der Vergleich des Temperaturgradienten mit dem ersten Schwellenwert kann jederzeit, vorzugsweise permanent, bis zur Korrektur des Offsets durchgeführt werden. Die Speicherfähigkeit des SCR-Katalysators hängt von der Temperatur ab, sodass bei einer zu stark steigenden Temperatur die Gefahr besteht, dass Ammoniak-Schlupf während des Ermittelns des aktuellen Offsets auftritt.In order to reduce the risk of ammonia slip, the following conditions for releasing at least the correction of the offset, preferably also the determination of the offset and more preferably also the debounce time, can be checked. In the first condition, a temperature of the SCR catalyst is measured and a temperature gradient formed therefrom is compared with a first threshold value. When the temperature gradient of the SCR Catalyst is above the first threshold, at least the correction of the offset, preferably also the determination of the offset and more preferably also the debounce time, can be disabled. The comparison of the temperature gradient with the first threshold value can be carried out at any time, preferably permanently, until the offset is corrected. The storage capacity of the SCR catalyst depends on the temperature, so if the temperature rises too high, there is a risk that ammonia slip will occur during the determination of the current offset.

Bei der zweiten Bedingung kann während oder ggf. nachdem die Unterdosierung ausgeführt wird ein Gradient eines Ammoniak-Sensorssignals des Ammoniak-Sensors gebildet werden und der Gradient des Ammoniak-Sensorsignals mit einem zweiten Schwellenwert verglichen werden. Wenn Gradient des Ammoniak-Sensorsignals oberhalb des zweiten Schwellenwerts liegt, kann zumindest die Korrektur des Offsets, bevorzugt auch der Ermittlung des Offsets und besonders bevorzugt auch der Entprellzeit, gesperrt werden. Liegt ein zu großer Gradient des Ammoniak-Sensorsignals vor, kann während bzw. nach der Unterdosierung auf vorliegenden Ammoniak-Schlupf geschlossen werden, obwohl angenommen werden soll, dass bis nach dem Ermitteln des aktuellen Offsets kein Ammoniak-Schlupf vorliegt.In the second condition, a gradient of an ammonia sensor signal of the ammonia sensor may be formed during or, optionally, after the underdosing is carried out, and the gradient of the ammonia sensor signal may be compared with a second threshold value. If the gradient of the ammonia sensor signal is above the second threshold value, at least the correction of the offset, preferably also the determination of the offset and particularly preferably the debounce time, can be disabled. If there is too great a gradient of the ammonia sensor signal, it can be concluded during or after the underdosing of the present ammonia slip, although it should be assumed that there is no ammonia slip until the current offset has been determined.

Bei der dritten Bedingung kann nachdem die Unterdosierung beendet wurde, eine Integration eines Abgasmassestroms durchgeführt werden und der integrierte Abgasmassestrom mit einem dritten Schwellenwert verglichen werden. Wenn der integrierte Abgasmassestrom oberhalb des dritten Schwellenwerts liegt, kann zumindest die Korrektur des Offsets, bevorzugt auch der Ermittlung des Offsets und besonders bevorzugt auch der Entprellzeit, gesperrt werden. Liegt der integrierte Abgasmassestrom unterhalb des ersten Schwellenwert ist über diesen Zeitraum sichergestellt, dass durch die geringe Abgasmasse und die damit einhergehende Dosierung weiterhin kein Ammoniak-Schlupf zu erwarten ist. Darüber hinaus gibt dieser Zeitraum eine maximale Entprellzeit und ggf. Korrekturzeit vor.In the third condition, after the underdosing has been completed, integration of an exhaust mass flow may be performed and the integrated exhaust mass flow may be compared to a third threshold. If the integrated exhaust gas mass flow is above the third threshold value, at least the correction of the offset, preferably also the determination of the offset and particularly preferably also the debounce time, can be blocked. If the integrated exhaust gas mass flow is below the first threshold value, it is ensured over this period that no ammonia slip is to be expected due to the low exhaust gas mass and the associated dosage. In addition, this period specifies a maximum debounce time and if necessary correction time.

Zum Ermitteln des aktuellen Offsets kann insbesondere das Ammoniak-Sensorsignal über die Korrekturzeit gefiltert werden. Dies bietet den Vorteil, dass unerwünschte Artefakte für den aktuellen Offset entfernt werden. Der aktuelle Offset wird dann innerhalb der Korrekturzeit ermittelt.To determine the current offset, in particular the ammonia sensor signal can be filtered via the correction time. This has the advantage of removing unwanted artifacts for the current offset. The current offset is then determined within the correction time.

