DE102019100037A1 - NOX-VERSATZDIAGNOSE WÄHREND EINER MOTORHEIßABSTELLUNG - Google Patents

NOX-VERSATZDIAGNOSE WÄHREND EINER MOTORHEIßABSTELLUNG Download PDF

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Michiel J. Van Nieuwstadt
Bret Alan Zimmerman
Samuel McClure
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Abstract

Es sind Verfahren und Systeme zum Reaktivieren eines Antriebsstrangsteuermoduls eines motorgetriebenen Fahrzeugs während einer Motorheißabstellung zum Durchführen eines Versatztests eines NOx-Abgassensors offenbart. In einem Beispiel beinhaltet ein Verfahren Bestimmen einer Dauer zum Verzögern des Reaktivierens des Antriebsstrangsteuermoduls auf Grundlage einer Abgastemperatur bei Fahrzeugausschaltung, Reaktivieren des Antriebsstrangsteuermoduls, nachdem die Dauer verstrichen ist, und dann Einleiten eines Erwärmens des NOx-Sensors. Nachdem der NOx-Sensor angesprungen ist, wird das Erwärmen für eine zusätzliche Dauer fortgesetzt, bevor das Versatztesten des NOx-Sensors durchgeführt wird.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern von Emissionen in Fahrzeugabgassystemen.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK/KURZDARSTELLUNG
  • Es können Katalysatoren zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction - SCR) in den Abgassystemen von Motoren (z. B. Dieselmotoren oder anderen Magermotoren) genutzt werden, um Stickstoffoxid-(NOx-)Emissionen zu verringern. Ein Reduktionsmittel, wie etwa Harnstoff, kann stromaufwärts von dem SCR-Katalysator eingespritzt werden und gemeinsam können das Reduktionsmittel und der SCR-Katalysator NOx-Moleküle chemisch in Stickstoff und Wasser reduzieren, wodurch die NOx-Emissionen beschränkt werden. Wenn sich jedoch eine Komponente des NOx-Emissionssteuersystems, wie etwa der SCR-Katalysator, abnutzt, können die NOx-Emissionen zunehmen. Daher können NOx-Sensoren, die konfiguriert sind, um NOx-Niveaus in dem Abgassystem zu messen, in dem Abgassystem positioniert sein, um Fehler des NOx-Emissionssteuersystems zu erfassen. Insbesondere können Anstiege von NOx-Niveaus, die auf eine Abnutzung von einer oder mehreren Komponenten des NOx-Emissionssteuersystems hinweisen können, durch die NOx-Sensoren erfasst werden. Somit kann die Effizienz des SCR-Katalysators und anderer Komponenten eines NOx-Emissionssteuersystems durch einen oder mehrere NOx-Sensoren überwacht werden, die in dem Abgassystem positioniert sind.
  • Aktuelle Vorschriften bezüglich OBD (On-Board Diagnostics - bordeigene Diagnose) machen das Überwachen von NOx-Abgassensoren erforderlich, um zu bestimmen, ob sich die NOx-Sensoren abgenutzt haben (z. B. eine Verstärkungsverzerrung entwickelt haben), sowie um zu bestimmen, ob die NOx-Sensoren einen Versatz entwickelt haben, der sich auf Abgasemissionen auswirken kann. Diese zwei Arten von Bestimmungen werden unabhängig durchgeführt; üblicherweise wird eine Verstärkungsverzerrungsabnutzung über einen NOx-Sensor-Selbstdiagnose-(SD-)Test bestimmt, während ein getrennter Test durchgeführt werden kann, um zu bestimmen, ob der NOx-Sensor einen Versatz entwickelt hat.
  • Ein Ansatz zum Bestimmen, ob ein NOx-Sensor einen Versatz entwickelt hat, beinhaltet Durchführen eines NOx-Versatzdiagnosevorgangs während Motorleerlaufbedingungen (z. B. einer Verzögerungskraftstoffabschaltung), bei denen keine Motorverbrennung auftritt. Dieser Diagnosevorgang wird unter der Annahme vorgenommen, dass ein ordnungsgemäß funktionierender NOx-Sensor einen Messwert nahe einem NOx-Umgebungswert ausgibt, sobald die Leerlaufbedingungen für einen Zeitraum fortgesetzt wurden, der lang genug ist.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben jedoch mögliche Probleme mit der vorangehenden Lösung erkannt. In dem SCR-Katalysator ist Ammoniak (NH3) gespeichert und dieser gibt stromabwärts NH3 ab, wenn zu viel Reduktionsmittel eingespritzt wurde oder wenn die Temperatur in dem Abgas auf ein bestimmtes Ausmaß angestiegen ist. Sobald eine NH3-Abgabe von dem SCR-Katalysator begonnen hat, wird diese Abgabe meist für einen längeren Zeitraum fortgesetzt als die übliche Leerlaufbedingung. Dies ist problematisch, da die aktuell auf dem Markt verfügbaren NOx-Sensoren dazu tendieren, NH3 und NOx zu verwechseln und NH3 als NOx messen. Somit kann die Ausgabe eines NOx-Sensors, der sich stromabwärts eines SCR-Katalysators befindet, einen fehlerhafterweise hohen NOx-Versatz während der Abgabe von NH3 von dem SCR-Katalysator aufweisen. Der fehlerhafterweise hohe NOx-Versatz kann dazu führen, dass die Fehlfunktionsanzeigeleuchte (Malfunction Indicator Light - MIL) des Fahrzeugs unnötigerweise aufleuchtet, was zu Garantiefällen führen kann. Mit strenger werdenden Vorschriften bezüglich NOx-Emissionen kann die NH3-Abgabe von SCR-Katalysatoren in Zukunft aufgrund einer erhöhten Harnstoffeinspritzung sogar noch häufiger werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit solcher Garantiefälle auf unerwünschte Weise erhöht wird.
  • In einem Beispiel können die vorangehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren angegangen werden, das Reaktivieren eines Antriebsstrangsteuermoduls und Erwärmen eines NOx-Abgassensors während einer Heißabstellphase nach einer Fahrzeugausschaltung eines motorgetriebenen Fahrzeugs beinhaltet. Bei Anspringen des NOx-Sensors erfasst das Antriebsstrangsteuermodul eine NOx-Sensor-Ausgabe, bestimmt eine Dauer zum Fortsetzen des Erwärmens des NOx-Sensors auf Grundlage der erfassten Ausgabe und fährt damit fort, den NOx-Sensor zu erwärmen, bis die Dauer endet. Am Ende der Dauer wird ein NOx-Sensor-Versatztest durchgeführt. Die Erfinder dieser Schrift haben erkannt, dass eingelagerte/s NOx, NH3 und Feuchtigkeit in dem Sensorschutzrohr durch Warten für eine Dauer (z. B. etwa 4 Stunden) nach der Fahrzeugausschaltung und vor dem Reaktivieren des Antriebsstrangsteuermoduls und dann Erwärmen des NOx-Sensors für eine zusätzliche Dauer, nachdem dieser angesprungen ist, vor dem Durchführen von NOx-Sensor-Versatztesten abgeführt werden können, wodurch ein fehlerhafterweise hoher NOx-Versatzmesswert vermieden wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1A zeigt eine schematische Darstellung eines Motors, der ein Abgassystem mit einem Abgasbehandlungssystem beinhaltet.
    • 1B zeigt eine schematische Darstellung eines Abgassystems zum Aufnehmen von Motorabgas.
    • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm auf höherer Ebene eines beispielhaften Verfahrens zum Durchführen eines SD- und/oder Versatztests während einer Motorheißabstellung.
    • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm auf höherer Ebene eines beispielhaften Verfahrens zum Durchführen eines Versatztests.
    • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm auf höherer Ebene eines beispielhaften Verfahrens zum Durchführen von Handlungen als Reaktion auf die Ergebnisse des SD- und/oder Versatztests, die/das während einer Motorheißabstellung durchgeführt wurden/wurde.
    • 5 zeigt einen beispielhaften Zeitstrahl zum Durchführen von SD- und Versatztests während einer Motorheißabstellung gemäß den Verfahren aus 3-5.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Reaktivieren des Antriebsstrangsteuermoduls (powertrain control module - PCM) während einer Motorheißabstellung zum Durchführen eines NOx-Sensor-Versatztests. Die Abgassysteme von Dieselmotoren, wie etwa der in 1A gezeigte Motor und das in 1B gezeigte Abgassystem, können einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction - SCR) zum Verringern von NOx-Emissionen umfassen. Die Effizienz des SCR-Katalysators kann durch einen oder mehrere NOx-Sensoren überwacht werden, die stromaufwärts und/oder stromabwärts des SCR-Katalysators positioniert sind. OBD-Vorschriften machen ein Überwachen eines NOx-Sensor-Betriebs erforderlich, einschließlich Überwachen bezüglich einer Verstärkungsverzerrung und eines Versatzes, um einen angemessenen Betrieb zu gewährleisten. Die Verstärkungsverzerrung kann über SD-Tests überwacht werden, die an dem NOx-Sensor durchgeführt werden, wobei das PCM durch Schwellenwertbildung und Ausgleichsaspekte über ein Bestehen/Nichtbestehen bestimmt. Im Gegensatz dazu wird ein NOx-Sensor-Versatz durch Einlesen des PCM von NOx-Sensor-Ausgabewerten direkt von dem NOx-Sensor und Bestimmen des Versatzes durchgeführt, ohne dass der NOx-Sensor seinen eigenen Test durchführt.
  • In 2 ist ein beispielhaftes Verfahren zum Durchführen eines SD- und/oder Versatztests eines NOx-Sensors während einer Motorheißabstellung dargestellt. Das Testen umfasst Reaktivieren des PCM über einen Wecker nach Verzögern für eine Dauer (z. B. 4 Stunden) nach einer Fahrzeugausschaltung, Beginnen, den NOx-Sensor über eine NOx-Sensor-Heizvorrichtung aufzuwärmen, und dann Fortsetzen des Erwärmens des NOx-Sensors, nachdem dieser eine Anspringtemperatur erreicht hat, für eine Kalibrierungsdauer, bevor das Versatztesten durchgeführt wird. Die Fahrzeugausschaltung findet statt, wenn das Fahrzeug ausgeschaltet wird, was sich bei einem Fahrzeug, das einen physischen Schlüssel verwendet, auf eine Zündschlüsselausschaltung beziehen würde. Das Fahrzeug kann jedoch über einen FOB betrieben werden und eine Drucktastenanordnung oder noch weitere Fahrzeug-Ein-/Aus-Steuerungen aufweisen, wie etwa einen Remote-Ein-/Aus-Betrieb oder andere. Immer wenn in dieser Schrift darauf Bezug genommen wird, dass ein Zündschlüsselausschaltereignis eintritt, wären somit weitere Fahrzeugausschaltbedingungen, wie vorangehend erwähnt, eine ausdrücklich eingeschlossene Möglichkeit, selbst wenn diese nicht getrennt in der Beschreibung aufgelistet sind. Gleichermaßen kann ein Fahrzeugeinschaltereignis ein Zündschlüsseleinschaltereignis beinhalten, wenn das Fahrzeug mit einem physischen Schlüssel betrieben wird. In einer Alternative kann ein Fahrzeugeinschaltereignis die Situation beinhalten, in der ein FOB mit einer Drucktastenanordnung verwendet wird, wie vorangehend angemerkt. Ferner sind noch weitere Möglichkeiten möglich, wie etwa ein Remote-F ahrzeugeinschaltsystem.
  • Wenn SD-Testen durchgeführt wird, wird dieses entweder beim Anspringen oder nach dem Anspringen, jedoch vor dem Versatztesten durchgeführt. Durch das zusätzliche NOx-Sensor-Erwärmen vor dem Durchführen des Versatztestens wird vorteilhafterweise eingelagertes/r NOx und/oder Ammoniak in dem Sensorschutzrohr abgeführt, sodass ein NOx-Versatzwert näher an dem „wahren“ Versatzwert gelesen wird. 3 stellt einen beispielhaften Versatztestablauf dar.
  • Wie in 4 gezeigt, können Handlungen als Reaktion auf die Ergebnisse des SD- und/oder Versatztestens durchgeführt werden, wie etwa Einstellen eines Fahrzeugbetriebs, Aktualisieren eines gespeicherten Versatzwerts, Warnen eines Fahrzeugführers usw.
  • Nun unter Bezugnahme auf 1A ist eine schematische Darstellung veranschaulicht, die einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt, der in ein Antriebssystem eines Fahrzeugs (z. B. eines Automobils) 5 eingeschlossen sein kann. Das Fahrzeug 5, einschließlich des Motors 10, kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 8 beinhaltet, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugführer 72 über eine Eingabevorrichtung 70 gesteuert werden. Die Steuerung 8 kann als ein PCM konfiguriert sein. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 70 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 74 zum Generieren eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Eine Brennkammer (z. B. ein Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 beinhalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an zumindest ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 30 nimmt Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 44 über einen Ansaugkanal 42 auf und stößt Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 48 aus. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können selektiv über ein Ansaugventil 52 und ein Abgasventil 54 mit der Brennkammer 30 in Verbindung gebracht werden. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten.
  • In dem in 1A dargestellten Beispiel werden das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 durch Nockenbetätigung über das entsprechende Nockenbetätigungssystem 51 und 53 gesteuert. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 beinhalten jeweils einen oder mehrere Nocken und können eines oder mehrere der Folgenden verwenden: ein System zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), zur variablen Nockenansteuerung (variable cam timing - VCT), zur variablen Ventilansteuerung (variable valve timing - WT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - WL), die durch die Steuerung 8 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Positionen des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 werden durch entsprechende Positionssensoren 55 und 57 bestimmt. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, beinhalten.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Einspritzvorrichtungen zum Bereitstellen von Kraftstoff an diesen konfiguriert sein. Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist der Zylinder 30 so gezeigt, dass dieser eine Einspritzvorrichtung 66 beinhaltet. Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 direkt an den Zylinder 30 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Pulsweite eines Signals FPW, das von der Steuerung 8 über einen elektronischen Treiber 68 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 eine sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden auch als „DI“ (Direct Injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30 bereit.
