DE102020116837A1

DE102020116837A1 - Verfahren zur fahrzeugemissionssteuerung

Info

Publication number: DE102020116837A1
Application number: DE102020116837.3A
Authority: DE
Inventors: Jason Aaron Lupescu; Michael James Uhrich
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2020-12-31
Also published as: US11286838B2; CN112145268A; US20200408132A1

Abstract

Diese Offenbarung stellt Verfahren zur Fahrzeugemissionssteuerung bereit. In einem Beispiel kann ein Verfahren für einen Motor als Reaktion darauf, dass eine Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist, das Angeben einer Beeinträchtigung einer Kohlenwasserstofffalle basierend auf einer NH3-Menge in einem Abgas beinhalten. In einigen Beispielen kann die NH3-Menge basierend auf einer oder mehreren NOx-Sensorausgaben bestimmt werden. In einigen Beispielen kann die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen beinhalten, dass der Motor über eine anfängliche Dauer unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors in Betrieb war. Die Bedingungen des Abgases nach dem Kaltstart des Motors können opportunistisch zur Bestimmung der NH3-Menge anhand der einen oder der mehreren NOx-Sensorausgaben genutzt werden. In einigen Beispielen kann das Abgas mit einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis aktiv bereitgestellt werden, um mindestens eine der Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen zu erfüllen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren zur Steuerung von Abgasemissionen eines Fahrzeugs basierend auf Ammoniak, das in den Abgasemissionen vorhanden ist.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die Regulierung der Fahrzeugemissionen tendiert zur Umsetzung restriktiverer Richtlinien mit dem Ziel, chemische Verbindungen einzudämmen, die sich als störend für makroskalige Ökosysteme und das globale Klima erweisen können. Um diese Vorschriften zu erfüllen, können Komponentenkatalysatoren von Abgasbehandlungssystemen entwickelt werden, um zusammen mit anderen Komponentenkatalysatoren dieser Abgasbehandlungssysteme eine oder mehrere dieser potenziell problematischen chemischen Spezies einzudämmen. Beispielsweise können Stickoxid- (NO_x)-, Kohlenwasserstoff- (hydrocarbon - HC)- und Kohlenmonoxid- (CO)-Emissionen über Komponentenkatalysatoren gesteuert werden.
Zum Beispiel kann eine HC-Falle eingesetzt werden, um mindestens HC-Emissionen in einem Abgasstrom unter Bedingungen einzufangen, unter denen andere Komponentenkatalysatoren möglicherweise noch nicht die jeweiligen Anspringtemperaturen erreicht haben (z. B. unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors). Wenn sich der Abgasstrom anschließend erwärmt, kann die HC-Falle gespeicherte Emissionen freisetzen, die durch einen oder mehrere stromabwärtige Katalysatoren (z. B. Dreiwegekatalysatoren usw.) behandelt werden sollen.
In derartigen Beispielen kann es wünschenswert sein, eine ausreichende nützliche Emissionsreduktionsleistung der HC-Falle über ein On-Board-Diagnoseverfahren (OBD) sicherzustellen. Zum Beispiel können OBD-Verfahren das Vorhandensein von Adsorptionsmaterial in der HC-Falle genau bewerten, das beeinträchtigt werden kann, wenn die HC-Falle das Ende ihrer vollen Nutzungsdauer erreicht (z.B. nach 150.000 Meilen). Frühere Versuche haben beispielsweise die Ausgabe von Sauerstoffsensoren, Feuchtigkeitssensoren, Temperatursensoren oder HC-Sensoren genutzt, um die Speicherung/Abgabe von HC-Emissionen durch HC-Fallen zu bestimmen und dann die gespeicherten/abgegebenen HC-Emissionen mit der Beeinträchtigung des darin enthaltenen Adsorptionsmaterials zu korrelieren.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme bei derartigen OBD-Verfahren für die Überwachung von HC-Fallen erkannt. Als erstes Beispiel sind die Ausgaben von Breitband-Lambda(universal exhaust oxygen - UEGO)- und beheizten Lambda (heated exhaust gas oxygen - HEGO)-Sonden schlechte Indikatoren für das Vorhandensein von HC-Emissionen am Unterbodenstandort aufgrund dessen, dass 1) die Zeit, die für das Aufwärmen der Sonde im Unterboden auf die Betriebstemperatur erforderlich ist, im Allgemeinen die Zeit überschreitet, in der gespeicherte HC-Emissionen im nicht umgewandelten Zustand vom Zeolith desorbiert werden, was vor 200 Sekunden nach dem Motorstart oder um eine HC-Fallenauslasstemperatur von 100 bis 200 °C beobachtet wird, und 2) die Empfindlichkeit von Lambdasonden gegenüber dem Nachweis von Alkan-HC-Emissionen (d. h. der Mehrheit der desorbierten nicht umgewandelten HC-Spezies) im Bereich von 0 bis 500 ppm schlecht ist, was voraussichtlich der Wert ist, der während der Abgabephase vom Zeolith nach einem Kaltstart stromabwärts eines effizienten motornahen Katalysators erkannt wird. Als zweites Beispiel kann die Erkennung von HC-Emissionen über Feuchtigkeitssensoren durch zusätzliche Erkennung von überschüssigem Wasser verschleiert werden. Als drittes Beispiel sind Temperatursensoren allein möglicherweise nicht genau genug, um die Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials zu charakterisieren. Als viertes Beispiel erkennen HC-Sensoren möglicherweise keine wesentlichen Emissionen in stöchiometrischen Abgasen (z. B. sauerstoffarmen Abgasen) und erfordern möglicherweise ein langes Aufwärmen (was die Verwendung unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors ausschließt).
KURZDARSTELLUNG
Dementsprechend haben die Erfinder in dieser Schrift Verfahren und Systeme bereitgestellt, um die vorstehenden Probleme mindestens teilweise zu lösen. Ein beispielhaftes Verfahren umfasst das Angeben der Beeinträchtigung einer HC-Falle basierend auf der Ausgabe von einem oder mehreren NO_x-Sensoren. Insbesondere kann die HC-Falle zusätzlich zu den HC-Emissionen auch Ammoniakemissionen (NH₃-Emissionen) speichern. NH₃-Emissionen können im Allgemeinen bei einer höheren Auslasstemperatur der HC-Falle (z. B. 200-400 °C) freigesetzt werden als nicht umgesetzte HC-Emissionen (z. B. 100-200 °C) und können dadurch eine längere Aufwärmzeit eines oder mehrerer Sensoren im Unterboden ermöglichen. Die Beeinträchtigung der HC-Falle kann basierend auf der Ausgabe von einem oder mehreren NO_x-Sensoren über beispielsweise Oxidationsreaktionen erkannt werden, die in Sauerstoffpumpzellen der NO_x-Sensoren zusammen mit Temperatursensoren auftreten, um die NH₃-Desorptionstemperatur an den Funktionszustand des Zeolithen anzupassen. Indem auf die Erkennung der freigesetzten NH₃-Emissionen über einen oder mehrere NO_x-Sensoren zurückgegriffen wird, um eine Beeinträchtigung der HC-Falle abzuleiten, können die geringe Genauigkeit und/oder die Störprobleme, die mit anderen Sensoren (z. B. HC-Sensoren, Feuchtigkeitssensoren usw.) in Zusammenhang stehen, verringert oder beseitigt werden, wodurch die Genauigkeit der Erkennung der Beeinträchtigung der HC-Falle erhöht wird. Da NO_x-Sensoren jedoch nicht zwischen NO_x- und NH₃-Emissionen unterscheiden können, wird die Beeinträchtigung der HC-Falle basierend auf der Ausgabe von dem einem oder den mehreren NO_x-Sensoren wünschenswerterweise unter Bedingungen durchgeführt, bei denen der eine oder die mehreren NO_x-Sensoren ausschließlich NH₃ erkennen. Diese Bedingungen können beinhalten, dass, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgasstroms unter einem Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z. B. zum Begrenzen der NO_x-Emissionen) liegt, die Abgastemperatur über einem Temperaturschwellenwert liegt (z. B. um die NH₃-Freisetzung durch die HC-Falle sicherzustellen), und der Motor nach einem Kaltstart des Motors für eine anfängliche Dauer in Betrieb war (z. B. um sicherzustellen, dass sich der eine oder die mehreren NO_x-Sensoren erwärmt haben). Auf diese Weise kann die Ausgabe von dem einem oder den mehreren NO_x-Sensoren hauptsächlich der Erkennung von NH₃-Emissionen zugeschrieben werden, und die NH₃-Emissionen können als Ersatzgas für HC-Emissionen bei der Erkennung der Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials der HC-Falle fungieren, da auch NH₃ durch das Adsorptionsmaterial der HC-Falle gespeichert werden kann, jedoch unter bestimmten Abgasbedingungen besser nachweisbare Desorptionseigenschaften aufweisen kann. In ähnlicher Weise kann ein anderes beispielhaftes Verfahren das Angeben der Beeinträchtigung einer HC-Falle basierend auf der Ausgabe von zwei oder mehr HEGO-Sonden über beispielsweise Oxidationsreaktionen beinhalten, die in Sauerstoffpumpzellen der HEGO-Sonden zusammen mit Temperatursensoren auftreten. Hier kann das NH₃-Desorptionsereignis durch eine kraftstoffreiche Verschiebung (z. B. eine höhere Spannungsausgabe) abgeleitet werden, die von der stromabwärtigen HEGO-Sonde in Bezug zu der stromaufwärtigen HEGO-Sonde erkannt wird. Zusammen mit der Temperatursensorausgabe kann die abgeleitete NH₃-Desorptionstemperatur an den Funktionszustand des Zeolithen angepasst werden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung genauer 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. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
Figurenliste

1 zeigt ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Zylinders eines Mehrzylindermotors mit einem Abgasbehandlungssystem.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zum Diagnostizieren einer Kohlenwasserstofffalle (HC-Falle).
3 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zum Verwenden einer passiven Stickoxid- (NO_x)-Überwachungseinrichtung zur Diagnose einer HC-Falle.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zum Verwenden einer aktiven NO_x-Überwachungseinrichtung zur Diagnose einer HC-Falle.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zum Verwenden einer beheizten Lambdasondenüberwachungseinrichtung zur Diagnose einer HC-Falle.
6 zeigt ein prophetisches Beispiel für zwei Diagnosevorgänge der HC-Falle über die passive NO_x-Überwachungseinrichtung.
7 zeigt ein prophetisches Beispiel für einen ersten Diagnosevorgang der HC-Falle über die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung.
8 zeigt ein prophetisches Beispiel für einen zweiten Diagnosevorgang der HC-Falle über die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung.
9 zeigt beispielhafte Darstellungen von NO_x-Sensorausgaben stromaufwärts und stromabwärts verschiedener Abgasbehandlungssysteme in Abhängigkeit der Abgastemperatur.
10 zeigt beispielhafte Darstellungen von NO_x-Sensorausgaben stromaufwärts und stromabwärts verschiedener Abgasbehandlungssysteme nach einem fetten Abgasimpuls in Abhängigkeit der Zeit.
11 zeigt beispielhafte Darstellungen von NO_x-Sensorausgaben stromaufwärts und stromabwärts verschiedener Abgasbehandlungssysteme in Abhängigkeit der Abgastemperatur.
12 zeigt beispielhafte Darstellungen von NO_x-Sensorausgaben und Spannungsausgaben von erwärmten Lambdasonden stromaufwärts und stromabwärts verschiedener Abgasbehandlungssysteme in Abhängigkeit der Abgastemperatur.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Verfahren zur Diagnose einer Kohlenwasserstoff(HC)-Falle über Ammoniak (NH₃), das in einem Abgasstrom von einem Motor vorhanden ist. Bei der HC-Falle kann es sich um eine Komponente eines Abgasbehandlungssystems des Motors handeln, wie etwa das in 1 gezeigte Motorsystem. Eine Steuerung des Motors kann dazu konfiguriert sein, eine oder mehrere Routinen durchzuführen, wie etwa die beispielhafte Routine aus 2, um die HC-Falle nach einem Kaltstart des Motors zu diagnostizieren. Wie in 3 gezeigt, kann eine erste beispielhafte HC-Fallenüberwachungseinrichtung oder eine passive Stickoxid(NO_x)-Überwachungseinrichtung eine NH₃-Menge über einen NO_x-Sensor unter bestimmten Abgasbedingungen nach dem Kaltstart des Motors opportunistisch bestimmen. Wie in 4 gezeigt, kann eine zweite beispielhafte HC-Fallenüberwachungseinrichtung oder eine aktive NO_x-Überwachungseinrichtung einen Abgasimpuls mit einem Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis bereitstellen und anschließend eine erzeugte NH₃-Menge über einen oder mehrere NO_x-Sensoren bestimmen. Wie in 5 gezeigt, nutzt eine dritte beispielhafte HC-Fallenüberwachungseinrichtung oder eine Überwachungseinrichtung einer beheizten Lambdasonde (HEGO) Ausgaben von HEGO-Sonden bei einer diagnostischen Temperatur, um die NH₃-Menge abzuleiten. Beispielhafte Diagnoseläufe der passiven NO_x-Überwachungseinrichtung sind in 6 gezeigt und beispielhafte Diagnoseläufe der aktiven NO_x-Überwachungseinrichtung sind in 7 und 8 gezeigt. Die NO_x-Sensorausgaben stromaufwärts und stromabwärts verschiedener Abgasbehandlungssysteme in Abhängigkeit der Abgastemperatur sind in 9 gezeigt. Die NO_x-Sensorausgaben stromaufwärts und stromabwärts verschiedener Abgasbehandlungssysteme nach einem fetten Abgasimpuls in Abhängigkeit der Zeit sind in 10 gezeigt. Die NO_x-Sensorausgaben stromaufwärts und stromabwärts verschiedener Abgasbehandlungssysteme in Abhängigkeit der Abgastemperatur sind in 11 gezeigt. Die NO_x-Sensorausgaben und Spannungsausgaben von HEGO-Sonden stromaufwärts und stromabwärts verschiedener Abgasbehandlungssysteme in Abhängigkeit der Abgastemperatur sind in 12 gezeigt.
Unter jetziger Bezugnahme auf 1 ist ein Beispiel für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine 10 abgebildet, der in einem Motorsystem 7 eines Fahrzeugs 5 beinhaltet ist. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem einschließlich einer Steuerung 12 und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 132 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder 14 (der in dieser Schrift auch als Brennkammer bezeichnet werden kann) des Motors 10 kann Brennkammerwände 136 aufweisen, innerhalb derer ein Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an eine Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem an mindestens ein Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlassermotor (nicht gezeigt) über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann über eine Reihe von Ansaugluftkanälen 142, 144 und 146 Ansaugluft aufnehmen. Der Ansaugluftkanal 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern des Motors 10 in Verbindung stehen. 1 zeigt den Motor 10, der mit einem Turbolader 175 einschließlich eines Verdichters 174, der zwischen den Ansaugkanälen 142 und 144 angeordnet ist, und einer entlang eines Abgaskanals 148 angeordneten Abgasturbine 176 konfiguriert ist. Der Verdichter 174 kann mindestens teilweise durch die Abgasturbine 176 über eine Welle 180 mit Leistung versorgt werden. Eine Drossel 162, die eine Drosselklappe 164 aufweist, kann entlang eines Ansaugkanals des Motors bereitgestellt sein, um die Strömungsrate und/oder den Druck der Ansaugluft zu variieren, die den Motorzylindern bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann die Drossel 162 stromabwärts des Verdichters 174 positioniert sein, wie in 1 gezeigt, oder sie kann alternativ dazu stromaufwärts des Verdichters 174 bereitgestellt sein.
Der Abgaskanal 148 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. Ein Abgassensor 128 ist der Darstellung nach stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung 178 (und stromaufwärts eines ersten Katalysators 184 und eines zweiten Katalysators 182) an den Abgaskanal 148 gekoppelt. Der Sensor 128 kann unter verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases ausgewählt sein, wie etwa einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Breitband- oder Weitbereichslambdasonde), einer binären Lambdasonde oder EGO-Sonde (wie abgebildet), einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), einem HC-, CO- oder NO_x-Sensor.
Bei der Emissionssteuervorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (three way catalyst - TWC), eine HC-Falle, eine NO_x-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln. In einem Beispiel ist die Emissionssteuervorrichtung 178 in einem entfernten Fahrzeugunterboden (UB) angeordnet. Im Vergleich dazu kann diese Position stromabwärts einer motornahen (close-coupled - CC) Katalysatorposition sein, wie etwa die Position des ersten Katalysators 182. So ist der erste Katalysator 182 stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung 178 angeordnet. In einem Beispiel kann es sich bei dem ersten Katalysator 182 um einen TWC, einen Partikelfilter (PF), dergleichen oder Kombinationen daraus handeln. In einem Beispiel beinhaltet der erste Katalysator 182 eine TWC-Washcoat über inertem Aluminiumoxid auf einem keramischen Waben-Durchflussmonolithen.
Ein zweiter Katalysator 184 kann an einer Position zwischen dem ersten Katalysator 182 und der Emissionssteuervorrichtung 178 angeordnet sein. So ist der zweite Katalysator 184 stromabwärts des ersten Katalysators 182 und stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung 178 angeordnet. Der zweite Katalysator 184 kann sich näher an dem ersten Katalysator 182 als an der Emissionssteuervorrichtung 178 befinden. In einem Beispiel kann der zweite Katalysator 184 ein TWC, ein Sauerstoffspeicherkatalysator, eine HC-Falle oder eine Kombination daraus sein.
