DE102018107339A1 - Verfahren und systeme zur abgaskatalysatordiagnose - Google Patents

Verfahren und systeme zur abgaskatalysatordiagnose Download PDF

Info

Publication number
DE102018107339A1
DE102018107339A1 DE102018107339.9A DE102018107339A DE102018107339A1 DE 102018107339 A1 DE102018107339 A1 DE 102018107339A1 DE 102018107339 A DE102018107339 A DE 102018107339A DE 102018107339 A1 DE102018107339 A1 DE 102018107339A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust
temperature
engine
scr device
exhaust gas
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
DE102018107339.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Devesh Upadhyay
Michael Brendan Hopka
In Kwang Yoo
David John Kubinski
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.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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 Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102018107339A1 publication Critical patent/DE102018107339A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust 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
    • F01N3/18—Exhaust 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
    • F01N3/20—Exhaust 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
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9431—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F01N11/005—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus the temperature or pressure being estimated, e.g. by means of a theoretical model
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3005—Details not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/24—Determining the presence or absence of an exhaust treating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/12—Other sensor principles, e.g. using electro conductivity of substrate or radio frequency
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1622—Catalyst reducing agent absorption capacity or consumption amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Detektieren eines fehlenden Abgaskatalysators auf Grundlage von Wasserabsorption und einer damit verbundenen exothermen Temperaturzunahme durch den Abgaskatalysator bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren Anzeigen, dass ein Abgaskatalysator fehlt als Reaktion darauf, dass ein geschätztes Abgastemperaturprofil von einem erwarteten Abgastemperaturprofil abweicht, beinhalten. Das geschätzte Abgastemperaturprofil kann auf der Abgastemperatur stromaufwärts und stromabwärts des Katalysators basiert sein.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Detektieren eines fehlenden Abgaskatalysators von einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors.
  • Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • Fahrzeuge können mit verschiedenen Abgasnachbehandlungsvorrichtungen ausgestattet sein, um die Freisetzung von Abgasemissionen in die Umgebung zu reduzieren. Zum Beispiel können Dreiwegekatalysatoren die Niveaus verschiedener Emissionen, einschließlich Kohlenstoffmonoxid und nicht verbrannter Kohlenwasserstoffe, reduzieren während Vorrichtungen zur selektiven Katalysatorreduktion (Selective Catalyst Reduction - SCR) verwendet werden können, um Niveaus von NOx-Emissionen zu reduzieren. Um sicherzustellen, dass die Nachbehandlungsvorrichtungen optimal funktionieren und Emissionskontrollstandards erfüllt werden, kann die Diagnose der SCR-Vorrichtung regelmäßig oder opportunistisch durchgeführt werden. Eine Rückkopplung von einem oder mehreren Abgassystemsensoren kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine SCR-Vorrichtung aufgrund von Herstellungsdefekten oder Lösen während der Fahrzeugbetriebe fehlt.
  • Es werden verschiedene Ansätze zum Durchführen einer Diagnose eines SCR-Systems bereitgestellt. In einem Beispiel, wie in US 8,186,146 , Jayachandran et al. gezeigt, wird das Messen der Abgastemperatur stromaufwärts und stromabwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung über Abgastemperatursensoren gezeigt. Eine Änderungsrate der Temperatur stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann mit einer Änderungsrate der Temperatur stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung verglichen werden. Aufgrund der thermischen Masse der Abgasnachbehandlungsvorrichtung, kann die Änderungsrate der Temperatur stromabwärts von der Abgasnachbehandlungsvorrichtung im Wesentlichen niedriger sein als die stromaufwärts der Vorrichtung. Demnach kann eine Beeinträchtigung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung angezeigt sein, wenn die stromaufwärtige Rate der Temperaturänderung und die stromabwärtige Rate der Temperaturänderung um weniger voneinander abweichen als ein vorbestimmter Betrag.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Nachteile im Zusammenhang mit dem vorstehend genannten Ansatz erkannt. Als ein Beispiel kann der Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, wie etwa der SCR-Vorrichtung, während bestimmter Motorbetriebsbedingungen zu einer Temperaturexothermie führen, wodurch die Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung zunimmt. In dem von Jayachandran et al. gezeigten Ansatz, können während Bedingungen, bei denen eine exotherme Reaktion in der SCR-Vorrichtung vorliegt, fehlerhafte Hinweise auf eine Abwesenheit der SCR-Vorrichtung auftreten, aufgrund dessen, dass die Temperatur stromabwärts des Katalysators höher als die Temperatur stromaufwärts des Katalysators ist. In einem anderen Ansatz kann zur SCR-Vorrichtungsdiagnose stromaufwärts der SCR-Vorrichtung Harnstoff eingespritzt werden und die NOx-Niveaus stromaufwärts der SCR-Vorrichtung können mit den NOx-Niveaus stromabwärts des SCR-Katalysators verglichen werden. Um jedoch eine zuverlässige Schätzung des Status der SCR-Vorrichtung bereitzustellen, kann es erforderlich sein, eine bedeutende Anzahl an Messwerten über einen langen Zeitraum des Motorbetriebs zu erfassen. Während einer niedrigen NOx-Last der SCR-Vorrichtung kann sich das Einspritzen von Harnstoff negativ auf die Emissionsqualität auswirken, wenn sie über den erforderlichen längeren Zeitraum durchgeführt wird.
  • In einem Beispiel können die zuvor beschriebenen Probleme durch ein Verfahren angegangen werden, das Folgendes umfasst: Anzeigen einer Abwesenheit eines Abgaskatalysators als Reaktion darauf, dass ein erfasstes Temperaturprofil stromabwärts des Abgaskatalysators von einem erwarteten Temperaturprofil abweicht, wobei das erwartete Temperaturprofil auf Wasserabsorption und einer damit verbundenen exothermen Temperaturzunahme durch den Abgaskatalysator basiert ist. Auf diese Weise kann ein fehlender Katalysator durch Vergleichen der Abgastemperatur stromabwärts des Abgaskatalysators mit einem erwarteten Temperaturprofil während einer Kaltstartbedingung durch Nutzung der Unterschiede bei der Katalysatorwasserabsorption zuverlässig angezeigt werden.
  • Als ein Beispiel können Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, wie etwa eine SCR-Vorrichtung, ein Zeolithbasierter Katalysator sein. Während Kaltstartbedingungen kann Wasser aus dem Abgas von der Zeolithschicht der SCR-Vorrichtung absorbiert werden. Wasserabsorption durch Zeolith ist ein exothermer Vorgang, der zur Freisetzung von Wärme führt. Aufgrund des exothermen Vorgangs der Wasserabsorption an der SCR-Vorrichtung kann die stromabwärts der SCR-Vorrichtung erfasste Abgastemperatur bedeutend höher als die stromaufwärts des Katalysators erfasste Abgastemperatur sein. Durch Nutzung dieses Attributs kann die Anwesenheit einer SCR-Vorrichtung direkt nach einem Motorkaltstart bestätigt werden, wenn die Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung höher als die Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung ist. Wenn die SCR-Vorrichtung fehlt, kann das Zeolith nicht dazu fähig sein, Wasser aus dem Abgas zu absorbieren, und die Temperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung kann im Wesentlichen gleich wie oder niedriger als die Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung sein. Ferner kann die Abgastemperatur der SCR-Vorrichtung, nach der Motoraufwärmung, wenn Wasser aus dem Abgas aufgrund von Verdampfung entfernt wurde oder wenn das Zeolith in der SCR-Vorrichtung mit Wasser gesättigt ist, im Wesentlichen gleich wie oder niedriger als die Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung werden. Wenn bestätigt wurde, dass die SCR-Vorrichtung fehlt, kann ein Diagnosecode eingestellt werden und ferner können ein oder mehrere Motorbetriebsparameter wie etwa Kraftstoffzufuhrplan, Ladedruck, Drehmomentausgabe usw. in nachfolgenden Motorzyklen eingestellt werden.
  • Auf diese Weise kann die Abwesenheit der SCR-Vorrichtung durch opportunistisches Vergleichen der stromaufwärts eines Abgaskatalysator, wie etwa einer SCR-Vorrichtung, erfassten Abgastemperatur mit einer stromabwärts der SCR-Vorrichtung erfassten Abgastemperatur angezeigt werden. Der technische Effekt der Verwendung des exothermen Vorgangs der Wasserabsorption durch eine Zeolithschicht , die in der SCR-Vorrichtung vorhanden ist, während einer Kaltstartbedingungen besteht darin, dass ein vorhandenes Zeolith in der SCR-Vorrichtung erfolgreich zur fahrzeuginternen Detektion einer fehlenden SCR-Vorrichtung verwendet werden kann. Durch Einstellen der Motorbetriebsparameter als Reaktion auf das Detektieren eines fehlenden Katalysators kann die Einhaltung von Emissionsstandards erhalten werden bis die SCR-Vorrichtung wieder eingesetzt ist. Insgesamt können durch Detektieren einer fehlenden Abgasnachbehandlungsvorrichtung und anschließendes Einstellen von Motorbetriebsbedingungen die Emissionsqualität und die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Motorsystems, das eine Vorrichtung zur selektiven Katalysatorreduktion (Selective Catalyst Reduction - SCR), die an den Abgaskanal gekoppelt ist, beinhaltet.
    • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren veranschaulicht, das zum Detektieren einer fehlenden SCR-Vorrichtung umgesetzt werden kann.