Vorteilhafterweise kann bei der Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors eine Gewichtungsfunktion eingesetzt werden. Die Gewichtungsfunktion wird mit der Differenz des aktuellen Offsets und des voraussichtlichen Offsets beispielsweise in Form einer Kurve bzw. ihrer Bedatung verrechnet. Auf diese Weise schlagen einzelne fehlerhafte Korrekturen des Offsets nicht unverhältnismäßig ins Gewicht, sodass der Offset durch diese nicht negativ beeinflusst wird.Advantageously, a weighting function can be used in the correction of the offset of the ammonia sensor. The weighting function is calculated with the difference between the current offset and the expected offset, for example in the form of a curve or its rating. In this way, individual erroneous corrections of the offset do not weigh disproportionately, so that the offset is not negatively influenced by them.

Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät durchgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens in einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.The computer program is set up to perform each step of the method, in particular when it is performed on a computing device or controller. It allows the implementation of the method in a conventional electronic control unit without having to make any structural changes. For this purpose it is stored on the machine-readable storage medium.

Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, die Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors durchzuführen.By loading the computer program on a conventional electronic control unit, the electronic control unit is obtained, which is adapted to perform the correction of the offset of the ammonia sensor.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

  • 1a zeigt ein Diagramm eines Ammoniak-Füllstands abhängig von der Temperatur für einen herkömmlichen SCR-Katalysator.
  • 1b zeigt ein Diagramm einer Stickoxid-Konvertierungsrate abhängig vom Ammoniak-Füllstand aus 1a des herkömmlichen SCR-Katalysators sowie einen Ammoniak-Schlupf.
  • 2 zeigt Diagramme eines modellierten Ammoniak-Füllstands, eines nominalen Ammoniak-Füllstands, der Temperatur und eines Signals eines Ammoniak-Sensors während fünf World Harmonized Transient Cycles (WHTC) über der Zeit, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 stellt in einem Ausschnitt III des Diagramms aus 2 den vierten WHTC detaillierter dar.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 5 stellt in einem weiteren Ausschnitt V des Diagramms aus 2 einen Übergangsbereich zwischen dem vierten und dem fünften WHTC dar, bei dem eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet wurde.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
  • 1a shows a graph of ammonia level depending on the temperature for a conventional SCR catalyst.
  • 1b shows a diagram of a nitrogen oxide conversion rate depending on the ammonia level 1a the conventional SCR catalyst and ammonia slip.
  • 2 Figure 11 shows plots of modeled ammonia level, nominal ammonia level, temperature, and ammonia sensor signal during five World Harmonized Transient Cycles (WHTC) versus time, according to an embodiment of the invention.
  • 3 shows in a section III of the diagram 2 the fourth WHTC in more detail.
  • 4 shows a flowchart of an embodiment of the method according to the invention.
  • 5 shows in another section V of the diagram 2 a transition region between the fourth and the fifth WHTC, in which an embodiment of the method according to the invention has been applied.

Ausführungsbeispiel der ErfindungEmbodiment of the invention

1a zeigt in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen einem Ammoniak-Füllstand FNH3 und der Temperatur T für einen herkömmlichen SCR-Katalysator. In dem Diagramm sind jeweils abhängig von der Temperatur T ein minimaler Ammoniak-Füllstand FNH3min, ein nominaler Ammoniak-Füllstand FNH3nom und ein maximaler Ammoniak-Füllstand FNH3max dargestellt. Unterschreitet der Ammoniak-Füllstand FNH3 den minimalen Ammoniak-Füllstand FNH3min, werden durch den SCR-Katalysator strömende Stickoxide nicht vollständig mittels der SCR umgewandelt. Überschreitet der Ammoniak-Füllstand FNH3 indes den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max, kommt es zu Ammoniak-Schlupf, was in 1b nochmals verdeutlicht wird. Es gilt daher bei der Regelung eines SCR-Systems den Ammoniak-Füllstand FNH3 zwischen dem maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max und dem minimalen Ammoniak-Füllstand FNH3min zu halten. Es ist eine markierte Temperatur T1 hervorgehoben, die im Ausführungsbeispiel in 1b verwendet wird. 1a shows in a diagram the relationship between an ammonia level FNH3 and the temperature T for a conventional SCR catalyst. In the diagram are respectively depending on the temperature T, a minimum ammonia level FNH3min, a nominal ammonia level FNH3nom and a maximum ammonia level FNH3max are shown. If the ammonia level FNH3 falls below the minimum ammonia level FNH3min, nitrogen oxides flowing through the SCR catalytic converter are not completely converted by the SCR. If, however, the ammonia level FNH3 exceeds the maximum ammonia level FNH3max, ammonia slip occurs, which in 1b is clarified again. Therefore, when controlling an SCR system, the ammonia level FNH3 should be kept between the maximum ammonia level FNH3max and the minimum ammonia level FNH3min. It is highlighted a marked temperature T 1 , which in the embodiment in 1b is used.