In einem Beispiel kann der zweite Katalysator 184 eine HC-Falle 184 sein, die ein molekulares Adsorptionsmaterial aus Zeolith beinhaltet. Die HC-Falle 184 kann dazu konfiguriert sein, eines oder mehrere von HC-, NH₃- und Wasseremissionen während eines niedrigeren ersten Temperaturbereichs des Motorbetriebs (z. B. unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors) zu speichern. Zum Beispiel kann die HC-Falle 184 Emissionen während eines Kaltstarts des Motors speichern (wie etwa Motorstartereignisse, bei denen die Motortemperatur zu einem Zeitpunkt des Motorstartereignisses zwischen 0 und 100 °C liegt) und die gespeicherten Emissionen dann freisetzen, sobald die Abgastemperatur einen höheren zweiten Temperaturbereich erreicht hat, in dem stromabwärtige Katalysatoren und/oder Sensoren aktiv sind. In einigen Beispielen kann gespeichertes NH₃ in einem Abgastemperaturbereich von 100 bis 400 °C freigesetzt werden. Demnach kann in einigen Beispielen der niedrigere erste Temperaturbereich 0 bis 100 °C und der höhere zweite Temperaturbereich 100 bis 400 °C betragen.
Die HC-Falle 184 kann Emissionen (z. B. HCs, NH₃, Wasser) durch temperaturselektive Adsorption und Desorption speichern und freisetzen. Die HC-Falle 184 kann eine Durchlaufvorrichtung mit einem Substrat und einer aktiven Schicht sein. Das Substrat kann mehrere Kanäle oder Öffnungen aufweisen, durch die Abgas strömt. In einem Beispiel ist das Substrat ein keramischer Waben-Durchflussmonolith. Weitere nicht einschränkende Beispiele des Substrats beinhalten Cordierit, Aluminiumtitanat, extrudierten Zeolith und Bindemittel sowie Siliciumcarbid. Andere geeignete im Stand der Technik bekannte Substrate können im Rahmen dieser Offenbarung substituiert werden. Die aktive Schicht kann unter Verwendung einer Washcoat auf das Substrat aufgebracht werden. Die aktive Schicht kann ein molekulares Adsorptionsmaterial aus Zeolith umfassen. Nicht einschränkende Beispiele für geeignete molekulare Adsorptionsmaterialien aus Zeolith beinhalten Chabazit (CHA), Beta (BEA) und ZSM-5 (MFI). Andere geeignete im Stand der Technik bekannte molekulare Adsorptionsmaterialien aus Zeolith können im Rahmen dieser Offenbarung substituiert werden. Die aktive Schicht kann ferner eine Katalysatorüberzugsschicht (z. B. einen TWC) umfassen, die auf dem molekularen Adsorptionsmaterial aus Zeolith angeordnet ist, sodass das molekulare Adsorptionsmaterial aus Zeolith zwischen der Katalysatorüberzugsschicht und dem Substrat angeordnet ist. Das molekulare Adsorptionsmaterial aus Zeolith kann derart konfiguriert sein, dass HC-, NH₃- und Wasseremissionen darin während des unteren ersten Temperaturbereichs gespeichert werden. Wenn die Abgastemperatur den zweiten, höheren Temperaturbereich erreicht, kann das molekulare Adsorptionsmaterial aus Zeolith die gespeicherten Emissionen durch die Katalysatorüberzugsschicht freisetzen, wodurch diese Emissionen mindestens teilweise in andere chemische Nebenprodukte umgewandelt werden können.
Es versteht sich, dass, obwohl das abgebildete Beispiel drei unterschiedliche katalytische Emissionsvorrichtungen (z. B. die Emissionssteuervorrichtung 178, den ersten Katalysator 182 und den zweiten Katalysator 184) zeigt, die an den Abgaskanal 148 gekoppelt sind, in anderen Beispielen eine größere oder kleinere Anzahl von katalytischen Emissionsvorrichtungen vorhanden sein kann. Ferner können mehrere Kopien einer bestimmten katalytischen Emissionsvorrichtung in der abgebildeten Reihenfolge oder in einer anderen Reihenfolge vorhanden sein. Bezüglich der abgebildeten Reihenfolge können Funktionen von Komponentenkatalysatoren voneinander abhängig sein, um Abgasemissionen wirksam zu behandeln. Zum Beispiel hat die katalytische Überzugsschicht in dem zweiten Katalysator 184 bei niedrigeren Temperaturen, wie etwa während eines Kaltstarts des Motors, eine Mindestbetriebstemperatur möglicherweise nicht erreicht. Demnach kann das molekulare Adsorptionsmaterial aus Zeolith in dem zweiten Katalysator 184 HC-Emissionen speichern. Bei höheren Temperaturen kann das molekulare Adsorptionsmaterial aus Zeolith HC-Emissionen in das Abgas freisetzen, die durch die (nun aktive) Katalysatorüberzugsschicht oder einen weiteren stromabwärtigen Komponentenkatalysator (z. B. die Emissionssteuervorrichtung 178) behandelt werden können.
Eine Reihe verwandter Überwachungsroutinen, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 2-5 beschrieben, kann betreibbar sein, um das Ausmaß zu diagnostizieren, in dem das molekulare Adsorptionsmaterial aus Zeolith über eine Lebensdauer des Fahrzeugs 5 beeinträchtigt wurde. Als Reaktion darauf, dass das molekulare Adsorptionsmaterial aus Zeolith über einen Schwellenwert hinaus beeinträchtigt ist, können ein oder mehrere Betriebsparameter des Motors 10 eingestellt werden, um HC- und/oder NH₃-Emissionen (z. B. aus umgewandelten NO_x-Emissionen) zu begrenzen, und der Fahrzeugführer 130 kann benachrichtigt werden.
Eine Differenz zwischen der CC-Position und der entfernten Fahrzeug-UB-Position kann einen Abstand vom Motor beinhalten, wobei sich die CC-Position näher am Motor befindet als die entfernte Fahrzeug-UB-Position. Das heißt, dass sich Komponenten an der CC-Position stromaufwärts von Komponenten an der entfernten UB-Position befinden. Ferner können die Abgastemperaturen, denen Komponenten an der CC-Position ausgesetzt sind, höher als die Temperaturen sein, welchen Komponenten an der entfernten Fahrzeug-UB-Position ausgesetzt sind.
Ein erster Sensor 186 und ein zweiter Sensor 187 können zwischen dem ersten Katalysator 182 und dem zweiten Katalysator 184 angeordnet sein. Ferner können ein dritter Sensor 188, ein vierter Sensor 189 und ein fünfter Sensor 190 zwischen dem zweiten Katalysator 184 und der Emissionssteuervorrichtung 178 angeordnet sein. Die Sensoren 186, 187, 188, 189 und 190 können einen oder mehrere von einem Temperatursensor und einem Abgassensor beinhalten. In einem Beispiel kann es sich bei dem ersten Sensor 186 um einen ersten NO_x-Sensor 186 handeln. Demnach kann der erste Sensor 186 der Steuerung 12 eine Rückmeldung bezüglich der Mengen an NO_x und NH₃ in einem Abgasstrom stromaufwärts des zweiten Katalysators 184 bereitstellen. In einem zusätzlichen oder alternativen Beispiel kann es sich bei dem dritten Sensor 188 um einen zweiten NO_x-Sensor 188 handeln. Demnach kann der dritte Sensor 188 der Steuerung 12 eine Rückmeldung bezüglich der Mengen an NO_x und NH₃ in dem Abgasstrom stromabwärts des zweiten Katalysators 184 bereitstellen. In einem zusätzlichen oder alternativen Beispiel kann es sich bei dem vierten Sensor 189 um einen Temperatursensor 189 handeln. Demnach kann der vierte Sensor 189 der Steuerung 12 eine Rückmeldung bezüglich einer Temperatur des Abgasstroms stromabwärts des zweiten Katalysators 184 bereitstellen. In einigen Beispielen, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 3 und 4 ausführlicher beschrieben, kann die Rückmeldung von den Sensoren 186, 188 und/oder 189 durch die Steuerung 12 dazu verwendet werden, eine Beeinträchtigung des zweiten Katalysators 184 zu erkennen. In Beispielen, in denen es sich bei dem zweiten Katalysator 184 um die HC-Falle 184 handelt und die HC-Falle 184 beeinträchtigt ist, kann die HC-Falle 184 NH₃ aufgrund des beeinträchtigten molekularen Adsorptionsmaterials aus Zeolith in Bezug auf die HC-Falle 184 in einem voll funktionsfähigen Zustand weniger effektiv speichern. Dementsprechend kann die Menge an NH₃, die (z. B. durch den zweiten NO_x-Sensor 188) stromabwärts der HC-Falle 184 erkannt wird, während eines Temperaturbereichs größer sein, in dem das NH₃ typischerweise aus der HC-Falle 184 im voll funktionsfähigen Zustand freigesetzt wird. Ferner kann sich eine Temperatur, bei der eine höchste oder maximale NH₃-Menge (z. B. durch den Temperatursensor 189) während des Temperaturbereichs einer typischen NH₃-Freisetzung erkannt wird, verschieben, wenn die Speicherkapazitäten der HC-Falle 184 beeinträchtigt sind. Die Steuerung 12 kann somit eine Beeinträchtigung des molekularen Adsorptionsmaterials aus Zeolith als Reaktion auf die Rückmeldung von den Sensoren 186, 188 und/oder 189 ableiten, die entweder eine größere Menge an NH₃, die während des Temperaturbereichs der typischen NH₃-Freisetzung freigesetzt wird, oder eine verschobene Spitzenmenge an NH₃ angibt, die während des Temperaturbereichs der typischen NH₃-Freisetzung freigesetzt wird.
In einem Beispiel kann es sich bei dem zweiten Sensor 187 um eine erste HEGO-Sonde 187 handeln. Demnach kann der zweite Sensor 187 der Steuerung 12 eine Rückmeldung bezüglich einer Menge an Sauerstoff in einem Abgasstrom stromaufwärts des zweiten Katalysators 184 bereitstellen. In einem zusätzlichen oder alternativen Beispiel kann es sich bei dem fünften Sensor 190 um eine zweite HEGO-Sonde 190 handeln. Demnach kann der fünfte Sensor 190 der Steuerung 12 eine Rückmeldung bezüglich einer Menge an Sauerstoff in dem Abgasstrom stromabwärts des zweiten Katalysators 184 bereitstellen. In einigen Beispielen, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 5 ausführlicher beschrieben, kann die Rückmeldung von den Sensoren 187 und/oder 190 durch die Steuerung 12 dazu verwendet werden, eine Beeinträchtigung des zweiten Katalysators 184 zu erkennen. In Beispielen, in denen es sich bei dem zweiten Katalysator 184 um die HC-Falle 184 handelt und die HC-Falle 184 beeinträchtigt ist, kann die HC-Falle 184 NH₃ aufgrund des beeinträchtigten molekularen Adsorptionsmaterials aus Zeolith in Bezug auf die HC-Falle 184 in einem voll funktionsfähigen Zustand weniger effektiv speichern. Dementsprechend kann die Menge an Sauerstoff, die (z. B. durch die zweite HEGO-Sonde 190) stromabwärts der HC-Falle 184 erkannt wird, geringer sein als diejenige Menge, die stromaufwärts der HC-Falle (z. B. durch die erste HEGO-Sonde 187) während eines Temperaturbereichs erkannt wird, in dem das NH₃ typischerweise aus der HC-Falle 184 im voll funktionsfähigen Zustand freigesetzt, verglichen mit einem niedrigeren Temperaturbereich für eine beeinträchtigte HC-Falle. Die Steuerung 12 kann somit eine Beeinträchtigung des molekularen Adsorptionsmaterials aus Zeolith als Reaktion auf die Rückmeldung von den Sensoren 187 und/oder 190 ableiten, die eine größere Menge an NH₃ angibt, die während des Temperaturbereichs der typischen NH₃-Freisetzung freigesetzt wird.
Es versteht sich, dass, obwohl das abgebildete Beispiel fünf unterschiedliche Sensoren 186, 187, 188, 189 und 190 zeigt, die an den Abgaskanal 148 gekoppelt sind, in anderen Beispielen eine größere oder kleinere Anzahl von Sensoren vorhanden sein kann. Ferner können mehrere Kopien eines bestimmten Sensors in der abgebildeten Reihenfolge oder in einer anderen Reihenfolge vorhanden sein.
Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten. Zum Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156 beinhaltet, die in einem oberen Bereich des Zylinders 14 angeordnet sind. In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10, einschließlich des Zylinder 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile beinhalten, die in einem oberen Bereich des Zylinders angeordnet sind.
Das Einlassventil 150 kann über einen Aktor 152 durch eine Steuerung 12 gesteuert werden. Gleichermaßen kann das Auslassventil 156 über einen Aktor 154 durch die Steuerung 12 gesteuert werden. Während einiger Bedingungen kann die Steuerung 12 die den Aktoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen des jeweiligen Einlass- und Auslassventils zu steuern. Die Position des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch jeweilige Ventilpositionssensoren (nicht gezeigt) bestimmt werden. Die Ventilaktoren können dem Typ mit elektrischer Ventilbetätigung oder dem Typ mit Nockenbetätigung oder einer Kombination daraus entsprechen. Die Einlass- und die Auslassventiltaktung können gleichzeitig gesteuert werden, oder es kann eine beliebige von einer Möglichkeit zur variablen Einlassnockentaktung, zur variablen Auslassnockentaktung, zur dualen unabhängigen variablen Nockentaktung oder zur festen Nockentaktung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere von Systemen zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variablen Nockentaktung (variable cam timing - VCT), variablen Ventiltaktung (variable valve timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, zum Variieren des Ventilbetriebs nutzen. Zum Beispiel kann der Zylinder 14 alternativ dazu ein über elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über Nockenbetätigung einschließlich CPS und/oder VCT gesteuertes Auslassventil beinhalten. In anderen Beispielen können das Einlass- und das Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilsteuerung gesteuert werden.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, bei dem es sich um das Volumenverhältnis zwischen dem Kolben 138 am unteren Totpunkt und am oberen Totpunkt handelt. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. Jedoch kann in einigen Beispielen, in denen unterschiedliche Kraftstoffe verwendet werden, das Verdichtungsverhältnis erhöht sein. Hierzu kann es zum Beispiel kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Wenn eine Direkteinspritzung verwendet wird, kann das Verdichtungsverhältnis aufgrund von deren Auswirkung auf das Motorklopfen ebenfalls erhöht sein.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 eine Zündkerze 192 beinhalten, um die Verbrennung einzuleiten. Bei ausgewählten Betriebsmodi kann ein Zündsystem 191 dem Zylinder 14 als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch weggelassen werden, wie etwa, wenn der Motor 10 die Verbrennung durch eine Selbstzündung oder durch Kraftstoffeinspritzung auslösen kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen konfiguriert sein, um diesen Kraftstoff bereitzustellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel weist der Zylinder 14 der Darstellung nach zwei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 auf. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können dazu konfiguriert sein, von einem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff abzugeben. Das Kraftstoffsystem 8 kann eine(n) oder mehrere Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteilerleitungen beinhalten. Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-1, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 die sogenannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bereit. Während die Einspritzvorrichtung 166 der Darstellung aus 1 nach auf einer Seite des Zylinders 14 positioniert ist, kann sie alternativ dazu oberhalb des Kolbens angeordnet sein, wie etwa in der Nähe der Position der Zündkerze 192. Eine derartige Position kann das Mischen und Verbrennen verbessern, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine geringere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ dazu kann sich die Einspritzvorrichtung oberhalb und in der Nähe des Einlassventils befinden, um das Mischen zu verbessern. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 aus einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 8 über eine Hochdruckkraftstoffpumpe und eine Kraftstoffverteilerleitung zugeführt werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 in einer Konfiguration, welche die sogenannte Kraftstoffeinspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal in den Einlasskanal stromaufwärts des Zylinders 14 bereitstellt, im Ansaugkanal 146 statt im Zylinder 14 angeordnet. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 kann aus dem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-2, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 171 empfangen wird, einspritzen. Es ist zu beachten, dass ein einzelner Treiber 168 oder 171 für beide Kraftstoffeinspritzsysteme verwendet werden kann oder mehrere Treiber verwendet werden können, zum Beispiel der Treiber 168 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und der Treiber 171 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170, wie dargestellt.
In einem alternativen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 14 konfiguriert sein. In noch einem anderen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts des Einlassventils 150 konfiguriert sein. In noch anderen Beispielen kann der Zylinder 14 nur eine einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die dazu konfiguriert ist, unterschiedliche Kraftstoffe in variierenden relativen Mengen als Kraftstoffgemisch aus den Kraftstoffsystemen aufzunehmen, und die ferner dazu konfiguriert ist, dieses Kraftstoffgemisch entweder als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung direkt in den Zylinder oder als Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtung stromaufwärts der Einlassventile einzuspritzen.