    • 3 zeigt Beispielverläufe der Abgastemperatur stromaufwärts und stromabwärts der SCR-Vorrichtung auf Grundlage eines Sättigungsniveaus der SCR-Vorrichtung.
    • 4 zeigt eine beispielhafte Diagnose der SCR-Vorrichtung während Kaltstartbedingungen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Detektieren eines fehlende Abgaskatalysators während Kaltstartbedingungen. Ein beispielhaftes Motorsystem, das eine SCR-Vorrichtung umfasst, ist in 1 dargestellt. Eine Motorsteuerung kann dazu ausgelegt sein, eine Steuerroutine durchzuführen, wie etwa die Beispielroutine aus 2, um eine fehlende SCR-Vorrichtung auf Grundlage von thermischen Änderungen, die während der Wasserabsorption durch eine Zeolithschicht der SCR-Vorrichtung auftreten, zu detektieren. Beispielhafte Abgastemperaturprofile auf Grundlage von Wasserabsorption, die stromaufwärts und stromabwärts der SCR-Vorrichtung auf Grundlage von Wasserabsorption durch die SCR-Vorrichtung erfasst wurden, sind in 3 gezeigt. Eine beispielhafte Diagnose der SCR-Vorrichtung wird im Zusammenhang mit 4 erörtert.
  • 1 zeigt schematisch Aspekte eines beispielhaften Motorsystems 100, das einen Motor 10 beinhaltet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Motor 10 ein aufgeladener Motor, der an einen Turbolader 13 gekoppelt ist, der einen Verdichter 114 beinhaltet, der durch eine Turbine 116 angetrieben wird. Insbesondere wird Frischluft entlang des Ansaugkanals 42 über den Luftreiniger 112 in den Motor 10 eingespeist und strömt zu dem Verdichter 114. Der Verdichter kann ein beliebiger geeigneter Ansaugluftverdichter, wie etwa ein von einem Motor angetriebener oder von einer Antriebswelle angetriebener Turboladerverdichter, sein. In dem Motorsystem 10 ist der Verdichter ein Turboladerverdichter, der mechanisch über eine Welle 19 an die Turbine 116 gekoppelt ist, wobei die Turbine 116 durch expandierende Motorabgase angetrieben wird.
  • Wie in 1 gezeigt, ist der Verdichter 114 durch den Ladeluftkühler (Charge-Air Cooler - CAC) 17 an das Drosselventil 20 gekoppelt. Das Drosselventil 20 ist an den Motoransaugkrümmer 22 gekoppelt. Aus dem Verdichter strömt die verdichtete Luftfüllung durch den Ladeluftkühler 17 und das Drosselventil zu dem Ansaugkrümmer. In der in 1 gezeigten Ausführungsform wird der Druck der Luftfüllung innerhalb des Ansaugkrümmers durch den Krümmerluftdruck(Manifold Air Pressure - MAP)-Sensor 124 erfasst.
  • Ein oder mehrere Sensoren können an einen Einlass des Verdichters 114 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann ein Temperatursensor 55 zum Schätzen einer Verdichtereinlasstemperatur an den Einlass gekoppelt sein, und ein Drucksensor 56 kann zum Schätzen eines Verdichtereinlassdrucks an den Einlass gekoppelt sein. Als ein weiteres Beispiel kann ein Feuchtigkeitssensor 57 zum Schätzen einer Feuchtigkeit einer in den Verdichter eintretenden Luftladung an den Einlass gekoppelt sein. Wiederum andere Sensoren können zum Beispiel Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren usw. beinhalten. In anderen Beispielen können eine oder mehrere der Verdichtereinlassbedingungen (wie etwa Feuchtigkeit, Temperatur, Druck usw.) auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen abgeleitet werden. Des Weiteren können die Sensoren, wenn eine Abgasrückführung (AGR) aktiviert ist, eine Temperatur, einen Druck, eine Feuchtigkeit und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luftladungsgemisches, einschließlich Frischluft und Restabgase, die an dem Verdichtereinlass aufgenommen wurden, schätzen.
  • Ein Wastegate-Betätigungselement 92 kann zum Öffnen betätigt werden, um zumindest einen Teil des Abgasdrucks von stromaufwärts der Turbine über das Wastegate 90 zu einer Stelle stromabwärts der Turbine abzulassen. Durch Reduzieren des Abgasdrucks stromaufwärts der Turbine kann die Turbinendrehzahl reduziert werden, zur Aufladungssteuerung und/oder um Verdichterpumpen zu reduzieren.
  • Der Ansaugkrümmer 22 ist durch eine Reihe von Einlassventilen (nicht gezeigt) an eine Reihe von Brennkammern 30 gekoppelt. Die Brennkammern sind ferner über eine Reihe von Auslassventilen (nicht gezeigt) an den Abgaskrümmer 36 gekoppelt. In der dargestellten Ausführungsform ist ein einzelner Abgaskrümmer 36 gezeigt. In anderen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer jedoch eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten beinhalten. Konfigurationen, die eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten aufweisen, können ermöglichen, dass Abwasser aus unterschiedlichen Brennkammern an unterschiedliche Stellen im Motorsystem geleitet wird.
  • In einer Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile elektronisch betätigt oder gesteuert werden. In einer anderen Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile über Nocken betätigt oder gesteuert werden. Unabhängig davon, ob eine elektronische Betätigung oder eine Betätigung über Nocken vorliegt, kann die zeitliche Abstimmung des Öffnens und Schließens der Auslass- und Einlassventile wie für die gewünschte Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung erforderlich eingestellt werden.
  • Den Brennkammern 30 können über die Einspritzung 66 ein oder mehrere Kraftstoffe wie etwa Benzin, Alkohol-Kraftstoff-Gemische, Diesel, Biodiesel, verdichtetes Erdgas etc. zugeführt werden. Der Kraftstoff kann den Brennkammern über Direkteinspritzung, Saugrohreinspritzung, Drosselventilkörpereinspritzung oder eine Kombination davon zugeführt werden. In den Brennkammern kann die Verbrennung über Fremdzündung und/oder Kompressionszündung gestartet werden.
  • Wie in 1 dargestellt, wird Abgas zum Antreiben der Turbine 116 aus einem oder mehreren Abgaskrümmerabschnitten zu der Turbine geleitet. Der kombinierte Strom aus der Turbine und dem Wastegate strömt dann durch einen Abgasnachbehandlungskatalysator 170. Einer oder mehrere Abgaskatalysatoren 170 können dazu ausgelegt sein, den Abgasstrom katalytisch aufzuarbeiten und dadurch eine Menge von einer oder mehreren Substanzen in dem Abgasstrom zu reduzieren. Zum Beispiel kann der Katalysator 170 eine Vorrichtung zur selektiven Katalysatorreduktion (Selective Catalyst Reduction - SCR) sein, die dazu ausgelegt ist, das NOx-Verhältnis zu ändern oder NOx mithilfe eines Reduktionsmittels, wie etwa Ammoniak- oder Harnstoff, die zu dem Abgas über die Einspritzvorrichtung 135 hinzugefügt werden, selektiv zu reduzieren. Die SCR-Vorrichtung kann ein Substrat umfassen, wie etwa Zeolith, das Wasser aus dem hindurchströmenden Abgas zu absorbieren. Ein erster Abgastemperatursensor 128 kann an den Abgaskanal 104 stromaufwärts der SCR-Vorrichtung 170 gekoppelt sein. Ein zweiter Abgastemperatursensor 129 kann an den Abgaskanal 104 stromabwärts der SCR-Vorrichtung 170 gekoppelt sein. Des Weiteren kann eine erste koaxiale Funkfrequenz(Radio Frequency - RF)-Zuführsonde 175 an ein erstes Ende der SCR-Vorrichtung 170 proximal zu der Turbine 116 gekoppelt sein und eine zweite koaxiale RF-Zuführsonde 176 kann an ein zweites Ende der SCR-Vorrichtung 170 proximal zu dem Endrohr 105 gekoppelt sein. Die RF-Zuführsonden können dazu ausgelegt sein, ein in der SCR-Vorrichtung 170 gespeichertes Ammoniakniveau zu messen.