  • Es versteht sich, dass die Einspritzvorrichtung 66 in einer alternativen Ausführungsform eine Saugrohreinspritzvorrichtung sein kann, die Kraftstoff in das Saugrohr stromaufwärts des Zylinders 30 bereitstellt. Es versteht sich außerdem, dass der Zylinder 30 Kraftstoff von einer Vielzahl von Einspritzvorrichtungen, wie etwa einer Vielzahl von Saugrohreinspritzvorrichtungen, einer Vielzahl von Direkteinspritzvorrichtungen oder einer Kombination davon, aufnehmen kann.
  • In einem Beispiel handelt es sich bei dem Motor 10 um einen Dieselmotor, der Luft und Dieselkraftstoff durch Kompressionszündung verbrennt. In anderen nichteinschränkenden Ausführungsformen kann der Motor 10 einen anderen Kraftstoff, einschließlich Benzin, Biodiesel oder alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch (z. B. Benzin und Ethanol oder Benzin und Methanol) durch Kompressionszündung und/oder Funkenzündung verbrennen.
  • In dem dargestellten Beispiel beinhaltet der Ansaugkanal 42 eine Drossel 62, die eine Drosselklappe 64 aufweist. In diesem konkreten Beispiel wird die Position der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 8 über ein Signal variiert, das an einem Elektromotor oder Aktor bereitgestellt wird, der in der Drossel 62 enthalten ist, wobei es sich um eine Konfiguration handelt, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (electronic throttle control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 betrieben werden, um die Ansaugluft zu variieren, die neben anderen Motorzylindern an der Brennkammer 30 bereitgestellt wird. Die Position der Drosselklappe 64 wird durch ein Drosselstellungssignal TP an der Steuerung 8 bereitgestellt. In dem dargestellten Beispiel beinhaltet der Ansaugkanal 42 ferner einen Sensor 50 für den Luftmassenstrom (mass air flow - MAF) und einen Sensor 56 für den Krümmerluftdruck (manifold air pressure - MAP) zum Bereitstellen der entsprechenden Signale MAF und MAP an der Steuerung 8.
  • Ferner ist in dem dargestellten Beispiel ein System zur Abgasrückführung (AGR) konfiguriert, um einen gewünschten Teil des Abgases über einen AGR-Kanal 47 aus dem Abgaskanal 48 in den Ansaugkanal 42 zu leiten. Die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellte AGR-Menge kann durch eine Steuerung 8 über ein AGR-Ventil 49 variiert werden. Durch Einleiten von Abgas in den Motor 10 wird die Menge an verfügbarem Sauerstoff für die Verbrennung verringert, wodurch beispielsweise die Temperaturen der Verbrennungsflamme gesenkt werden und die Bildung von NOx verringert wird. Wie dargestellt, beinhaltet das AGR-System ferner einen AGR-Sensor 46, der in dem AGR-Kanal 47 angeordnet ist und eine Anzeige von einem oder mehreren von einem Druck, einer Temperatur und einer Konzentration des Abgases in dem AGR-Kanal bereitstellt.
  • In dem dargestellten Beispiel beinhaltet der Motor 10 ein Abgassystem 2. Das Abgassystem 2 beinhaltet einen Abgassensor 26, der stromaufwärts eines Abgasbehandlungssystems 80 an den Abgaskanal 48 gekoppelt ist, und einen Abgastemperatursensor 27, der stromaufwärts des Abgasbehandlungssystems 80 an den Abgaskanal 48 gekoppelt ist. Eine beispielhafte Ausführungsform des Abgasbehandlungssystems 80 ist in 1B beschrieben und nachfolgend beschrieben. Bei dem Sensor 26 kann es sich um einen beliebigen geeigneten Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses handeln, wie etwa eine lineare Lambdasonde oder einen UEGO-Sensor (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor oder Breitbandlambdasonde), eine Zweizustands-Lambdasonde oder einen EGO-Sensor, einen HEGO-Sensor (beheizten EGO-Sensor), einen NOx-, Kohlenwasserstoff-(HC-) oder Kohlenmonoxid-(CO-)Sensor. Der Sensor 26 stellt in dem in 1A gezeigten Beispiel ein EGO-Signal an der Steuerung 8 bereit.
  • Die Steuerung 8 ist in 1A als ein Mikrocomputer gezeigt, der einen Mikroprozessor (z. B. eine CPU) 16, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 4, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Nur-Lese-Speicherchip (read-only memory chip - ROM-Chip) 14 gezeigt ist, einen Direktzugriffsspeicher (random access memory -RAM) 18, einen Keep-Alive-Speicher (KAM) 20 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 8 kommuniziert mit Sensoren, die an den Motor 10 gekoppelt sind, und empfängt daher zusätzlich zu den vorangehend erörterten Signalen verschiedene Signale von diesen, darunter Signale, die Werte für Folgendes darstellen: einen MAF von dem MAF-Sensor 50; eine Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 58, der an eine Kühlhülse 61 gekoppelt ist; ein Profilzündungsmesssignal (profile ignition pickup signal - PIP-Signal) von einem Hall-Effekt-Sensor 59 (oder einer anderen Art von Sensor), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; eine Drosselposition (throttle position - TP) von einem Drosselpositionssensor; einen MAP von dem MAP-Sensor 56; eine Abgasbestandteilskonzentration (exhaust constituent concentration - EGO) von dem Abgassensor 26; und eine Abgastemperatur von dem Abgastemperatursensor 27. Ein Abgasdrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 8 aus dem Signal PIP generiert werden. Weitere Sensoren in Kommunikation mit der Steuerung 8 sind nachfolgend in Bezug auf 1B beschrieben. Auf Grundlage der von den Sensoren empfangenen Signalen und ferner auf Grundlage von in dem Speicher gespeicherten Anweisungen setzt die Steuerung 8 die verschiedenen Aktoren aus 1A ein, um den Motorbetrieb einzustellen.
  • Auf dem Festwertspeicher 14 des Speichermediums können nichtflüchtige computerlesbare Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 16 zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen, jedoch nicht ausdrücklich aufgeführt werden, ausgeführt werden können. Beispielhafte Verfahren sind hierin in Bezug auf 2-4 beschrieben.
  • Wie vorangehend angemerkt, zeigt 1A lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Jeder Zylinder kann gleichermaßen einen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, eine eigene Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine eigene Zündkerze usw. beinhalten.
  • In dem dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem Fahrzeug 5 um ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 71 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen handelt es sich bei dem Fahrzeug 5 jedoch um ein herkömmliches Fahrzeug mit lediglich einem Motor oder um ein Elektrofahrzeug mit lediglich einer oder mehreren elektrischen Maschinen. In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 einen Motor 10 und eine elektrische Maschine 73. Bei der elektrischen Maschine 73 kann es sich um einen Motor oder einen Motor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 40 und die elektrische Maschine 73 sind über ein Getriebe 75 mit den Fahrzeugrädern 71 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen in Eingriff stehen. In dem gezeigten Beispiel ist eine erste Kupplung 77a zwischen der Kurbelwelle 40 und der elektrischen Maschine 73 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 77b zwischen der elektrischen Maschine 73 und dem Getriebe 75 bereitgestellt. Die Steuerung 8 kann konfiguriert sein, um ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung zu senden, um die Kupplung in Eingriff zu nehmen oder aus diesem zu lösen, um so die Kurbelwelle 40 mit oder von der elektrischen Maschine 73 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 73 mit oder von dem Getriebe 75 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 75 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann verschiedenartig konfiguriert sein, sodass es sich bei dem Fahrzeug um ein Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug handelt.
  • Die elektrische Maschine 73 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 79 auf, um Drehmoment an den Fahrzeugrädern 71 bereitzustellen. Gegebenenfalls kann die elektrische Maschine 73 auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 79 bereitzustellen.
  • 1B veranschaulicht eine schematische Ansicht eines beispielhaften Abgassystems 102 zum Transportieren von Abgasen, die durch einen Verbrennungsmotor 110 des Fahrzeug 5 erzeugt wurden. Das Abgassystem 102 kann dem Abgassystem 2 aus 1A entsprechen und der Motor 110 kann dem Motor 10 aus 1A entsprechen. In einem nicht einschränkenden Beispiel handelt es sich bei dem Motor 110 um einen Dieselmotor, der durch Verbrennen eines Gemisches aus Luft und Dieselkraftstoff eine mechanische Leistung erzeugt. Alternativ kann es sich bei dem Motor 110 um eine andere Art von Motor handelt, wie etwa eine Benzinbrennkraftmaschine.
  • In dem in 1B gezeigten nicht einschränkenden Beispiel beinhaltet das Abgassystem 102 einen Abgaskrümmer 120 zum Aufnehmen von Abgasen, die durch einen oder mehrere Zylinder des Motors 110 erzeugt wurden, einen Oxidationskatalysator 124, eine Mischregion 130 einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction - SCR) 140, eine Emissionssteuervorrichtung 142 und eine Geräuschunterdrückungsvorrichtung 150. Des Weiteren beinhaltet das Abgassystem 102 eine Vielzahl von Abgasleitungen oder -durchgängen zum fluidischen Koppeln der verschiedenen Abgassystemkomponenten des Abgassystems 102. Eines oder mehrere von dem Oxidationskatalysator 124, der Mischregion 130, dem SCR-Katalysator 140, der Emissionssteuervorrichtung 142 und der Geräuschunterdrückungsvorrichtung 150 können jedoch in einer beliebigen Reihenfolge oder Kombination in dem Abgassystem 102 angeordnet sein.
  • Das Abgassystem 102 kann an der Unterseite des Fahrzeugfahrgestells angeordnet sein. Des Weiteren kann das Abgassystem 102 eine oder mehrere Biegungen oder Kurven beinhalten, um eine bestimmte Fahrzeuganordnung aufzunehmen. Noch ferner kann das Abgassystem 102 in einigen Ausführungsformen zusätzliche Komponenten beinhalten, die nicht in 1B veranschaulicht sind, und/oder können hierin beschriebene Komponenten weggelassen sein.
  • Der Gas- und/oder Fluidstrom in dem Abgassystem 102 erfolgt in einer Richtung von dem Abgaskrümmer 120 weg und in Richtung einer umgebenden Umwelt 195, durch das Abgassystem 102 und aus dem Abgassystem 102 durch einen Abgaskanal 168 (nachfolgend alternativ als vierter Abgaskanal 168 bezeichnet). Daher kann der Gas- und/oder Fluidstrom in dem Abgassystem 102 in dem in 1B gezeigten Beispiel im Allgemeinen von links nach rechts sein, wie durch einen Strömungsrichtungspfeil 180 angegeben. Folglich bezieht sich der Begriff „stromabwärts“ in der Beschreibung in dieser Schrift auf die relative Positionierung von Komponenten in dem Abgassystem 102 in Bezug auf die Strömungsrichtung in dem Abgassystem 102. Wenn eine erste Komponente als stromabwärts einer zweiten Komponente in dem Abgassystem 102 beschrieben wird, strömen somit Gase und/oder Fluide, die in dem Abgassystem 102 strömen, durch die zweite Komponente, bevor sie durch die erste Komponente strömen.
  • Der Abgaskrümmer 120 ist über einen ersten Abgaskanal 162 und einen zweiten Abgaskanal 164 fluidisch an den Oxidationskatalysator 124 gekoppelt. Der Oxidationskatalysator 124 ist in diesem Beispiel stromabwärts des Abgaskrümmers 120 angeordnet, wobei keine Komponenten den Oxidationskatalysator 124 von dem Abgaskrümmer 120 trennen, außer die Abgaskanäle 162 und 164. Der erste Abgaskanal 162 und der zweite Abgaskanal 164 stellen eine fluidische Kommunikation zwischen dem Abgaskrümmer 120 und dem Oxidationskatalysator 124 bereit. In einigen Beispielen handelt es sich bei dem Oxidationskatalysator 124 um einen Dieseloxidationskatalysator (diesel oxidation catalyst - DOC), z. B. eine Abgasdurchflussvorrichtung, die ein Substrat beinhaltet, das eine Wabenstruktur und einen großen Oberflächenbereich aufweist, der mit einer Katalysatorschicht beschichtet ist. Die Katalysatorschicht kann Edelmetalle beinhalten, darunter unter anderem Platin und Palladium. Wenn das Abgas über die Katalysatorschicht strömt, können CO, gasförmige HCs und flüssige HC-Teilchen oxidiert werden, um Emissionen zu verringern.