Während eines einzigen Zyklus des Zylinders kann Kraftstoff aus beiden Einspritzvorrichtungen an den Zylinder abgegeben werden. Zum Beispiel kann jede Einspritzvorrichtung einen Teil einer gesamten Kraftstoffeinspritzung abgeben, die in dem Zylinder 14 verbrannt wird. Ferner kann die Verteilung und/oder die relative Menge des Kraftstoffs, der aus jeder Einspritzvorrichtung abgegeben wird, mit Betriebsbedingungen, wie etwa Motorlast, Klopfen und Abgastemperatur, wie in dieser Schrift nachstehend beschrieben, variieren. Der mit einer Düse pro Einlasskanal eingespritzte Kraftstoff kann während eines Ereignisses mit offenem Einlassventil, eines Ereignisses mit geschlossenem Ansaugventil (z. B. im Wesentlichen vor dem Ansaugtakt) sowie während eines Betriebs bei sowohl offenem als auch geschlossenem Einlassventil abgegeben werden. Gleichermaßen kann direkt eingespritzter Kraftstoff zum Beispiel während eines Ansaugtakts sowie teilweise während eines vorherigen Ausstoßtakts, während des Ansaugtakts und teilweise während des Verdichtungstakts abgegeben werden. Demnach kann selbst bei einem einzelnen Verbrennungsereignis eingespritzter Kraftstoff zu unterschiedlichen Zeitpunkten aus der Einlasskanal- und Direkteinspritzvorrichtung eingespritzt werden. Des Weiteren können bei einem einzelnen Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des abgegebenen Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer beliebigen geeigneten Kombination daraus durchgeführt werden.
Der Betrieb des Einlassventils 150 kann in dieser Schrift ausführlicher beschrieben werden. Zum Beispiel kann das Einlassventil 150 aus einer vollständig geöffneten Position in eine vollständig geschlossene Position oder eine beliebige Position dazwischen bewegt werden. Wenn alle Bedingungen gleich sind (z. B. Drosselposition, Fahrzeuggeschwindigkeit, Druck usw.), ermöglicht es die geöffnete Position, dass im Vergleich zu einer beliebigen anderen Position des Einlassventils 150 mehr Luft aus dem Ansaugkanal 146 in den Zylinder 14 eintritt. Umgekehrt kann die vollständig geschlossene Position verhindern und/oder ermöglichen, dass im Vergleich zu einer beliebigen anderen Position des Einlassventils 150 die geringstmögliche Luftmenge aus dem Ansaugkanal 146 in den Zylinder eintritt 14. Somit können die Positionen zwischen der vollständig offenen und der vollständig geschlossenen Position ermöglichen, dass variierende Mengen an Luft zwischen dem Ansaugkanal 146 und dem Zylinder 14 strömen. In einem Beispiel ermöglicht das Bewegen des Einlassventils 150 in eine weiter offene Position, dass mehr Luft aus dem Ansaugkanal 146 zu dem Zylinder 14 strömt als in der Ausgangsposition.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Diese beinhalteten Unterschiede in der Größe, zum Beispiel kann eine Einspritzung ein größeres Einspritzloch aufweisen als die andere. Weitere Unterschiede beinhalten unter anderem unterschiedliche Sprühwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliche Ziele, unterschiedliche Einspritzzeitsteuerung, unterschiedliche Sprüheigenschaften, unterschiedliche Stellen usw. Außerdem können in Abhängigkeit vom Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs unter den Einspritzungen 170 und 166 verschiedene Auswirkungen erreicht werden.
Kraftstofftanks in dem Kraftstoffsystem 8 können Kraftstoffe unterschiedlicher Kraftstoffarten enthalten, wie etwa Kraftstoffe mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten und unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen. Die Unterschiede können Unterschiede in Bezug auf den Alkoholgehalt, den Wassergehalt, die Oktanzahl, Verdampfungswärme, Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. beinhalten. Ein Beispiel für Kraftstoffe mit unterschiedlicher Verdampfungswärme könnte Benzin als erste Kraftstoffart mit niedrigerer Verdampfungswärme und Ethanol als zweite Kraftstoffart mit größerer Verdampfungswärme beinhalten. In einem anderen Beispiel kann der Motor Benzin als erste Kraftstoffart und ein alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol und zu 15 % aus Benzin besteht) oder M85 (das ungefähr zu 85 % aus Methanol und zu 15 % aus Benzin besteht), als zweite Kraftstoffart verwenden. Zu weiteren möglichen Substanzen gehören Wasser, Methanol, ein Gemisch aus Alkohol und Wasser, ein Gemisch aus Wasser und Methanol, ein Gemisch aus Alkoholen usw.
Die Steuerung 12 ist in 1 als Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als nichttransitorischer Festwertspeicherchip 110 zum Speichern ausführbarer Anweisungen gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassenstroms (mass air flow - MAF) von einem Luftmassenstromsensor 122; der Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 116, der an eine Kühlhülse 118 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals (profile ignition pickup - PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselposition (throttle position - TP) von einem Drosselpositionssensor und eines Absolutkrümmerdrucksignals (absolute manifold pressure signal - MAP-Signal) von einem Sensor 124. Das Motordrehzahlsignal RPM kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Vakuums, oder Drucks, im Ansaugkrümmer bereitzustellen. Die Steuerung 12 kann eine Motortemperatur basierend auf einer Motorkühlmitteltemperatur ableiten.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Demnach kann jeder Zylinder gleichermaßen einen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, (einer) Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerze usw. beinhalten. Es versteht sich, dass der Motor 10 eine beliebige geeignete Anzahl von Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder, beinhalten kann. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, die in 1 unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben und abgebildet sind.
Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und kann dann den Fahrzeugführer 130 über potenzielle Probleme benachrichtigen und/oder die verschiedenen Aktoren aus 1 einsetzen, um den Motorbetrieb basierend auf den empfangenen Signalen und Anweisungen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Das heißt, der nichttransitorische Festwertspeicherchip 110 kann mit nichttransitorischen, computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, welche durch die Mikroprozessoreinheit 106 ausgeführt werden können, um die nachstehend beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die vorweggenommen, jedoch nicht konkret aufgeführt werden, durchzuführen. Beispielhafte Diagnoseroutinen sind in dieser Schrift unter Bezugnahme auf 2-5 beschrieben. Zum Beispiel kann die Steuerung 12 betreibbar sein, um eine Benachrichtigung an den Fahrzeugführer 130 zu erzeugen, die eine Beeinträchtigung eines oder mehrerer von dem ersten Katalysator 182, dem zweiten Katalysator 184 und der Emissionssteuervorrichtung 178 angibt, basierend auf den Diagnoseroutinen unter Verwendung einer Eingabe von einem oder mehreren Sensoren 186, 187, 188, 189 und 190. Ferner kann das Einstellen von Motorbetriebsparametern basierend auf einer bestimmten Beeinträchtigung eines oder mehrerer von dem ersten Katalysator 182, dem zweiten Katalysator 184 und/oder der Emissionssteuervorrichtung 178 das Einstellen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 und/oder der Einspritzvorrichtung 166, ein Einstellen der Drossel 162 und so weiter basierend auf den Diagnoseroutinen unter Verwendung einer Eingabe von einem oder mehreren Sensoren 186, 187, 188, 189 und 190 beinhalten.
1 zeigt eine beispielhafte Konfiguration mit relativer Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls sie als einander direkt in Kontakt stehend oder direkt aneinandergekoppelt gezeigt sind, können derartige Elemente in mindestens einem Beispiel als einander direkt in Kontakt stehend bzw. direkt aneinandergekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander anliegend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel aneinander anliegen bzw. zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächenteilender Berührung zueinander liegen, als in flächenteilender Berührung bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich dazwischen nur eine Lücke befindet und keine anderen Komponenten, in mindestens einem Beispiel derart bezeichnet werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, auf entgegengesetzten Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, in Bezug aufeinander derart bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, in mindestens einem Beispiel ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Wie in dieser Schrift verwendet, können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine senkrechte Achse der Figuren beziehen und verwendet werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren in Bezug aufeinander zu beschreiben. Demnach sind in einem Beispiel Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die innerhalb der Figuren dargestellt sind, als diese Formen aufweisend bezeichnet werden (wie z. B. als kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen). Ferner können Elemente, die einander schneidend gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel als einander schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Noch ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden. Es versteht sich, dass eine oder mehrere Komponenten, die als „im Wesentlichen ähnlich und/oder identisch“ bezeichnet sind, sich je nach Herstellungstoleranzen (z. B. innerhalb von 1-5 % Abweichung) voneinander unterscheiden.
Unter jetziger Bezugnahme auf 2 ist eine beispielhafte Routine für ein Abgasbehandlungssystem gezeigt. Das Abgasbehandlungssystem kann einen TWC beinhalten, der in einem Abgaskanal stromaufwärts einer HC-Falle angeordnet ist, wobei die HC-Falle ein Substrat, ein molekulares Adsorptionsmaterial aus Zeolith und eine Katalysatorüberzugsschicht beinhalten kann. Bei dem TWC und der HC-Falle kann es sich um den ersten Katalysator 182 bzw. den zweite Katalysator 184 aus 1 handeln. In einigen Beispielen können weitere Katalysatoren und/oder Fallen stromabwärts der HC-Falle in dem Abgaskanal angeordnet sein (z. B. die Emissionssteuervorrichtung 178 aus 1). Anweisungen zum Durchführen der Routine 200 und der weiterer in dieser Schrift beinhalteter Verfahren können durch eine Steuerung basierend auf in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren eines Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Zum Beispiel können die Sensoren 186, 187, 188, 189 und/oder 190 der Steuerung 12 des Motorsystems 7 eine Rückmeldung liefern. Ferner kann die Steuerung Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen. Demnach kann die Routine 200 eine Kaltstart-Emissionssteuerung in einem motorgetriebenen Fahrzeug ermöglichen.
Bei 202 kann die Routine 200 das Bestimmen beinhalten, ob eine oder mehrere Kaltstartbedingungen erfüllt sind. Die Steuerung kann einen oder mehrere Motorbetriebsparameter schätzen, wie etwa eine Motortemperatur, Motordrehzahl und/oder das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (air-fuel ratio - AFR) im Abgas, und einen Kaltstart basierend auf den geschätzten Bedingungen ableiten. Ein Motorstart kann als Reaktion auf einen Drehmomentbedarf des Fahrzeugführers bestätigt werden, bei dem ein Motor aus einem Ruhezustand neu gestartet werden muss. Die eine oder die mehreren Kaltstartbedingungen können erfüllt sein, wenn die Motortemperatur zum Zeitpunkt des Motorstarts unter einem Schwellenwert liegt. Die Schwellentemperatur für den Kaltstart des Motors kann beispielsweise eine Anspringtemperatur eines Abgaskatalysators sein. Unter Bezugnahme auf das Abgassystem aus 1, in dem mehrere Abgaskatalysatoren an den Abgaskanal gekoppelt sind, kann die Schwellentemperatur für den Kaltstart des Motors von einer Anspringtemperatur jedes Abgaskatalysators abhängig sein. Zum Beispiel kann die Schwellentemperatur für den Kaltstart des Motors ein Minimum einer oder mehrerer Anspringtemperaturen der Abgaskatalysatoren sein. Als ein weiteres Beispiel kann die Schwellentemperatur für den Kaltstart des Motors ein statistischer oder gewichteter Mittelwert von einer oder mehreren Anspringtemperaturen der Abgaskatalysatoren sein. Die eine oder die mehreren Kaltstartbedingungen können zudem basierend darauf abgeleitet werden, dass eine Umgebungstemperatur unter einem Schwellenwert für die Umgebungstemperatur liegt.
Wenn die Kaltstartbedingungen nicht erfüllt sind, beispielsweise wenn die Motortemperatur über der Schwellentemperatur für den Kaltstart des Motors liegt, kann die Routine 200 zu 204 übergehen, um den aktuellen Motorbetrieb beizubehalten. Das heißt, Abgas kann durch den Abgaskanal geleitet werden, es wird jedoch keine Diagnoseroutine ausgeführt, um die Beeinträchtigung der HC-Falle zu bewerten. Dann endet die Routine 200.
Wenn die Kaltstartbedingungen erfüllt sind, beispielsweise wenn die Motortemperatur unter der Schwellentemperatur für den Kaltstart des Motors liegt, kann die Routine 200 zu 206 übergehen, um Abgas durch den Abgaskanal zu leiten. Dann wird in einigen Beispielen mindestens ein Teil der NH₃-Emissionen durch die HC-Falle gespeichert. In einigen Beispielen können die NH₃-Emissionen ein Produkt der NO_x-Emissionsumwandlung an einem erwärmten TWC stromaufwärts der HC-Falle, wie etwa dem ersten Katalysator 182, sein und wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas bei oder unter der Stöchiometrie liegt. In anderen Beispielen können NH₃-Emissionen ein Produkt der stromaufwärtigen Abgas- oder Fluideinspritzung sein. Das Leiten des Abgases durch den Abgaskanal kann umfassen, dass das Abgas durch Komponentenkatalysatoren des Abgasbehandlungssystems strömt. Zum Beispiel kann die Anordnung der Komponentenkatalysatoren des Abgasbehandlungssystems so sein, dass das Abgas durch den TWC strömt, gefolgt von der HC-Falle. In einigen Beispielen jedoch können zusätzliche oder alternative Katalysatoren/Anordnungen eingesetzt werden. Unmittelbar nach dem Kaltstart ist/sind möglicherweise ein oder mehrere Katalysatoren in dem Abgasbehandlungssystem nicht aktiv. Zum Beispiel kann der TWC anfänglich inaktiv sein (z. B. kann der TWC nicht sofort nach dem Kaltstart des Motors aufgewärmt sein) und kann im Wesentlichen keine Emissionssteuerfunktionen durchführen.
Bei 208 kann die Routine 200 das Bestimmen beinhalten, ob diagnostische (z. B. HC-Fallenüberwachungseinrichtung) Einschaltbedingungen erfüllt wurden. Die Einschaltung der HC-Fallenüberwachungseinrichtung kann basierend auf verschiedenen Fahrzeug- und Motorbetriebsbedingungen bestimmt werden, die für eine genaue Bestimmung der NH₃-Emissionen durch einen oder mehrere NO_x-Sensoren vorteilhaft sind (z. B. wird gespeichertes NH₃ durch die HC-Falle freigesetzt, in dem Abgas ist relativ wenig NO_x vorhanden, der eine oder die mehreren NO_x-Sensoren sind warm genug, um Emissionen zuverlässig zu erkennen usw.).
In einem Beispiel können die Einschaltbedingungen für die HC-Fallenüberwachungseinrichtung beinhalten, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas unter einem Einschaltschwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis liegt. In einigen Beispielen kann der Einschaltschwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas (z. B. 0,95) sein, um die NO_x-Emissionen zu begrenzen. In einem zusätzlichen oder alternativen Beispiel können die Einschaltbedingungen für die HC-Fallenüberwachungseinrichtung beinhalten, dass die Abgastemperatur über einem Einschalttemperaturschwellenwert liegt. In einigen Beispielen kann der Einschalttemperaturschwellenwert eine Abgastemperatur (z. B. 100 °C) sein, oberhalb derer das gespeicherte NH₃ durch die HC-Falle freigesetzt werden kann. In anderen Beispielen kann der Einschalttemperaturschwellenwert eine Anspringtemperatur eines Katalysators sein, der stromaufwärts der HC-Falle angeordnet ist und NO_x-Emissionen in Nebenprodukte, wie etwa NH₃, umwandeln kann.
In einem zusätzlichen oder alternativen Beispiel können die Einschaltbedingungen für die HC-Fallenüberwachungseinrichtung beinhalten, dass sich der Motor im Dauerbetrieb (z. B. ohne irgendwelche Abschaltungen zwischendurch) über eine anfängliche Dauer unmittelbar nach dem Kaltstart des Motors befand, nach der davon ausgegangen wird, dass der eine oder die mehreren NO_x-Sensoren ausreichend erwärmt sind (z. B. eine geschätzte Dauer, die erforderlich ist, damit der eine oder die mehreren NO_x-Sensoren 100 °C erreichen). In einigen Beispielen können die Einschaltbedingungen für die HC-Fallenüberwachungseinrichtung ferner beinhalten, dass die an der Position der HC-Falle gemessene Abgastemperatur über die anfängliche Dauer weniger als 300 °C beträgt. Demnach können der eine oder die mehreren in dem Abgaskanal angeordneten NO_x-Sensoren aktiv und in der Lage sein, gespeichertes/freigesetztes Kaltstart-NH₃ später zu erkennen, wenn sich die HC-Falle auf 400 °C erwärmt.
Wenn die Einschaltbedingungen für die HC-Fallenüberwachungseinrichtung nicht erfüllt sind, z. B. wenn der Motor während der anfänglichen Dauer unmittelbar nach dem Kaltstart des Motors nicht in Betrieb war, kann die Routine 200 zu 210 übergehen, um auf den Start einer HC-Fallenüberwachungseinrichtung zu warten. Die Routine 200 kann dann zu 208 zurückkehren.