  • Die SCR-Vorrichtung 170 kann während Motorkaltstartbedingungen opportunistisch diagnostiziert werden, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung fehlt. Die SCR-Vorrichtung 170 kann aufgrund eines Herstellungsdefekts während der Fahrzeugmontage oder aufgrund dessen, dass die Vorrichtung während des Betriebs oder der Handhabung gelöst wird, fehlen. Eine SCR-Vorrichtung 170 kann als fehlend angezeigt werden, wenn ein geschätztes Abgastemperaturprofil stromabwärts der SCR-Vorrichtung 170 (das über einen zweiten Abgastemperatursensor 129 geschätzt wird) von einem erwarteten Abgastemperaturprofil stromabwärts der SCR-Vorrichtung 170 abweicht. Das erwartete Temperaturprofil während des Kaltstarts beinhaltet eine Zunahme der Abgastemperatur, die stromabwärts der SCR-Vorrichtung 170 erfasst wird, in Bezug auf eine Abgastemperatur, die stromaufwärts der SCR-Vorrichtung 170 für eine Schwellendauer (Zeit) erfasst wird, direkt nach dem Motorstart und dann nach der Schwellendauer, eine Verringerung der Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung in Bezug auf eine Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung. Wenn eine SCR-Vorrichtung anwesend ist (nicht fehlt), wird aufgrund eines exothermen Effekts der Wasserabsorption durch das im Fahrzeug vorhandene Zeolith erwartet, dass die Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung in Bezug auf die Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung zunimmt. Nach der Schwellendauer kann das Zeolith in der SCR-Vorrichtung mit Feuchtigkeit gesättigt sein und kann nicht dazu fähig sein, weiterhin Wasser zu absorbieren, wodurch sich der exotherme Vorgang reduziert. Außerdem kann das Wasser in dem Abgaskanal verdampfen, wenn die Motortemperatur zunimmt, und der exotherme Wasserabsorptionsvorgang kann nicht mehr stattfinden. Die Schwellendauer kann auf jeder aus einer Umgebungsfeuchtigkeit und einer Motortemperatur basiert sein, wobei die Schwellendauer zunimmt, wenn allein oder zusammen die Umgebungsfeuchtigkeit zunimmt und die Motortemperatur abnimmt, und die Schwellendauer abnimmt, wenn allein oder zusammen die Umgebungstemperatur abnimmt und die Motortemperatur zunimmt. Außerdem kann die Schwellendauer auf einem Wassergehalt der Zeolithschicht in Bezug auf ein Sättigungsniveau der Zeolithschicht basiert sein, wobei die Schwellendauer mit einer Zunahme des Wassergehalts der Zeolithschicht abnimmt. Demzufolge kann das Detektieren der fehlenden SCR-Vorrichtung innerhalb jedem aus einer Schwellen-Fahrstrecke direkt nach einem Motorkaltstart und einer Schwellenanzahl an Motorzyklen, die auf einen ersten Zyklus direkt nach einem Kaltstart folgen, ausgeführt werden. Als Reaktion auf eine Bestätigung einer fehlenden SCR-Vorrichtung kann ein Diagnosecode eingestellt werden und einer oder mehrere Motorbetriebsparameter können eingestellt werden, auf Grundlage von Maßnahmen zur Leistungsreduzierung, wie von Regulierungsbehörden gefordert, um die Emissionsqualität zu verbessern. In einem Beispiel kann eine Motorlast auf unter eine Motorschwellenlast begrenzt werden indem eine Öffnung einer Ansaugdrossel reduziert wird. In einem anderen Beispiel kann der Kraftstoffzufuhrplan für nachfolgende Motorzyklen (nach dem Detektieren der fehlenden SCR-Vorrichtung) eingestellt werden, indem die Impulsbreite des während jedes nachfolgenden Motorzyklus zugeführten Kraftstoffs für eine Anzahl an Motorzyklen reduziert wird. Ferner kann beim Detektieren einer fehlenden SCR-Vorrichtung die Lieferung von Reduktionsmittel an die SCR-Vorrichtung gestoppt werden.
  • Ferner können die RF-Sonden 175 und 176 verwendet werden, um die elektromagnetische Resonanz in dem Rohr, das die SCR-Vorrichtung 170 enthält, zu messen. Ein RF-Signal kann eines oder mehrere von der Amplitude der Energie, die mit der Resonanzfrequenz überragen wird, der Frequenz, mit der die elektromagnetische Resonanz auftritt, der Breite (der Frequenz) der Resonanzspitze und dem Verhältnis der Resonanzfrequenz zu der Resonanzfrequenzbreite umfassen. In einem Beispiel kann eine Änderung (wie etwa ein Abfall) des RF-Signals als Reaktion auf Wasserabsorption durch die Zeolithschicht in der SCR-Vorrichtung 170 beobachtet werden, wodurch die Anwesenheit einer SCR-Vorrichtung 170 bestätigt wird.
  • Außerdem kann ein Oxidationskatalysator oder ein Dreiwegekatalysator zum Oxidieren von Kohlenwasserstoff- und/oder Kohlenstoffmonoxidrückständen im Abgasstrom an den Abgaskanal 104 gekoppelt sein. Unterschiedliche Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung, die eine beliebige der erörterten Funktionalitäten aufweisen, können in Washcoats oder andernorts in den Abgasnachbehandlungsstufen entweder separat oder gemeinsam angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann ein regenerierbarer Rußfilter in den Abgasnachbehandlungsstufen inbegriffen sein, der dazu ausgelegt ist, Rußpartikel im Abgasstrom einzufangen und zu oxidieren.
  • Lambdasonden, die zum Bereitstellen einer Anzeige eines Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnisses geeignet sind, wie zum Beispiel lineare Lambdasonden oder UEGO-Sonden (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor, Breitband- oder Weitbereichslambdasonden), Zweizustands-Lambdasonden oder EGO-, HEGO-Sonden (beheizte EGO-Sonden), NOx-, HC- oder CO-Sensoren können ebenfalls an den Abgaskanal 104 gekoppelt sein.
  • Das behandelte Abgas von dem Katalysator 170 kann ganz oder teilweise über einen Hauptabgaskanal 104 in die Umgebung abgegeben werden, nachdem es durch einen Schalldämpfer 172 geleitet wurde. Ein Niederdruckabgasrückführungssystem(ND-AGR-System)-Kanal 180 kann Abgas aus dem Abgaskanal 104 (stromabwärts der Turbine 116) zu dem Ansaugkanal 42 (stromaufwärts des Verdichters 114) leiten. Das AGR-Ventil 52 kann geöffnet werden, um für eine gewünschte Verbrennungs- und Emissionsregulationsleistung eine kontrollierte Menge an Abgas zu dem Verdichtereinlass aufzunehmen. Das AGR-Ventil 52 kann als ein stufenlos verstellbares Ventil ausgelegt sein. In einem alternativen Beispiel kann das AGR-Ventil 52 jedoch als ein Auf-/Zu-Ventil konfiguriert sein. In weiteren Ausführungsformen kann das Motorsystem einen Hochdruck-AGR-Strömungsweg beinhalten, wobei Abgas von stromaufwärts von der Turbine 116 angesaugt und stromabwärts vom Verdichter 114 zu dem Motoransaugkrümmer rückgeführt wird.
  • Ein oder mehrere Sensoren können an den AGR-Kanal 180 gekoppelt sein, um Einzelheiten hinsichtlich der Zusammensetzung und der Bedingungen der AGR bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Temperatursensor bereitgestellt sein, um eine Temperatur der AGR zu bestimmen, kann ein Drucksensor bereitgestellt sein, um einen Druck der AGR zu bestimmen, kann ein Feuchtigkeitssensor bereitgestellt sein, um eine Feuchtigkeit oder einen Wassergehalt der AGR zu bestimmen, und kann ein Luft-Kraftstoff-VerhältnisSensor bereitgestellt sein, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der AGR zu schätzen. Alternativ können AGR-Bedingungen durch den einen oder die mehreren Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren 55-57 abgeleitet werden, die an den Verdichtereinlass gekoppelt sind. In einem Beispiel ist der Luft-Kraftstoff-VerhältnisSensor 57 eine Lambdasonde.
  • Das Motorsystem 100 kann ferner das Steuersystem 14 beinhalten. Es wird gezeigt, dass das Steuersystem 14 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (für die hierin verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Betätigungselementen 18 (für die hierin verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 die Abgastemperatursensoren 128 und 129, die Funkfrequenz(Radio Frequency - RF)Zuführsonden 175 und 176, den MAP-Sensor 124, den Abgastemperatursensor, den Abgasdrucksensor, den Verdichtereinlasstemperatursensor 55, den Verdichtereinlassdrucksensor 56, den Verdichtereinlassfeuchtigkeitssensor 57 und den AGR-Sensor beinhalten. Andere Sensoren, wie etwa zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und -Zusammensetzungssensoren, können an verschiedene Stellen im Motorsystem 100 gekoppelt sein. Die Betätigungselemente 81 können zum Beispiel eine Drossel 20, ein AGR-Ventil 52, ein Wastegate 92 und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 beinhalten. Das Steuersystem 14 kann eine Steuerung 12 beinhalten. Die Steuerung 12 kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und verschiedene Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes gemäß einem oder mehreren Abläufen auslösen.
  • Zum Beispiel kann die Abwesenheit der SCR-Vorrichtung 170 auf Grundlage einer Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung, wie über einen ersten Abgastemperatursensor 128 geschätzt, und einer Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung 170, wie über den zweiten Abgastemperatursensor 129 geschätzt, während Kaltstartbedingungen bestimmt werden. Eine Vielzahl von Motorbetätigungselementen (z. B. die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66) kann auf Grundlage einer Anzeige eines Fehlens der SCR-Vorrichtung 170 eingestellt werden. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung 12 auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen und AGR-Anforderungen das öffnende AGR-Ventil 52 regulieren, um eine gewünschte Menge an AGR aus dem Abgasumgehungskanal in den Motoransaugkrümmer anzusaugen.
  • Auf diese Weise ermöglicht das System aus 1 ein System für einen Motor, das Folgendes umfasst: ein Ansaugsystem; ein Abgassystem, das eine Vorrichtung zur selektiven Katalysatorreduktion (Selective Catalyst Reduction - SCR) beinhaltet, die ein Zeolithmaterial umfasst und an einen Abgaskanal gekoppelt ist, einen ersten Abgastemperatursensor, der stromaufwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, einen zweiten Abgastemperatursensor, der stromabwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, einen Turbolader, der eine Turbine beinhaltet, der an den Abgaskanal gekoppelt ist, einen von einer Turbine angetriebenen Verdichter, der an das Ansaugsystem gekoppelt ist, und ein Wastegate, das die Turbine umgeht, und eine Steuerung mit in nichtflüchtigem Speicher gespeicherter computerlesbarer Anweisungen für Folgendes: während einer Kaltstartbedingung, als Reaktion darauf, dass eine zweite Abgastemperatur, die über den zweiten Abgastemperatursensor geschätzt wird, gleich wie oder niedriger als eine erste Abgastemperatur, die über den ersten Abgastemperatursensor geschätzt wird, ist, Anzeigen, dass die SCR-Vorrichtung von dem Abgaskanal fehlt, und als Reaktion drauf, dass die zweite Abgastemperatur höher als die erste Abgastemperatur ist, Anzeigen, dass die SCR-Vorrichtung nicht fehlt.