In 1b ist ein Diagramm einer Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv abhängig vom Ammoniak-Füllstand FNH3 für den herkömmlichen SCR-Katalysator bei der in 1a markierten Temperatur T1 gezeigt. Es gilt, umso höher der Ammoniak-Füllstand FNH3, desto größer die Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv, da für die SCR mehr Reaktionspartner zur Verfügung stehen. Auf der Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv ist mit steigender Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv ein Arbeitspunkt 10 für den nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom, ein Arbeitspunkt 11 für den minimalen Ammoniak-Füllstand FNH3min und ein Arbeitspunkt 12 für den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max zum Betreiben des SCR-Katalysators gekennzeichnet. Überschreitet der Ammoniak-Füllstand FNH3 den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max, wird der Ammoniak nicht mehr am SCR-Katalysator gespeichert.In 1b is a diagram of a nitrogen oxide conversion rate NOxKonv depending on the ammonia level FNH3 for the conventional SCR catalyst at the in 1a marked temperature T 1 shown. The higher the ammonia level FNH3, the higher the nitrogen oxide conversion rate NOxKonv, since more reactants are available for the SCR. At the nitrogen oxide conversion rate NOxKonv NOxKonv is an operating point with increasing nitrogen oxide conversion rate 10 for the nominal ammonia level FNH3nom, an operating point 11 for the minimum ammonia level FNH3min and an operating point 12 for the maximum ammonia level FNH3max for operating the SCR catalyst. If the ammonia level FNH3 exceeds the maximum ammonia level FNH3max, the ammonia is no longer stored on the SCR catalytic converter.

Eine den SCR-Katalysator passierende Ammoniakmasse 20, die dem Ammoniak-Schlupf entspricht, ist ebenfalls im Diagramm dargestellt. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv in diesem Bereich weiter ansteigt, sodass mehr Stickoxid mittels der SCR umgewandelt wird. Um gesetzliche Vorschriften einzuhalten wird der SCR-Katalysator besonders bei hohem Stickoxid-Ausstoß in einem Arbeitspunkt 13 über dem maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max betrieben, d.h. es findet eine Überdosierung statt. Die passierende Ammoniakmasse 20, d.h. der Ammoniak-Schlupf, muss jedoch unterhalb gesetzlich vorgeschriebener Grenzwerte bleiben. Infolgedessen muss das SCR-System so geregelt werden, dass eine möglichst hohe Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv bei gleichzeitig geringem Ammoniak-Schlupf oder mit anderen Worten ausgedrückt ein möglichst hoher Ammoniak-Füllstand FNH3 bei möglichst geringer passierender Ammoniakmasse 20 realisiert wird. Das in diesem Ausführungsbeispiel verwendete SCR-System wird, wenn nicht anders beschrieben, also insbesondere wenn bei einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht anders vorgesehen, bei Überdosierung des Reduktionsmittels betrieben. Darüber hinaus ist ein Arbeitspunkt 15 bei einer Unterdosierung 32, die nachfolgend verwendet wird, gekennzeichnet. Bei der Unterdosierung 32 wird weniger Reduktionsmittel als für den minimalen Ammoniak-Füllstand FNH3min benötigt eindosiert, sodass der Ammoniak-Füllstand FNH3 abnimmt.An ammonia mass passing through the SCR catalyst 20 , which corresponds to the ammonia slip, is also shown in the diagram. However, it can be seen that the nitrogen oxide conversion rate NOxKonv continues to increase in this range, so that more nitrogen oxide is converted by the SCR. In order to comply with legal regulations, the SCR catalytic converter becomes particularly at high nitrogen oxide emissions in one operating point 13 above the maximum ammonia level FNH3max operated, ie there is an overdose instead. The passing ammonia mass 20 , ie the ammonia slip, must, however, remain below legally prescribed limits. As a result, the SCR system must be controlled so that the highest possible nitrogen oxide conversion rate NOxKonv at the same time low ammonia slip or in other words expressed as high as possible ammonia FNH3 with the lowest possible passing ammonia mass 20 is realized. Unless otherwise stated, the SCR system used in this exemplary embodiment is operated in the case of overdosing of the reducing agent, in particular if not provided otherwise in a method step of the method according to the invention. In addition, it is an operating point 15 at an underdose 32 , which will be used subsequently. At the underdose 32 is metered less reducing agent than required for the minimum ammonia level FNH3min, so that the ammonia level FNH3 decreases.