  • Die Mischregion 130 ist zum Aufnehmen eines flüssigen Reduktionsmittels direkt stromabwärts des Oxidationskatalysators 124 angeordnet, wobei keine zusätzlichen Komponenten die Mischregion 130 von dem Oxidationskatalysator 124 trennen. Die Mischregion 130 beinhaltet eine erste Mischregion 132 und eine zweite Mischregion 134, wobei die zweite Mischregion 134 stromabwärts der ersten Mischregion 132 angeordnet ist. Die erste Mischregion 132 beinhaltet eine Einspritzvorrichtung 136 zum Einspritzen einer Flüssigkeit in die Mischregion 130. In einigen Beispielen handelt es sich bei der durch die Einspritzvorrichtung 136 eingespritzte Flüssigkeit um ein flüssiges Reduktionsmittel, wie etwa Ammoniak oder Harnstoff. Das flüssige Reduktionsmittel kann in einigen Beispielen der Einspritzvorrichtung 136 aus einem Speichertank zugeführt werden. In diesem Beispiel wird die Einspritzvorrichtung 136 elektronisch betätigt und steht in elektrischer und/oder elektronischer Kommunikation mit einer Steuerung 112, die der Steuerung 8 aus 1A entsprechen kann. Ähnlich wie die Steuerung 8 aus 1A kann die Steuerung 112 als ein PCM konfiguriert sein. Die Steuerung 112 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1B und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1B ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Beispielsweise ist die Steuerung 112 konfiguriert, um Signale zum Einstellen eines Betriebs der Einspritzvorrichtung an einen Aktor der Einspritzvorrichtung 136 zu senden. Als Reaktion auf die von der Steuerung 112 empfangenen Signale kann der Aktor der Einspritzvorrichtung 136 die Menge an flüssigem Reduktionsmittel, die in die Mischregion 130 eingespritzt wird, und/oder die Zeitgebung der Einspritzung einstellen.
  • Ein Zuführgas-NOx-Sensor (hierin alternativ als ein erster NOx-Sensor bezeichnet) 190 und ein Zuführgastemperatursensor (hierin alternativ als ein erster Temperatursensor bezeichnet) 191 sind in der ersten Mischregion 132 angeordnet. Dementsprechend sind der erste NOx-Sensor und der erste Temperatursensor in diesem Beispiel stromabwärts des Oxidationskatalysators 124 angeordnet, wobei keine Abgasbehandlungsvorrichtungen zwischen dem Oxidationskatalysator und den Sensoren 190 und 191 eingefügt sind. Die Positionierung des ersten NOx-Sensors 190 und des ersten Temperatursensors 191 in dem Abgassystem 102 kann derart sein, dass der erste NOx-Sensor 190 und der erste Temperatursensor 191 einander überlagern. Beispielsweise können der Zuführgas-NOx-Sensor 190 und der Zuführgastemperatursensor 191 etwa aneinander ausgerichtet sein und können in dem Abgassystem 102 miteinander zusammenfallen. Anders ausgedrückt können der erste NOx-Sensor 190 und der erste Temperatursensor 191 in Längsrichtung in einer ersten Mischregion 132 ausgerichtet sein. In einigen Beispielen sind der erste NOx-Sensor 190 und der erste Temperatursensor 191 senkrecht zu dem Gas- und/oder Fluidstrom in dem Abgassystem 102 angeordnet und können in solchen Beispielen derart positioniert sein, dass sie parallel zueinander sind. In weiteren Beispielen ist der erste Temperatursensor 191 direkt benachbart zu dem ersten NOx-Sensor 190 angeordnet, sodass der erste Temperatorsensor 191 und der erste NOx-Sensor 190 Flächen miteinander teilen und in thermischer Kommunikation stehen. Auf diese Weise können Gase und/oder Fluide, die durch das Abgassystem 102 und insbesondere durch die erste Mischregion 132 strömen, ungefähr gleichzeitig an dem ersten NOx-Sensor 190 und dem ersten Temperatursensor 191 vorbei strömen. Somit kann der erste Temperatursensor 191 zum Messen einer Temperatur von Gasen und/oder Fluiden, die an dem ersten NOx-Sensor 190 vorbei strömen und/oder an diesem beprobt werden, in der ersten Mischregion 132 positioniert sein. In anderen Beispielen ist der erste Temperatursensor 191 jedoch unter Umständen nicht mit dem ersten NOx-Sensor 190 ausgerichtet und stattdessen in der Längsrichtung von dem NOx-Sensor 190 beabstandet.
  • Der erste Temperatursensor 191 ist elektronisch an die Steuerung 112 gekoppelt und Ausgaben des ersten Temperatursensors 191, die einer Temperatur von Gasen und/oder Fluiden entsprechen, die an dem ersten NOx-Sensor 190 vorbei strömen, werden an die Steuerung 112 gesendet. Gleichermaßen ist der erste NOx-Sensor 190 elektronisch an die Steuerung 112 gekoppelt und werden Ausgaben des ersten NOx-Sensors 190, die dem Niveau an NOx (z. B. einer Konzentration von NOx und/oder O2) in Gasen und/oder Fluiden entsprechen, die an dem NOx-Sensor 190 vorbei strömen, an die Steuerung 112 gesendet.
  • Während der erste NOx-Sensor 190 und der erste Temperatursensor 191 stromabwärts der Einspritzvorrichtung 136 aus 1B positioniert sind, können diese alternativ im Wesentlichen mit der Einspritzvorrichtung 136 in Reihe positioniert sein. In noch weiteren Beispielen können der erste NOx-Sensor 190 und der erste Temperatursensor 191 stromaufwärts der Einspritzvorrichtung 136 oder stromaufwärts des Oxidationskatalysators 124 positioniert sein.
  • Die zweite Mischregion 134 ist konfiguriert, um eine Änderung des Querschnittsbereichs oder Strömungsbereichs zwischen der ersten Mischregion 132 und dem SCR-Katalysator 140 aufzunehmen, der in dem dargestellten Beispiel direkt stromabwärts der zweiten Mischregion 134 angeordnet ist. Insbesondere kann der Querschnittsströmungsbereich, der durch die zweite Mischregion 134 erzeugt wird, wie gezeigt in einer stromabwärtigen Richtung zunehmen. Somit sind der erste NOx-Sensor 190 und der erste Temperatursensor 191 stromabwärts des SCR-Katalysators 140 positioniert. In einigen Beispielen trennen keine zusätzlichen Komponenten die zweite Mischregion 134 von dem SCR-Katalysator 140.
  • Eine Mischvorrichtung 138 ist stromabwärts der Einspritzvorrichtung 136 angeordnet. Die Mischvorrichtung 138 ist konfiguriert, um ein Motorabgas und/oder eingespritztes flüssiges Reduktionsmittel von der Einspritzvorrichtung 136 aufzunehmen und das Motorabgas und/oder flüssige Reduktionsmittel stromabwärts der Mischvorrichtung 138 in Richtung des SCR-Katalysator 140 zu leiten. Wie in 1B gezeigt, kann die Mischvorrichtung 138 eine kreisförmige Scheibe mit Rippenabschnitten umfassen. Jeder Rippenabschnitt kann eine gerade Kante und eine gebogene Kante aufweisen. In einigen Beispielen ist die Mischvorrichtung 138 in der ersten Mischregion 132 stromabwärts der Einspritzvorrichtung 136, dem ersten Temperatursensor 191 und dem ersten NOx-Sensor 190 positioniert. In weiteren Beispielen ist die Mischvorrichtung 138 in der zweiten Mischregion 134 positioniert. Die Mischvorrichtung 138 ist konfiguriert, um das Vermischen und somit die Einheitlichkeit des Gemisches aus dem Abgas und dem flüssigen Reduktionsmittel in der zweiten Mischregion 134 zu erhöhen, bevor das Gemisch den SCR-Katalysator 140 erreicht.
  • Der SCR-Katalysator 140 ist konfiguriert, um NOx unter Verwendung des flüssigen Reduktionsmittels, z. B. Ammoniak (NH3) oder Harnstoff, das durch die Einspritzvorrichtung 136 eingespritzt wurde, und eines aktiven Katalysators in Wasser und Stickstoff als inerte Nebenprodukte der Verbrennung umzuwandeln. Der SCR-Katalysator, der alternativ als ein DeNOx-Katalysator bezeichnet werden kann, kann aus Titandioxid hergestellt sein, das die Oxide von Übergangsmetallen enthält, wie zum Beispiel Vanadium, Molybdän und Wolfram, um als katalytisch aktive Komponenten zu wirken. Der SCR-Katalysator 140 kann als ein keramischer Ziegel oder eine keramische Wabenstruktur, eine Plattenstruktur oder eine beliebige andere geeignete Ausgestaltung konfiguriert sein. Der SCR-Katalysator 140 kann einen beliebigen geeigneten Katalysator zum Verringern von NOx oder anderen Verbrennungsprodukten beinhalten, die auf die Verbrennung von Kraftstoff durch den Motor 110 zurückzuführen sind.
  • Die Emissionssteuervorrichtung 142 ist stromabwärts des SCR-Katalysators 140 angeordnet. In einigen Beispielen handelt es sich bei der Emissionssteuervorrichtung 142 um einen Dieselpartikelfilter (DPF). Der DPF kann aktiv oder passiv betrieben werden und das Filtermedium kann aus verschiedenen Arten von Material und von verschiedener geometrischer Konstruktion sein. Eine beispielhafte Konstruktion beinhaltet einen Wandströmungskeramikmonolith, der alternierende Kanäle umfasst, die an gegenüberliegenden Enden eingesteckt sind, wodurch der Abgasstrom durch die gemeinsame Wand der benachbarten Kanäle gedrückt wird, auf denen die Partikel abgelagert sind.
  • Alternativ können die Emissionssteuervorrichtung 142 und der SCR-Katalysator 140 auf einem Substrat kombiniert sein (z. B. einem keramischen DPF-Wandströmungselement, das mit NOx-Speichermitteln und Metallen der Platingruppe beschichtet ist).
  • Nach dem Durchströmen der Emissionssteuervorrichtung 142 strömen Abgase und/oder Fluide durch eine Nachbehandlungsregion 144. Die Nachbehandlungsregion 144 ist konfiguriert, um eine Änderung des Querschnittsbereichs oder Strömungsbereichs zwischen der Emissionssteuervorrichtung 142 und einem dritten Abgaskanal 166 aufzunehmen, der direkt stromabwärts der Emissionssteuervorrichtung 142 angeordnet ist. Insbesondere nimmt der Querschnittsströmungsbereich, der durch die Nachbehandlungsregion 144 erzeugt wurde, in einer stromabwärtigen Richtung ab. Die Nachbehandlungsregion 144 koppelt die Emissionssteuervorrichtung 142 fluidisch an den dritten Abgaskanal 166. In anderen Beispielen beinhaltet das Abgassystem 102 jedoch keine Nachbehandlungsregion und ist die Emissionssteuervorrichtung 142 direkt und/oder physisch an den dritten Abgaskanal 166 gekoppelt, wobei keine zusätzlichen Komponenten die Emissionssteuervorrichtung 142 von dem dritten Abgaskanal 166 trennen.
  • Ein Auspufftemperatursensor (hierin alternativ als ein zweiter Temperatursensor bezeichnet) 193 und ein Auspuff-NOx-Sensor (hierin alternativ als ein zweiter NOx-Sensor bezeichnet) 192 sind in dem dritten Abgaskanal 166 positioniert. In anderen Beispielen können der zweite Temperatursensor 193 und der zweite NOx-Sensor 192 jedoch in der Nachbehandlungsregion 144 positioniert sein. In allen Beispielen sind der zweite Temperatursensor 193 und der zweite NOx-Sensor 192 jedoch stromabwärts des SCR-Katalysators 140 und der Emissionssteuervorrichtung 142 positioniert. Die Positionierung des zweiten Temperatursensors 193 und des zweiten NOx-Sensors 192 bezogen aufeinander und bezogen auf die Nachbehandlungsregion 144 kann ähnlich der Positionierung des ersten Temperatursensors 191 und des ersten NOx-Sensors 190 bezogen aufeinander und bezogen auf die erste Mischregion 132 sein, die vorangehend beschrieben ist.
  • Der zweite Temperatursensor 193 ist elektronisch an die Steuerung 112 gekoppelt und Ausgaben des zweiten Temperatursensors 193, die einer Temperatur von Gasen und/oder Fluiden entsprechen, die an dem zweiten NOx-Sensor 192 vorbei strömen, werden an die Steuerung 112 gesendet. Gleichermaßen ist der zweite NOx-Sensor 192 elektronisch an die Steuerung 112 gekoppelt und Ausgaben des zweiten NOx-Sensors 192, die einem Niveau von NOx in Gasen und/oder Fluiden entsprechen, die an dem zweiten NOx-Sensor 192 vorbei strömen, werden an die Steuerung 112 gesendet.
  • Der erste NOx-Sensor 190 und der zweite NOx-Sensor 192 können ähnlich konstruiert sein und ähnlich funktionieren. In einem nicht einschränkenden Beispiel umfasst jeder von den NOx-Sensoren ein Erfassungselement, das in einem Schutzrohr angeordnet ist, eine Heizvorrichtung, die in dem Schutzrohr angeordnet ist, wobei die Heizvorrichtung in thermischer Kommunikation mit dem Erfassungselement und gegebenenfalls in direktem physischen Kontakt mit dem Erfassungselement steht, und Gasaustauschlöcher, die konfiguriert sind, um Gas aufzunehmen, damit dieses getestet werden kann, und Gas abzugeben, nachdem dieses getestet wurde. Das Erfassungselement kann eine Vielzahl von Schichten aus einem oder mehreren Keramikmaterialien beinhalten, die in einer gestapelten Konfiguration angeordnet sind. Die Schichten können eine oder mehrere Schichten eines festen Elektrolyts beinhalten, das in der Lage ist, ionischen Sauerstoff zu leiten. Zu Beispielen für geeignete Festelektrolyten gehören unter anderem Materialien auf Zirconiumoxidbasis. In jedem NOx-Sensor ist eine Heizvorrichtung zwischen den verschiedenen Schichten angeordnet (oder steht anderweitig mit den Schichten in thermischer Kommunikation), um die ionische Leitfähigkeit der Schichten zu erhöhen. Die Heizvorrichtung ist konfiguriert, um Leistung von einer Batterie (z. B. der Batterie 184 aus 1B) oder einer anderen Leistungsquelle zu empfangen, darunter bei Zündschlüsselausschaltbedingungen, um den NOx-Sensors auf eine Anspringtemperatur und gegebenenfalls über eine Anspringtemperatur hinaus zu erwärmen, wie nachfolgend erörtert. Wie nachfolgend genauer beschrieben, kann ein Wecker die Steuerung nach einer Verzögerung nach einem Zündschlüsselausschaltereignis „reaktivieren“ und kann die Steuerung dann ein Signal an die Batterie 184 senden, um der Heizvorrichtung von einem oder beiden der NOx-Sensoren Leistung zuzuführen, um den Sensor/die Sensoren zu erwärmen.