  • 2 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 200, das zum Detektieren einer fehlenden Vorrichtung zur selektiven Katalysatorreduktion (Selective Catalyst Reduction - SCR), die wie in 1 gezeigt an den Abgaskanal gekoppelt ist, umgesetzt werden kann. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 200 und der übrigen hier beinhalteten Verfahren können durch eine Steuerung auf Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motorbetätigungselemente des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Bei 202 beinhaltet die Routine Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Bewertete Bedingungen können zum Beispiel Motortemperatur, Motorlast, Fahrerdrehmomentbedarf, Motordrehzahl, Drosselposition, Abgasdruck, Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, Umgebungsbedingungen einschließlich Umgebungstemperatur, -druck und -feuchtigkeit, MAP, MAF, Aufladung usw. beinhalten.
  • Bei 204 beinhaltet die Routine das Bestimmen, ob der Fahrzeugmotor unter Kaltstartbedingungen betrieben wird. Eine Kaltstartbedingung kann bestätigt werden, wenn der Motor nach einem längeren Zeitraum von Motorinaktivität gestartet wird, wenn die Motortemperatur niedriger ist als ein Schwellenwert (wie etwa unterhalb einer Anspringtemperatur der Abgas-SCR-Vorrichtung) und während Umgebungstemperaturen unterhalb eines Schwellenwerts liegen. Eine Diagnose der SCR-Vorrichtung kann während Kaltstartbedingungen auf Grundlage von Wasserabsorption durch ein Zeolithmaterial, das in der SCR-Vorrichtung vorhanden ist, ausgeführt werden.
  • Wenn Motorkaltstartbedingungen nicht bestätigt sind, geht die Routine zu 206 über, und der Motorbetrieb kann ohne Initiieren der Diagnose der SCR-Vorrichtung fortgesetzt werden. Wenn der Motor nicht unter Kaltstartbedingungen betrieben wird, kann Wasser im Abgas verdampfen und eine Diagnose der SCR-Vorrichtung auf Grundlage ihrer Wasserabsorptionseigenschaften kann nicht effektiv ausgeführt werden. In einem Beispiel kann die Diagnose der SCR-Vorrichtung selbst nach Bestätigung, dass eine Kaltstartbedingung nicht vorliegt, als Reaktion auf eine Umgebungsfeuchtigkeitsbedingung über einem Schwellenwert initiiert werden. Wenn die Umgebungsfeuchtigkeit höher als ein Schwellenwert ist, kann selbst bei hohen Motortemperaturen Wasser im Abgaskanal vorhanden sein und eine Diagnose der SCR-Vorrichtung kann auf Grundlage der Effekte von Wasserabsorption durch das in der SCR-Vorrichtung vorhandene Zeolith ausgeführt werden. Während solcher Feuchtigkeitsbedingung über einem Schwellenwert kann die Routine, selbst wenn eine Kaltstartbedingung nicht bestätigt ist, zu Schritt 208 übergehen, um zu detektieren, ob die SCR-Vorrichtung fehlt.
  • Wenn Motorkaltstartbedingungen bestätigt sind, kann bei 208 eine erste Abgastemperatur (T1) stromaufwärts der SCR-Vorrichtung auf Grundlage von Eingängen von einem ersten Abgastemperatursensor (wie etwa Sensor 128 in 1), der stromaufwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, geschätzt werden und eine zweite Abgastemperatur (T2) stromabwärts der SCR-Vorrichtung kann auf Grundlage von Eingängen von einem zweiten Abgastemperatursensor (wie etwa Sensor 129 in 1), der stromabwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, geschätzt werden. Die erste Abgastemperatur T1 stellt die Temperatur von Abgas, das Wasser enthält, bevor es in die SCR-Vorrichtung eintritt dar. Die zweite Abgastemperatur T2 stellt die Temperatur von Abgas, nachdem Wasser durch das Zeolith der SCR-Vorrichtung absorbiert wurde dar. Die Absorption von Wasser durch das Zeolith ist ein exothermer Vorgang und kann zu einer bedeutenden Zunahme der Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung führen. Während des Betriebs der SCR-Vorrichtung kann ein Reduziermittel, wie etwa Harnstoff, stromaufwärts der SCR-Vorrichtung in das Abgas eingespritzt werden, um die Umwandlung von NOx zu erleichtern. Während Kaltstartbedingungen, wenn die Abgastemperatur stromaufwärts und stromabwärts der SCR-Vorrichtung gemessen wird, kann ein Einspritzen des Reduziermittels jedoch ausgesetzt werden. Demnach kann das Hinzufügen des Reduziermittels während der Erzeugung der Exothermie, die durch Wasserabsorption verursacht wird, gestoppt werden.
  • Bei 210 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die Differenz zwischen der zweiten Abgastemperatur T2 und der ersten Abgastemperatur T1 größer als oder gleich wie eine Schwellentemperaturdifferenz ist. Die Schwellentemperaturdifferenz kann der Differenz der Temperatur des Abgases stromaufwärts der SCR-Vorrichtung und stromabwärts der SCR-Vorrichtung, die durch den exothermen Vorgang der Wasserabsorption an der SCR-Vorrichtung verursacht wird, entsprechen. Zusätzlich zum Vergleichen der Differenz zwischen der zweiten Abgastemperatur T2 und der ersten Abgastemperatur T1 mit der Schwellentemperaturdifferenz kann in einem Beispiel eine Änderungsrate der zweiten Abgastemperatur T2 mit einer Schwellenrate verglichen werden. In einem anderen Beispiel kann das Profil der zweiten Abgastemperatur T2 mit einem erwarteten (gespeicherten) Temperaturprofil verglichen werden. In noch einem anderen Beispiel kann ein Verhältnis der zweiten Abgastemperatur T2 zu der ersten Abgastemperatur T1 mit einem Schwellenverhältnis verglichen werden. Wenn bestimmt wird, dass die Differenz zwischen der zweiten Abgastemperatur T2 und der ersten Abgastemperatur T1 größer als oder gleich wie der Schwellenwert ist, kann bei 212 bestätigt werden, dass der Katalysator nicht fehlt. Weiterhin, wenn die Änderungsrate der zweiten Abgastemperatur T2 höher als die Schwellenrate ist, das Profil der zweiten Abgastemperatur T2 im Wesentlichen gleich wie ein erwartetes (gespeichertes) Temperaturprofil ist und das Verhältnis der zweiten Abgastemperatur T2 zu der ersten Abgastemperatur T1 höher als das Schwellenverhältnis ist, kann bestätigt werden, dass der Katalysator nicht fehlt. Auf diese Weise kann während einer Kaltstartbedingung die Anwesenheit des Abgaskatalysators als Reaktion darauf, dass jede der Differenz zwischen der ersten erfassten Abgastemperatur stromaufwärts des Abgaskatalysators und der zweiten erfassten Abgastemperatur stromabwärts des Abgaskatalysators niedriger als die Schwellentemperaturdifferenz ist, angezeigt werden. Die Anwesenheit des Abgaskatalysators kann ferner während einer Motorkühlmitteltemperatur unter einem Schwellenwert und/oder während Umgebungsfeuchtigkeitsbedingungen unter einem Schwellenwert angezeigt werden.
  • Wenn der Wassergehalt des Zeoliths zunimmt, nimmt die Fähigkeit zur weiteren Wasserabsorption ab und die Temperaturdifferenz zwischen der ersten Abgastemperatur T1 und der zweiten Abgastemperatur T2 kann abnehmen. Wenn das Zeolith mit Wasser gesättigt ist oder wenn das Wasser im Abgas aufgrund der Motoraufwärmung verdampft ist, kann die erste Abgastemperatur T1 im Wesentlichen gleich wie die zweite Abgastemperatur T2 werden. In einem Beispiel, kann die zweite Abgastemperatur T2, wenn keine weitere Wasserabsorption mehr stattfindet, niedriger als die erste Abgastemperatur T1 sein, da die Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung aufgrund der thermischen Masse der SCR-Vorrichtung abfallen kann. Die erste und zweite erfasste Abgastemperatur können selektiv während einer ersten Anzahl an Motorzyklen direkt nach dem Motorstart aus dem Ruhezustand gemessen werden. Außerdem kann das Detektieren einer fehlenden SCR-Vorrichtung während einer Schwellendauer direkt nach einem Motorkaltstart oder während einer ersten Anzahl an Motorzyklen nach einem Motorkaltstart ausgeführt werden, sodass das Zeolithmaterial nicht mit Feuchtigkeit gesättigt ist oder die Feuchtigkeit in dem Abgaskanal nicht aufgrund der erhöhten Motortemperatur verdampft ist. Auf diese Weise kann das Detektieren des fehlenden Katalysators während vorbestimmter Bedingungen ausgeführt werden, einschließlich eines oder mehrerer der Folgenden: Temperatur des Katalysators, Zeit seit dem Start eines Motors, aus dem das Abgas erzeugt wird, Temperatur eines Motorkühlmittels oder Umgebungsfeuchtigkeit.