In 2 sind fünf hintereinander ausgeführte World Harmonized Transient Cycles (WHTC) WHTC1 bis WHTC5 für den SCR-Katalysator in einem Diagramm über der Zeit t dargestellt. Die Speicherfähigkeit für Ammoniak des SCR-Katalysators ist in diesem Beispiel durch Alterungseffekte deutlich reduziert. Das Diagramm zeigt im oberen Teil eine Temperatur T des SCR-Katalysators, die zur besseren Verwendbarkeit gemittelt wurde, im mittleren Teil einen modellierten Ammoniak-Füllstand FNH3mod und den nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom und im unteren Teil ein Signal YNH3 eines Ammoniak-Sensors der stromabwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist. Der nominale Ammoniak-Füllstand FNH3nom folgt über die fünf WHTC1 bis WHTC5 hinweg im Wesentlichen antiproportional dem Verlauf der Temperatur T. Das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors liegt während des ersten WHTC1 in einem niedrigen Bereich. Aufgrund der verminderten Speicherfähigkeit des SCR-Katalysators wird die Dosiermenge durch eine Regelung erhöht, um ausreichend Stickoxid umzuwandeln. Dementsprechend erhöht sich das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors über die folgenden beiden WHTC2 und WHTC3, bis es im vierten WHTC4 so stark ansteigt, dass es eine Schwelle 21 für den Ammoniak-Schlupf überschreitet.In 2 five consecutively executed World Harmonized Transient Cycles (WHTC) WHTC1 to WHTC5 for the SCR catalyst are shown in a diagram over time t. The storage capacity for ammonia of the SCR catalyst is significantly reduced in this example by aging effects. The diagram shows in the upper part a temperature T of the SCR catalyst, which was averaged for better usability, in the middle part a modeled ammonia level FNH3mod and the nominal ammonia level FNH3nom and in the lower part a signal YNH3 of a downstream ammonia sensor of the SCR catalyst is arranged. The nominal ammonia level FNH3nom essentially follows the course of the temperature T. over the five WHTC1 to WHTC5. The signal YNH3 of the ammonia sensor is in a low range during the first WHTC1. Due to the reduced storage capacity of the SCR catalyst, the metered amount is increased by a control to convert sufficient nitrogen oxide. Accordingly, the signal YNH3 of the ammonia sensor increases over the following two WHTC2 and WHTC3 until it rises so high in the fourth WHTC4 that it becomes a threshold 21 for ammonia slip.

Ein mit III bezeichneter Ausschnitt der 2 stellt den vierten WHTC4 in 3 detaillierter dar, wobei die Darstellung des Diagramms der 3 jener in 2 entspricht. Wie hier deutlich zu sehen ist, überschreitet das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors die Schwelle 21 für den Ammoniak-Schlupf bei ca. 6800 Sekunden. Es sind diverse Verfahren zur Erkennung von Ammoniak-Schlupf bekannt, bei denen neben dem Überschreiten der Schwelle 21 zusätzlich eine Abgasmasse, die mindestens durch den SCR-Katalysator strömen muss, berücksichtigt wird. Daher wird der Ammoniak-Schlupf kurze Zeit nachdem das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors die Schwelle 21 überschritten hat bei ca. 6880 Senkungen erkannt. Zu diesem Zeitpunkt wird der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod auf den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max gesetzt und eine Unterdosierung ausgeführt, sodass der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod wieder sinkt. Am Ende des vierten WHTC4 und im fünften WHTC5 ist das Signal YNH3 annähernd auf null zurückgegangen.A section of III designated with the 2 sets the fourth WHTC4 in 3 in more detail, wherein the representation of the diagram of the 3 those in 2 equivalent. As can be seen clearly here, the signal YNH3 of the ammonia sensor exceeds the threshold 21 for the ammonia slip at about 6800 seconds. Various methods for detecting ammonia slip are known in which, in addition to exceeding the threshold 21 In addition, an exhaust gas mass, which must flow at least through the SCR catalyst, is taken into account. Therefore, the ammonia slip becomes the threshold a short time after the signal YNH3 of the ammonia sensor becomes the threshold 21 has exceeded detected at about 6880 subsidence. At this point, the modeled ammonia level FNH3mod is set to the maximum ammonia level FNH3max and an underdosage is carried out so that the modeled ammonia level FNH3mod drops again. At the end of the fourth WHTC4 and in the fifth WHTC5, the signal YNH3 has returned to approximately zero.

Allerdings zeigt sich auch, dass bereits zuvor Ammoniak am Ammoniak-Sensor vorhanden ist und zwar gleichermaßen bei hoher und niedriger Temperatur T des SCR-Katalysators. Als Resultat ist eine Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors auf Grundlage ausschließlich der Temperatur T nicht zielführend. However, it has also been shown that ammonia is already present on the ammonia sensor, namely at high and low temperature T of the SCR catalyst. As a result, correction of the offset of the ammonia sensor based on only the temperature T is not effective.