  • Beide NOx-Sensoren können konfiguriert sein, um eine NOx- und/oder O2-Konzentration in einem Abgasgemisch, das durch das Abgassystem 102 strömt, zu messen und/oder zu schätzen und diese Informationen an die Steuerung zu übertragen. Während eines Motorbetriebs misst der erste NOx-Sensor NOx-Niveaus, die durch den Motor 110 emittiert wurden, während der zweite NOx-Sensor NOx-Niveaus misst, die nach einer Behandlung durch den SCR-Katalysator 140 in dem Abgassystem 102 verbleiben. Durch Vergleichen der Ausgaben von den zwei NOx-Sensoren 190 und 192 kann die Gesamt-NOx-Entfernungseffizienz des Abgassystems 102 geschätzt werden.
  • Die NOx-Sensoren 190 und 192 können jedoch eine Abnutzung erfahren (z. B. verstärkungsverzerrt, gebrochen, verunreinigt usw. werden) und als Folge davon kann die Genauigkeit der Ausgaben, die verwendet werden, um NOx-Niveaus in dem Abgassystem 102 zu schätzen und/oder zu messen, verringert werden. Ferner können die NOx-Sensoren einen Versatz entwickeln, der sich auf die Abgasemissionen auswirkt. Um die NOx-Sensor-Abnutzung zu erfassen und zu untersuchen, kann ein SD-Test nach einem Fahrzeugzündschlüsselausschaltereignis durchgeführt werden, wie nachfolgend in Bezug auf 2 genauer beschrieben. Im Gegensatz dazu kann ein Versatztest nach dem SD-Test durchgeführt werden, während die Zündschlüsselausschaltbedingungen weiterhin vorhanden sind, um den NOx-Sensor-Versatz zu erfassen und zu untersuchen.
  • Ferner ist ein Umgebungstemperatursensor 114 elektronisch an die Steuerung 112 gekoppelt und werden Ausgaben von dem Umgebungstemperatursensor 114, die einer Umgebungstemperatur (z. B. einer Temperatur der Atmosphäre außerhalb des Fahrzeugs) entsprechen, zu der Steuerung 112 gesendet. Der Umgebungstemperatursensor 114 kann an einer Stelle in dem Fahrzeug angeordnet sein, die in thermischer Kommunikation mit der Atmosphäre außerhalb des Fahrzeugs steht (z. B. an einem Einlass eines Motoreinlassrohrs).
  • Das dargestellte Abgassystem beinhaltet ferner einen Abgassensor 126 und einen Abgastemperatursensor 127, die dem Abgassensor 26 und Abgastemperatursensor 27 aus 1A entsprechen können. Während die Sensoren 126 und 127 zu Veranschaulichungszwecken in dem zweiten Abgaskanal 164 angeordnet gezeigt sind, können diese alternativ in einem beliebigen Abschnitt des Abgassystems stromaufwärts des Abgasbehandlungssystems 80 angeordnet sein (z. B. in dem ersten Abgaskanal 162). Die Sensoren 126 und 127 sind jeweils elektronisch an die Steuerung 112 gekoppelt und deren Ausgaben werden an die Steuerung 112 gesendet.
  • Die Geräuschunterdrückungsvorrichtung 150 ist stromabwärts des Katalysators 140 und der Emissionssteuervorrichtung 142 angeordnet. Die Geräuschunterdrückungsvorrichtung 150 ist konfiguriert, um die Intensität von Schallwellen zu dämpfen, die sich von dem Abgaskrümmer 120 weg in Richtung der umgebenden Umwelt 195 bewegen. Der dritte Abgaskanal 166 stellt eine fluidische Kommunikation zwischen der Nachbehandlungsregion 144 und der Geräuschunterdrückungsvorrichtung 150 bereit. Somit strömen Abgase von der Nachbehandlungsregion 144 durch den dritten Abgaskanal 166 an die Geräuschunterdrückungsvorrichtung 150. Nachdem die Abgase die Geräuschunterdrückungsvorrichtung 150 durchströmt haben, strömen diese auf dem Weg in die umgebende Umwelt 195 durch den vierten Abgaskanal 168.
  • Ein Zündschlüsselausschaltereignis kann durch die Steuerung 112 auf Grundlage von Signalen erfasst werden, die von einer Eingabevorrichtung 170 des Fahrzeugs 5 empfangen werden, das schematisch in 1B dargestellt ist. Die Eingabevorrichtung 170 kann eine Taste, einen Schalter, einen Knopf, eine Zündung, eine Touchscreenanzeige usw. beinhalten, wobei die Position und/oder der digitale Zustand der Eingabevorrichtung 170 eingestellt werden kann, um den Motor 110 ein- oder auszuschalten. Im Zusammenhang mit einem Hybridfahrzeug kann die Eingabevorrichtung 170 ferner eingestellt werden, um einen Elektromotor, der eine Fahrzeugantriebsleistung bereitstellt, ein- oder auszuschalten. Bei der Eingabevorrichtung 170 kann es sich daher in einigen Beispielen um eine Fahrzeugzündung mit einer schlüsselbasierten Motor-Ein-, Motor-Aus-Funktion handeln. Alternativ können/kann die Start-/Stopp- und/oder Ein-/Aus-Funktion des Fahrzeugs im Zusammenhang mit einem schlüssellosen Fahrzeug durch eine Taste, einen Schalter, einen Knopf, einen Touchscreen usw. gesteuert werden. Somit kann der Fahrzeugführer 172 die Eingabevorrichtung 170 in eine erste Position und/oder einen ersten digitalen Zustand einstellen, um ein Zündschlüsseleinschaltereignis zum Einschalten des Motors 110 und/oder eines Elektromotors, der eine Antriebskraft bereitstellt, einzuleiten, wobei der Fahrzeugführer 172 die Position der Eingabevorrichtung in eine zweite Position und/oder einen zweiten digitalen Zustand einstellen kann, um ein Zündschlüsselausschaltereignis zum Ausschalten des Motors 110 und/oder Hindern eines Elektromotors daran, eine Fahrzeugantriebskraft bereitzustellen, einzuleiten. Anders ausgedrückt kann sich ein Zündschlüsselausschaltereignis auf Bedingungen beziehen, bei denen das Fahrzeug 110 heruntergefahren ist, um zu ruhen, und das Fahrzeug ausgeschaltet ist (z. B. während eines Fahrzeugzündschlüsselausschaltereignisses oder eines Motorstoppereignisses in einem schlüssellosen System mit einer Stopp-/Start-Taste), und wobei im Zusammenhang mit einem Hybridfahrzeug der Elektromotor deaktiviert ist und keine Antriebskraft an dem Fahrzeug bereitstellt. Somit kann das Zündschlüsselausschaltereignis Beenden eines Verbrennungszyklus in dem Motor 110 auf Grundlage einer Eingabe von dem Fahrzeugführer 172 über die Eingabevorrichtung 170 beinhalten. Die Eingabevorrichtung 170 ist elektronisch an die Steuerung 112 gekoppelt und konfiguriert, um ein Signal (z. B. auf Unterbrechungsbasis, wenn sich die Position/der Zustand durchgehend oder in regelmäßigen Abständen ändert) an die Steuerung 112 zu senden, das die Position und/oder den digitalen Zustand der Eingabevorrichtung 170 angibt.
  • Gemäß den hierin offenbarten Verfahren wird Leistung an den NOx-Sensoren bereitgestellt, nachdem eine Dauer nach einem Zündschlüsselausschaltereignis verstrichen ist, um eine Durchführung von SD-Tests zu ermöglichen, auf die Versatztests folgen. In dem dargestellten Beispiel wird Leistung an den NOx-Sensoren 190 und 192 durch eine Batterie 184 während einer Zündschlüsselausschaltung bereitgestellt, einschließlich an die Heizvorrichtung jedes NOx-Sensors, um sich auf das Erwärmen des NOx-Sensors auszuwirken. In Beispielen, in denen es sich bei dem Fahrzeug um ein Hybridfahrzeug handelt, kann die Batterie 184 gegebenenfalls der Batterie 79 aus 1A entsprechen. Die Batterie 184 kommuniziert elektronisch mit der Steuerung 112, um digitale Signale von dieser zu empfangen. Ferner kann Leistung während eines Zündschlüsselausschaltereignisses über die Batterie 184 an der Steuerung 112 bereitgestellt werden.
  • Wie nachfolgen genauer in Bezug auf 2-3 beschrieben, kann die Steuerung 112 computerlesbare Anweisungen umfassen, die in einem nichtflüchtigen Speicher zum Einleiten von NOx-Sensor-SD-Tests und/oder -Versatztests nach einem Zündschlüsselausschaltereignis und insbesondere, nachdem eine angegebene Dauer nach einem Zündschlüsselausschaltereignis verstrichen ist, gespeichert sind. Die angegebene Dauer kann durch die Steuerung auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen bestimmt werden, wie nachfolgend beschrieben. In jedem Fall ist die angegebene Dauer lang genug, damit NOx-Sensor-SD-Tests und/oder -versatztests nicht eingeleitet werden, während sich der Motor noch im Nachlauf befindet (z. B. während der Motor nach einem Zündschlüsselausschaltereignis ausgeschaltet ist, jedoch einer oder mehreren Fahrzeugkomponenten weiterhin Leistung über eine Glühkerze oder Batterie zugeführt wird). Stattdessen werden die Tests nach (z. B. mehrere Stunden nach) Abschluss des Nachlaufs eingeleitet. Um die Steuerung zu reaktivieren, nachdem die angegebene Dauer verstrichen ist, beinhaltet das Fahrzeug einen elektronischen Zeitgeber oder Wecker 111, der konfiguriert ist, um die Steuerung 112 zu „reaktivieren“. Der Wecker 111 steht somit in elektronischer Kommunikation mit der Steuerung 112 und insbesondere mit einer Mikroprozessoreinheit der Steuerung 112. In dem in 1B gezeigten Beispiel wird der Wecker 111 durch die Batterie 184 mit Leistung versorgt. Der Wecker 111 kann jedoch seine eigene Leistungsquelle beinhalten, wie etwa eine Batterie, oder kann durch eine Batterie der Steuerung 112 mit Leistung versorgt werden, ohne von dem Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
  • 1A-1B zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn derartige Elemente so gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt miteinander gekoppelt sind, können diese zumindest in einem Beispiel als sich direkt berührend oder direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander anliegend oder zueinander benachbart gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander anliegend oder zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die sich Flächen miteinander teilen, als in Flächenteilungskontakt stehend bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich nur ein Abstand dazwischen befindet und keine anderen Komponenten, in zumindest einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein weiteres Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, bezogen aufeinander als solche bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, in zumindest einem Beispiel ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und kann ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Wie hierin verwendet, können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und dazu verwendet werden, die Positionierung von Elementen der Figuren bezogen aufeinander zu beschreiben. Demnach sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein weiteres Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren abgebildet sind, als diese Formen aufweisend bezeichnet werden (wie z. B. als rund, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen). Ferner können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in zumindest einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Darüber hinaus kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden.
  • 2-4 stellen jeweils ein Ablaufdiagramm auf höherer Ebene für ein beispielhaftes Verfahren dar. Die Verfahren aus 2-4 werden unter Bezugnahme auf die in 1A-1B gezeigten Systeme beschrieben, wenngleich es sich versteht, dass diese Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Die Verfahren aus 2-4 können durch eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 112, durchgeführt werden und können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Ausführen der hierin enthaltenen Verfahren können durch die Steuerung auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Fahrzeugsystems empfangen werden, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1A-1B beschriebenen Sensoren. Die Steuerung kann Aktoren nutzen, wie etwa die Heizvorrichtungen der NOx-Sensoren, die Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung usw. gemäß den Verfahren, wie nachfolgend genauer beschrieben.
  • Die Verfahren aus 2-4 beziehen sich im Allgemeinen auf einen NOx-Sensor. Bei diesem NOx-Sensor kann es sich um einen beliebigen NOx-Sensor handeln, der in dem Abgassystem 102 angeordnet ist, z. B. den NOx-Sensor 190 oder den NOx-Sensor 192. In einigen Beispielen können die Verfahren für mehrere NOx-Sensoren (z. B. beide der Sensoren 190 und 192) gleichzeitig durchgeführt werden. Alternativ können die Verfahren für mehrere NOx-Sensoren in Folge durchgeführt werden, um zu verhindern, dass zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt übermäßig viel Leistung aus der Batterie gezogen wird.
  • Zuerst unter Bezugnahme auf 2 stellt dieses ein Ablaufdiagramm auf höherer Ebene für ein beispielhaftes Verfahren 200 zum Durchführen von SD- und/oder Versatztests und Durchführen von Handlungen als Reaktion auf die Testergebnisse dar.
  • Bei 202 beinhaltet das Verfahren Erfassen eines Zündschlüsselausschaltereignisses. Wie vorangehend erörtert, kann ein Zündschlüsselausschaltereignis durch die Steuerung auf Grundlage von Signalen erfasst werden, die von einer Eingabevorrichtung empfangen werden, wie etwa der Eingabevorrichtung 170.