  • Wenn bei 210 angezeigt wird, dass die Differenz zwischen der zweiten Abgastemperatur T2 und der ersten Abgastemperatur T1 selbst während Kaltstartbedingungen niedriger als der Schwellenwert ist, kann bei 214 angezeigt werden, dass die SCR-Vorrichtung fehlt. Weiterhin, wenn die Änderungsrate der zweiten Abgastemperatur T2 niedriger als die Schwellenrate ist, das Profil der zweiten Abgastemperatur T2 im Wesentlichen von dem erwarteten (gespeicherten) Temperaturprofil abweicht und das Verhältnis der zweiten Abgastemperatur T2 zu der ersten Abgastemperatur T1 niedriger als das Schwellenverhältnis ist, kann bestätigt werden, dass der Katalysator fehlt. Die SCR-Vorrichtung kann aufgrund eines Herstellungsfehlers während der Fahrzeugmontage oder aufgrund dessen, dass die Vorrichtung vor Betrieben oder der Handhabung des Motors entkoppelt und aus ihrer beabsichtigten Position in dem Abgaskanal gelöst wurde fehlen. In einem Beispiel kann ein beeinträchtigter Katalysator, wie etwa eine SCR-Vorrichtung, die aufgrund einer Einwirkung aufgebrochen ist, durch Überwachen des exothermen Vorgangs der Wasserabsorption durch die Zeolithschicht der SCR-Vorrichtung detektiert werden. Die Abwesenheit der SCR-Vorrichtung kann durch Einstellen einer Kennzeichnung oder eines Diagnosecodes oder durch Aktivieren einer Fehlfunktionsanzeigeleuchte angezeigt werden, um den Fahrzeugführer zu informieren, dass der Katalysator fehlt und ersetzt werden muss.
  • Als Reaktion auf das Anzeigen einer fehlenden SCR-Vorrichtung kann die Steuerung bei 216 den Betrieb eines oder mehrerer Motorbetätigungselemente auf Grundlage von Maßnahmen zur Leistungsreduzierung, wie von Regulierungsbehörden gefordert, einstellen, um den Motorbetrieb einzustellen. Als ein Beispiel kann die Steuerung als Reaktion auf das Anzeigen einer fehlenden SCR-Vorrichtung für eine zweite Anzahl an Motorzyklen, die auf die erste Anzahl an Motorzyklen folgt. den Kraftstoffzufuhrplan einstellen, eine Motorlast begrenzen (z. B. durch Reduzieren einer Öffnung einer Ansaugdrossel), eine Motordrehmomentausgabe begrenzen, und/oder den Ladedruck reduzieren (z. B. durch Öffnen eines Wastegates, das an die Abgasturbine gekoppelt ist, oder eines Umgehungsventils, das an einen Ansaugverdichter gekoppelt ist). Ferner sollte das Einführen eines Reduziermittels, wie etwa Harnstoff, in den SCR-Katalysator ausgesetzt werden.
  • Auf diese Weise kann während eines Motorstarts aus dem Ruhezustand die Abwesenheit eines Abgaskatalysators als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen einer ersten erfassten Abgastemperatur stromaufwärts des Abgaskatalysators und einer zweiten erfassten Abgastemperatur stromabwärts des Abgaskatalysators höher als eine Schwellentemperaturdifferenz ist, angezeigt werden.
  • 3 zeigt Beispielverläufe 300 von Abgastemperaturprofilen, die stromaufwärts und stromabwärts der SCR-Vorrichtung detektiert wurden, wobei die Profile auf einem Wassersättigungsniveau einer Zeolithschicht der SCR-Vorrichtung basiert sind. In jedem der Verläufe 301, 305 und 307 stellt die X-Achse die Zeit (in Sekunden) dar während die Y-Achse die Temperatur (in °C) darstellt.
  • Der erste Verlauf 301 zeigt Abgastemperaturen stromaufwärts und stromabwärts der SCR-Vorrichtung wenn die SCR-Vorrichtung trocken ist direkt nach einem Kaltstart. Im ersten Verlauf 301 zeigt Linie 302 die Abgastemperatur stromaufwärts der Abgas-SCR-Vorrichtung, wie über einen ersten Abgastemperatursensor, der stromaufwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, geschätzt, und Linie 304 zeigt die Abgastemperatur stromabwärts der Abgas-SCR-Vorrichtung, wie über einen zweiten Abgastemperatursensor, der stromabwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, geschätzt. Während eines Kaltstarts kann die SCR-Vorrichtung, wenn sie trocken ist, zunächst das gesamte Wasservolumen aus dem Abgas, das durch die SCR-Vorrichtung strömt, absorbieren. Da die Wasserabsorption durch Zeolith ein exothermer Vorgang ist, kann es infolge der Wasserabsorption zu einer Zunahme der Abgastemperatur stromabwärts der SCR kommen. Demnach, wie durch die Linien 302 und 304 ersichtlich ist bei einer trockenen SCR-Vorrichtung die Temperatur stromabwärts der Vorrichtung wesentlich höher als die Temperatur stromaufwärts der Vorrichtung. Ferner wird beobachtet, dass es zu einer rapiden Zunahme der Temperatur stromabwärts der Vorrichtung kommt. Das durch Linie 304 veranschaulichte Temperaturprofil steigt rapide an und zeigt die exotherme Reaktion, die durch Wasserabsorption erzeugt wird, an.
  • Wenn die Wasserabsorption fortfährt kann das Zeolith gesättigt werden und kann das gesamte Wasservolumen, das durch die Vorrichtung strömt, nicht mehr absorbieren. Der zweite Verlauf 305 zeigt Abgastemperaturen stromaufwärts und stromabwärts der SCR-Vorrichtung wenn die SCR-Vorrichtung teilweise mit Wasser gesättigt ist. In dem zweiten Verlauf 305 zeigt Linie 306 die Abgastemperatur stromaufwärts der Abgas-SCR-Vorrichtung und Linie 308 zeigt die Abgastemperatur stromabwärts der Abgas-SCR-Vorrichtung. Wenn das Zeolith teilweise mit Wasser gesättigt ist, kann eine kleinere Menge von Wasser von der SCR-Vorrichtung weiter absorbiert werden. Demnach kann die Differenz zwischen der Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung und der Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung aufgrund einer geringeren Menge von Wärme, die aus dem exothermen Vorgang des Absorbierens einer kleineren Menge von Wasser freigesetzt wird, in Bezug auf die Differenz der Temperatur während des Betriebs einer trockenen SCR-Vorrichtung abnehmen.
  • Nach dem Absorbieren einer Schwellenmenge von Wasser kann die SCR-Vorrichtung mit Wasser gesättigt sein und eine weitere Wasserabsorption kann nicht stattfinden. Der dritte Verlauf 307 zeigt Abgastemperaturen stromaufwärts und stromabwärts der SCR-Vorrichtung wenn die SCR-Vorrichtung vollständig mit Wasser gesättigt ist. In dem dritten Verlauf 307 zeigt Linie 310 die Abgastemperatur stromaufwärts der Abgas-SCR-Vorrichtung und Linie 312 zeigt die Abgastemperatur stromabwärts der Abgas-SCR-Vorrichtung. Wenn die SCR-Vorrichtung vollständig mit Wasser gesättigt ist und die Wasserabsorption an der SCR-Vorrichtung nicht mehr stattfindet, findet eine exotherme Freisetzung von Wärme nicht statt. Aufgrund der thermischen Masse der SCR-Vorrichtung kann die Temperatur des Abgases abfallen während es durch die SCR-Vorrichtung strömt. Demnach beobachteten wir in dem dritten Verlauf 307, dass die Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung niedriger ist als die Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung.
  • Auf diese Weise können die Abgastemperatur stromaufwärts und stromabwärts der SCR-Vorrichtung auf Grundlage des Sättigungsniveaus der SCR-Vorrichtung variieren, wobei die Differenz abnimmt wenn das Sättigungsniveau zunimmt. Ferner können das stromabwärtige Temperaturprofil und die Änderungsrate davon auf Grundlage des Sättigungsniveaus der SCR-Vorrichtung variieren. Alle diese Ansätze oder Kombinationen davon können verwendet werden, um einen fehlenden oder beeinträchtigten Katalysator zu identifizieren.
  • 4 zeigt eine beispielhafte Betriebssequenz 400, die die Diagnose einer Vorrichtung zur selektiven Katalysatorreduktion (Selective Catalyst Reduction - SCR), die an den Abgaskanal eines Verbrennungsmotors gekoppelt ist, während Kaltstartbedingungen veranschaulicht. Die horizontale (x-Achse) stellt die Zeit dar und die vertikalen Markierungen tl-t5 stellen wichtige Zeitpunkte bei der Diagnose der SCR-Vorrichtung dar.
  • Der erste Verlauf, Linie 402, zeigt eine Änderung der Motortemperatur, wie sie über einen Motorkühlmitteltemperatursensor geschätzt, im Laufe der Zeit dar. Die gestrichelte Linie 403 stellt eine Motorschwellentemperatur dar, unter der Motorkaltstartbedingungen bestätigt werden können. Der zweite Verlauf, Linie 404, zeigt die Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung (vor dem Katalysator), wie über einen ersten Abgastemperatursensor, der stromaufwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, geschätzt. Der dritte Verlauf, Linie 406, zeigt die Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung (nach dem Katalysator), wie über einen zweiten Abgastemperatursensor, der stromabwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, geschätzt. Der vierte Verlauf, Linie 410, zeigt eine Kennzeichnung, die eine Abwesenheit der SCR-Vorrichtung anzeigt.