In 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors dargestellt. In einem ersten Schritt wird das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors aufgenommen 30. Aus dem Signal YNH3 wird, beispielsweise wie vorstehend beschrieben, eine Erkennung 31 des Ammoniak-Schlupfs 31 ausgeführt. Um den Ammoniak-Füllstand FNH3 wieder zu reduzieren, wird der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod auf den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max gesetzt 32. Dementsprechend findet im Anschluss die Unterdosierung 33 statt - wie in der Beschreibung zu 1b bereits ausgeführt - und der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod sinkt. Der daraus resultierende Verlauf des modellierten Ammoniak-Füllstand FNH3mod ist bereits in 2 und detaillierter in 3 dargestellt.In 4 a flowchart of an embodiment of the inventive method for correcting the offset of the ammonia sensor is shown. In a first step, the signal YNH3 of the ammonia sensor is recorded. The signal YNH3 becomes, for example, as described above, a recognition 31 of ammonia slip 31. In order to reduce the ammonia level FNH3 again, the modeled ammonia level FNH3mod is set to the maximum ammonia level FNH3max 32. Accordingly, the underdosage subsequently takes place 33 instead - as in the description too 1b already executed - and the modeled ammonia FNH3mod level drops. The resulting course of the modeled ammonia level FNH3mod is already in 2 and more detailed in 3 shown.

Ist der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod auf den nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom zurückgegangen, wird dies in einer Abfrage 34 geprüft und im Anschluss die Unterdosierung 33 beendet 35. Durch den niedrigen Ammoniak-Füllstand wird die Wahrscheinlichkeit für Ammoniak-Schlupf minimiert. Neben dieser Bedingung werden in diesem Ausführungsbeispiel drei weitere Bedingungen 40, 50 und 60 geprüft bevor das Verfahren durch eine Freigabe 36 fortgesetzt wird. Die Bedingungen 40, 50 und 60 beziehen sich auf Risikofaktoren für den Ammoniak-Schlupf, die es zu minimieren gilt.If the modeled ammonia level FNH3mod has fallen to the nominal ammonia level FNH3nom, this will be in a query 34 tested and then the underdosing 33 terminated 35. The low ammonia level minimizes the likelihood of ammonia slip. In addition to this condition, in this embodiment, three more conditions 40 . 50 and 60 checked before proceeding through a release 36. The conditions 40 . 50 and 60 refer to risk factors for ammonia slip, which should be minimized.

Die erste Bedingung 40 betrifft die Temperatur T des SCR-Katalysators. Während der Dauer des bisherigen Verfahrens wird eine Messung 41 der Temperatur T und eine Filterung 42 durch ein PT1-Filter, z.B. einem Tiefpassfilter, durchgeführt. Aus der gemessenen Temperatur T wird ein Temperaturgradient T berechnet 43. Liegt der Temperaturgradient T in einem ersten Vergleich 44 oberhalb eines ersten Schwellenwerts ST für die Temperatur T, wird das weitere Verfahren gesperrt 37. Andernfalls gilt die erste Bedingung 40 für die Freigabe 36 als erfüllt.The first condition 40 refers to the temperature T of the SCR catalyst. During the duration of the previous procedure, a measurement 41 the temperature T and a filtering 42 through a PT1 filter, eg a low-pass filter. From the measured temperature T, a temperature gradient T is calculated 43. If the temperature gradient T is in a first comparison 44 above a first threshold value S T for the temperature T, the further method is disabled 37. Otherwise, the first condition applies 40 for the release 36 as fulfilled.

Bei der zweiten Bedingung 50 wird, nachdem die Unterdosierung 33 stattfindet, das aufgenommene Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors durch eine Kombination aus DT1-Filter(n) und PT1-Filter(n) gefiltert 51 und daraus ein Gradient Y des Signals YNH3 berechnet 52. In einem zweiten Vergleich 53 wird der Gradient Y des Signals YNH3 mit einem zweiten Schwellenwert SY für das Signal YNH3 verglichen. Liegt der Gradient Y des Signals YNH3 oberhalb des zweiten Schwellenwerts SY, wird das weitere Verfahren gesperrt 37. Andernfalls gilt die zweite Bedingung 50 für die Freigabe 36 als erfüllt.At the second condition 50 will after the underdose 33 takes place, the received signal YNH3 of the ammonia sensor filtered by a combination of DT1 filter (s) and PT1 filter (s) 51 and calculates therefrom a gradient Y of the signal YNH3 52. In a second comparison 53 the gradient Y of the signal YNH3 is compared with a second threshold value S Y for the signal YNH3. If the gradient Y of the signal YNH3 is above the second threshold value S Y , the further method is disabled 37. Otherwise, the second condition applies 50 for the release 36 as fulfilled.