  • Wenn kein Zündschlüsselausschaltereignis erfasst wird, kehrt das Verfahren zurück. Andernfalls, bei Erfassung eines Zündschlüsselausschaltereignisses, kehrt das Verfahren zu 203 zurück, um zu bestimmen, ob ein SD- und/oder Versatztesten erwünscht wird. Beispielsweise kann es erwünscht sein, in regelmäßigen Intervallen SD- und/oder Versatztests durchzuführen, zum Beispiel nach einer Schwellenanzahl an Fahrzyklen, einem Schwellenzeitbetrag oder einer Schwellenanzahl an Motorzyklen usw. In noch weiteren Beispielen können SD- und/oder Versatztests erwünscht sein, wenn bestimmte Motor- oder Umweltbedingungen erfüllt sind. Beispielsweise kann das Intervall zwischen SD-Tests und/oder das Intervall zwischen Versatztests auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen und/oder Umweltbedingungen eingestellt werden. Wenn weder SD- noch Versatztests erwünscht sind, kehrt das Verfahren zurück. Andernfalls geht das Verfahren zu 204 über.
  • Bei 204 beinhaltet das Verfahren Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Die Motorbetriebsbedingungen können eine NOx-Sensor-Maximaltemperatur während eines Fahrzyklus vor Zündschlüsselausschaltung (z. B. wie durch den Temperatursensor 191 und/oder den Temperatursensor 193 gemessen), eine Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung (z. B. wie durch den Temperatursensor 127 gemessen) usw. einschließen. Beispielsweise kann die Steuerung den NOx-Sensor während eines gesamten Fahrzyklus überwachen und jedes Mal, wenn eine gespeicherte NOx-Sensor-Maximaltemperatur überschritten wurde, die gespeicherte NOx-Sensor-Maximaltemperatur aktualisieren, sodass die NOx-Sensor-Maximaltemperatur während des Fahrzyklus vor Zündschlüsselausschaltung zu dem Zeitpunkt der Zündschlüsselausschaltung in dem Speicher gespeichert wird. Gleichermaßen kann die Steuerung eine Abgastemperatur während des gesamten Fahrzyklus überwachen und kann die Abgastemperatur zu dem Zeitpunkt der Zündschlüsselausschaltung in dem Speicher gespeichert werden, sodass die Steuerung zu dem Zeitpunkt der Zündschlüsselausschaltung heruntergefahren werden kann. Alternativ kann die Steuerung nach Zündschlüsselausschaltung für eine Dauer, während der die NOx-Sensor-Maximaltemperatur während des Fahrzyklus und die Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung auf Grundlage von anderen gespeicherten Daten bestimmt werden, weiterhin Leistung (z. B. von einer Fahrzeugbatterie) aufnehmen.
  • Nach 204 geht das Verfahren zu 206 über, um zu bestimmen, ob die Taupunkttemperatur niedriger ist als die NOx-Sensor-Maximaltemperatur während des vorangehenden Fahrzyklus. Wie hierin verwendet, bezieht sich die Taupunkttemperatur auf die Temperatur, bei der Luft mit Wasser gesättigt wird und beginnt zu kondensieren, wobei Tau gebildet wird. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % ist die Umgebungstemperatur gleich der Taupunkttemperatur. Desto negativer die Taupunkttemperatur bezogen auf die Umgebungstemperatur ist, desto niedriger ist das Risiko einer Kondensation und desto trockener ist die Luft. Während der Taupunkt nicht temperaturabhängig ist, wird dieser von Druck beeinflusst.
  • Wenn die Taupunkttemperatur während des Fahrzyklus vor Zündschlüsselausschaltung nicht niedriger ist als die NOx-Sensor-Maximaltemperatur, kehrt das Verfahren zurück und wird kein Testen während der Motorheißabstellung durchgeführt. Ein solcher Betrieb kann die Wahrscheinlichkeit eines Brechens des Erfassungselements des NOx-Sensors verringern, wozu es kommen kann, wenn der NOx-Sensor erwärmt wird, wenn sich Tau/Wasser in dem Sensorschutzrohr befindet, das sich während des vorangehenden Fahrzyklus angesammelt hat. Es kann bevorzugt sein, ein Durchführen einer NOx-Sensor-Diagnose zu verzögern, zu der ein Erwärmen des NOx-Sensors während Bedingungen erforderlich ist, bei denen eine Kondensation in dem Sensorschutzrohr wahrscheinlich ist, um eine Beschädigung des Erfassungselements zu vermeiden.
  • Andernfalls, wenn die Taupunkttemperatur während des Fahrzyklus vor Zündschlüsselausschaltung niedriger ist als die NOx-Sensor-Maximaltemperatur, besteht ein geringeres Risiko einer Kondensation in dem Sensorschutzrohr des NOx-Sensors und somit ein geringeres Risiko eines thermischen Brechens des Erfassungselements während des Erwärmens des NOx-Sensors über die Heizvorrichtung. In diesem Fall lautet die Antwort bei 206 JA und geht das Verfahren zu 208 über.
  • Bei 208 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob sich die Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befinden hat. Beispielsweise kann ein Wert der Abgastemperatur zu dem Zeitpunkt der Zündschlüsselausschaltung, der in dem Speicher gespeichert ist, mit einem oberen und unteren Schwellenwert, die in dem Speicher gespeichert sind und einen vorbestimmten Bereich definieren, verglichen werden. Abgastemperaturwerte außerhalb dieses Bereichs können zu unzuverlässige Testergebnisse führen. Wenn die Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung zum Beispiel zu hoch ist, ist dies ein Anzeichen dafür, dass eine DPF-Regeneration nicht weit von dem Zündschlüsselausschaltereignis stattgefunden haben kann, was meist zu einem unzuverlässigen SD-Testergebnis führt. Wenn die Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung zu niedrig ist, kann eine Wasserkondensation nahe dem NOx-Sensor-Erfassungselement vorliegen, selbst wenn die NOx-Sensor-Maximaltemperatur hoch genug ist, um anzugeben, dass der Taupunkt während des vorangehenden Fahrzyklus erreicht wurde. Wenn die Antwort bei 208 NEIN lautet, kehrt das Verfahren somit zurück und wird keine Art von Test während der Motorheißabstellung durchgeführt.
  • Andernfalls, wenn die Antwort bei 208 JA lautet, geht das Verfahren zu 210 über, um eine Verzögerungsdauer der PCM-Reaktivierung auf Grundlage der Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung zu bestimmen. Die Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung kann als Indikator dienen, wie lange es dauert, bis sich Umweltbedingungen (z. B. Sauerstoffkonzentration, Druck, Temperatur, Ammoniakkonzentration, NOx-Konzentration) in dem Abgassystem nach Zündschlüsselausschaltung stabilisieren. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist die bestimmte PCM-Reaktivierungsverzögerungsdauer direkt proportional zu der Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung, sodass eine höhere Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung zu einer längeren PCM-Reaktivierungsverzögerungsdauer führt und eine niedrigere Abgastemperatur bei der Zündschlüsselausschaltung zu einer kürzeren PCM-Reaktivierungsverzögerungsdauer führt. Die Steuerung kann ein Signal, das die Dauer der PCM-Reaktivierungsverzögerung angibt, an einen elektronischen Zeitgeber oder Wecker (z. B. den vorangehend beschriebenen elektronischen Zeitgeber 111) senden und den elektronischen Zeitgeber vor dem Ausschalten auf die erwünschte PCM-Reaktivierungsverzögerungsdauer einstellen. In einem nicht einschränkenden Beispiel beträgt die PCM-Reaktivierungsverzögerungsdauer etwa 4 Stunden (z. B. mehr als 3 Stunden oder weniger als 5 Stunden).
  • Nach 210 geht das Verfahren zu 212 über, um eine Verzögerung für die bei 208 bestimmte PCM-Reaktivierungsverzögerungsdauer vorzunehmen und dann das PCM zu reaktivieren. In einem Beispiel wird die Steuerung durch einen elektronischen Zeitgeber oder Wecker (z. B. den vorangehend in 1B beschriebenen elektronischen Zeitgeber 111) eingeschaltet und schaltet die Steuerung dann die verschiedenen Abgassensoren ein, die in den durchzuführenden Tests genutzt werden.
  • Nach 212 geht das Verfahren zu 214 über, um zu bestimmen, ob Testeintragsbedingungen erfüllt sind. Die Testeintragsbedingungen können zum Beispiel eine Abgastemperatur an dem NOx-Sensor, einen Umgebungsdruck, eine Umgebungstemperatur und eine Batteriespannung einschließen, die sich alle innerhalb der entsprechenden Kalibrierungsbereiche befinden.
  • Wenn die Antwort bei 214 NEIN lautet, geht das Verfahren zu 216 über, um das PCM auszuschalten und kein Testen während der Motorheißabstellung durchzuführen. In anderen Beispielen kann das PCM jedoch in vorbestimmten Intervallen nach der anfänglichen Bestimmung, dass die Testeintragsbedingungen nicht erfüllt wurden, reaktiviert werden, um erneut zu bestimmen, ob die Testeintragsbedingungen erfüllt sind, und, falls dies der Fall ist, mit dem Durchführen der erwünschten Tests fortzufahren.
  • Andernfalls, wenn die Antwort bei 214 JA lautet, geht das Verfahren zu 218 über, um die NOx-Sensor-Heizvorrichtung zu aktivieren. Dies kann zum Beispiel Anlegen eines Stroms von der Fahrzeugbatterie an der NOx-Sensor-Heizvorrichtung beinhalten.
  • Nach 218 geht das Verfahren zu 220 über. Bei 220 erreicht der NOx-Sensor ein Anspringen, wobei die Ausgabe des NOx-Sensors erfasst wird. Es wird eine Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für den NOx-Sensor für jeden der durchzuführenden Tests auf Grundlage (z. B. in Abhängigkeit von) der erfassten NOx-Sensor-Ausgabe bestimmt. Bei der Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für einen gegebenen Test handelt es sich um die Zeitdauer, um welche die Steuerung vor dem Durchführen des Tests eine Verzögerung vornimmt, mit Beginn zu dem Zeitpunkt, bei dem der NOx-Sensor anspringt. Wenn lediglich ein SD-Test durchgeführt werden soll, wird lediglich eine Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für den SD-Test bestimmt; wenn lediglich ein Versatztest durchgeführt werden soll, wird lediglich eine Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für den Versatztest bestimmt; und wenn sowohl ein SD-Test als auch ein Versatztest durchgeführt werden soll, werden entsprechende Erwärmungsdauern nach dem Anspringen für beide Tests durchgeführt.
  • In einem Beispiel sendet der NOx-Sensor bei Erreichen der Anspringtemperatur ein Signal an das PCM, das angibt, dass der Sensor angesprungen ist und sich im Normalbetrieb befindet. Das PCM empfängt und verwendet dieses Signal zusammen mit dem Wert der NOx-Sensor-Ausgabe zu dem Anspringzeitpunkt, um zu bestimmen, ob ein NOx-Messwert von dem Sensor gültig ist. Dieser NOx-Anfangsmesswert stellt Informationen darüber bereit, wie viel NOx und/oder Ammoniak in dem Schutzrohr des NOx-Sensors zu dem Anspringzeitpunkt eingelagert ist. Die Dauer(n) des durchgehenden Erwärmens des NOx-Sensors kann (können) in Abhängigkeit von diesem NOx-Anfangsmesswert bestimmt werden, um eine Abführung von NOx/Ammoniak zu optimieren und außerdem die Batteriestromentnahme zu minimieren. Gegebenenfalls können andere Parameterwerte eine Rolle bei der Bestimmung der Erwärmungsdauern nach dem Anspringen spielen oder kann es sich bei den Erwärmungsdauern nach dem Anspringen um vorbestimmte Werte handeln, die in dem Speicher der Steuerung gespeichert sind. In einigen Beispielen beträgt die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für den SD-Test null, sodass der SD-Test bei Anspringen des NOx-Sensors beginnt. In Beispielen, in denen sowohl der SD- als auch der Versatztest durchgeführt wird, beginnen die Erwärmungsdauern nach dem Anspringen für beide Tests ferner beim Anspringen und ist die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für den Versatztest länger als die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für den SD-Test.
  • Bei 220 geht das Verfahren zu 222 über, um den erwünschten Test/die erwünschten Tests nach Verzögern für die entsprechende(n) Erwärmungsdauer(n) nach dem Anspringen mit Beginn bei Anspringen durchzuführen. Wenn sowohl der SD- als auch der Versatztest durchgeführt wird, beginnen die entsprechenden Erwärmungsdauern nach dem Anspringen beide zu dem Anspringzeitpunkt des NOx-Sensors und enden zu verschiedenen Zeitpunkten, wobei die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für den SD-Test endet, bevor der Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für den Versatztest endet, sodass ein weiteres Erwärmen des NOx-Sensors vor dem Versatztest erfolgt. Sobald die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für einen gegebenen Test verstrichen ist, wird der Test durchgeführt. Ein SD-Test kann in einem nicht einschränkenden Beispiel auf die in US 2017/0240024 beschriebene Weise durchgeführt werden. Ein beispielhaftes Verfahren zum Durchführen eines Versatztests ist in 3 gezeigt.
  • Nach 222 geht das Verfahren zu 224 über, um als Reaktion auf die Ergebnisse der Versatztests sowie die Ergebnisse von beliebigen der SD-Tests, die durchgeführt wurden, Handlungen durchzuführen. Ein beispielhaftes Verfahren zum Durchführen von Handlungen als Reaktion auf die Ergebnisse der Tests ist in 4 gezeigt. Nach 224 kehrt das Verfahren zurück.