  • Vor dem Zeitpunkt t1 ist der Motor abgeschaltet und der Motor wird nicht betrieben, um das Fahrzeug anzutreiben. Während dieser Zeit sind die Motorkomponenten, einschließlich der SCR-Vorrichtung, nicht im Betrieb. Das Zeolith in der SCR-Vorrichtung ist aus einem vorangehenden Betrieb des Motors bei höherer Temperatur trocken. Zum Zeitpunkt t1 startet der Motor als Reaktion auf einen Fahrzeugführerdrehmomentbedarf aus dem Ruhezustand nach einem Zeitraum von Inaktivität. Zum Zeitpunkt des Motorstarts ist die Motortemperatur niedriger als die Schwellentemperatur 403, was Kaltstartbedingungen anzeigt. Während eines Kaltstarts wird Wasser aus der Verbrennung aufgrund der niedrigeren Motortemperatur nicht in dem Abgaskanal verdampft und Abgas strömt zusammen mit dem Wasser in die SCR-Vorrichtung. An der SCR-Vorrichtung wird das Wasser über einen exothermen Vorgang absorbiert.
  • Zwischen dem Zeitpunkt t1 und t2 steigt die Abgastemperatur vor dem Katalysator stetig an, wobei es jedoch aufgrund des exothermen Effekts der Wasserabsorption an der SCR-Vorrichtung zu einer Spitze in der Abgastemperatur nach dem Katalysator kommt. Die SCR-Vorrichtung weist eine Wasserabsorptionsschwellenkapazität auf und ist nicht mehr fähig, Wasser zu absorbieren, wenn sie gesättigt ist. Mit einer Zunahme der Menge an Wasser, die durch die SCR-Vorrichtung absorbiert wird, nimmt die weitere Wasserabnahme durch die SCR-Vorrichtung ab und die Exothermie, die zu der Spitze in der Abgastemperatur nach dem Katalysator führt nimmt dementsprechend ab. Als Reaktion auf die Spitze in der Abgastemperatur nach dem Katalysator, die durch die Absorption von Wasser während Kaltstartbedingungen verursacht wird, wird angenommen, dass die SCR-Vorrichtung nicht fehlt und die Kennzeichnung kann in der „Aus“-Position gehalten werden.
  • Zum Zeitpunkt t2 wird beobachtet, dass die Abgastemperatur nach dem Katalysator (wie durch T2 dargestellt) niedriger ist als die Abgastemperatur vor dem Katalysator (wie durch T1 dargestellt). Auf Grundlage der Abnahme der Abgastemperatur nach dem Katalysator wird angenommen, dass die SCR-Vorrichtung mit Wasser gesättigt ist und eine weitere Absorption nicht stattfindet. Zum Zeitpunkt t2 nimmt die Motortemperatur auf über die Schwellentemperatur 403 zu und der Motor wird nicht mehr unter Kaltstartbedingungen betrieben. Zwischen dem Zeitpunkt t2 und t3 bleibt die Abgastemperatur nach dem Katalysator aufgrund der thermischen Masse der SCR-Vorrichtung niedriger als die Abgastemperatur vor dem Katalysator. Außerdem verdampft das in der SCR-Vorrichtung absorbierte Wasser während des Motorbetriebs zwischen dem Zeitpunkt t2 und t3 aufgrund der höheren Motortemperatur, wodurch die Vorrichtung getrocknet wird.
  • Zum Zeitpunkt t3 wird das Fahrzeug als Reaktion auf eine Fahrzeugführeranforderung abgeschaltet und zwischen dem Zeitpunkt t3 und t4 wird der Motor nicht betrieben, um das Fahrzeug anzutreiben. Zum Zeitpunkt t4 startet der Motor als Reaktion auf einen Fahrzeugführerdrehmomentbedarf aus dem Ruhezustand erneut. Auf Grundlage dessen, dass die Motortemperatur niedriger als die Motorschwellentemperatur ist, wird angenommen, dass der Motor unter Kaltstartbedingungen betrieben wird. Zwischen dem Zeitpunkt t4 und t5 wird jedoch beobachtet, dass die Abgastemperatur nach dem Katalysator unter der Abgastemperatur vor dem Katalysator bleibt. Auf Grundlage von jeder von der Abgastemperatur vor dem Katalysator und nach dem Katalysator wird angenommen, dass die Wasserabsorption durch die SCR-Vorrichtung, die zu einer Zunahme der Abgastemperatur nach dem Katalysator geführt hätte, nicht stattfindet. Auf Grundlage der Unfähigkeit der SCR-Vorrichtung, während Kaltstartbedingungen Wasser zu absorbieren, wird angenommen, dass die Vorrichtung aus ihrer beabsichtigen Position gelöst wurde und fehlt und die Kennzeichnung kann auf eine „Ein“-Position gestellt werden, um einen Diagnosecode einzustellen, der die Abwesenheit der SCR-Vorrichtung in ihrer beabsichtigen Position anzeigt. Außerdem werden nach Zeitpunkt t5 bis die SCR-Vorrichtung eingesetzt wurde Motorbetriebsbedingungen wie etwa Kraftstoffzufuhr eingestellt, um die beeinträchtigte SCR-Vorrichtung zu berücksichtigen.
  • Auf diese Weise kann ein Verfahren Folgendes umfassen: Reduzieren der Stickstoffoxidemissionen in Motorabgas, das über ein Substrat eines Katalysators, das ein katalysierendes Material enthält, strömt, Erzeugen einer Exothermie über dem Substrat durch Absorption von Abgaswasserdampf unter vorbestimmten Bedingungen, und während eines Zeitpunkts, zu dem die Exothermie erzeugt würde, Anzeigen der Abwesenheit des Katalysators auf Grundlage einer Temperaturzunahme stromabwärts des Katalysators, die durch die Exothermie verursacht wird, in Bezug auf eine Temperatur stromaufwärts des Katalysators.
  • Auf diese Weise kann durch Verwenden der exothermen Wasserabsorptionseigenschaft eines Zeoliths, das in einem Abgaskatalysator enthalten ist, während Kaltstart- und höheren Umgebungsfeuchtigkeitsbedingung ein fehlender Katalysator detektiert werden. Der technische Effekt der Nutzung einer bestehenden Komponente des Abgaskatalysators für die fahrzeuginterne Diagnose besteht darin, dass ein fehlender Katalysator, entkoppelte und gelöste Katalysatoren ohne eine physische Inspektion des Motors detektiert werden können. Durch Einstellen der Motorbetriebsparameter als Reaktion auf das Detektieren eines fehlenden Katalysators kann die Emissionsqualität selbst bei einem fehlenden Katalysator verbessert werden. Durch rechtzeitiges Detektieren einer fehlenden Abgasnachbehandlungsvorrichtung können Emissionsprobleme durch Durchführen angemessener Milderungsschritte rechtzeitig reduziert werden.
  • Ein beispielhaftes Verfahren umfasst Folgendes: Anzeigen einer Abwesenheit eines Abgaskatalysators als Reaktion darauf, dass ein erfasstes Temperaturprofil stromabwärts des Abgaskatalysators von einem erwarteten Temperaturprofil abweicht, wobei das erwartete Temperaturprofil auf Wasserabsorption und einer damit verbundenen exothermen Temperaturzunahme durch den Abgaskatalysator basiert ist. In einem beliebigen vorangehenden Beispiel beinhaltet das Anzeigen zusätzlich oder optional Anzeigen als Reaktion auf das erfasste Temperaturprofil, das während eines Motorkaltstarts erfasst wird. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele beinhaltet das erwartete Temperaturprofil zusätzlich oder optional eine Zunahme der Abgastemperatur, die stromabwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, in Bezug auf eine Abgastemperatur, die stromaufwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, für eine Schwellendauer direkt nach dem Motorkaltstart. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele beinhaltet das erwartete Temperaturprofil zusätzlich oder optional eine Zunahme der Abgastemperatur, die stromabwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, in Bezug auf eine Abgastemperatur, die stromaufwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, für eine Schwellendauer direkt nach dem Motorkaltstart. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele beinhaltet das erwartete Temperaturprofil zusätzlich oder optional ferner eine Zunahme einer Änderungsrate der Abgastemperatur, die stromabwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, in Bezug auf eine Änderungsrate der Abgastemperatur, die stromaufwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, für die Schwellendauer direkt nach dem Motorkaltstart. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele beinhaltet das erwartete Temperaturprofil zusätzlich oder optional ferner nach der Schwellendauer eine Abnahme der erfassten Abgastemperatur stromabwärts des Abgaskatalysators in Bezug auf die Abgastemperatur, die stromaufwärts des Abgaskatalysators erfasst wird. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele ist die Schwellendauer zusätzlich oder optional auf jeder aus einer Umgebungsfeuchtigkeit und einer Motortemperatur basiert, wobei die Schwellendauer zunimmt, wenn allein oder zusammen die Umgebungsfeuchtigkeit zunimmt und die Motortemperatur abnimmt. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele wird die Abgastemperatur stromaufwärts des Abgaskatalysators zusätzlich oder optional über einen ersten Abgastemperatursensor, der stromaufwärts des Abgaskatalysators an einen Abgaskanal gekoppelt ist, gemessen und die Abgastemperatur stromabwärts des Abgaskatalysators wird über einen zweiten Abgastemperatursensor, der stromabwärts des Abgaskatalysators an den Abgaskanal gekoppelt ist, gemessen. Ein beliebiges oder alle der vorangehenden Beispiele umfassen ferner, zusätzlich oder optional als Reaktion auf das Anzeigen, dass der Abgaskatalysator abwesend ist, Einstellen eines oder mehrerer Motorbetriebsparameter, einschließlich Begrenzen einer Motorlast auf unter eine Motorschwellenlast durch Reduzieren einer Öffnung einer Ansaugdrossel. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele ist der Abgaskatalysator zusätzlich oder optional eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (Selective Catalytic Reduction - SCR) und wobei auf Grundlage von Wasserabsorption auf einer Zeolithschicht innerhalb der SCR-Vorrichtung, die dazu fähig ist, Wasser aus dem Abgas, das über die SCR-Vorrichtung strömt, zu absorbieren, basiert ist.