Wird in der Abfrage 33 bestätigt, dass der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod auf den nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom zurückgegangen ist, wird in der dritten Bedingung 60 eine durch den SCR-Katalysator geströmte Abgasmasse untersucht. Hierfür wird ein Abgasmassestrom qm zuerst aufgenommen 61 und anschließend eine Integration 62 durchgeführt. Der integrierte Abgasmassestrom ∫qm, der im Prinzip den Abgasmassestrom widerspiegelt, wird dann bei einem dritten Vergleich 63 mit einem dritten Schwellenwert Sm für den integrierten Abgasmassestrom ∫qm bzw. für die Abgasmasse verglichen. Liegt der integrierte Abgasmassestrom ∫qm oberhalb des dritten Schwellenwerts Sm, wird das weitere Verfahren gesperrt 37. Andernfalls gilt die dritte Bedingung 60 für die Freigabe 36 als erfüllt.Will in the query 33 confirms that the modeled ammonia level FNH3mod has decreased to the nominal ammonia level FNH3nom, is in the third condition 60 investigated exhaust gas mass flowed through the SCR catalyst. For this purpose, an exhaust gas mass flow q m is first recorded 61 and then an integration 62 carried out. The integrated exhaust gas mass flow ∫q m , which in principle reflects the exhaust gas mass flow, then becomes a third comparison 63 with a third threshold value S m for the integrated exhaust gas mass flow ∫q m or for the exhaust mass compared. If the integrated exhaust gas mass flow ∫q m above the third threshold value S m , the further procedure is blocked 37. Otherwise, the third condition applies 60 for the release 36 as fulfilled.

Sind in der Freigabe 36 alle Bedingungen 40, 50 und 60 erfüllt, wird davon ausgegangen, dass kein Ammoniak-Schlupf vorliegt. Im Anschluss wird eine Entprellzeit tE, in der sich der Ammoniak-Füllstand FNH3 über den gesamten SCR-Katalysator ausgleicht, abgewartet 70, bevor das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors durch ein PT1-Filter, z.B. durch einen Tiefpassfilter, über eine Korrekturzeit tK gefiltert 71 wird. In einem weiteren Schritt wird daraus dann ein aktueller Offset Oa für den Ammoniak-Sensor ermittelt 72. Zwischen dem aktuellen Offset Oa und einem vorläufigen Offset wird eine Differenz D gebildet 73. Der vorläufige Offset ist bei einem ersten Durchgang des erfindungsgemäßen Verfahrens ein für den verwendeten Sensor spezifischer Offset, der entweder vom Hersteller vorgegeben ist oder über ein Verfahren ermittelt bzw. eingelernt wird. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird beim ersten Durchgang des Verfahrens der aktuelle Offset Oa als vorläufiger Offset Ov gewählt, sodass im ersten Durchlauf die Differenz D, mit der der Offset korrigiert wird, null ergibt. Bei einer Wiederholung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein beim vorhergegangenen Durchlauf des Verfahrens korrigierter Offset Ok als vorläufiger Offset Ov gewählt. Über eine Gewichtungsfunktion 74, beispielsweise in Form einer Kurve bzw. deren Bedatung, wird die Differenz D so gewichtet, dass allzu große Abweichungen aufgrund eines fehlerhaft ermittelten aktuellen Offsets Oa gemildert werden, um den über eine lange Zeit hinweg korrigierten Offset Ok nicht negativ zu beeinflussen. Schließlich wird die Korrektur 75 des Offsets ausgeführt, indem die Differenz D auf den vorläufigen Offset Ov addiert wird, um so den korrigierten Offset Ok zu erhalten.Are in the release 36 all conditions 40 . 50 and 60 is satisfied, it is assumed that there is no ammonia slip. Subsequently, a debounce time t E , in which the ammonia level FNH3 compensates over the entire SCR catalyst, waited 70 before the signal YNH3 of the ammonia sensor by a PT1 filter, for example by a low-pass filter, over a correction time t K is filtered 71. In a further step, a current offset O a for the ammonia sensor is then determined 72. Between the current offset O a and a preliminary offset, a difference D is formed 73. The provisional offset is at a first pass of the inventive method for the sensor used specific offset, which is either specified by the manufacturer or determined by a method or taught. In a further embodiment, the current offset O a is selected as the provisional offset O v during the first pass of the method, so that the difference D with which the offset is corrected yields zero in the first pass. In a repetition of the method according to the invention, an offset O k corrected in the previous run of the method is selected as a provisional offset O v . About a weighting function 74 , For example, in the form of a curve or their Bedatung, the difference D is weighted so that too large deviations are mitigated due to an erroneously determined current offset O a , so as not to negatively affect the over a long time corrected offset O k . Finally, the correction 75 of the offset by adding the difference D to the preliminary offset O v so as to obtain the corrected offset O k .