Wenn die Einschaltbedingungen für die HC-Fallenüberwachungseinrichtung erfüllt sind, kann die Routine 200 zu 212 übergehen, um die HC-Fallenüberwachungseinrichtung zu initiieren. Als erstes Beispiel kann bei 214 das Initiieren der HC-Fallenüberwachungseinrichtung das Initiieren einer passiven NO_x-Überwachungseinrichtung beinhalten, um eine NH₃-Menge unter konkreten Abgasbedingungen nach dem Kaltstart des Motors opportunistisch zu bestimmen, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wird. Als zweites Beispiel kann bei 216 das Initiieren der HC-Fallenüberwachungseinrichtung das Initiieren einer aktiven NO_x-Überwachungseinrichtung beinhalten, um ein Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis im Abgas bereitzustellen und dadurch Abgasbedingungen zu erzeugen, die für die Bestimmung der NH₃-Menge vorteilhaft sind, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wird. In einigen Beispielen kann die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung als Alternative zu der passiven NO_x-Überwachungseinrichtung eingesetzt werden, wie etwa wenn der Kaltstart des Motors bei einer relativ hohen Umgebungstemperatur (z. B. 20 °C) erfolgt, was zu einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas über dem Einschaltschwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis führen kann. Als drittes Beispiel kann bei 218 das Initiieren der HC-Fallenüberwachungseinrichtung das Initiieren einer HEGO-Überwachungseinrichtung beinhalten, um Ausgaben von HEGO-Sonden bei einer diagnostischen Temperatur dazu zu nutzen, die NH₃-Menge abzuleiten, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben wird.
In einigen Beispielen kann das Initiieren der HC-Fallenüberwachungseinrichtung das Initiieren einer oder mehrerer von der passiven NO_x-Überwachungseinrichtung, der aktiven NO_x-Überwachungseinrichtung und der HEGO-Überwachungseinrichtung beinhalten. Beispielsweise kann eine erste Überwachungseinrichtung eine Beeinträchtigung der HC-Falle angeben, und dann kann eine zweite Überwachungseinrichtung eingesetzt werden, um die erste Überwachungseinrichtung bei einem nachfolgenden Kaltstart des Motors zu bestätigen. Als weiteres Beispiel können alle drei Überwachungseinrichtungen während eines sequenziellen Kaltstarts des Motors initiiert werden, um einen Beeinträchtigungszustand der HC-Falle zu bestätigen.
Bei 220 kann die Routine 200 das Bestimmen beinhalten, ob eine Beeinträchtigung der HC-Falle angegeben wird. Die Bestimmung, ob die Beeinträchtigung der HC-Falle angegeben wird, kann auf einem Durchgangsflag oder einem Fehlerflag basieren, die von einem oder mehreren der passiven NO_x-Überwachungseinrichtung, der aktiven NO_x-Überwachungseinrichtung und der HEGO-Überwachungseinrichtung übergeben werden. Wenn eine Beeinträchtigung der HC-Falle angegeben wird (z. B. wenn ein Fehlerflag empfangen wird), kann die Routine 200 zu 222 übergehen, um eine Angabe für den Fahrer bezüglich eines Beeinträchtigungszustandes oder des Alters der HC-Falle zu erzeugen, einen Diagnosecode zu speichern, und/oder die Motorbetriebsparameter basierend auf dem Beeinträchtigungszustand oder dem Alter der HC-Falle zu ändern. Die Angabe für den Fahrer kann zum Beispiel beinhalten, dass eine Störungskontrollleuchte (malfunction indicator light - MIIL) zum Aufleuchten gebracht wird, und der Diagnosecode kann festgesetzt und im Speicher der Steuerung gespeichert werden. In einem Beispiel kann die Beleuchtung der MIL eine Anforderung angeben, dass das Fahrzeug zu einem Servicetechniker gebracht werden soll, und der festgesetzte Diagnosecode kann dem Techniker angeben, dass die HC-Falle beeinträchtigt ist. Die Leuchte und der Code können dann zurückgesetzt werden, nachdem das Fahrzeug gewartet und die HC-Falle ersetzt wurde. Ferner können während des Fahrzeugbetriebs mit der beeinträchtigten HC-Falle die Motorbetriebsparameter im Hinblick auf eine Beeinträchtigung der HC-Falle eingestellt werden. Zum Beispiel können Betriebsbedingungen, die zusätzliche(s) HCs und/oder NH₃ erzeugen, minimiert werden. Dies kann zum Beispiel das Begrenzen einer Motorlast sowie das Begrenzen eines Verbrennungsgrades einer AFR-Fettheit mit zunehmendem Alter der HC-Falle beinhalten. Die Routine 200 kann dann zu 224 übergehen, um die HC-Fallenüberwachungseinrichtung zu stoppen. Dann endet die Routine 200.
Wenn keine Beeinträchtigung der HC-Falle angegeben wird (z. B. wenn ein Durchgangsflag empfangen wird), kann die Routine 200 zu 224 übergehen, um die HC-Fallenüberwachungseinrichtung zu stoppen. Dann endet die Routine 200.
Unter jetziger Bezugnahme auf 3 ist eine beispielhafte Routine 300 gezeigt, um einen Beeinträchtigungszustand einer HC-Falle, wie etwa des zweiten Katalysators 184 aus 1, basierend auf mindestens einer NO_x-Sensorausgabe opportunistisch oder passiv zu überwachen. Die Routine 300 kann als Teil des Verfahrens aus 2, wie etwa bei 214, durchgeführt werden. Die Routine 300 ermöglicht die Diagnose der Funktionalität der HC-Falle nach einem Kaltstart des Motors.
Bei 302 kann die Routine 300 den Beginn der Messung der Abgastemperatur und der NO_x-Sensorausgabe beinhalten, wenn ein stromabwärtiger NO_x-Sensor aktiviert wird und stabil (z. B. aufgewärmt) ist. In einigen Beispielen kann die Messung für eine vorbestimmte Dauer, wie etwa 120 Sekunden, fortgesetzt werden, oder die Messung kann über ein vorbestimmtes Temperaturfenster fortgesetzt werden, das enden kann, wenn die Auslasstemperatur der HC-Falle 400 °C überschreitet. Die Abgastemperatur (z. B. die Auslasstemperatur der HC-Falle) kann unter Verwendung eines Temperatursensors gemessen werden, der stromabwärts der HC-Falle positioniert ist, wie etwa des vierten Sensors 189 aus 1. Die NO_x-Sensorausgabe kann durch einen NO_x-Sensor ausgegeben werden, der stromabwärts der HC-Falle positioniert ist, wie etwa den dritten Sensor 188 aus 1. In einigen Beispielen kann jede der Abgastemperatur- und der NO_x-Sensorausgabe mit einer erhöhten Rate (z. B. 10 Hz) abgetastet werden, verglichen mit dem Zeitpunkt, zu dem die HC-Überwachungseinrichtung nicht durchgeführt wird. Auf diese Weise kann ein großer Probendatensatz erlangt werden, der das vorbestimmte Temperaturfenster überspannt. Ferner kann, wie vorstehend erläutert, das vorbestimmte Temperaturfenster während eines Aufwärmens des Motors nach dem Kaltstart des Motors auftreten. Demnach kann das vorbestimmte Temperaturfenster mit einem Anstieg der Abgastemperatur zusammenfallen.
In einigen Beispielen kann das vorbestimmte Temperaturfenster ein diagnostischer Temperaturbereich sein, der während eines Herstellungsprozesses des Fahrzeugs und/oder der Steuerung festgesetzt wird. Ferner kann das vorbestimmte Temperaturfenster so gewählt werden, dass es einer ungefähren Zeitspanne entspricht, während der das Aufwärmen des Motors die Abgastemperatur über einen gewünschten Temperaturbereich erhöht, wie etwa einen Temperaturbereich, in dem NH₃ aus der HC-Falle freigesetzt wird (z. B. 100 bis 400 °C).
Bei 304 kann die Routine 300 das Bestimmen beinhalten, ob Abbruchbedingungen erfüllt sind. Die Bestimmung, ob die Abbruchbedingungen erfüllt sind, kann während des vorbestimmten Temperaturfensters erfolgen. Die Abbruchbedingungen können beispielsweise beinhalten, dass die Abgastemperatur unter eine Temperatur der NH₃-Freisetzung aus der HC-Falle fällt und/oder das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas über einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis liegt, bei dem überschüssiges NO_x im Abgas vorhanden ist. Ein anderes Beispiel für eine Abbruchbedingung kann ein Abschalten des Motors während des vorbestimmten Temperaturfensters beinhalten. Wenn die Abbruchbedingungen erfüllt sind, beispielsweise wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas zu mager ist, kann die Routine 300 zu 306 übergehen, um die passive NO_x-Überwachungseinrichtung zu stoppen. Dann endet die Routine 300.
Wenn die Abbruchbedingungen nicht erfüllt sind, kann die Routine 300 zu 308 übergehen, um zu bestimmen, ob die Auslasstemperatur der HC-Falle über einem Aufwärmschwellenwert liegt. Wenn die Auslasstemperatur der HC-Falle unter dem Aufwärmschwellenwert liegt, kann die Routine 300 zu 310 übergehen, um die Abgastemperatur weiter zu messen und die NO_x-Sensorausgabe zu erfassen, bis die Auslasstemperatur der HC-Falle den Aufwärmschwellenwert überschreitet oder bis die Abbruchbedingungen erfüllt sind.
Wenn die Auslasstemperatur der HC-Falle über dem Aufwärmschwellenwert liegt, kann die Routine 300 zu 312 übergehen, um die Messung der Abgastemperatur und der NO_x-Sensorausgabe zu beenden. Die Steuerung kann dazu betreibbar sein, die gemessenen Abgastemperatur- und NO_x-Sensorausgabewerte im Speicher zu speichern, um sie zur Bestimmung der Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials der HC-Falle zu verwenden.
Bei 314 kann die Routine 300 das Bestimmen einer höchsten NO_x-Sensorausgabe über das vorbestimmte Temperaturfenster beinhalten. Die höchste NO_x-Sensorausgabe kann der höchste Wert der gemessenen NO_x-Ausgabewerte über das vorbestimmte Temperaturfenster sein. In einigen Beispielen wird die passive NO_x-Überwachungseinrichtung unter Bedingungen ausgeführt, bei denen der NO_x-Sensor NH₃-Emissionen erkennt, während im Wesentlichen keine NO_x-Emissionen erkannt werden. Die gemessenen NO_x-Sensorausgabewerte können daher einer NH₃-Menge im Abgas sehr nahe kommen. Ferner kann die höchste NO_x-Sensorausgabe einer höchsten NH₃-Menge im Abgas über das vorbestimmte Temperaturfenster sehr nahe kommen. Mit anderen Worten kann die höchste NH₃-Menge im Abgas über das vorbestimmte Temperaturfenster basierend auf der höchsten NO_x-Sensorausgabe bestimmt werden, die über das vorbestimmte Temperaturfenster gemessen wird.
Bei 316 kann die Routine 300 das Bestimmen einer höchsten NO_x-Sensorausgabetemperatur beinhalten. Bei der höchsten NO_x-Sensorausgabetemperatur kann es sich um eine Abgastemperatur bei der höchsten NO_x-Sensorausgabe handeln. In Beispielen, in denen der NO_x-Sensor NH₃-Emissionen erkennt, während im Wesentlichen keine NO_x-Emissionen erkannt werden, kann die höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur einer Abgastemperatur sehr nahe kommen, bei der die höchste NH₃-Menge im Abgas bestimmt wird. Mit anderen Worten kann die Abgastemperatur, bei der die höchste NH₃-Menge im Abgas bestimmt wird, basierend auf der höchsten NO_x-Sensorausgabetemperatur bestimmt werden.
Bei 318 kann die Routine 300 das Bestimmen beinhalten, ob die höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur unter einem diagnostischen Temperaturschwellenwert liegt. Der diagnostische Temperaturschwellenwert kann über dem Einschalttemperaturschwellenwert liegen. Der diagnostische Temperaturschwellenwert kann so gewählt werden, dass zwischen Abgasbehandlungssystemen unterschieden wird, die jeweils eine aktive HC-Falle mit einer nennenswerten Menge an nicht beeinträchtigtem Adsorptionsmaterial und eine inaktive HC-Falle mit beeinträchtigtem Adsorptionsmaterial beinhalten. Die höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur (die der höchsten Temperatur der NH₃-Menge entspricht, wie vorstehend beschrieben) kann vom Ausmaß der Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials in der HC-Falle abhängig sein, da ein nicht beeinträchtigtes Adsorptionsmaterial NH₃ bis zu höheren Temperaturen zurückhalten kann als ein beeinträchtigtes Adsorptionsmaterial.
Beispielsweise kann eine höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur für das Abgasbehandlungssystem, dass die aktive HC-Falle beinhaltet, (z. B. 300 °C) höher sein als eine höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur für das Abgasbehandlungssystem, dass die inaktive HC-Falle beinhaltet (z. B. 210 °C). Als ein weiteres Beispiel kann die höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur für das Abgasbehandlungssystem, dass die inaktive HC-Falle beinhaltet, (z. B. 210 °C) höher sein als eine höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur für ein Abgasbehandlungssystem ohne HC-Falle (z. B. 190 °C). Der diagnostische Temperaturschwellenwert kann daher als ein Wert zwischen der höchsten NO_x-Sensorausgabetemperatur, die für das Abgasbehandlungssystem, das die inaktive HC-Falle beinhaltet, (z. B. 210 °C) erwartet wird, und der höchsten NO_x-Sensorausgabetemperatur, die für das Abgasbehandlungssystem, dass die aktive HC-Falle beinhaltet, (z. B. 300 °C) erwartet wird, festgesetzt werden. Auf diese Weise kann die höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur, die der Abgastemperatur entsprechen kann, bei der die höchste NH₃-Menge bestimmt wird, genutzt werden, um einen Beeinträchtigungszustand einer HC-Falle zu bestimmen.
Wenn bestimmt wird, dass die höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur unter dem diagnostischen Temperaturschwellenwert liegt, kann die Routine 300 zu 320 übergehen, um ein Fehlerflag zu setzen. In einigen Beispielen kann das Flag ein binäres Flag sein, das nur angibt, dass die HC-Falle beeinträchtigt ist. In anderen Beispielen kann das Flag ein Ausmaß der Beeinträchtigung der HC-Falle oder ein Alter der HC-Falle beinhalten. Dann endet die Routine 300.
Wenn bestimmt wird, dass die höchste NO_x-Sensorausgabetemperatur über dem diagnostischen Temperaturschwellenwert liegt, kann die Routine 300 zu 322 übergehen, um ein Durchgangsflag zu setzen. Dann endet die Routine 300.
Unter jetziger Bezugnahme auf 4 ist eine beispielhafte Routine 400 gezeigt, um einen Beeinträchtigungszustand einer HC-Falle, wie etwa des zweiten Katalysators 184 aus 1, basierend auf mindestens einer NO_x-Sensorausgabe aktiv zu überwachen. Die aktive Überwachung kann beispielsweise das Bereitstellen eines Abgasimpulses mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis beinhalten, das fetter ist als ein aktuelles Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas. Die Routine 400 kann als Teil des Verfahrens aus 2, wie etwa bei 216, durchgeführt werden. In einigen Beispielen kann die Routine 400 als Alternative zur Routine 300 aus 3 durchgeführt werden, wie etwa nach einem Kaltstart des Motors bei einer relativ hohen Umgebungstemperatur (z. B. 20 °C), bei der in einigen Beispielen das Abgas überschüssige NO_x-Emissionen tragen kann, welche die Erkennung von NH₃-Emissionen, die durch die HC-Falle gespeichert/freigesetzt werden, verschleiern können (derartige NH₃-Emissionen können in einigen Beispielen verwendet werden, um den Beeinträchtigungszustand der HC-Falle abzuleiten). Demnach ermöglicht die Routine 400 die Diagnose der Funktionalität der HC-Falle nach einem Kaltstart des Motors, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas während des normalen Betriebs eines an das Abgasbehandlungssystem gekoppelten Motors nicht unter einen Einschaltschwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gefallen ist.
Bei 402 kann die Routine 400 das Bereitstellen eines fetten Abgasimpulses mit einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z. B. kleiner oder gleich 0,95) über eine Kraftstoffsteuerung des Motors mit offenem Regelkreis beinhalten. Das heißt, die Kraftstoffsteuerung des Motors mit offenem Regelkreis kann für eine kurze Dauer, wie etwa 10 s, initiiert werden, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas zu reduzieren und die NO_x-Emissionen auf den/die NO_x-Sensor(en) zu begrenzen, indem keine Rückmeldung von einem oder mehreren Abgassensoren genutzt wird, um ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas beizubehalten. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der fette Abgasimpuls über eine kurzzeitige (z. B. 10 s) Änderung der Kraftstoffsteuerung des Motors mit geschlossenem Regelkreis bereitgestellt werden, wie sie typischerweise zur Regulierung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses im Abgas bei Stöchiometrie genutzt wird. Unter Bezugnahme auf 1 kann das Bereitstellen des Abgases mit dem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Einstellen des Zündzeitpunkts über das Zündsystem 191 und/oder das Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmengen über den elektronischen Treiber 168 und/oder den elektronischen Treiber 171 beinhalten. Das aktive Bereitstellen des Abgases mit dem vorbestimmten fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf diese Weise kann als Reaktion darauf erfolgen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas über dem Einschaltschwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis liegt, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Demnach kann in einigen Beispielen der Umstand, dass der Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas über dem Einschaltschwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis liegt, während andere Einschaltbedingungen für die HC-Fallenüberwachungseinrichtung erfüllt wurden, der Steuerung angeben, dass die Routine 400 (z. B. die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung) als Alternative zur Routine 300 aus 3 (z. B. die passive NO_x-Überwachungseinrichtung) eingesetzt werden sollte.