  • 3 stellt ein Ablaufdiagramm auf höherer Ebene für ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Durchführen eines Versatztests dar, bei dem es sich um ein Unterverfahren des Verfahrens 200 handelt.
  • Bei 302 beinhaltet das Verfahren Auswählen einer Überwachungsdauer einer NOx-Sensor-Ausgabe und ferner Auswählen eines Minimal- und Maximalschwellenwerts für die NOx-Sensor-Ausgabe. Der Minimal- und Maximalschwellenwert können einen Bereich an NOx-Sensor-Ausgabewerten definieren, die einen angemessenen NOx-Sensor-Betrieb angeben, wohingegen NOx-Sensor-Ausgabewerte außerhalb dieses Bereichs angeben können, dass ein Durchführen eines Versatztests keine aussagekräftigen Ergebnisse erzeugt. Der Minimal- und Maximalschwellenwert können auf Grundlage von aktuellen Betriebsbedingungen bestimmt werden, wie etwa erfassten Temperaturen und Drücken in dem Abgassystem oder der Atmosphäre.
  • Nach 302 geht das Verfahren zu 304, um die NOx-Sensor-Ausgabe während der gesamten Überwachungsdauer zu beproben. Beispielsweise kann ein Signal durchgehend während der gesamten Überwachungsdauer von dem NOx-Sensor an die Steuerung gesendet werden oder kann der NOx-Sensor Signale intermittierend zu vorbestimmten Intervallen an die Steuerung senden.
  • Nach 304 geht das Verfahren zu 306 über. Bei 306 beinhaltet das Verfahren Berechnen eines Durchschnitts der NOx-Sensor-Ausgaben, die während der Überwachungsdauer beprobt wurden, sobald die Überwachungsdauer verstrichen ist. Die Berechnung kann an der Steuerung durchgeführt werden.
  • Nach 306 geht das Verfahren zu 308 über. Bei 308 beinhaltet das Verfahren Bestimmen (z. B. an der Steuerung), ob der bei 302 bestimmte Mindestschwellenwert kleiner oder gleich der bei 306 bestimmten durchschnittlichen NOx-Sensor-Ausgabe ist und ob die bei 306 bestimmte durchschnittliche NOx-Sensor-Ausgabe kleiner oder gleich dem bei 302 bestimmten Maximalschwellenwert ist.
  • Wenn die Antwort bei 308 JA lautet, geht das Verfahren zu 310 über, um anzugeben, dass der Versatztest bestanden wurde. Beispielsweise kann Angeben, dass der Versatztest bestanden wurde, Aktualisieren des Speichers der Steuerung mit dem Zeitpunkt und dem Datum, zu dem der Versatztest erfolgreich durchgeführt wurde, beinhalten. Wie nachfolgend in Bezug auf 4 beschrieben, kann der Fahrzeugbetrieb als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest bestanden wurde, eingestellt werden. Nach 310 kehrt das Verfahren zurück.
  • Andernfalls, wenn die Antwort bei 308 NEIN lautet, geht das Verfahren zu 312 über, um anzugeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde. Beispielsweise kann Angeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde, Aktualisieren des Speichers der Steuerung, um anzugeben, dass der Versatztest zu dem aktuellen Zeitpunkt und Datum nicht bestanden wurde, und/oder Auffordern der Steuerung, den Fahrzeugführer vor einer NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Zündschlüsseleinschaltung zu warnen, beinhalten. Das Warnen des Fahrzeugführers kann zum Beispiel Generieren eines Warnlichts oder -indikators über eine Leuchte, eine LED-Anzeige, eine Touchscreenanzeige usw. an einer Fahrzeuganzeige und/oder einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs beinhalten. Nach 312 kehrt das Verfahren 300 zurück.
  • 4 stellt ein Ablaufdiagramm auf höherer Ebene für ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Durchführen von Handlungen als Reaktion auf die Ergebnisse der durchgeführten Tests dar, bei dem es sich außerdem um ein Unterverfahren des Verfahrens 200 handelt.
  • Bei 402 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob ein SD-Test (z. B. während der Ausführung des Verfahrens 200 bei 222) durchgeführt wurde. Wenn die Antwort bei 402 JA lautet, geht das Verfahren zu 404 über, um zu bestimmen, ob der SD-Test eine NOx-Sensor-Abnutzung angegeben hat.
  • Wenn die Antwort bei 404 JA lautet, geht das Verfahren zu 416 über, um die Steuerung anzuleiten, einen Fahrzeugführer vor der NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Zündschlüsseleinschaltung zu warnen. In einigen Beispielen kann das Warnen des Fahrzeugführers Generieren eines Warnlichts oder -indikators über eine Leuchte, eine LED-Anzeige, eine Touchscreenanzeige usw. an einer Fahrzeuganzeige und/oder einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs beinhalten. Nach 416 geht das Verfahren zu 414 über, um das PCM auszuschalten. Nach 414 kehrt das Verfahren zurück.
  • Zurückkehrend zu 404 geht das Verfahren zu 406 über, wenn die Antwort NEIN lautet und keine NOx-Sensor-Abnutzung auf Grundlage der Ergebnisse des SD-Tests angegeben wurde. Das Verfahren geht ebenfalls zu 406 über, wenn die Antwort bei 402 NEIN lautet, wodurch angegeben wird, dass kein SD-Test durchgeführt wurde.
  • Bei 406 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob ein Versatztest (z. B. während der Ausführung des Verfahrens 200 bei 222) durchgeführt wurde. Wenn die Antwort bei 406 NEIN lautet, kehrt das Verfahren zurück. Andernfalls, wenn die Antwort JA lautet, geht das Verfahren zu 408 über.
  • Bei 408 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob der Versatztest bestanden wurde. Wenn die Antwort bei 408 NEIN lautet, geht das Verfahren zu 416 über, um die Steuerung anzuleiten, den Fahrzeugführer vor der NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Zündschlüsseleinschaltung zu warnen und dann das PCM auszuschalten 414. Nach 414 kehrt das Verfahren zurück.
  • Lautet die Antwort bei 408 jedoch JA lautet, geht das Verfahren zu 410 über. Bei 410 beinhaltet das Verfahren Ersetzen eines gespeicherten Versatzwerts des NOx-Sensors durch die durchschnittliche NOx-Sensor-Ausgabe (z. B. wie in dem Verfahren 300 bei 306 bestimmt).
  • Nach 410 geht das Verfahren zu 412 über, um die Motorbetriebsparameter für den nächsten Fahrzyklus auf Grundlage des aktualisierten gespeicherten Versatzwerts einzustellen. Beispielsweise kann die Steuerung den Motorbetrieb während des nächsten Fahrzyklus derart einstellen, dass der aktualisierte gespeicherte Versatzwert zu der Ausgabe des NOx-Sensors hinzugefügt wird, wenn der NOx-Sensor Messungen durchführt. Als ein Beispiel kann die Steuerung eine logische Bestimmung (z. B. bezüglich einer Position eines Aktors, wie etwa einer Harnstoffeinspritzvorrichtung, einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, einer Drosselklappe usw.) auf Grundlage von logischen Regeln treffen, bei denen es sich um eine Funktion des aktualisierten gespeicherten Versatzwerts handelt. Die Steuerung kann dann ein Steuersignal generieren, das an den Aktor gesendet wird. Als Folge der Einstellung des NOx-Versatzwerts der NOx-Sensor-Ausgabe kann die Genauigkeit der Effizienzüberwachung der SCR-NOx-Umwandlung verbessert werden. Ferner kann der eingestellte NOx-Versatzwert eine bessere Steuerung der Harnstoffeinspritzung bereitstellen, wenn ein stromabwärtiger SCR-NOx-Sensor verwendet wird, um eine adaptive Steuerung der NH3-Speichermenge innerhalb der SCR zu erzielen.
  • Nach 412 geht das Verfahren zu 414 über, um das PCM auszuschalten. Nach 414 kehrt das Verfahren zurück.
  • Nun unter Bezugnahme auf 5 ist ein beispielhafter Zeitstrahl 500 zum Durchführen von SD- und Versatztests während einer Motorheißabstellung gezeigt. Zeitverlauf 500 beinhaltet Verlauf 502, der einen Zündschlüsselzustand (EIN oder AUS) im Zeitverlauf angibt; Verlauf 504, der einen PCM-Zustand (EIN oder AUS) im Zeitverlauf angibt; Verlauf 506, der eine Abgastemperatur im Zeitverlauf angibt; Verlauf 512, der eine NOx-Sensor-Temperatur im Zeitverlauf angibt; Verlauf 518, der einen NOx-Sensor-Heizvorrichtungszustand (EIN oder AUS) im Zeitverlauf angibt; Verläufe 520 und 522, die Testzeiträume angeben; Verlauf 524, der eine NOx-Sensor-Ausgabe angibt; Verlauf 526, der einen gespeicherten Versatzwert für die NOx-Sensor-Ausgabe angibt; und Verlauf 528, der angibt, ob eine NOx-Sensor-Fehlfunktion angegeben ist.
  • Die gestrichelte Linie 508 stellt einen beispielhaften oberen Schwellenwert eines Abgastemperaturbereichs dar und die gestrichelte Linie 510 stellt einen beispielhaften unteren Schwellenwert des Abgastemperaturbereichs dar. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann es sich bei dem oberen Schwellenwert 508 um eine positive Temperatur ungleich null im Bereich von 450 ~ 650 °C handeln, wobei es sich bei dem unteren Schwellenwert 510 um eine positive Temperatur ungleich null in dem Bereich von 30 ~ 70 °C handeln kann. Während der Ausführung des Verfahrens 200 kann das Testen fortgeführt werden, wenn sich die Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung innerhalb dieses Bereichs befindet (z. B. größer als die untere Schwellentemperatur und kleiner als die obere Schwellentemperatur ist), wohingegen das Verfahren zurückkehrt und kein Testen während der Motorheißabstellung durchgeführt wird, wenn sich die Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung nicht innerhalb dieses Bereichs befindet. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Abgastemperatur auf Grundlage einer Ausgabe eines Sensors bestimmt werden, wie etwa des Abgastemperatursensors 127 aus 1B.
  • Die gestrichelte Linie 514 stellt eine beispielhafte Anspringtemperatur des NOx-Sensors dar (z. B. die Temperatur, bei welcher der NOx-Sensor vollständig betriebsbereit wird) und die gestrichelte Linie 516 stellt eine beispielhafte Taupunkttemperatur dar. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann es sich bei der Anspringtemperatur 514 um eine positive Temperatur ungleich null in dem Bereich von 700 ~ 800 °C handeln, wohingegen es sich bei der Taupunkttemperatur 516 um eine positive Temperatur ungleich null in dem Bereich von 90 ~ 120 °C handeln kann. Wenn die NOx-Sensor-Maximaltemperatur während der Ausführung des Verfahrens 200 während des Fahrzyklus und vor Zündschlüsselausschaltung größer ist als die Taupunkttemperatur, kann das Testen fortgeführt werden, wenn die anderen Eintragsbedingungen erfüllt sind, wohingegen das Verfahren zurückkehrt und kein Testen während der Motorheißabstellung durchgeführt wird, wenn die NOx-Sensor-Maximaltemperatur während des Fahrzyklus und vor Zündschlüsselausschaltung nicht größer ist als die Taupunkttemperatur. Ein solcher Betrieb kann die Wahrscheinlichkeit eines Brechens des Erfassungselements des NOx-Sensors verringern, das erfolgen kann, wenn sich Tau (kondensiertes Wasser), der sich während des vorangehenden Fahrzyklus angesammelt hat, während des Erwärmens des NOx-Sensors in dem Sensorschutzrohr befindet.
  • Die gestrichelte Linie 525 stellt einen beispielhaften oberen Schwellenwert der durchschnittlichen NOx-Sensor-Ausgabe dar und die gestrichelte Linie 527 stellt einen beispielhaften unteren Schwellenwert der durchschnittlichen NOx-Sensor-Ausgabe dar. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann es sich bei dem oberen Schwellenwert 525 um einen positiven Wert ungleich null in dem Bereich von 40 ~ 50 ppm handeln, wohingegen es sich bei dem unteren Schwellenwert 527 um einen negativen Wert ungleich null in dem Bereich von -15 ~ -30 ppm handeln kann. Wenn sich der Durchschnitt der NOx-Sensor-Ausgaben, die während der Dauer des Versatztestens beprobt wurden, wie durch die Steuerung berechnet, während der Ausführung des Verfahrens 300 innerhalb dieses Bereichs befindet (z. B. größer ist als der untere Schwellenwert und kleiner ist als der obere Schwellenwert), ist der Versatztest bestanden; falls nicht, ist der Versatztest nicht bestanden.
  • Das Intervall zwischen Zeitpunkt t0 und Zeitpunkt t1 stellt einen Teil eines Fahrzyklus dar (z. B. des vorangehenden Fahrzyklus, auf den in dem Verfahren 200 und 204 Bezug genommen wird). Während dieses Intervalls ist der Zündschlüsselzustand EIN, ist der PCM-Zustand EIN und befindet sich die Abgastemperatur innerhalb des Bereichs, auf den in dem Verfahren 200 bei 208 Bezug genommen wird (z. B. größer als der Schwellenwert 510 und kleiner als der Schwellenwert 508). Ferner stellt der NOx-Sensor ein Ausgabesignal bereit, das die NOx-Konzentration des Motorabgases angibt, da die NOx-Temperatur größer ist als die Anspringtemperatur 514. Ferner ist die NOx-Sensor-Temperatur größer als die Taupunkttemperatur 516; somit überschreitet die NOx-Sensor-Maximaltemperatur während dieses Intervalls die Taupunkttemperatur. Dementsprechend sind die Bedingungen des Verfahrens 200 bei 206 und 208 erfüllt.