  • Ein anderes beispielhaftes Verfahren umfasst Folgendes: während eines Motorstarts aus dem Ruhezustand, Anzeigen der Abwesenheit eines Abgaskatalysators als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen einer ersten erfassten Abgastemperatur stromaufwärts des Abgaskatalysators und einer zweiten erfassten Abgastemperatur stromabwärts des Abgaskatalysators höher als eine Schwellentemperaturdifferenz ist. In einem beliebigen der vorangehenden Beispiel beinhaltet der Motorstart zusätzlich oder optional einen Motorkaltstart bei einer Motortemperatur unter einem Schwellenwert. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele beinhaltet die Motorstartbedingung zusätzlich oder optional einen Motorstart bei einer Umgebungsfeuchtigkeit über einem Schwellenwert. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele beinhaltet die Motorstartbedingung zusätzlich oder optional eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (Selective Catalytic Reduction - SCR), die eine Zeolithschicht beinhaltet, die zur Wasserabsorption während der Motorbedingung fähig ist. Ein beliebiges oder alle der vorangehenden Beispiel umfassen ferner, zusätzlich oder optional, während der Motorkaltstartbedingung Anzeigen der Anwesenheit des Abgaskatalysators als Reaktion darauf, dass jede der Differenz zwischen der ersten erfassten Abgastemperatur stromaufwärts des Abgaskatalysators und der zweiten erfassten Abgastemperatur stromabwärts des Abgaskatalysators niedriger als eine Schwellentemperaturdifferenz ist. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele werden die erste und zweite erfasste Abgastemperatur zusätzlich oder optional selektiv während einer ersten Anzahl an Motorzyklen direkt nach dem Motorstart aus dem Ruhezustand gemessen. Ein beliebiges oder alle der vorangehenden Beispiel umfassen ferner, zusätzlich oder optional, als Reaktion auf das Anzeigen der Abwesenheit des Abgaskatalysators, Einstellen eines Kraftstoffzufuhrplans für eine zweite Anzahl an Motorzyklen, die auf die erste Anzahl an Motorzyklen folgt, wobei das Einstellen Reduzieren einer Impulsbreite des Kraftstoffs, der durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführt wird, während jedem von der zweiten Anzahl an Motorzyklen beinhaltet.
  • In noch einem anderen Beispiel umfasst ein Verfahren Folgendes: Reduzieren der Stickstoffoxidemissionen in Motorabgas, das über ein Substrat eines Katalysators, das ein katalysierendes Material enthält, strömt; Erzeugen einer Exothermie über dem Substrat durch Absorption von Abgaswasserdampf unter vorbestimmten Bedingungen; und während eines Zeitpunkts, zu dem die Exothermie erzeugt würde, Anzeigen der Abwesenheit des Katalysators auf Grundlage einer Temperaturzunahme stromabwärts des Katalysators, die durch die Exothermie verursacht wird, in Bezug auf eine Temperatur stromaufwärts des Katalysators. In einem beliebigen vorangehenden Beispiel umfasst die Änderung der stromabwärtigen Temperatur zusätzlich oder optional eines oder mehrere der Folgenden: ein Temperaturprofil, das sich im Laufe der Zeit ändert; eine Änderungsrate der stromabwärtigen Temperatur; eine Differenz zwischen der stromabwärtigen und der stromaufwärtigen Temperatur; oder eine Änderung eines Verhältnisses der stromabwärtigen zur stromaufwärtigen Temperatur. Ein beliebiges oder alle der vorangehenden Beispiele umfassen ferner, zusätzlich oder optional, Anzeigen der Abwesenheit des Katalysators auf Grundlage dessen, dass eine Temperatur stromabwärts des Katalysators gleich wie oder niedriger als eine Temperatur stromaufwärts des Katalysators ist. Ein beliebiges oder alle der vorangehenden Beispiele umfassen ferner, zusätzlich oder optional, Hinzufügen eines Reduziermittels zum Katalysator und Stoppen des Hinzufügens des Reduziermittels während der Erzeugung der Exothermie, die durch Wasserabsorption verursacht wird. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele stehen die vorbestimmten Bedingungen zusätzlich oder optional in Zusammenhang mit einem oder mehreren der Folgenden; Temperatur des Katalysators, Zeit seit dem Start eines Motors, aus dem das Abgas erzeugt wird, Temperatur eines Motorkühlmittels oder Umgebungsfeuchtigkeit.
  • In einer weiteren Darstellung umfasst ein beispielhaftes Motorsystem Folgendes: ein Ansaugsystem, ein Abgassystem, das eine Vorrichtung zur selektiven Katalysatorreduktion (Selective Catalyst Reduction - SCR) beinhaltet, die eine Zeolithschicht umfasst und an einen Abgaskanal gekoppelt ist, einen ersten Abgastemperatursensor, der stromaufwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, einen zweiten Abgastemperatursensor, der stromabwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, einen Turbolader, der eine Turbine beinhaltet, der an den Abgaskanal gekoppelt ist, einen von einer Turbine angetriebenen Verdichter, der an das Ansaugsystem gekoppelt ist, und ein Wastegate, das die Turbine umgeht, und eine Steuerung mit in nichtflüchtigem Speicher gespeicherter computerlesbarer Anweisungen für Folgendes: während einer Kaltstartbedingung, als Reaktion darauf, dass eine zweite Abgastemperatur, die über den zweiten Abgastemperatursensor geschätzt wird, gleich wie oder niedriger als eine erste Abgastemperatur, die über den ersten Abgastemperatursensor geschätzt wird, ist, Anzeigen, dass die SCR-Vorrichtung von dem Abgaskanal fehlt, und als Reaktion drauf, dass die zweite Abgastemperatur höher als die erste Abgastemperatur ist, Anzeigen, dass die SCR-Vorrichtung nicht fehlt. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele wird das Schätzen der ersten Abgastemperatur, der zweiten Abgastemperatur und das Anzeigen der fehlenden SCR-Vorrichtung zusätzlich oder optional innerhalb einer Schwellendauer, die auf die Kaltstartbedingung folgt, ausgeführt, wobei die Schwellendauer auf einem Wassergehalt der Zeolithschicht in Bezug auf ein Sättigungsniveau der Zeolithschicht basiert ist.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl an Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene dargestellte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach der konkreten eingesetzten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der im nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarevorrichtungen in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten dahingehend verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente beinhalten und zwei oder mehr solcher Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche, egal ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, werden außerdem als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 8186146 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: Anzeigen einer Abwesenheit eines Abgaskatalysators als Reaktion darauf, dass ein erfasstes Temperaturprofil stromabwärts des Abgaskatalysators von einem erwarteten Temperaturprofil abweicht, wobei das erwartete Temperaturprofil auf Wasserabsorption und einer damit verbundenen exothermen Temperaturzunahme durch den Abgaskatalysator basiert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Anzeigen Anzeigen als Reaktion auf das erfasste Temperaturprofil, das während eines Motorkaltstarts erfasst wird, beinhaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das erwartete Temperaturprofil eine Zunahme der Abgastemperatur, die stromabwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, in Bezug auf eine Abgastemperatur, die stromaufwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, für eine Schwellendauer direkt nach dem Motorkaltstart beinhaltet.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das erwartete Temperaturprofil ferner eine Zunahme einer Änderungsrate der Abgastemperatur, die stromabwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, in Bezug auf eine Änderungsrate der Abgastemperatur, die stromaufwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, für die Schwellendauer direkt nach dem Motorkaltstart beinhaltet.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das erwartete Temperaturprofil ferner nach der Schwellendauer eine Abnahme der erfassten Abgastemperatur stromabwärts des Abgaskatalysators in Bezug auf die Abgastemperatur, die stromaufwärts des Abgaskatalysators erfasst wird, beinhaltet.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Schwellendauer auf jeder aus einer Umgebungsfeuchtigkeit und einer Motortemperatur basiert ist, wobei die Schwellendauer zunimmt, wenn allein oder zusammen die Umgebungsfeuchtigkeit zunimmt und die Motortemperatur abnimmt.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Abgastemperatur stromaufwärts des Abgaskatalysators über einen ersten Abgassensor, der stromaufwärts des Abgaskatalysators an einen Abgaskanal gekoppelt ist, gemessen wird und die Abgastemperatur stromabwärts des Abgaskatalysators über einen zweiten Abgastemperatursensor, der stromabwärts des Abgaskatalysators an den Abgaskanal gekoppelt ist, gemessen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, als Reaktion auf das Anzeigen, dass der Abgaskatalysator abwesend ist, Einstellen eines oder mehrerer Motorbetriebsparameter, einschließlich Begrenzen einer Motorlast auf unter eine Motorschwellenlast durch Reduzieren einer Öffnung einer Ansaugdrossel.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Abgaskatalysator eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (Selective Catalytic Reduction - SCR) ist und wobei auf Grundlage von Wasserabsorption auf einer Zeolithschicht innerhalb der SCR-Vorrichtung, die dazu fähig ist, Wasser aus dem Abgas, das über die SCR-Vorrichtung strömt, zu absorbieren, basiert ist.