Bei 404 kann die Routine 400 den Beginn des Messens einer ersten NO_x-Sensorausgabe und/oder einer zweiten NO_x-Sensorausgabe beinhalten, wenn jeweils ein stromaufwärtiger, erster NO_x-Sensor und ein stromabwärtiger, zweiter NO_x-Sensor aktiviert werden und stabil (z. B. aufgewärmt) sind. In einigen Beispielen kann die Messung für eine vorbestimmte Dauer, wie etwa 120 s, nach dem fetten Abgasimpuls oder bis die Auslasstemperatur der HC-Falle 400 °C überschreitet, fortgesetzt werden. Die Abgastemperatur (z. B. die Auslasstemperatur der HC-Falle) kann unter Verwendung eines Temperatursensors gemessen werden, der stromabwärts der HC-Falle positioniert ist, wie etwa des vierten Sensors 189 aus 1. Die erste NO_x-Sensorausgabe kann durch einen NO_x-Sensor ausgegeben werden, der stromaufwärts der HC-Falle positioniert ist, wie etwa den ersten Sensor 186 aus 1. Die zweite NO_x-Sensorausgabe kann unter Verwendung eines NO_x-Sensors gemessen werden, der stromabwärts der HC-Falle positioniert ist, wie etwa des dritten Sensors 188 aus 1. In einigen Beispielen kann jede der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe mit einer erhöhten Rate (z. B. 10 Hz) abgetastet werden, verglichen mit dem Zeitpunkt, zu dem die HC-Überwachungseinrichtung nicht durchgeführt wird. Auf diese Weise kann ein großer Probendatensatz erlangt werden, der das vorbestimmte Temperaturfenster überspannt. Ferner kann, wie vorstehend erläutert, das vorbestimmte Temperaturfenster während eines Aufwärmens des Motors nach dem Kaltstart des Motors auftreten. Demnach kann das vorbestimmte Temperaturfenster mit einem Anstieg der Abgastemperatur zusammenfallen.
In einigen Beispielen kann das vorbestimmte Temperaturfenster ein diagnostischer Temperaturbereich sein, der während eines Herstellungsprozesses des Fahrzeugs und/oder der Steuerung festgesetzt wird. Ferner kann das vorbestimmte Temperaturfenster so gewählt werden, dass es einer ungefähren Zeitspanne entspricht, während der das Aufwärmen des Motors die Abgastemperatur über einen gewünschten Temperaturbereich erhöht, wie etwa einen Temperaturbereich, in dem NH₃ durch die HC-Falle gespeichert wird (z. B. 0 bis 100 °C) oder durch die HC-Falle freigesetzt wird (z. B. 100 bis 400 °C).
Bei 406 kann die Routine 400 das Bestimmen beinhalten, ob Abbruchbedingungen erfüllt sind. Die Bestimmung, ob die Abbruchbedingungen erfüllt sind, kann während des vorbestimmten Temperaturfensters erfolgen. Die Abbruchbedingungen können beispielsweise beinhalten, dass die Abgastemperatur unter eine Anspringtemperatur eines Katalysators fällt, der stromaufwärts der HC-Falle angeordnet ist. Ein anderes Beispiel für eine Abbruchbedingung kann ein Abschalten des Motors während des vorbestimmten Temperaturfensters beinhalten. Wenn die Abbruchbedingungen erfüllt sind, beispielsweise wenn die Abgastemperatur zu niedrig ist, kann die Routine 400 zu 408 übergehen, um die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung zu stoppen. Dann endet die Routine 400.
Wenn die Abbruchbedingungen nicht erfüllt sind, kann die Routine 400 zu 410 übergehen, um zu bestimmen, ob die Auslasstemperatur der HC-Falle über einem Aufwärmschwellenwert liegt. Wenn die Auslasstemperatur der HC-Falle unter dem Aufwärmschwellenwert liegt, kann die Routine 400 zu 412 übergehen, um das Messen und Erfassen der ersten NO_x-Sensorausgabe und/oder der zweiten NO_x-Sensorausgabe fortzusetzen, bis die Auslasstemperatur der HC-Falle den Aufwärmschwellenwert überschreitet oder bis die Abbruchbedingungen erfüllt sind.
Wenn die Auslasstemperatur der HC-Falle über dem Aufwärmschwellenwert liegt, kann die Routine 400 zu 414 übergehen, um die Messung der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe zu beenden. Die Steuerung kann dazu betreibbar sein, die gemessenen NO_x-Sensorausgabewerte im Speicher zu speichern, um sie zur Bestimmung der Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials der HC-Falle zu verwenden.
Bei 416 kann die Routine 400 das Bestimmen eines NO_x-Sensorausgabeparameters beinhalten. In einigen Beispielen kann die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung betreibbar sein, um Bedingungen zu erzeugen, bei denen der NO_x-Sensor NH₃-Emissionen erkennt, während im Wesentlichen keine NO_x-Emissionen erkannt werden. Die gemessenen Ausgabewerte des ersten NO_x-Sensors und die Ausgabewerte des zweiten NO_x-Sensors können daher einer ersten NH₃-Menge im Abgas stromaufwärts der HC-Falle bzw. einer zweiten NH₃-Menge stromabwärts der HC-Falle sehr nahe kommen. Mit anderen Worten kann die erste NH₃-Menge im Abgas über das vorbestimmte Temperaturfenster basierend auf der ersten NO_x-Sensorausgabe bestimmt werden, die über das vorbestimmte Temperaturfenster gemessen wird, und die zweite NH₃-Menge im Abgas über dem vorbestimmten Temperaturfenster kann basierend auf der zweiten NO_x-Sensorausgabe bestimmt werden, die über das vorbestimmte Temperaturfenster gemessen wird.
In einigen Beispielen kann es sich bei dem NO_x-Sensorausgabeparameter um eine Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe über das vorbestimmte Temperaturfenster handeln. In einem Beispiel kann die erste NO_x-Sensorausgabe an eine erste Funktion angepasst werden, und die zweite NO_x-Sensorausgabe kann an eine zweite Funktion angepasst werden, sodass die Differenz basierend auf einer Integrationsberechnung eines Bereichs zwischen der ersten Funktion und der zweiten Funktion bestimmt werden kann. Da die erste NO_x-Sensorausgabe der ersten NH₃-Menge im Abgas stromaufwärts der HC-Falle entsprechen kann und die zweite NO_x-Sensorausgabe der zweiten NH₃-Menge im Abgas stromabwärts der HC-Falle entsprechen kann, kann die Differenz einer Menge an NH₃, die durch die HC-Falle über das vorbestimmte Temperaturfenster gespeichert oder freigesetzt wird, sehr nahe kommen. Demnach kann eine Differenz zwischen der ersten NH₃-Menge und der zweiten NH₃-Menge über das vorbestimmte Temperaturfenster basierend auf der Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe über das vorbestimmte Temperaturfenster bestimmt werden.
In zusätzlichen oder alternativen Beispielen kann die zweite NO_x-Sensorausgabe an die zweite Funktion angepasst werden, und der NO_x-Sensorausgabeparameter kann ein Bereich unter der zweiten Funktion sein, der basierend auf einer Integrationsberechnung bestimmt wird. Mit anderen Worten kann es sich bei dem NO_x-Sensorsausgabeparameter um eine Gesamtmenge der Emissionen handeln, die durch den zweiten NO_x-Sensor über das vorbestimmte Temperaturfenster erkannt werden. Da die zweite NO_x-Sensorausgabe der zweiten NH₃-Menge entsprechen kann, kann die durch den zweiten NO_x-Sensor erkannte Gesamtmenge der Emissionen der durch die HC-Falle über das vorbestimmte Temperaturfenster freigesetzten NH₃-Menge sehr nahe kommen. Demnach kann die zweite NH₃-Menge über das vorbestimmte Temperaturfenster basierend auf der zweiten NO_x-Sensorausgabe über das vorbestimmte Temperaturfenster bestimmt werden.
In zusätzlichen Beispielen kann eine höchste NH₃-Menge über das vorbestimmte Temperaturfenster basierend auf der Abgastemperatur und der zweiten NO_x-Sensorausgabe bestimmt werden. In derartigen Beispielen kann eine Prozedur, die analog zu derjenigen ist, welche bei 312 bis 322 der Routine 300 in 3 beschriebenen ist, eingesetzt werden, um den Beeinträchtigungszustand der HC-Falle zu bestimmen.
Bei 418 kann die Routine 400 das Bestimmen beinhalten, ob der NO_x-Sensorausgabeparameter unter einem diagnostischen Schwellenwert liegt. Der diagnostische Schwellenwert kann so gewählt werden, dass zwischen Abgasbehandlungssystemen unterschieden wird, die jeweils eine aktive HC-Falle mit einer nennenswerten Menge an nicht beeinträchtigtem Adsorptionsmaterial und eine inaktive HC-Falle mit beeinträchtigtem Adsorptionsmaterial beinhalten. Der NO_x-Sensorausgabeparameter (welcher der gespeicherten oder freigesetzten Menge an NH₃ entspricht, wie vorstehend beschrieben) kann vom Ausmaß der Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials in der HC-Falle abhängig sein, da ein nicht beeinträchtigtes Adsorptionsmaterial eine größere Menge an NH₃ zurückhalten kann als ein beeinträchtigtes Adsorptionsmaterial.
In Beispielen, in denen es sich bei dem NO_x-Sensorausgabeparameter um die Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe handelt, kann eine Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe für das Abgasbehandlungssystem, das die aktive HC-Falle beinhaltet, größer sein als eine Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe für das Abgasbehandlungssystem, das die inaktive HC-Falle beinhaltet. Anders gesagt kann das Abgasbehandlungssystem mit der aktiven HC-Falle mehr NH₃-Emissionen speichern (was, wie vorstehend beschrieben, der Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe entsprechen kann) als das Abgasbehandlungssystem mit der inaktiven HC-Falle. Als weiteres Beispiel kann die Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe für das Abgasbehandlungssystem, das die inaktive HC-Falle beinhaltet, größer sein als eine Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe für das Abgasbehandlungssystem, das keine HC-Falle beinhaltet. Der diagnostische Schwellenwert kann daher bei einem Wert zwischen der Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe für das Abgassystem, das die aktive HC-Falle beinhaltet, und der Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe für das Abgasbehandlungssystem, das die inaktive HC-Falle beinhaltet, festgesetzt werden. Auf diese Weise kann die Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und der zweiten NO_x-Sensorausgabe, die der Menge an NH₃ entsprechen kann, welche durch die HC-Falle gespeichert oder freigesetzt wird, genutzt werden, um einen Beeinträchtigungszustand einer HC-Falle zu bestimmen.
Wenn bestimmt wird, dass der NO_x-Sensorausgabeparameter unter dem diagnostischen Schwellenwert liegt, kann die Routine 400 zu 420 übergehen, um ein Fehlerflag zu setzen. In einigen Beispielen kann das Flag ein binäres Flag sein, das nur angibt, dass die HC-Falle beeinträchtigt ist. In anderen Beispielen kann das Flag ein Ausmaß der Beeinträchtigung der HC-Falle oder ein Alter der HC-Falle beinhalten. Dann endet die Routine 400.
Wenn bestimmt wird, dass der NO_x-Sensorausgabeparameter über dem diagnostischen Schwellenwert liegt, kann die Routine 400 zu 422 übergehen, um ein Durchgangsflag zu setzen. Dann endet die Routine 400.
Unter jetziger Bezugnahme auf 5 ist eine beispielhafte Routine 500 gezeigt, um einen Beeinträchtigungszustand einer HC-Falle, wie etwa des zweiten Katalysators 184 aus 1, basierend auf Ausgaben einer HEGO-Sonde zu überwachen. Die Routine 500 kann als Teil des Verfahrens aus 2, wie etwa bei 218, durchgeführt werden. In einigen Beispielen kann die Routine 500 als Alternative zu der Routine 300 aus 3 oder der Routine 400 aus 4 durchgeführt werden, wie etwa in Fahrzeugen, die keinen NO_x-Sensor beinhalten, oder unter Bedingungen nach einem Kaltstart, bei denen ein oder mehrere NO_x-Sensoren, die in einem Abgaskanal eines Fahrzeugs angeordnet sind, noch nicht aufgewärmt sind. Demnach ermöglicht die Routine 500 die Diagnose der Funktionalität der HC-Falle bei einer spezifizierten diagnostischen Temperatur nach einem Kaltstart des Motors.
Bei 502 kann die Routine 500 das Bestimmen der diagnostischen Temperatur beinhalten. In einigen Beispielen kann die diagnostische Temperatur während eines Herstellungsprozesses programmiert werden. Ferner kann die diagnostische Temperatur basierend auf einer Temperatur ausgewählt werden, bei der eine höchste Menge an NH₃ über ein vorbestimmtes Temperaturfenster (z. B. 100 bis 400 °C) aus der HC-Falle freigesetzt wird. In derartigen Beispielen kann eine Prozedur, die analog zu derjenigen ist, welche bei 302 bis 316 der Routine 300 in Bezug auf 3 beschriebenen ist, eingesetzt werden, um die diagnostische Temperatur zu bestimmen. In einigen Beispielen kann mindestens ein Teil der Routine 500 gleichzeitig mit der Routine 300 durchgeführt werden (z. B. können die Ausgaben der HEGO-Sonden gemäß der Routine 500 erkannt werden, während eine NO_x-Sensorausgabe und eine Abgastemperatur gemäß der Routine 300 erkannt werden).
Bei 504 kann die Routine 500 das Messen einer ersten Spannung (V₁) bei einer Abgastemperatur bei der diagnostischen Temperatur beinhalten. Die erste Spannung V₁ kann durch eine erste HEGO-Sonde ausgegeben werden, die stromaufwärts der HC-Falle positioniert ist, wie etwa den zweiten Sensor 187 aus 1.
Bei 506 kann die Routine 500 das Messen einer zweiten Spannung (V₂) bei der Abgastemperatur bei der diagnostischen Temperatur beinhalten. Die zweite Spannung V₂ kann durch eine zweite HEGO-Sonde ausgegeben werden, die stromabwärts der HC-Falle positioniert ist, wie etwa den fünften Sensor 190 aus 1.
Bei 508 kann die Routine 500 das Bestimmen einer Spannungsdifferenz beinhalten. Die Spannungsdifferenz kann gemäß Gleichung (1) wie folgt berechnet werden: $V_{2} - V_{1}$
In einigen Beispielen kann die HEGO-Überwachungseinrichtung unter Bedingungen ausgeführt werden, bei denen gespeicherte NH₃-Emissionen durch die HC-Falle freigesetzt werden. Ferner kann die Spannungsdifferenz, wie sie bei der diagnostischen Temperatur bestimmt wird, von einer NH₃-Menge abhängig sein, die durch die HC-Falle freigesetzt wird, da die freigesetzten NH₃-Emissionen erkannten gasförmigen Sauerstoff über den katalysierten HEGO-Zellelementen mittels Bildung von NO₂-, NO-, N₂- und H₂O-Nebenprodukten verbrauchen. Mit anderen Worten kann die durch die HC-Falle freigesetzte NH₃-Menge basierend auf der Spannungsdifferenz bestimmt werden, die durch die ersten HEGO-Sonde und die zweite HEGO-Sonde bei der diagnostischen Temperatur gemessen wird.
Bei 510 kann die Routine 500 das Bestimmen beinhalten, ob die Spannungsdifferenz unter einem Schwellenwert für die Spannungsdifferenz liegt. Der Spannungsschwellenwert kann so gewählt werden, dass zwischen Abgasbehandlungssystemen unterschieden wird, die jeweils eine aktive HC-Falle mit einer nennenswerten Menge an nicht beeinträchtigtem Adsorptionsmaterial und eine inaktive HC-Falle mit beeinträchtigtem Adsorptionsmaterial beinhalten.
Beispielsweise kann eine Spannungsdifferenz, definiert als die stromabwärtige HEGO-Signalspannung V₂ minus der stromaufwärtigen HEGO-Signalspannung V₁, für das Abgasbehandlungssystem, das die aktive HC-Falle beinhaltet, (z. B. 0,15 V) größer als eine Spannungsdifferenz für das Abgasbehandlungssystem sein, das die inaktive HC-Falle beinhaltet (z. B. 0,08 V). Der Schwellenwert für die Spannungsdifferenz kann daher bei einem Wert zwischen der Spannungsdifferenz für das Abgasbehandlungssystem, das die aktive HC-Falle beinhaltet, (z. B. 0,15 V) und der Spannungsdifferenz für das Abgasbehandlungssystem, das die inaktive HC-Falle beinhaltet, (z. B. 0,08 V) festgesetzt werden. Auf diese Weise kann die NH₃-Menge, die durch die HC-Falle bei der diagnostischen Temperatur freigesetzt wird, basierend auf der Spannungsdifferenz zwischen der ersten Spannung V₁, die durch die erste HEGO-Sonde ausgegeben wird, und der zweiten Spannung V₂ bestimmt werden, die durch die zweite HEGO-Sonde bei der diagnostischen Temperatur ausgegeben wird.
Wenn bestimmt wird, dass die Spannungsdifferenz unter dem Schwellenwert für die Spannungsdifferenz liegt, kann das Verfahren 500 zu 512 übergehen, um ein Fehlerflag zu setzen. In einigen Beispielen kann das Flag ein binäres Flag sein, das nur angibt, dass die HC-Falle beeinträchtigt ist. In anderen Beispielen kann das Flag ein Ausmaß der Beeinträchtigung der HC-Falle oder ein Alter der HC-Falle beinhalten. Dann endet die Routine 500.