  • Zu Zeitpunkt t1 erfolgt ein Zündschlüsselausschaltereignis und werden der Zündschlüsselzustand und PCM-Zustand von EIN in AUS umgeschaltet. Die Dauer zwischen Zeitpunkt t1 und Zeitpunkt t2 entspricht der PCM-Reaktivierungsverzögerungsdauer (z. B. der durch das Verfahren 200 bei 210 bestimmte PCM-Reaktivierungsverzögerungsdauer). Somit sendet der Wecker zu Zeitpunkt t2 ein Signal an das PCM, wodurch das PCM eingeschaltet („reaktiviert“) wird. In anderen Beispielen kann das PCM jedoch für eine Dauer nach dem Zündschlüsselausschaltereignis eingeschaltet bleiben, in welchem Fall die PCM-Reaktivierungsverzögerungsdauer beginnt, wenn das PCM ausgeschaltet wird, anstatt bei Zündschlüsselausschaltung. Bei Reaktivierung bestimmt das PCM, ob die Testeintragsbedingungen erfüllt sind, wie etwa die vorangehend für das Verfahren 200 bei 214 beschriebenen. In dem dargestellten Beispiel sind die Testeintragsbedingungen erfüllt und somit wird die NOx-Sensor-Heizvorrichtung kurz nach Zeitpunkt t2 aktiviert.
  • In dem Intervall zwischen Zeitpunkt t2 und Zeitpunkt t3 nimmt die NOx-Sensor-Temperatur mit Erwärmen des NOx-Sensors durch die Heizvorrichtung zu. Zu Zeitpunkt t3 erreicht der NOx-Sensor eine Anspringtemperatur 514, sodass der NOx-Sensor beginnt, aussagekräftige Ergebnisse auszugeben. Zu diesem Zeitpunkt wird die NOx-Sensor-Ausgabe erfasst und wirkt sich diese auf eine Bestimmung einer Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für ein Versatztesten, wenn das Versatztesten erwünscht ist, und eine Bestimmung einer Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für ein SD-Testen, wenn das SD-Testen erwünscht ist, aus. In dem dargestellten Beispiel ist sowohl das SD-Testen als auch das Versatztesten erwünscht; das Intervall zwischen t3 und t4 stellt die bestimmte Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für das SD-Testen dar (z. B. den Zeitraum zwischen dem Anspringen des NOx-Sensors und dem Beginn des SD-Testens), während das Intervall zwischen t3 und t6 die bestimmte Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für das Versatztesten darstellt. In anderen Beispielen kann das SD-Testen jedoch beginnen, sobald der NOx-Sensor anspringt.
  • Zu Zeitpunkt t4 endet die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für das SD-Testen und das SD-Testen wird während eines Testzeitraums 520 durchgeführt. Der Testzeitraum 520 ist bei Zeitpunkt t5 abgeschlossen, zu welchem Zeitpunkt die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen noch nicht geendet hat. In dem dargestellten Beispiel wird keine NOx-Sensor-Fehlfunktion (z. B. in Form einer Verstärkungsverzerrung) während des SD-Testens erfasst und daher bereitet sich das PCM auf das Durchführen eines Versatztestens vor. Dementsprechend setzt die NOx-Sensor-Heizvorrichtung das Erwärmen des NOx-Sensors fort und beginnt das Versatztesten erst bei Zeitpunkt t6 , der den Zeitpunkt darstellt, zu dem die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen für das Versatztesten endet (sodass eine Verzögerung zwischen dem Abschluss des SD-Testens und dem Beginn des Versatztestens vorliegt). Zu diesem Zeitpunkt beginnt das Versatztesten und wird während der gesamten Dauer des Testzeitraums 522 fortgeführt.
  • Von Zeitpunkt t0 bis Zeitpunkt t7 befindet sich der durchschnittliche Versatzwert 526 des NOx-Sensors innerhalb des Bereichs, der durch den oberen Schwellenwert 525 und den unteren Schwellenwert 527 definiert ist. In dem dargestellten Beispiel ist der durchschnittliche Wert der Versätze, die während des gesamten Testzeitraums 522 durch den NOx-Sensor erfasst werden, höher als ein vorangehend bestimmter durchschnittlicher NOx-Sensor-Versatzwert, der in dem Speicher des PCM gespeichert ist. In dem dargestellten Beispiel befindet sich der neue durchschnittliche Versatz weiterhin innerhalb des Bereichs. Somit ist der Versatztest bestanden und es wird keine NOx-Sensor-Fehlfunktion angegeben (wie dadurch angegeben, dass Verlauf 528 bei NEIN verbleibt). Bei Abschluss des Versatztestens bei t7 wird der gespeicherte durchschnittliche Versatzwert dementsprechend durch den neu bestimmten höheren Versatzwert ersetzt (wie durch Verlauf 526 gezeigt). Da das Testen nun abgeschlossen ist, wird die NOx-Sensor-Heizvorrichtung AUSGESCHALTET, da kein weiteres Erwärmen des NOx-Sensors erforderlich ist, und wird das PCM ausgeschaltet. Im Gegensatz dazu wird in Beispielen, in denen sich der neue durchschnittliche Versatzwert nicht innerhalb des Bereichs befindet, eine NOx-Sensor-Fehlfunktion angegeben und wird der gespeicherte Versatzwert nicht ersetzt.
  • Gemäß den vorangehend beschriebenen Systemen und Verfahren wird das PCM während der Motorheißabstellung (z. B. mehrere Stunden nach Beginn der Motorheißabstellung) eingeschaltet, um einen Versatztest des NOx-Sensors durchzuführen, dem gegebenenfalls ein SD-Test des NOx-Sensors vorangeht. Das Testen umfasst Reaktivieren des PCM über einen Wecker nach Verzögern für eine Dauer nach Zündschlüsselausschaltung, Beginnen, den NOx-Sensor über eine NOx-Sensor-Heizvorrichtung aufzuwärmen, und dann Fortsetzen des Erwärmens des NOx-Sensors, nachdem dieser eine Anspringtemperatur erreicht hat, für eine Kalibrierungsdauer, bevor das Versatztesten durchgeführt wird. Die technische Wirkung des Durchführens einer zusätzlichen NOx-Sensor-Erwärmung, nachdem der NOx-Sensor die Anspringtemperatur erreicht hat, und vor dem Durchführen des Versatztestens besteht in der Abführung von eingelagertem/r NOx, NH3 und Feuchtigkeit in dem Sensorschutzrohr, wodurch wiederum die Wahrscheinlichkeit eines fehlerhafterweise hohen NOx-Versatzmesswerts verringert wird.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Verfahren für ein motorgetriebenes Fahrzeug bei Zündschlüsselausschaltung des motorgetriebenen Fahrzeugs Warten für eine erste Dauer vor einem Reaktivieren eines PCM und Aktivieren einer Heizvorrichtung eines NOx-Abgassensors; Warten für eine zweite Dauer bei Anspringen des NOx-Sensors und dann Durchführen eines NOx-Sensor-SD-Tests; und Durchführen eines NOx-Sensor-Versatztests, sobald eine dritte Dauer seit dem Anspringen des NOx-Sensors verstrichen ist, wobei die dritte Dauer länger ist als die zweite Dauer. Ein erstes Beispiel für das Verfahren beinhaltet ferner Messen einer Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung und Bestimmen der ersten Dauer auf Grundlage der gemessenen Abgastemperatur. Ein zweites Beispiel für das Verfahren beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner Erfassen einer NOx-Sensor-Ausgabe bei Anspringen des NOx-Sensors und Bestimmen der zweiten und dritten Dauer auf Grundlage der erfassten NOx-Sensor-Ausgabe. In einem dritten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, umfasst das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests Auswählen einer Überwachungsdauer einer NOx-Sensor-Ausgabe, Probenehmen der NOx-Sensor-Ausgabe während der gesamten Überwachungsdauer und Berechnen eines Durchschnitts der beprobten NOx-Sensor-Ausgaben nach der Überwachungsdauer. In einem vierten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten, zweiten und dritten Beispiel beinhaltet, umfasst das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests ferner Bestimmen, ob der berechnete Durchschnitt größer oder gleich einem Mindestschwellenwert und kleiner oder gleich einem Maximalschwellenwert ist, und falls dies der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest bestanden wurde, und falls dies nicht der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest bestanden wurde, Ersetzen eines gespeicherten Versatzwerts durch den berechneten Durchschnitt und Einstellen eines Motorbetriebs bei Zündschlüsseleinschaltung auf Grundlage des aktualisierten gespeicherten Versatzwerts; und als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest nicht bestanden wurde, Anleiten des PCM, einen Fahrzeugführer vor der NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Zündschlüsseleinschaltung zu warnen. Ein sechstes Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner als Reaktion auf eine Angabe, dass der SD-Test eine Verstärkungsverzerrung des NOx-Sensors angegeben hat, Anleiten des PCM, einen Fahrzeugführer vor einer NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Zündschlüsseleinschaltung zu warnen. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Verfahren für ein motorgetriebenes Fahrzeug Reaktivieren eines Antriebsstrangsteuermoduls (powertrain control module - PCM) während einer Heißabstellphase nach Zündschlüsselausschaltung eines motorgetriebenen Fahrzeugs; Erwärmen eines NOx-Abgassensors; Erfassen einer NOx-Sensor-Ausgabe bei Anspringen des NOx-Sensors, Bestimmen einer Dauer zum Fortsetzen des Erwärmens des NOx-Sensors auf Grundlage der erfassten Ausgabe und Fortfahren, den NOx-Sensor zu erwärmen, bis die Dauer endet; und Durchführen eines NOx-Sensor-Versatztests am Ende der Dauer. In einem ersten Beispiel für das Verfahren ist die bestimmte Dauer zum Fortsetzen des Erwärmens des NOx-Sensors für eine erste, höhere NOx-Sensor-Ausgabe länger und ist für eine zweite, niedrigere NOx-Sensor-Ausgabe kürzer, die niedriger ist als die erste NOx-Sensor-Ausgabe. In einem zweiten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls das erste Beispiel beinhaltet, umfasst das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests Auswählen einer Überwachungsdauer einer NOx-Sensor-Ausgabe, Probenehmen der NOx-Sensor-Ausgabe während der gesamten Überwachungsdauer und Berechnen eines Durchschnitts der beprobten NOx-Sensor-Ausgaben nach der Überwachungsdauer. In einem dritten Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, umfasst das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests ferner Bestimmen, ob der berechnete Durchschnitt größer oder gleich einem Mindestschwellenwert und kleiner oder gleich einem Maximalschwellenwert ist, und falls dies der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest bestanden wurde, und falls dies nicht der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde. Ein viertes Beispiel für das Verfahren beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten, zweiten und dritten Beispiel und beinhaltet ferner Messen einer Abgastemperatur bei Zündschlüsselausschaltung und Bestimmen einer Dauer zum Verzögern des Reaktivierens des PCM nach Zündschlüsselausschaltung auf Grundlage der gemessenen Abgastemperatur. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren, das gegebenenfalls eines oder mehr von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das PCM etwa 4 Stunden nach Zündschlüsselausschaltung reaktiviert wird.
  • In noch einer weiteren beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein System Folgendes: einen NOx-Sensor, der in einem Motorabgassystem stromabwärts eines SCR-Katalysators positioniert ist; einen elektronischen Zeitgeber; und eine Steuerung in elektrischer Kommunikation mit dem elektronischen Zeitgeber und dem NOx-Sensor, wobei die Steuerung computerlesbare Anweisungen zu Folgendem aufweist: bei einem Zündschlüsselschaltereignis, Bestimmen einer Dauer des Ruhezustands zum Ausschalten der Steuerung nach dem Zündschlüsselausschaltereignis und vor einem Einleiten des Erwärmens des NOx-Sensors, Senden der Dauer des Ruhezustands an den elektronischen Zeitgeber und Starten des Zeitgebers und Ausschalten nach dem Senden der Dauer des Ruhezustands an den elektronischen Zeitgeber; wobei der elektronische Zeitgeber die Steuerung einschaltet, nachdem die Dauer des Ruhezustands verstrichen ist, und wobei die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zu Folgendem beinhaltet: Einleiten eines Erwärmens des NOx-Sensors als Reaktion auf das Einschalten; Erfassen einer NOx-Sensor-Ausgabe bei Anspringen des NOx-Sensors und Bestimmen einer Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen eines NOx-Sensor-Versatztests auf Grundlage der erfassten NOx-Sensor-Ausgabe; und Einleiten des NOx-Sensor-Versatztests, nachdem die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen verstrichen ist. In einem ersten Beispiel für das System weist die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zum Messen einer Temperatur des Abgassystems bei Zündschlüsselausschaltung und zum Bestimmen der Dauer des Ruhezustands auf Grundlage der gemessenen Temperatur auf. In einem zweiten Beispiel für das System, das gegebenenfalls das erste Beispiel beinhaltet, umfassen die Anweisungen zum Einleiten des NOx-Sensor-Versatztests Anweisungen zum Auswählen einer Überwachungsdauer einer NOx-Sensor-Ausgabe, Probenehmen der NOx-Sensor-Ausgabe während der gesamten Überwachungsdauer und Berechnen eines Durchschnitts der beprobten NOx-Sensor-Ausgaben nach der Überwachungsdauer. In einem dritten Beispiel für das System, das gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, umfassen die Anweisungen zum Einleiten des NOx-Sensor-Versatztests ferner Anweisungen zum Bestimmen, ob der berechnete Durchschnitt größer oder gleich einem Mindestschwellenwert und kleiner oder gleich einem Maximalschwellenwert ist, und falls dies der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest bestanden wurde, und falls dies nicht der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde. In einem vierten Beispiel des Systems, das gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten, zweiten und dritten Beispiel beinhaltet, weist die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zu Folgendem bei Anspringen des NOx-Sensors auf: Bestimmen einer Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen eines NOx-Sensor-SD-Tests auf Grundlage der erfassten NOx-Sensor-Ausgabe und Einleiten des NOx-Sensor-SD-Tests, nachdem die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen verstrichen ist. In einem fünften Beispiel für das System, das gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Beispiel beinhaltet, ist die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen des NOx-Sensor-SD-Tests kürzer als die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests. In einem sechsten Beispiel für das System, das gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Beispiel beinhaltet, weist die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zum Warnen eines Fahrzeugführers vor einer NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Zündschlüsseleinschaltung als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest nicht bestanden wurde, auf.