5 stellt den in 2 mit V bezeichneten Ausschnitt des Diagramms dar, der einen für die Korrektur des Offsets relevanten Übergangsbereich zwischen dem vierten WHTC4 und dem fünften WHTC5 zeigt. In unteren Teil dieses Diagramms ist zusätzlich ein Signal YNOx eines stromabwärts des SCR-Katalysators angeordneten Stickoxid-Sensors eingezeichnet, der eine Querempfindlichkeit für Ammoniak aufweist. Analog zu 2 und 3 erfolgt das Erkennen 31 des Ammoniak-Schlupfs bei ca. 6880 Sekunden und der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod wird auf den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max gesetzt 32. Durch die ausgeführte Unterdosierung 33 sinkt der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod ab, bis er bei ca. 7070 Sekunden wieder auf dem nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom zurückgegangen ist. Aufgrund von Trägheit und einer Laufzeit des Abgases durch den SCR-Katalysator nimmt das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors verzögert ab. Das Signal YNOx des Stickoxid-Sensors steigt im Bereich 7150 Sekunden nochmals stark an, bevor es schließlich ebenfalls verzögert abfällt. Die hier gekennzeichnete Entprellzeit tE erstreckt sich vom Zeitpunkt, an dem der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod wieder auf dem nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom zurückgegangen ist, bei ca. 7070 Sekunden bis zum Zeitpunkt, an dem das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors auf null gefallen ist, bei ca. 7240 Sekunden. Der Stickoxid-Sensor nimmt weiterhin geringe Konzentrationen von Stickoxid auf, welches nicht durch den SCR-Katalysator umgewandelt wurde, sodass dessen Signal YNOx nicht auf null abfällt. Ab dem letztgenannten Zeitpunkt wird davon ausgegangen, dass zumindest über die Korrekturzeit tK, die sich hier bis ca. 7320 Sekunden erstreckt, kein Ammoniak-Schlupf vorhanden ist. Dementsprechend erfolgen während der Korrekturzeit tK das Ermitteln 72 des aktuellen Offsets Oa und die Korrektur 75 des Offsets. 5 puts the in 2 V is a section of the diagram, which shows a transition range between the fourth WHTC4 and the fifth WHTC5 that is relevant for the correction of the offset. In the lower part of this diagram, in addition, a signal YNOx of a nitrogen oxide sensor arranged downstream of the SCR catalytic converter is shown, which has a cross-sensitivity to ammonia. Analogous to 2 and 3 the recognition takes place 31 of the ammonia slip at approx. 6880 seconds and the modeled ammonia level FNH3mod is set to the maximum ammonia level FNH3max 32. By the executed underdosage 33 The modeled ammonia level FNH3mod drops until it has returned to the nominal ammonia level FNH3nom at approx. 7070 seconds. Due to inertia and a running time of the exhaust gas through the SCR catalyst, the signal YNH3 of the ammonia sensor decreases in a delayed manner. The signal YNOx of the nitrogen oxide sensor rises in the range 7150 Seconds again strongly, before it finally decays also delayed. The debounce time t E indicated here extends from the time at which the modeled ammonia fill level FNH3mod has returned to the nominal ammonia fill level FNH3nom at approximately 7070 seconds until the time when the signal YNH3 of the ammonia sensor reaches zero fell, at about 7240 seconds. The nitrogen oxide sensor continues to receive low concentrations of nitrogen oxide that has not been converted by the SCR catalyst so that its YNOx signal does not drop to zero. From the latter point in time, it is assumed that no ammonia slip is present at least over the correction time t K , which extends here up to approximately 7320 seconds. Accordingly, the determination takes place during the correction time t K 72 the current offset O a and the offset offset 75.

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Claims (13)