Wenn bestimmt wird, dass die Spannungsdifferenz über dem Schwellenwert für die Spannungsdifferenz liegt, kann das Verfahren 500 zu 514 übergehen, um ein Durchgangsflag zu setzen. Dann endet die Routine 500.
Unter jetziger Bezugnahme auf 6 ist ein Diagramm 600 gezeigt, das einen ersten beispielhaften Diagnosevorgang, der eine nicht beeinträchtigte HC-Falle angibt, und einen zweiten beispielhaften Diagnosevorgang abbildet, der eine beeinträchtigte HC-Falle angibt, wobei ein zu diagnostizierendes Abgasbehandlungssystem eine HC-Falle beinhaltet, die stromabwärts eines anderen Komponentenkatalysators, wie etwa eines TWC, positioniert ist. Jeder des ersten beispielhaften Diagnosevorgangs und des zweiten beispielhaften Diagnosevorgangs kann eine passive NO_x-Überwachungseinrichtung nutzen, wie etwa das Verfahren 300, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Das Diagramm 600 bildet eine Motordrehzahl bei der durchgezogenen Kurve 601 ab, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas bei der durchgezogenen Kurve 611, einen Zustand der passiven NO_x-Überwachungseinrichtung bei der durchgezogenen Kurve 621, eine Abgastemperatur bei der durchgezogenen Kurve 631, eine erste NH₃-Menge im Abgas bei der durchgezogenen Kurve 641 (z. B. während des ersten beispielhaften Diagnosevorgangs), eine zweite NH₃-Menge, die im Abgas vorhanden ist, bei der kurzgestrichelten Kurve 642 (z. B. während des zweiten beispielhaften Diagnosevorgangs), eine erste Ausgabe eines NO_x-Sensors bei der durchgezogenen Kurve 651 (z. B. während des ersten beispielhaften Diagnosevorgangs), eine zweite Ausgabe des NO_x-Sensors bei der kurzgestrichelten Kurve 652 (z. B. während des zweiten beispielhaften Diagnosevorgangs), ein erstes Flag der passiven NO_x-Überwachungseinrichtung bei der durchgezogenen Kurve 661 (z.B. während des ersten beispielhaften Diagnosevorgangs) und ein zweites Flag der passiven NO_x-Überwachungseinrichtung bei der kurzgestrichelten Kurve 662 (z. B. während des zweiten beispielhaften Diagnosevorgangs). Zusätzlich stellt die langgestrichelte Kurve 612 einen Einschaltschwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis dar, der als erste Einschaltbedingung für die Überwachungsvorrichtung genutzt wird, die langgestrichelte Kurve 632 stellt einen Einschaltschwellenwert für die Temperatur dar, der als zweite Einschaltbedingung für die Überwachungsvorrichtung genutzt wird, und die langgestrichelte Kurve 633 stellt einen Schwellenwert für die diagnostische Temperatur dar, der zur Angabe eines Beeinträchtigungszustandes der HC-Falle genutzt wird. Alle Kurven sind im Zeitverlauf (entlang einer x-Achse aufgetragen) abgebildet. Der Einfachheit halber ist jeder des ersten beispielhaften Diagnosevorgangs und des zweiten Diagnosevorgangs entlang derselben Achse abgebildet. Es versteht sich jedoch, dass der erste beispielhafte Diagnosevorgang und der zweite Diagnosevorgang nicht notwendigerweise gleichzeitig erfolgen.
Vor Zeitpunkt t1 ist das Fahrzeug nicht in Betrieb und der Motor ist abgeschaltet. Bei t1 wird als Reaktion auf eine Anforderung des Fahrzeugführers der Motor gestartet. Da der Motor länger als eine Schwellendauer vor t1 abgeschaltet wurde, wird bestimmt, dass es sich bei dem Motorstart bei t1 um einen Kaltstart des Motors handelt.
Zwischen t1 und t3 läuft der Kaltstart des Motors. Dabei ändert sich die Motordrehzahl (Kurve 601) in Abhängigkeit der Drehmomentanforderung des Fahrzeugführers. Als Reaktion auf die Initiierung des Kaltstarts des Motors läuft das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas fett an und neigt sich in Richtung Stöchiometrie (Kurve 611). Mit zunehmender Motordrehzahl und -last steigt die Abgastemperatur entsprechend an (Kurve 631). Da einige Komponentenkatalysatoren noch nicht die Anspringtemperatur erreicht haben, wird durch das Abgasbehandlungssystem nur wenig bis gar kein NO_x in NH₃ umgewandelt, und somit bleibt die NH₃-Menge im Abgas gering (Kurven 641 und 642). Während des Kaltstart des Motors kann der NO_x-Sensor stromabwärts der HC-Falle (Kurven 651 und 652) eine anfängliche Dauer benötigen (z. B. von t1 bis t2), bevor die Sensoren aufgewärmt und betriebsbereit sind (d. h., die anfängliche Dauer kann zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Einschaltbedingungen für die Überwachungseinrichtung eine dritte Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung darstellen). Demnach kann der NO_x-Sensor während der anfänglichen Kaltstartperiode betriebsbereit werden. Der NO_x-Sensor erkennt ansteigendes NO_x anhand des Fahrzeugbetriebs, wie durch die Kurven 651 und 652 gezeigt. Da jedoch noch nicht alle Komponentenkatalysatoren die Anspringtemperatur erreicht haben, kann eine kleine Menge des NO_x durch das Abgasbehandlungssystem nicht umgewandelt werden und anschließend durch den stromabwärtigen NO_x-Sensor erkannt werden.
Bei t3 bestimmt eine an den Motor gekoppelte Steuerung, dass eine oder mehrere von der ersten Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung, der zweiten Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung und der dritten Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung erfüllt sind, und die passive NO_x-Überwachungseinrichtung wird opportunistisch initiiert (Kurve 621). Insbesondere kann die erste Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung dem Umstand entsprechen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas (Kurve 611) fetter als der Einschaltschwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Kurve 612) ist, und die zweite Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung kann dem Umstand entsprechen, dass die Abgastemperatur (Kurve 631) über dem Einschaltschwellenwert für die Temperatur (Kurve 632) liegt. Demnach kann die passive NO_x-Überwachungseinrichtung initiiert werden, wenn die NO_x-Emissionen im Abgas begrenzt sind (wie etwa wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas fett wird) und wenn die HC-Falle aktiv beginnt, NH₃ freizusetzen (wie etwa wenn die Abgastemperatur ansteigt, was zu einer Desorption aus dem Adsorptionsmaterial der HC-Falle führt). Ferner kann die dritte Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung dem Umstand entsprechen, dass der Motor für die anfängliche Dauer in Betrieb war, sodass sich der NO_x-Sensor erwärmt hat und eine Ausgabe (Kurven 651 und 652) an die Steuerung sendet.
Zwischen t3 und t6 liegen die NH₃-Menge (Kurven 641 und 642) und die NO_x-Sensorausgabe (Kurven 651 und 652) nahe beieinander, da die Betriebsbedingungen von Fahrzeug und Motor für die Erzeugung von NH₃-Emissionen mittels Umwandlung von NO_x-Emissionen förderlich sind. In dem ersten beispielhaften Diagnosevorgang, bei dem das Adsorptionsmaterial der HC-Falle nicht beeinträchtigt ist, werden später und bei höheren Temperaturen durch die HC-Falle mehr NH₃-Emissionen freigesetzt. Eine höchste NH₃-Menge tritt bei t5 auf, wo die Abgastemperatur (Kurve 631) über den diagnostischen Temperaturschwellenwert (Kurve 633) gestiegen ist. Im zweiten beispielhaften Diagnosevorgang, bei dem das Adsorptionsmaterial der HC-Falle beeinträchtigt ist, tritt die höchste NH₃-Menge bei t4 auf, d. h. früher als bei dem ersten beispielhaften Diagnosevorgang, und wenn die Abgastemperatur noch nicht über den diagnostischen Temperaturschwellenwert gestiegen ist.
Bei t6 endet die passive NO_x-Überwachungseinrichtung (Kurve 621). In dem ersten beispielhaften Diagnosevorgang tritt die höchste NH₃-Menge (Kurve 641) bei t5 auf, wo die Abgastemperatur (Kurve 631) über dem diagnostischen Temperaturschwellenwert (Kurve 633) liegt. Demnach wird bestimmt, dass das Adsorptionsmaterial der HC-Falle funktionsfähig ist. Somit führt die passive NO_x-Überwachungseinrichtung zu einem Durchgangsflag, wie durch die Kurve 661 gezeigt.
In dem zweiten beispielhaften Diagnosevorgang tritt die höchste NH₃-Menge (Kurve 642) bei t4 auf, wo die Abgastemperatur (Kurve 632) unter dem diagnostischen Temperaturschwellenwert (Kurve 633) liegt. Demnach wird bestimmt, dass das Adsorptionsmaterial der HC-Falle beeinträchtigt ist. Somit führt die passive NO_x-Überwachungseinrichtung zu einem Fehlerflag, wie durch die Kurve 662 gezeigt.
Bei t7 setzt das Fahrzeug den typischen Fahrzeugbetrieb fort, bis der Motor abgeschaltet wird.
Unter jetziger Bezugnahme auf 7 ist ein Diagramm 700 gezeigt, das einen dritten beispielhaften Diagnosevorgang abbildet, der eine nicht beeinträchtigte HC-Falle angibt, wobei ein zu diagnostizierendes Abgasbehandlungssystem eine HC-Falle beinhaltet, die stromabwärts eines anderen Komponentenkatalysators, wie etwa eines TWC, positioniert ist. Der dritte beispielhafte Diagnosevorgang kann eine aktive NO_x-Überwachungseinrichtung nutzen, wie etwa das Verfahren 400, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Das Diagramm 700 bildet eine Motordrehzahl bei der durchgezogenen Kurve 701 ab, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas bei der durchgezogenen Kurve 711, einen Zustand der aktiven NO_x-Überwachungseinrichtung bei der durchgezogenen Kurve 721, eine Abgastemperatur bei der durchgezogenen Kurve 731, eine erste NH₃-Menge, die im Abgas stromaufwärts der HC-Falle vorhanden ist, bei der durchgezogenen Kurve 741, eine zweite NH₃-Menge, die im Abgas stromabwärts der HC-Falle vorhanden ist, bei der kurzgestrichelten Kurve 742, eine Ausgabe eines ersten NO_x-Sensors, der in einem Abgaskanal stromaufwärts der HC-Falle positioniert ist, bei der durchgezogenen Kurve 751, eine Ausgabe eines zweiten NO_x-Sensors, der im Abgaskanal stromabwärts der HC-Falle positioniert ist, bei der kurzgestrichelten Kurve 752 und ein Flag der aktiven NO_x-Überwachungseinrichtung bei der durchgezogenen Kurve 761. Zusätzlich dazu stellt die langgestrichelte Kurve 732 einen Einschaltschwellenwert für die Temperatur dar, der als eine erste Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung genutzt wird. Alle Kurven sind im Zeitverlauf (entlang einer x-Achse aufgetragen) abgebildet.
Vor Zeitpunkt t8 ist das Fahrzeug nicht in Betrieb und der Motor ist abgeschaltet. Bei t8 wird als Reaktion auf eine Anforderung des Fahrzeugführers der Motor gestartet. Da der Motor länger als eine Schwellendauer vor t8 abgeschaltet wurde, wird bestimmt, dass es sich bei dem Motorstart bei t8 um einen Kaltstart des Motors handelt.
Zwischen t8 und t10 läuft der Kaltstart des Motors. Dabei ändert sich die Motordrehzahl (Kurve 701) in Abhängigkeit der Drehmomentanforderung des Fahrzeugführers. Als Reaktion auf die Initiierung des Kaltstarts des Motors unter bestimmten Bedingungen (wie etwa bei relativ hohen Umgebungstemperaturen, z. B. 20 °C) läuft das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas mager an und neigt sich in Richtung Stöchiometrie (Kurve 711). Mit zunehmender Motordrehzahl und -last steigt die Abgastemperatur entsprechend an (Kurve 731). Da einige Komponentenkatalysatoren unmittelbar nach dem Kaltstart des Motors noch nicht die Anspringtemperatur erreicht haben, wird durch das Abgasbehandlungssystem zunächst nur wenig bis gar kein NO_x in Nebenprodukte, wie etwa NH₃, umgewandelt, und somit ist die NH₃-Menge im Abgas (Kurven 741 und 742) bei t8 relativ niedrig und steigt mit steigender Abgastemperatur an (Kurve 731). Während des Kaltstart des Motors kann der erste NO_x-Sensor stromaufwärts der HC-Falle (Kurve 751) und der zweite NO_x-Sensor stromabwärts der HC-Falle (Kurve 752) eine anfängliche Dauer benötigen (z. B. von t8 bis t9), bevor die Sensoren aufgewärmt und betriebsbereit sind (d. h., die anfängliche Dauer kann zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen ersten Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung eine zweite Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung darstellen). Während des anfänglichen Kaltstartzeitraums kann demnach der erste NO_x-Sensor betriebsbereit werden, später gefolgt von dem zweiten NO_x-Sensor, da sich der zweite NO_x-Sensor weiter entfernt von dem Motor befindet. Der erste und der zweite NO_x-Sensor erkennen ansteigendes NO_x anhand des Fahrzeugbetriebs, wie durch die Kurven 751 und 752 gezeigt.
Bei t10 bestimmt eine an den Motor gekoppelte Steuerung, dass eine oder mehrere von der ersten Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung und der zweiten Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung erfüllt sind. Insbesondere kann die erste Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung dem Umstand entsprechen, dass die Abgastemperatur (Kurve 731) über dem Einschaltschwellenwert für die Temperatur (Kurve 732) liegt. Demnach kann die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung initiiert werden, wenn ein Komponentenkatalysator stromaufwärts der HC-Falle, wie etwa ein TWC, anspringt und NO_x-Emissionen in Nebenprodukte, wie etwa NH₃, umwandelt. Ferner kann die zweite Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung dem Umstand entsprechen, dass der Motor für die anfängliche Dauer in Betrieb war, sodass sich der erste und der zweite NO_x-Sensor erwärmt haben und eine Ausgabe (Kurven 751 und 752) an die Steuerung senden. Die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung wird dann initiiert (Kurve 721), um einen fetten Abgasimpuls bereitzustellen, wie durch Kurve 711 gezeigt, und infolgedessen dazu zu führen, dass ein Impuls von NH₃ an die HC-Falle gesendet wird.
Zwischen t10 und t11 liegen die NH₃-Menge (Kurven 741 und 742) und die erste und die zweite NO_x-Sensorausgabe (Kurven 751 und 752) nahe beieinander, da die Betriebsbedingungen von Fahrzeug und Motor für die Erzeugung von NH₃-Emissionen mittels Umwandlung von NO_x-Emissionen förderlich sind. In dem dritten beispielhaften Diagnosevorgang ist das Adsorptionsmaterial der HC-Falle nicht beeinträchtigt, was zu einer größeren Differenz zwischen den NH₃-Emissionen stromaufwärts der HC-Falle (Kurve 741) und stromabwärts der HC-Falle (Kurve 742) in Bezug zu einem Abgasbehandlungssystem mit einer beeinträchtigten HC-Falle führt. Entsprechend wird eine größere Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe (Kurve 751) und der zweiten NO_x-Sensorausgabe (Kurve 752) in Bezug zu dem Abgasbehandlungssystem mit der beeinträchtigten HC-Falle beobachtet.
Bei t11 endet die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung (Kurve 721). In dem dritten beispielhaften Diagnoseverfahren wird bestimmt, dass die Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe (Kurve 751) und der zweiten NO_x-Sensorausgabe (Kurve 752) über einem Diagnoseschwellenwert liegt. Demnach wird bestimmt, dass das Adsorptionsmaterial der HC-Falle funktionsfähig ist. Somit führt die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung zu einem Durchgangsflag, wie durch die Kurve 761 gezeigt.
Bei t12 setzt das Fahrzeug den typischen Fahrzeugbetrieb fort, bis der Motor abgeschaltet wird.
Unter jetziger Bezugnahme auf 8 ist ein Diagramm 800 gezeigt, das einen vierten beispielhaften Diagnosevorgang abbildet, der eine beeinträchtigte HC-Falle angibt, wobei ein zu diagnostizierendes Abgasbehandlungssystem eine HC-Falle beinhaltet, die stromabwärts eines anderen Komponentenkatalysators, wie etwa eines TWC, positioniert ist. Der vierte beispielhafte Diagnosevorgang kann eine aktive NO_x-Überwachungseinrichtung nutzen, wie etwa das Verfahren 400, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Das Diagramm 800 bildet eine Motordrehzahl bei der durchgezogenen Kurve 801 ab, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas bei der durchgezogenen Kurve 811, einen Zustand der aktiven NO_x-Überwachungseinrichtung bei der durchgezogenen Kurve 821, eine Abgastemperatur bei der durchgezogenen Kurve 831, eine erste NH₃-Menge, die im Abgas stromaufwärts der HC-Falle vorhanden ist, bei der durchgezogenen Kurve 841, eine zweite NH₃-Menge, die im Abgas stromabwärts der HC-Falle vorhanden ist, bei der kurzgestrichelten Kurve 842, eine Ausgabe eines ersten NO_x-Sensors, der in einem Abgaskanal stromaufwärts der HC-Falle positioniert ist, bei der durchgezogenen Kurve 851, eine Ausgabe eines zweiten NO_x-Sensors, der im Abgaskanal stromabwärts der HC-Falle positioniert ist, bei der kurzgestrichelten Kurve 852 und ein Flag der aktiven NO_x-Überwachungseinrichtung bei der durchgezogenen Kurve 861. Zusätzlich dazu stellt die langgestrichelte Kurve 832 einen Einschaltschwellenwert für die Temperatur dar, der als eine erste Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung genutzt wird. Alle Kurven sind im Zeitverlauf (entlang einer x-Achse aufgetragen) abgebildet.