  • Es ist anzumerken, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hierin beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen graphisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Abläufe beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, 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 sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen, wobei sie zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt, wobei bei Fahrzeugausschaltung eines motorgetriebenen Fahrzeugs, Warten für eine erste Dauer vor Reaktivieren eines Antriebsstrangsteuermoduls (powertrain control module - PCM) und Aktivieren einer Heizvorrichtung eines NOx-Abgassensors; Warten für eine zweite Dauer bei Anspringen des NOx-Sensors und dann Durchführen eines NOx-Sensor-Selbstdiagnose-(self-diagnostic - SD)-Tests; und Durchführen eines NOx-Sensor-Versatztests, sobald eine dritte Dauer seit dem Anspringen des NOx-Sensors verstrichen ist, wobei die dritte Dauer länger ist als die zweite Dauer.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren Folgendes: Messen einer Abgastemperatur bei Fahrzeugausschaltung und Bestimmen der ersten Dauer auf Grundlage der gemessenen Abgastemperatur.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren bereitgestellt, wobei bei Anspringen des NOx-Sensors, Erfassen einer NOx-Sensor-Ausgabe und Bestimmen der zweiten und dritten Dauer auf Grundlage der erfassten NOx-Sensor-Ausgabe.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren Folgendes: das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests umfasst Auswählen einer Überwachungsdauer einer NOx-Sensor-Ausgabe, Probenehmen der NOx-Sensor-Ausgabe während der gesamten Überwachungsdauer und Berechnen eines Durchschnitts der beprobten NOx-Sensor-Ausgaben nach der Überwachungsdauer.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren Folgendes: das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests umfasst ferner Bestimmen, ob der berechnete Durchschnitt größer oder gleich einem Mindestschwellenwert und kleiner oder gleich einem Maximalschwellenwert ist, und falls dies der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest bestanden wurde, und falls dies nicht der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren bereitgestellt: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest bestanden wurde, Ersetzen eines gespeicherten Versatzwerts durch den berechneten Durchschnitt und Einstellen eines Motorbetriebs bei Fahrzeugeinschaltung auf Grundlage des aktualisierten gespeicherten Versatzwerts; und als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest nicht bestanden wurde, Anleiten des PCM, einen Fahrzeugführer vor der NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Fahrzeugeinschaltung zu warnen.
  • Als Reaktion auf eine Angabe, dass der SD-Test eine Verstärkungsverzerrung des NOx-Sensors angegeben hat, Anleiten des PCM, einen Fahrzeugführer vor einer NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Fahrzeugeinschaltung zu warnen.
  • Reaktivieren eines Antriebsstrangsteuermoduls (powertrain control module - PCM) während einer Heißabstellphase nach Fahrzeugausschaltung eines motorgetriebenen Fahrzeugs; Erwärmen eines NOx-Abgassensors; bei Anspringen des NOx-Sensors, Erfassen einer NOx-Sensor-Ausgabe, Bestimmen einer Dauer zum Fortsetzen des Erwärmens des NOx-Sensors auf Grundlage der erfassten Ausgabe und Fortfahren, den NOx-Sensor zu erwärmen, bis die Dauer endet; und Durchführen eines NOx-Sensor-Versatztests am Ende der Dauer.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren durch Folgendes bereitgestellt: die bestimmte Dauer zum Fortsetzen des Erwärmens des NOx-Sensors ist für eine erste, höhere NOx-Sensor-Ausgabe länger und ist für eine zweite, niedrigere NOx-Sensor-Ausgabe kürzer, die niedriger ist als die erste NOx-Sensor-Ausgabe.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren durch Folgendes bereitgestellt: das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests umfasst Auswählen einer Überwachungsdauer einer NOx-Sensor-Ausgabe, Probenehmen der NOx-Sensor-Ausgabe während der Überwachungsdauer und Berechnen eines Durchschnitts der beprobten NOx-Sensor-Ausgaben nach der Überwachungsdauer.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren durch Folgendes bereitgestellt: das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests umfasst ferner Bestimmen, ob der berechnete Durchschnitt größer oder gleich einem Mindestschwellenwert und kleiner oder gleich einem Maximalschwellenwert ist, und falls dies der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest bestanden wurde, und falls dies nicht der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren Messen einer Abgastemperatur bei Fahrzeugausschaltung und Bestimmen einer Dauer zum Verzögern des Reaktivierens des PCM nach Fahrzeugausschaltung auf Grundlage der gemessenen Abgastemperatur.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren, dass das PCM etwa 4 Stunden nach Fahrzeugausschaltung reaktiviert wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen NOx-Sensor, der in einem Motorabgassystem stromabwärts eines Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction - SCR) positioniert ist; einen elektronischen Zeitgeber; und eine Steuerung in elektrischer Kommunikation mit dem elektronischen Zeitgeber und dem NOx-Sensor, wobei die Steuerung computerlesbare Anweisungen zu Folgendem aufweist: bei einem Fahrzeugausschaltereignis, Bestimmen einer Dauer des Ruhezustands zum Ausschalten der Steuerung nach dem Fahrzeugausschaltereignis und vor einem Einleiten des Erwärmens des NOx-Sensors, Senden der Dauer des Ruhezustands an den elektronischen Zeitgeber und Starten des Zeitgebers und Ausschalten nach dem Senden der Dauer des Ruhezustands an den elektronischen Zeitgeber; wobei der elektronische Zeitgeber die Steuerung einschaltet, nachdem die Dauer des Ruhezustands verstrichen ist, und wobei die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zu Folgendem beinhaltet: Einleiten eines Erwärmens des NOx-Sensors als Reaktion auf das Einschalten; Erfassen einer NOx-Sensor-Ausgabe bei Anspringen des NOx-Sensors und Bestimmen einer Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen eines NOx-Sensor-Versatztests auf Grundlage der erfassten NOx-Sensor-Ausgabe; und Einleiten des NOx-Sensor-Versatztests, nachdem die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen verstrichen ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zum Messen einer Temperatur des Abgassystems bei Fahrzeugausschaltung und zum Bestimmen der Dauer des Ruhezustands auf Grundlage der gemessenen Temperatur auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Anweisungen zum Einleiten des NOx-Sensor-Versatztests Anweisungen zum Auswählen einer Überwachungsdauer einer NOx-Sensor-Ausgabe, Probenehmen der NOx-Sensor-Ausgabe während der Überwachungsdauer und Berechnen eines Durchschnitts der beprobten NOx-Sensor-Ausgaben nach der Überwachungsdauer.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Anweisungen zum Einleiten des NOx-Sensor-Versatztests ferner Anweisungen zum Bestimmen, ob der berechnete Durchschnitt größer oder gleich einem Mindestschwellenwert und kleiner oder gleich einem Maximalschwellenwert ist, und falls dies der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest bestanden wurde, und falls dies nicht der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zu Folgendem bei Anspringen des NOx-Sensors auf: Bestimmen einer Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen eines NOx-Sensor-Selbstdiagnose-(self-diagnosis - SD-)Tests auf Grundlage der erfassten NOx-Sensor-Ausgabe und Einleiten des NOx-Sensor-SD-Tests, nachdem die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen verstrichen ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen des NOx-Sensor-SD-Tests kürzer als die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zum Warnen eines Fahrzeugführers vor einer NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Fahrzeugeinschaltung als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest nicht bestanden wurde, auf.
  • 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 2017/0240024 [0070]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: Reaktivieren eines Antriebsstrangsteuermoduls (powertrain control module - PCM) während einer Heißabstellphase nach einer Fahrzeugausschaltung eines motorgetriebenen Fahrzeugs; Erwärmen eines NOx-Abgassensors; Erfassen einer NOx-Sensor-Ausgabe bei Anspringen des NOx-Sensors, Bestimmen einer Dauer zum Fortsetzen des Erwärmens des NOx-Sensors auf Grundlage der erfassten Ausgabe und Fortfahren, den NOx-Sensor zu erwärmen, bis die Dauer endet; und Durchführen eines NOx-Sensor-Versatztests am Ende der Dauer.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die bestimmte Dauer zum Fortsetzen des Erwärmens des NOx-Sensors für eine erste, höhere NOx-Sensor-Ausgabe länger ist und für eine zweite, niedrigere NOx-Sensor-Ausgabe kürzer ist, die niedriger ist als die erste NOx-Sensor-Ausgabe.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests Auswählen einer Überwachungsdauer einer NOx-Sensor-Ausgabe, Probenehmen der NOx-Sensor-Ausgabe während der Überwachungsdauer und Berechnen eines Durchschnitts der beprobten NOx-Sensor-Ausgaben nach der Überwachungsdauer umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests ferner Bestimmen, ob der berechnete Durchschnitt größer oder gleich einem Mindestschwellenwert und kleiner oder gleich einem Maximalschwellenwert ist, und falls dies der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest bestanden wurde, und falls dies nicht der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde, umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Messen einer Abgastemperatur bei Fahrzeugausschaltung und Bestimmen einer Dauer zum Verzögern des Reaktivierens des PCM nach Fahrzeugausschaltung auf Grundlage der gemessenen Abgastemperatur.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das PCM etwa 4 Stunden nach der Fahrzeugausschaltung reaktiviert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest bestanden wurde, Ersetzen eines gespeicherten Versatzwerts durch den berechneten Durchschnitt und Einstellen eines Motorbetriebs bei Fahrzeugeinschaltung auf Grundlage des aktualisierten gespeicherten Versatzwerts.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest nicht bestanden wurde, Anleiten des PCM, einen Fahrzeugführer vor der NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Fahrzeugeinschaltung zu warnen.
  9. System, umfassend: einen NOx-Sensor, der in einem Motorabgassystem stromabwärts eines Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction - SCR) positioniert ist; einen elektronischen Zeitgeber; und eine Steuerung in elektrischer Kommunikation mit dem elektronischen Zeitgeber und dem NOx-Sensor, wobei die Steuerung computerlesbare Anweisungen zu Folgendem aufweist: bei einem Fahrzeugausschaltereignis, Bestimmen einer Dauer des Ruhezustands zum Ausschalten der Steuerung nach dem Fahrzeugausschaltereignis und vor einem Einleiten des Erwärmens des NOx-Sensors, Senden der Dauer des Ruhezustands an den elektronischen Zeitgeber und Starten des Zeitgebers und Ausschalten nach dem Senden der Dauer des Ruhezustands an den elektronischen Zeitgeber; wobei der elektronische Zeitgeber die Steuerung einschaltet, nachdem die Dauer des Ruhezustands verstrichen ist, und wobei die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zu Folgendem beinhaltet: Einleiten eines Erwärmens des NOx-Sensors als Reaktion auf das Einschalten; Erfassen einer NOx-Sensor-Ausgabe bei Anspringen des NOx-Sensors und Bestimmen einer Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen eines NOx-Sensor-Versatztests auf Grundlage der erfassten NOx-Sensor-Ausgabe; und Einleiten des NOx-Sensor-Versatztests, nachdem die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen verstrichen ist.
  10. System nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zum Messen einer Temperatur des Abgassystems bei Fahrzeugausschaltung und zum Bestimmen der Dauer des Ruhezustands auf Grundlage der gemessenen Temperatur aufweist.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Anweisungen zum Einleiten des NOx-Sensor-Versatztests Anweisungen zum Auswählen einer Überwachungsdauer einer NOx-Sensor-Ausgabe, Probenehmen der NOx-Sensor-Ausgabe während der gesamten Überwachungsdauer und Berechnen eines Durchschnitts der beprobten NOx-Sensor-Ausgaben nach der Überwachungsdauer umfassen.
  12. System nach Anspruch 11, wobei die Anweisungen zum Einleiten des NOx-Sensor-Versatztests ferner Anweisungen zum Bestimmen, ob der berechnete Durchschnitt größer oder gleich einem Mindestschwellenwert und kleiner oder gleich einem Maximalschwellenwert ist, und falls dies der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest bestanden wurde, und falls dies nicht der Fall ist, Angeben, dass der Versatztest nicht bestanden wurde, umfassen.
  13. System nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zu Folgendem bei Anspringen des NOx-Sensors aufweist: Bestimmen einer Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen eines NOx-Sensor-Selbstdiagnose-(self-diagnosis - SD-)Tests auf Grundlage der erfassten NOx-Sensor-Ausgabe und Einleiten des NOx-Sensor-SD-Tests, nachdem die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen verstrichen ist.
  14. System nach Anspruch 13, wobei die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen des NOx-Sensor-SD-Tests kürzer ist als die Erwärmungsdauer nach dem Anspringen zum Verzögern vor dem Durchführen des NOx-Sensor-Versatztests.
  15. System nach Anspruch 12, wobei die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen zum Warnen eines Fahrzeugführers vor einer NOx-Sensor-Fehlfunktion bei Fahrzeugeinschaltung als Reaktion auf eine Angabe, dass der Versatztest nicht bestanden wurde, aufweist.
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