  10. Motorsystem, umfassend: einen Motor, der ein Ansaugsystem beinhaltet; ein Abgassystem, das eine Vorrichtung zur selektiven Katalysatorreduktion (Selective Catalyst Reduction - SCR) beinhaltet, die eine Zeolithschicht umfasst und an einen Abgaskanal gekoppelt ist, einen ersten Abgastemperatursensor, der stromaufwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, einen zweiten Abgastemperatursensor, der stromabwärts der SCR-Vorrichtung an den Abgaskanal gekoppelt ist, eine erste Funkfrequenz(Radio Frequency - RF)-Sonde, die an ein erste Ende der SCR-Vorrichtung proximal zu dem ersten Abgastemperatursensor gekoppelt ist, und eine zweite RF-Sonde, die an ein zweites Ende der SCR-Vorrichtung proximal zu dem zweiten Abgastemperatursensor gekoppelt ist; einen Turbolader, der eine Turbine umfasst, der an den Abgaskanal gekoppelt ist, einen von einer Turbine angetriebenen Verdichter, der an das Ansaugsystem gekoppelt ist, und ein Wastegate, das die Turbine umgeht; und eine Steuerung mit in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen für Folgendes: während eines Starts des Motors aus dem Ruhezustand, Anzeigen der Abwesenheit der SCR-Vorrichtung als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen einer ersten erfassten Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung und einer zweiten erfassten Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung höher als eine Schwellentemperaturdifferenz ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Motorstart einen Motorkaltstart bei einer Motortemperatur unter einem Schwellenwert beinhaltet.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Motorstartbedingung einen Motorstart bei einer Umgebungsfeuchtigkeit über einem Schwellenwert beinhaltet.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend, während des Starts des Motors, Anzeigen der Anwesenheit der SCR-Vorrichtung als Reaktion darauf, dass jede der Differenz zwischen der ersten erfassten Abgastemperatur stromaufwärts der SCR-Vorrichtung und der zweiten erfassten Abgastemperatur stromabwärts der SCR-Vorrichtung niedriger als eine Schwellentemperaturdifferenz ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste und zweite erfasste Abgastemperatur selektiv während einer ersten Anzahl an Motorzyklen direkt nach dem Motorstart aus dem Ruhezustand gemessen werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend, als Reaktion auf das Anzeigen der Abwesenheit der SCR-Vorrichtung, Einstellen eines Kraftstoffzufuhrplans für eine zweite Anzahl an Motorzyklen, die auf die erste Anzahl an Motorzyklen folgt, wobei das Einstellen Reduzieren einer Impulsbreite des Kraftstoffs, der durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführt wird, während jedem von der zweiten Anzahl an Motorzyklen beinhaltet.
DE102018107339.9A 2017-03-31 2018-03-27 Verfahren und systeme zur abgaskatalysatordiagnose Pending DE102018107339A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/476,594 2017-03-31
US15/476,594 US10605137B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 Methods and systems for exhaust catalyst diagnostics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018107339A1 true DE102018107339A1 (de) 2018-10-04

Family

ID=63525470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018107339.9A Pending DE102018107339A1 (de) 2017-03-31 2018-03-27 Verfahren und systeme zur abgaskatalysatordiagnose

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10605137B2 (de)
CN (1) CN108691626B (de)
DE (1) DE102018107339A1 (de)
RU (1) RU2018109294A (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108699938B (zh) * 2016-08-04 2019-10-25 三井金属矿业株式会社 催化剂劣化检测系统和催化剂劣化检测方法
US10450924B2 (en) * 2017-12-07 2019-10-22 GM Global Technology Operations LLC Methods for assessing the condition of a selective catalytic reduction devices
KR102518593B1 (ko) * 2018-05-24 2023-04-05 현대자동차 주식회사 SDPF의 NOx 정화 효율 보정 방법
JP6780763B2 (ja) * 2018-12-25 2020-11-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US11149615B2 (en) * 2018-12-25 2021-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US11268418B2 (en) * 2019-01-18 2022-03-08 Caterpillar Inc. Engine system and operating strategy for selective in situ and ex situ limiting of NOx production
CN109882274B (zh) * 2019-02-20 2020-04-03 北京工业大学 一种基于dpf上下游动态温度变化的碳加载量计算方法
US11808192B2 (en) * 2019-08-14 2023-11-07 Cummins Emission Solutions Inc. Exhaust gas aftertreatment system
WO2021030530A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-18 Google Llc Reducing blinking pixels in displays
CN114599563A (zh) * 2019-10-29 2022-06-07 康明斯排放处理公司 用于控制对混合动力交通工具的操作的系统和方法
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
CN112211705B (zh) * 2020-09-10 2021-10-08 潍柴动力股份有限公司 监控dpf移除的方法、装置及系统
FR3121173A1 (fr) * 2021-03-25 2022-09-30 Psa Automobiles Sa Systeme de supervision de dispositif de depollution de vehicule automobile, et vehicule comprenant un tel systeme
JP2024033578A (ja) * 2022-08-30 2024-03-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8186146B2 (en) 2008-08-27 2012-05-29 Caterpillar Inc. After-treatment component detection system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7886523B1 (en) * 1998-08-24 2011-02-15 Legare Joseph E Control methods for improved catalytic converter efficiency and diagnosis
US7707821B1 (en) * 1998-08-24 2010-05-04 Legare Joseph E Control methods for improved catalytic converter efficiency and diagnosis
US6523341B1 (en) 2000-01-07 2003-02-25 Ford Global Technologies, Inc. Cold start vehicle catalyst monitor
DE10205968A1 (de) * 2002-02-14 2003-08-21 Bosch Gmbh Robert Diagnose eines Wasser-Adsorbers im Abgas eines Verbrennungsmotors
US8887492B2 (en) * 2008-03-03 2014-11-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification apparatus of an internal combustion engine
JP5861720B2 (ja) * 2014-01-20 2016-02-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
WO2015188188A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Filter Sensing Technologies, Inc. Radio frequency process sensing, control, and diagnostics network

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8186146B2 (en) 2008-08-27 2012-05-29 Caterpillar Inc. After-treatment component detection system

Also Published As

Publication number Publication date
US20180283248A1 (en) 2018-10-04
RU2018109294A (ru) 2019-09-17
CN108691626A (zh) 2018-10-23
US10605137B2 (en) 2020-03-31
CN108691626B (zh) 2022-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018107339A1 (de) Verfahren und systeme zur abgaskatalysatordiagnose
DE102010046747B4 (de) Benzinpartikelfilterregeneration und Diagnose
DE102014105210B4 (de) System und Verfahren zum Reinigen von Abgas
DE102014222696B4 (de) Verfahren und System für NOx-Sensor-Funktionsminderung
DE102011105551B4 (de) System zur Bestimmung eines Alters und Steuerung eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion
EP3025045B1 (de) Verfahren zur diagnose eines abgaskatalysators sowie kraftfahrzeug
DE102011120316B4 (de) Verfahren zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit eines Dosiersystems für selektive katalytische Reduktion unter Verwendung eines Ammoniaksensors
CN107313844B (zh) 用于发动机后处理系统的方法和系统
DE102010042442A1 (de) Abgasrückführungssystem mit einem NOx-Sensor
DE102019109813A1 (de) Detektion von lecks und blockierungen in einem abgassystem eines fahrzeugs
DE102017125987A1 (de) Verfahren und system für ein abgasumleitventil
DE102016219548B4 (de) Ammoniak-Schlupf-Detektion
DE102017214898B4 (de) Reformiersystem und Reformierstörungs-Diagnoseverfahren unter Verwendung eines Drucksensors
DE102010009042B4 (de) Steuersystem und -verfahren zur Bestimmung eines Ammoniak-Speicherzustands eines SCR-Katalysators auf der Basis eines Stick-oxid (NOx)-Sensors
DE102010014118A1 (de) Abgasanlage mit einem NOx-Sensor
DE102018120684A1 (de) Systeme und verfahren zum detektieren von abgasluftaustritt
DE102016101105A1 (de) Verfahren und System zum Beibehalten eines DFSO
DE102011111612B4 (de) Partikelfilter- und Kohlenwasserstoffadsorber-Bypasssysteme
DE102008052227A1 (de) Diagnose von Reduktionsmitteleinspritzanlagen
DE102014222691A1 (de) Verfahren und system für funktionsminderung der reduktionsmittel-einspritzdüse
DE102015121003A1 (de) Verfahren und System zum Entfernen von Asche innerhalb eines Partikelfilters
DE102019107060A1 (de) Systeme und verfahren zur partikelfilterregeneration
DE102018122183A1 (de) Systeme und verfahren zur belastungsschätzung von partikelfiltern
DE102018107747A1 (de) Verfahren und system für abläufe eines motorabgaskatalysators
DE102008036418A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Abgasnachbehandlung

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: LORENZ SEIDLER GOSSEL RECHTSANWAELTE PATENTANW, DE