Vor Zeitpunkt t13 ist das Fahrzeug nicht in Betrieb und der Motor ist abgeschaltet. Bei t13 wird als Reaktion auf eine Anforderung des Fahrzeugführers der Motor gestartet. Da der Motor länger als eine Schwellendauer vor t13 abgeschaltet wurde, wird bestimmt, dass es sich bei dem Motorstart bei t13 um einen Kaltstart des Motors handelt.
Zwischen t13 und t15 läuft der Kaltstart des Motors. Dabei ändert sich die Motordrehzahl (Kurve 801) in Abhängigkeit der Drehmomentanforderung des Fahrzeugführers. Als Reaktion auf die Initiierung des Kaltstarts des Motors unter bestimmten Bedingungen (wie etwa bei relativ hohen Umgebungstemperaturen, z. B. 20 °C) läuft das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas mager an und neigt sich in Richtung Stöchiometrie (Kurve 811). Mit zunehmender Motordrehzahl und -last steigt die Abgastemperatur entsprechend an (Kurve 831). Da einige Komponentenkatalysatoren unmittelbar nach dem Kaltstart des Motors noch nicht die Anspringtemperatur erreicht haben, wird durch das Abgasbehandlungssystem zunächst nur wenig bis gar kein NO_x in Nebenprodukte, wie etwa NH₃, umgewandelt, und somit ist die NH₃-Menge im Abgas (Kurven 841 und 842) bei t13 relativ niedrig und steigt mit steigender Abgastemperatur an (Kurve 831). Während des Kaltstart des Motors kann der erste NO_x-Sensor stromaufwärts der HC-Falle (Kurve 851) und der zweite NO_x-Sensor stromabwärts der HC-Falle (Kurve 852) eine anfängliche Dauer benötigen (z. B. von t13 bis t14), bevor die Sensoren aufgewärmt und betriebsbereit sind (d. h., die anfängliche Dauer kann zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen ersten Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung eine zweite Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung darstellen). Während des anfänglichen Kaltstartzeitraums kann demnach der erste NO_x-Sensor betriebsbereit werden, später gefolgt von dem zweiten NO_x-Sensor, da sich der zweite NO_x-Sensor weiter entfernt von dem Motor befindet. Der erste und der zweite NO_x-Sensor erkennen ansteigendes NO_x anhand des Fahrzeugbetriebs, wie durch die Kurven 851 und 852 gezeigt.
Bei t15 bestimmt eine an den Motor gekoppelte Steuerung, dass eine oder mehrere von der ersten Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung und der zweiten Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung erfüllt sind. Insbesondere kann die erste Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung dem Umstand entsprechen, dass die Abgastemperatur (Kurve 831) über dem Einschaltschwellenwert für die Temperatur (Kurve 832) liegt. Demnach kann die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung initiiert werden, wenn ein Komponentenkatalysator stromaufwärts der HC-Falle, wie etwa ein TWC, anspringt und NO_x-Emissionen in Nebenprodukte, wie etwa NH₃, umwandelt. Ferner kann die zweite Einschaltbedingung für die Überwachungseinrichtung dem Umstand entsprechen, dass der Motor für die anfängliche Dauer in Betrieb war, sodass sich der erste und der zweite NO_x-Sensor erwärmt haben und eine Ausgabe (Kurven 851 und 852) an die Steuerung senden. Die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung wird dann initiiert (Kurve 821), um einen fetten Abgasimpuls bereitzustellen, wie durch Kurve 811 gezeigt, und infolgedessen die NO_x-Emissionen aktiv zu begrenzen.
Zwischen t15 und t16 liegen die NH₃-Menge (Kurven 841 und 842) und die erste und die zweite NO_x-Sensorausgabe (Kurven 851 und 852) nahe beieinander, da die Betriebsbedingungen von Fahrzeug und Motor für die Erzeugung von NH₃-Emissionen mittels Umwandlung von NO_x-Emissionen förderlich sind. In dem vierten beispielhaften Diagnosevorgang ist das Adsorptionsmaterial der HC-Falle beeinträchtigt, was zu einer kleineren Differenz zwischen den NH₃-Emissionen stromaufwärts der HC-Falle (Kurve 841) und stromabwärts der HC-Falle (Kurve 842) in Bezug zu einem Abgasbehandlungssystem mit einer funktionsfähigen HC-Falle führt. Entsprechend wird eine kleinere Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe (Kurve 851) und der zweiten NO_x-Sensorausgabe (Kurve 852) in Bezug zu dem Abgasbehandlungssystem mit der funktionsfähigen HC-Falle beobachtet.
Bei t16 endet die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung (Kurve 821). In dem vierten beispielhaften Diagnoseverfahren wird bestimmt, dass die Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe (Kurve 851) und der zweiten NO_x-Sensorausgabe (Kurve 852) unter einem Diagnoseschwellenwert liegt. Demnach wird bestimmt, dass das Adsorptionsmaterial der HC-Falle beeinträchtigt ist. Somit führt die aktive NO_x-Überwachungseinrichtung zu einem Fehlerflag, wie durch die Kurve 861 gezeigt.
Bei t17 setzt das Fahrzeug den typischen Fahrzeugbetrieb fort, bis der Motor abgeschaltet wird.
Unter jetziger Bezugnahme auf 9-12 wurden verschiedene Konfigurationen von TWC- und/oder HC-Fallenproben einer simulierten Alterung in einer beispielhaften Abgaskanalumgebung ausgesetzt. In einigen Beispielen können die Konfigurationen der TWC- und/oder HC-Fallenproben mindestens einige der Abgasbehandlungssysteme darstellen, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1-8 beschrieben.
Unter jetziger Bezugnahme auf 9 bilden die Diagramme 900, 920 und 940 NO_x-Sensorausgaben in Abgasbehandlungssystemen ab, die eine aktive HC-Falle, eine inaktive HC-Falle bzw. kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten. Ferner beinhaltet jedes der Abgasbehandlungssysteme einen TWC. In jedem der Abgasbehandlungssysteme, die eine HC-Falle beinhalten, wurde der TWC jeweils stromaufwärts der HC-Falle angeordnet. Jeder der mit Bezug auf die Diagramme 900, 920 und 940 beschriebenen NO_x-Sensoren erreicht eine Anspringtemperatur bei 100 °C. Ferner hat jeder TWC jeweils eine Anspringtemperatur bei 100 °C erreicht, und daher sind in einem Abgasstrom stromabwärts jedes TWC oberhalb dieser Temperatur geringe bis keine NO_x-Emissionen vorhanden. Oberhalb von 100 °C werden die meisten Emissionen, die durch NO_x-Sensoren erkannt werden, welche stromabwärts von Komponentenkatalysatoren der Abgasbehandlungssysteme angeordnet sind, die unter Bezugnahme auf die Diagramme 900, 920 und 940 beschrieben wurden, daher NH₃ zugeordnet. In jedem der Diagramme 900, 920 und 940 ist die Abgastemperatur stromabwärts der Komponentenkatalysatoren des entsprechenden Abgasbehandlungssystems jeweils entlang einer x-Achse aufgetragen, und die erkannten NO_x- und NH₃-Emissionen sind jeweils entlang einer y-Achse aufgetragen.
Jede der Kurven 901, 921 und 941 zeigt kombinierte NO_x- und NH₃-Emissionen, wie sie durch einen ersten NO_x-Sensor erkannt wurden, der stromaufwärts des Komponentenkatalysators/der Komponentenkatalysatoren der jeweiligen Abgasbehandlungssysteme angeordnet ist. Ferner zeigt jede der Kurven 902, 922 und 942 kombinierte NO_x- und NH₃-Emissionen, wie sie durch einen zweiten NO_x-Sensor erkannt wurden, der stromabwärts des Komponentenkatalysators/der Komponentenkatalysatoren der jeweiligen Abgasbehandlungssysteme angeordnet ist. Wie gezeigt, gibt es signifikante Differenzen zwischen den durch die zweiten NO_x-Sensoren in den Abgasbehandlungssystemen weitergeleiteten Signalen. Bemerkenswerterweise tritt eine höchste NO_x-Sensorausgabe bei einer unterschiedlichen Temperatur für jedes jeweilige Abgasbehandlungssystem auf. In Diagramm 900, welches das Abgasbehandlungssystem mit der aktiven HC-Falle abbildet, tritt eine höchste NO_x-Sensorausgabe 903 bei etwa 300 °C auf. In Diagramm 920, welches das Abgasbehandlungssystem mit der inaktiven HC-Falle abbildet, tritt eine höchste NO_x-Sensorausgabe 923 bei etwa 210 °C auf. In Diagramm 940, welches das Abgasbehandlungssystem mit keinem Zeolithmaterial der HC-Falle abbildet, tritt eine höchste NO_x-Sensorausgabe 943 bei etwa 190 °C auf. Da die NO_x-Sensorausgabe ferner weitgehend den erkannten NH₃-Emissionen zugeschrieben werden kann, nähert sich jede der höchsten NO_x-Sensorausgaben einer jeweils höchsten NH₃-Menge im Abgasstrom an. Auf diese Weise kann die höchste NH₃-Menge in einem Abgasstrom genutzt werden, um zwischen Abgasbehandlungssystemen, die eine aktive HC-Falle, eine inaktive HC-Falle und kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten, zu unterscheiden und diese zu diagnostizieren.
Unter jetziger Bezugnahme auf 10 bilden die Diagramme 1000, 1020 und 1040 NO_x-Sensorausgaben in Abgasbehandlungssystemen ab, die eine aktive HC-Falle, eine inaktive HC-Falle bzw. kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten. Ferner beinhaltet jedes der Abgasbehandlungssysteme einen TWC. In jedem der Abgasbehandlungssysteme, die eine HC-Falle beinhalten, wurde der TWC jeweils stromaufwärts der HC-Falle angeordnet. Jeder der mit Bezug auf die Diagramme 1000, 1020 und 1040 beschriebenen NO_x-Sensoren ist nach 75 s aufgewärmt. Ferner hat jeder TWC jeweils eine Anspringtemperatur nach 75 s erreicht, und daher sind in einem Abgasstrom stromabwärts jedes TWC nach dieser Zeit geringe bis keine NO_x-Emissionen vorhanden. Nach 75 s werden die meisten Emissionen, die durch NO_x-Sensoren erkannt werden, welche stromabwärts von Komponentenkatalysatoren der Abgasbehandlungssysteme angeordnet sind, die unter Bezugnahme auf die Diagramme 1000, 1020 und 1040 beschrieben wurden, daher NH₃ zugeordnet. In jedem der Diagramme 1000, 1020 und 1040 ist die Zeit jeweils entlang einer x-Achse aufgetragen, und die erkannten NO_x- und NH₃-Emissionen sind jeweils entlang einer y-Achse aufgetragen.
Jede der Kurven 1001, 1021 und 1041 zeigt kombinierte NO_x- und NH₃-Emissionen, wie sie durch einen ersten NO_x-Sensor erkannt wurden, der stromaufwärts des Komponentenkatalysators/der Komponentenkatalysatoren der jeweiligen Abgasbehandlungssysteme angeordnet ist. Ferner zeigt jede der Kurven 1002, 1022 und 1042 kombinierte NO_x- und NH₃-Emissionen, wie sie durch einen zweiten NO_x-Sensor erkannt wurden, der stromabwärts des Komponentenkatalysators/der Komponentenkatalysatoren der jeweiligen Abgasbehandlungssysteme angeordnet ist. Zwischen 75 und 85 s wird ein Impuls von fettem Abgas mit begrenzten NO_x-Emissionen bereitgestellt, sodass NH₃ nach einer chemischer Umwandlung der NO_x-Emissionen stromabwärts jedes TWC strömt. Wie gezeigt, zeigen Signale, die durch den ersten und den zweiten NO_x-Sensor weitergeleitet werden, signifikante Differenzen zwischen den Diagrammen 1000, 1020 und 1040. In Diagramm 1000, welches das Abgasbehandlungssystem mit der aktiven HC-Falle abbildet, zeigt der Einschub 1003 eine relativ flache zweite NO_x-Sensorausgabe unmittelbar nach dem fetten Abgasimpuls, welche die Speicherung der umgewandelten NO_x-Emissionen (z. B. der NH₃-Emissionen) durch die aktive HC-Falle angibt. In Diagramm 1020, welches das Abgasbehandlungssystem mit der inaktiven HC-Falle abbildet, zeigt der Einschub 1023 eine signifikant größere zweite NO_x-Sensorausgabe unmittelbar nach dem fetten Abgasimpuls im Vergleich zu dem Abgasbehandlungssystem, dass die aktive HC-Falle beinhaltet. In Diagramm 1020 ermöglicht die inaktive HC-Falle eine schwache Adsorption der NH₃-Emissionen am Einlass. Die aktiven Stellen, die für die in Diagramm 1000 gezeigte NH₃-Retention verantwortlich sind, sind jedoch in der inaktiven HC-Falle deaktiviert. In Diagramm 1040, in dem der TWC in dem entsprechenden Abgasbehandlungssystem die Washcoat-Schicht des HC-Fallen-Katalysators beinhaltet, wobei das Zeolithmaterial der unteren Washcoat mit inertem Aluminiumoxid mit gleichem Gewicht ersetzt ist, zeigt der Einschub 1043 ebenfalls eine signifikant größere zweite NO_x-Sensorausgabe unmittelbar nach dem fetten Abgasimpuls im Vergleich zu dem Abgasbehandlungssystem, dass die aktive HC-Falle beinhaltet. Demnach ist das mit Bezug auf Diagramm 1040 beschriebene Abgasbehandlungssystem der inaktiven HC-Falle in dem mit Bezug auf Diagramm 1020 beschriebenen Abgasbehandlungssystem ähnlich, was darauf hinweist, dass relativ schwache NH₃-Speicherstellen in der Washcoat-Schicht des HC-Fallen-Katalysators und inaktive TWC mit üblichen katalysierten Materialien in der oberen Washcoat in Zusammenhang stehen. Da die NO_x-Sensorausgabe ferner weitgehend den erkannten NH₃-Emissionen zugeschrieben werden kann, nähert sich jede der zweiten NO_x-Sensorausgaben einer jeweils stromabwärtigen NH₃-Menge im Abgasstrom an. Auf diese Weise kann die NH₃-Menge in einem Abgasstrom genutzt werden, um zwischen einem Abgasbehandlungssystem, das eine aktive HC-Falle beinhaltet, und Abgasbehandlungssystemen, die eine inaktive HC-Falle oder kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten, zu unterscheiden und diese zu diagnostizieren. Unter jetziger Bezugnahme auf 11 bildet das Diagramm 1100 die Kurven 1101, 1102 und 1103 ab, welche die NO_x-Sensorausgaben in Abgasbehandlungssystemen, die eine aktive HC-Falle, eine inaktive HC-Falle bzw. kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten, graphisch darstellen. Ferner beinhaltet jedes der Abgasbehandlungssysteme einen TWC. In jedem der Abgasbehandlungssysteme, die eine HC-Falle beinhalten, wurde der TWC jeweils stromaufwärts der HC-Falle angeordnet. Jeder der mit Bezug auf das Diagramm 1100 beschriebenen NO_x-Sensoren ist nach 75 s aufgewärmt. Ferner hat jeder TWC jeweils eine Anspringtemperatur nach 75 s erreicht, und daher sind in einem Abgasstrom stromabwärts jedes TWC nach dieser Zeit geringe bis keine NO_x-Emissionen vorhanden. Nach 75 s werden die meisten Emissionen, die durch NO_x-Sensoren erkannt werden, welche stromabwärts von Komponentenkatalysatoren der Abgasbehandlungssysteme angeordnet sind, die unter Bezugnahme auf das Diagramm 1100 beschrieben wurden, daher NH₃ zugeordnet. In Diagramm 1100 sind die Abgastemperaturen stromabwärts der Komponentenkatalysatoren der Abgasbehandlungssysteme entlang einer x-Achse aufgetragen, und die erkannten NO_x- und NH₃-Emissionen sind entlang einer y-Achse aufgetragen.