Verfahren zur Korrektur (75) eines Offsets eines Ammoniak-Sensors, der in einem SCR-System stromabwärts zumindest eines SCR-Katalysators angeordnet ist, umfassend die folgenden Schritte: I. Erkennen (31) von Ammoniak-Schlupf mittels des Ammoniak-Sensors; II. Setzen (32) eines modellierten Ammoniak-Füllstands (FNH3mod) auf einen maximalen Ammoniak-Füllstand (FNH3max); III. Ausführen einer Unterdosierung (33) eines Reduktionsmittels für das SCR-System; IV. Beenden (35) der Unterdosierung (33), wenn der modellierte Ammoniak-Füllstand (FNH3mod) auf einen nominalen Ammoniak-Füllstand (FNH3nom) zurückgegangen ist; V. Ermitteln (72) eines aktuellen Offsets (Oa); und VI. Korrektur (75) des Offsets mittels einer Differenz (D) zwischen dem aktuellen Offset (Oa) und einem voraussichtlichen Offset (Ov).A method of correcting (75) an offset of an ammonia sensor disposed in an SCR system downstream of at least one SCR catalyst, comprising the steps of: I. detecting (31) ammonia slip by means of the ammonia sensor; II. Setting (32) a modeled ammonia level (FNH3mod) to a maximum ammonia level (FNH3max); III. Performing an underdosing (33) of a reductant for the SCR system; IV. Ending (35) the underdosing (33) when the modeled ammonia level (FNH3mod) has returned to a nominal ammonia level (FNH3nom); V. determining (72) a current offset (O a ); and VI. Correcting (75) the offset by means of a difference (D) between the current offset (O a ) and an expected offset (O v ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das SCR-System, wenn keine Unterdosierung (33) ausgeführt wird, zumindest zeitweise mit einer schwachen Überdosierung des Reduktionsmittels betrieben wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the SCR system, if no underdosing (33) is carried out, at least temporarily operated with a weak overdose of the reducing agent. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt IV und vor Verfahrensschritt V eine Entprellzeit (tE) abgewartet (70) wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that after step IV and before step V a debounce time (t E ) is awaited (70). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich folgende Schritte ausgeführt werden: - Messen (41) einer Temperatur (T) des SCR-Katalysators; - Bilden (43) eines Temperaturgradienten (T) des SCR-Katalysators; - Vergleichen (44) des Temperaturgradienten (T) des SCR-Katalysators mit einem ersten Schwellenwert (ST); und - Sperren (37) zumindest des Verfahrensschritts VI, wenn der Temperaturgradient (T) des SCR-Katalysators oberhalb des ersten Schwellenwerts (ST) liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in addition the following steps are carried out: - measuring (41) a temperature (T) of the SCR catalyst; - forming (43) a temperature gradient (T) of the SCR catalyst; Comparing (44) the temperature gradient (T) of the SCR catalyst with a first threshold value (S T ); and - blocking (37) at least the method step VI when the temperature gradient (T) of the SCR catalyst is above the first threshold value (S T ). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt III zusätzlich folgende Schritte ausgeführt werden: - Bilden (52) eines Gradienten (Ẏ) eines Signals YNH3 des Ammoniak-Sensors; - Vergleichen (53) des Gradienten (Ẏ) des Signals YNH3 mit einem zweiten Schwellenwert (SY); und - Sperren (37) zumindest des Verfahrensschritts VI, wenn der Gradient (Y) des Signals YNH3 oberhalb des zweiten Schwellenwerts liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after method step III additionally the following steps are carried out: - forming (52) a gradient (Ẏ) of a signal YNH3 of the ammonia sensor; Comparing (53) the gradient (Ẏ) of the signal YNH3 with a second threshold value (S Y ); and - blocking (37) at least the method step VI when the gradient (Y) of the signal YNH3 is above the second threshold value. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt IV folgende Schritte ausgeführt werden: - Integration (62) eines Abgasmassestroms (qm); - Vergleichen (63) des integrierten Abgasmassestroms (∫qm ) mit einem dritten Schwellenwert (Sm); und - Sperren (37) zumindest des Verfahrensschritts VI, wenn der integrierte Abgasmassestrom (∫qm) oberhalb des dritten Schwellenwerts (Sm) liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the following steps are carried out after method step IV: - integration (62) of an exhaust gas mass flow (q m ); - comparing (63) the integrated exhaust mass flow (∫q m ) with a third threshold (S m ); and - blocking (37) at least the method step VI when the integrated exhaust gas mass flow (∫q m ) is above the third threshold value (S m ). Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Verfahrensschritts VI gesperrt (37) wird, ebenso der Verfahrensschritt V gesperrt (37) wird.Method according to one of Claims 4 . 5 or 6 , characterized in that when the method step VI is disabled (37), also the method step V is disabled (37). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln (72) des aktuellen Offsets ein Signal (YNH3) des Ammoniak-Sensors über eine festgelegte Korrekturzeit (tK) gefiltert (71) wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for determining (72) of the current offset a signal (YNH3) of the ammonia sensor over a fixed correction time (t K ) is filtered (71). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur (75) des Offsets des Ammoniak-Sensors mittels einer Gewichtungsfunktion (74) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the correction (75) of the offset of the ammonia sensor by means of a weighting function (74). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Wiederholungen des Verfahrens ein korrigierter Offset (Ok) als voraussichtlicher Offset (Ov) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in repetitions of the method, a corrected offset (O k ) is used as the prospective offset (O v ). Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.Computer program, which is set up, each step of the procedure according to one of Claims 1 to 10 perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program is based Claim 11 is stored. Elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 die Korrektur (75) des Offsets des Ammoniak-Sensors durchzuführen.Electronic control unit, which is adapted to operate by means of a method according to one of Claims 1 to 10 to perform the correction (75) of the offset of the ammonia sensor.
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