Jede der Kurven 1101, 1102 und 1103 zeigt kombinierte NO_x- und NH₃-Emissionen, wie sie durch einen NO_x-Sensor erkannt wurden, der stromabwärts des Komponentenkatalysators/der Komponentenkatalysatoren der jeweiligen Abgasbehandlungssysteme angeordnet ist. Zwischen 75 und 85 s wird ein Impuls von fettem Abgas mit begrenzten NO_x-Emissionen bereitgestellt, sodass NH₃ nach einer chemischer Umwandlung der NO_x-Emissionen stromabwärts jedes TWC strömt. Wie gezeigt, zeigen Signale, die durch die NO_x-Sensoren weitergeleitet werden, signifikante Differenzen zwischen den Kurven 1101, 1102 und 1103. Die Kurve 1101, welche das Abgasbehandlungssystem mit der aktiven HC-Falle abbildet, zeigt eine relativ flache NO_x-Sensorausgabe unmittelbar nach dem fetten Abgasimpuls, welche die Speicherung der umgewandelten NO_x-Emissionen (z. B. der NH₃-Emissionen) durch die aktive HC-Falle angibt. Die Kurve 1102, welche das Abgasbehandlungssystem mit der inaktiven HC-Falle abbildet, zeigt eine signifikant größere NO_x-Sensorausgabe unmittelbar nach dem fetten Abgasimpuls im Vergleich zu dem Abgasbehandlungssystem, dass die aktive HC-Falle beinhaltet. Die Kurve 1103, welche das Abgasbehandlungssystem mit keinem Zeolithmaterial der HC-Falle abbildet, zeigt ebenfalls eine signifikant größere zweite NO_x-Sensorausgabe unmittelbar nach dem fetten Abgasimpuls im Vergleich zu dem Abgasbehandlungssystem, dass die aktive HC-Falle beinhaltet. Demnach stimmen die in Diagramm 1100 gezeigten Trends mit den in den Diagrammen 1000, 1020 und 1040 gezeigten Trends überein, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Da die NO_x-Sensorausgabe ferner weitgehend den erkannten NH₃-Emissionen zugeschrieben werden kann, nähert sich jede der NO_x-Sensorausgaben einer jeweils stromabwärtigen NH₃-Menge im Abgasstrom an. Auf diese Weise kann die NH₃-Menge in einem Abgasstrom genutzt werden, um zwischen einem Abgasbehandlungssystem, das eine aktive HC-Falle beinhaltet, und Abgasbehandlungssystemen, die eine inaktive HC-Falle oder kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten, zu unterscheiden und diese zu diagnostizieren.
Unter Bezugnahme auf 12 bilden die Diagramme 1200, 1220 und 1240 NO_x-Sensorausgaben und Spannungsausgaben von HEGO-Sonden in Abgasbehandlungssystemen ab, die eine aktive HC-Falle, eine inaktive HC-Falle bzw. kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten. Ferner beinhaltet jedes der Abgasbehandlungssysteme einen TWC. In jedem der Abgasbehandlungssysteme, welche die HC-Falle beinhalten, wurde der TWC stromaufwärts der HC-Falle angeordnet. Jeder der mit Bezug auf die Diagramme 1200, 1220 und 1240 beschriebenen NO_x-Sensoren erreicht eine Anspringtemperatur bei 100 °C. Die Bedingungen sind derart, dass jeder TWC jeweils die Anspringtemperatur bei 100 °C erreicht hat und somit im Wesentlichen alle NO_x-Emissionen in einem Abgasstrom jeweils durch jeden TWC in Nebenprodukte, wie etwa NH₃, oberhalb dieser Temperatur umgewandelt werden. In jedem der Diagramme 1200, 1220 und 1240 ist die Abgastemperatur stromabwärts der Komponentenkatalysatoren des entsprechenden Abgasbehandlungssystems jeweils entlang einer x-Achse aufgetragen, und die erkannten NO_x- und NH₃-Emissionen sind jeweils entlang einer linken y-Achse aufgetragen und ein HEGO-Spannungssignal ist jeweils entlang einer rechten y-Achse aufgetragen.
Jede der Kurven 1201, 1221 und 1241 zeigt kombinierte NO_x- und NH₃-Emissionen, wie sie durch einen ersten NO_x-Sensor erkannt wurden, der stromaufwärts des Komponentenkatalysators/der Komponentenkatalysatoren der jeweiligen Abgasbehandlungssysteme angeordnet ist. Ferner zeigt jede der Kurven 1202, 1222 und 1242 kombinierte NO_x- und NH₃-Emissionen, wie sie durch einen zweiten NO_x-Sensor erkannt wurden, der stromabwärts des Komponentenkatalysators/der Komponentenkatalysatoren der jeweiligen Abgasbehandlungssysteme angeordnet ist. Wie gezeigt, gibt es signifikante Differenzen zwischen den durch die zweiten NO_x-Sensoren in den Abgasbehandlungssystemen weitergeleiteten Signalen. Bemerkenswerterweise tritt eine höchste NO_x-Sensorausgabe bei einer unterschiedlichen Temperatur für jedes jeweilige Abgasbehandlungssystem auf. In Diagramm 1200, welches das Abgasbehandlungssystem mit der aktiven HC-Falle abbildet, tritt eine höchste NO_x-Sensorausgabe 1203 bei etwa 300 °C auf. In Diagramm 1220, welches das Abgasbehandlungssystem mit der inaktiven HC-Falle abbildet, tritt eine höchste NO_x-Sensorausgabe 1223 bei etwa 210 °C auf. In Diagramm 1240, welches das Abgasbehandlungssystem mit keinem Zeolithmaterial der HC-Falle abbildet, tritt eine höchste NO_x-Sensorausgabe 1243 bei etwa 190 °C auf. Da die NO_x-Sensorausgabe ferner weitgehend den erkannten NH₃-Emissionen zugeschrieben werden kann, nähert sich jede der höchsten NO_x-Sensorausgaben einer jeweils höchsten NH₃-Menge im Abgasstrom an. Auf diese Weise kann die höchste NH₃-Menge in einem Abgasstrom genutzt werden, um zwischen Abgasbehandlungssystemen, die eine aktive HC-Falle, eine inaktive HC-Falle und kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten, zu unterscheiden.
Jede der Kurven 1211, 1231 und 1251 zeigt Spannungsausgaben von einer ersten HEGO-Sonde, die stromaufwärts des Komponentenkatalysators/der Komponentenkatalysatoren der jeweiligen Abgasbehandlungssysteme angeordnet ist. Ferner zeigt jede der Kurven 1212, 1232 und 1252 Spannungsausgaben, wie sie durch eine zweite HEGO-Sonde erkannt wurden, die stromabwärts des Komponentenkatalysators/der Komponentenkatalysatoren der jeweiligen Abgasbehandlungssysteme angeordnet ist. Wie gezeigt, zeigen die durch die erste und die zweite HEGO-Sonde weitergeleiteten Spannungsausgaben signifikante Differenzen zwischen den Diagrammen 1200, 1220 und 1240 in Temperaturbereichen an, welche die Freisetzung von NH₃ durch eine HC-Falle fördern. In Diagramm 1200 beträgt bei einer Abgastemperatur, bei der die höchste NO_x-Sensorausgabe 1203 erkannt wird (etwa 300 °C), die Spannungsdifferenz 1213 etwa 0,15 V. In Diagramm 1220 beträgt bei einer Abgastemperatur, bei der die höchste NO_x-Sensorausgabe 1223 erkannt wird (etwa 210 °C), die Spannungsdifferenz 1233 etwa 0,08 V. In Diagramm 1240 beträgt bei einer Abgastemperatur, bei der die höchste NO_x-Sensorausgabe 1243 erkannt wird (etwa 190 °C), die Spannungsdifferenz 1253 etwa 0,08 V. Derartige relative Unterschiede in den Spannungsausgaben von der ersten und der zweiten HEGO-Sonde zwischen Diagramm 1200 und den Diagrammen 1220 und 1240 können unterschiedlichen Mengen an sauerstoffhaltigen Nebenprodukten bei der Zersetzung von NH₃-Emissionen zugeschrieben werden, die durch die aktive HC-Falle in dem unter Bezugnahme auf Diagramm 1200 beschriebenen Abgasbehandlungssystem freigesetzt werden, und die in den unter Bezugnahme auf die Diagramm 1220 und 1240 beschriebenen Abgasbehandlungssystemen fehlen, welche die inaktive HC-Falle bzw. kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten. Auf diese Weise kann eine NH₃-Menge, die durch eine HC-Falle freigesetzt wird, aus Spannungsausgaben von HEGO-Sonden abgeleitet werden, die in einem Abgaskanal stromaufwärts und stromabwärts der HC-Falle angeordnet sind, um zwischen einem Abgasbehandlungssystem, das eine aktive HC-Falle beinhaltet, und Abgasbehandlungssystemen, die eine inaktive HC-Falle oder kein Zeolithmaterial der HC-Falle beinhalten, zu unterscheiden und diese zu diagnostizieren.
Auf diese Weise können NH₃-Emissionen in einem Abgas bestimmt werden, um eine Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials in einer HC-Falle zu diagnostizieren. Beispielsweise können Ausgaben von einem oder mehreren NO_x-Sensoren unter Bedingungen mit niedrigem NO_x genutzt werden, um eine NH₃-Menge im Abgas zu bestimmen. Die NH₃-Menge kann NH₃ entsprechen, das durch die HC-Falle gespeichert/freigesetzt wird. Ein technischer Effekt der Nutzung des einen oder der mehreren NO_x-Sensorausgaben zur Diagnose einer Beeinträchtigung der HC-Falle besteht darin, dass Probleme, die bei anderen OBD-Verfahren auftreten, gemindert werden können. Das heißt, das Bestimmen einer Beeinträchtigung der HC-Falle basierend auf gespeicherten/freigesetzten NH₃-Emissionen kann genauer sein als andere OBD-Verfahren für die Beeinträchtigung von HC-Fallen basierend auf gespeicherten/freigesetzten HC-Emissionen. Als weiteres Beispiel kann eine Spannungsdifferenz zwischen stromaufwärtigen und stromabwärtigen HEGO-Sonden mit der NH₃-Freisetzung bei einer über einen Temperatursensor bestimmten diagnostischen Temperatur korreliert werden. Ein technischer Effekt der Nutzung der Ausgaben der HEGO-Sonden in Verbindung mit Ausgaben des Temperatursensors besteht darin, dass Ungenauigkeiten, die bei OBD-Verfahren mit nur einem Sensortyp auftreten können, verbessert werden können.
Ein Beispiel für ein Verfahren für einen Motor umfasst das Angeben einer Beeinträchtigung einer Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens einer ersten NO_x-Sensorausgabe. Ein erstes Beispiel für das Verfahren beinhaltet ferner, dass das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe das Bestimmen einer höchsten NH₃-Menge über ein vorbestimmtes Temperaturfenster basierend auf der ersten NO_x-Sensorausgabe und das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf der höchsten NH₃-Menge beinhaltet, wobei die erste NO_x-Sensorausgabe durch einen ersten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der stromabwärts der Kohlenwasserstofffalle in einem an den Motor gekoppelten Abgaskanal angeordnet ist. Ein zweites Beispiel für das Verfahren, das optional das erste Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf der höchsten NH₃-Menge das Bestimmen einer Abgastemperatur, bei der die höchste NH₃-Menge bestimmt wird, und als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur unter einem Temperaturschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle beinhaltet, wobei die Abgastemperatur über einen Temperatursensor gemessen wird, der benachbart zu dem ersten NO_x-Sensor in dem Abgaskanal angeordnet ist. Ein drittes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten und dem zweiten Beispiel für das Verfahren beinhaltet, umfasst ferner das Bereitstellen von Abgas mit einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis vor dem Erreichen eines vorbestimmten Temperaturfensters. Ein viertes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis dritten Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe das Bestimmen einer Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und einer zweiten NO_x-Sensorausgabe, und als Reaktion darauf, dass die Differenz unter einem Differenzschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle beinhaltet, wobei die zweite NO_x-Sensorausgabe durch einen zweiten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der stromaufwärts der Kohlenwasserstofffalle in einem Abgaskanal angeordnet ist. Ein fünftes Beispiel für das Verfahrens, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel für das Verfahrens beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Differenzschwellenwert basierend auf einer Menge an NH₃ bestimmt wird, die durch die Kohlenwasserstofffalle über das vorbestimmte Temperaturfenster gespeichert oder freigesetzt wird. Ein sechstes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis fünften Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe nur das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe als Reaktion darauf umfasst, dass eine Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist, wobei die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen umfasst, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas unter einem Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis liegt, der Motor über eine anfängliche Dauer unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors in Betrieb war und eine Abgastemperatur über einem Temperaturschwellenwert liegt.
Ein Beispiel für ein Verfahren für einen Motor umfasst als Reaktion darauf, dass eine Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist, das Bestimmen einer ersten NH₃-Menge basierend auf einer ersten NO_x-Sensorausgabe und das Angeben einer Beeinträchtigung einer Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NH₃-Menge, wobei die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen umfasst, dass der Motor über eine erste Dauer unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors in Betrieb war, und wobei die erste NO_x-Sensorausgabe durch einen ersten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der in einem an den Motor gekoppelten Abgaskanal angeordnet ist. Ein erstes Beispiel für das Verfahren umfasst ferner als Reaktion auf die Initiierung des Kaltstarts des Motors das Strömen von Abgas aus dem Motor durch den Abgaskanal, wobei die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen ferner umfasst, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas unter einem Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff ist Verhältnis liegt und die Abgastemperatur über einem Temperaturschwellenwert liegt. Ein zweites Beispiel für das Verfahren, das optional das erste Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die erste NH₃-Menge eine höchste NH₃-Menge über ein vorbestimmtes Temperaturfenster ist. Ein drittes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten und dem zweiten Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NH₃-Menge das Bestimmen einer Abgastemperatur, bei der die erste NH₃-Menge bestimmt wird, und als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur unter einem Temperaturschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle beinhaltet, wobei die Abgastemperatur über einen Temperatursensor gemessen wird, der in dem Abgaskanal angeordnet ist. Ein viertes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis dritten Beispiel für das Verfahren beinhaltet, umfasst ferner das Bereitstellen von Abgas mit einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis über eine zweite Dauer mittels einer Kraftstoffsteuerung des Motors mit offenem Regelkreis. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel für das Verfahren beinhaltet, umfasst ferner als Reaktion darauf, dass die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist, das Bestimmen einer zweiten NH₃-Menge basierend auf einer zweiten NO_x-Sensorausgabe, wobei die zweite NO_x-Sensorausgabe durch einen zweiten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der in dem Abgaskanal angeordnet ist. Ein sechstes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis fünften Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der zweite NO_x-Sensor stromaufwärts des ersten NO_x-Sensors in dem Abgaskanal angeordnet ist und die Kohlenwasserstofffalle zwischen dem zweiten NO_x-Sensor und dem ersten NO_x-Sensor positioniert ist. Ein siebtes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis sechsten Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NH₃-Menge das Bestimmen einer Differenz zwischen der ersten NH₃-Menge und der zweiten NH₃-Menge, und als Reaktion darauf, dass die Differenz unter einem Differenzschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle beinhaltet.
Ein Beispiel für ein Verfahren für einen Motor umfasst als Reaktion darauf, dass eine Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist, das Angeben einer Beeinträchtigung einer Kohlenwasserstofffalle basierend auf einer NH₃-Menge in einem Abgas. Ein erstes Beispiel für das Verfahren beinhaltet ferner, dass die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen umfasst, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas unter einem Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis liegt und der Motor über eine anfängliche Dauer unmittelbar nach einem Kaltstart in Betrieb war. Ein zweites Beispiel für das Verfahren, das optional das erste Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf der NH₃-Menge im Abgas das Bestimmen einer diagnostischen Temperatur, bei der die NH₃-Menge durch die Kohlenwasserstofffalle freigesetzt wird, das Bestimmen einer Spannungsdifferenz zwischen einer ersten Spannungsausgabe durch eine erste beheizte Lambdasonde (HEGO-Sonde), wenn die Abgastemperatur an der ersten HEGO-Sonde die diagnostische Temperatur erreicht, und einer zweiten Spannungsausgabe durch eine zweite HEGO-Sonde, wenn die Abgastemperatur an der zweiten HEGO-Sonde die diagnostische Temperatur erreicht, wobei die erste HEGO-Sonde stromaufwärts der Kohlenwasserstofffalle in einem an den Motor gekoppelten Abgaskanal angeordnet ist und die zweite HEGO-Sonde stromabwärts der Kohlenwasserstofffalle in dem Abgaskanal angeordnet ist, und als Reaktion darauf, dass die Spannungsdifferenz unter einem Schwellenwert für die Spannungsdifferenz liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle beinhaltet. Ein drittes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten und dem zweiten Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen ferner umfasst, dass eine Abgastemperatur über einem Temperaturschwellenwert liegt. Ein viertes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis dritten Beispiel für das Verfahren beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die NH₃-Menge basierend auf mindestens einer NO_x-Sensorausgabe bestimmt wird.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die in dieser Schrift 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 Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen kann bzw. können in Abhängigkeit von der bestimmten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen graphisch für Code stehen, der in einen nichttransitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einzuprogrammieren 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 in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, 14-, I6-, V12-, 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 sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
Im vorliegenden Zusammenhang ist der Ausdruck „ungefähr“ so auszulegen, dass er plus oder minus fünf Prozent des Bereichs bedeutet, es sei denn, es ist etwas anderes vorgegeben.
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 sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und 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 einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für einen Motor Folgendes: das Angeben einer Beeinträchtigung einer Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens einer ersten NO_x-Sensorausgabe.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe Folgendes: das Bestimmen einer höchsten NH₃-Menge über ein vorbestimmtes Temperaturfenster basierend auf der ersten NO_x-Sensorausgabe; und das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf der höchsten NH₃-Menge; wobei die erste NO_x-Sensorausgabe durch einen ersten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der stromabwärts der Kohlenwasserstofffalle in einem an den Motor gekoppelten Abgaskanal angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf der höchsten NH₃-Menge Folgendes: das Bestimmen einer Abgastemperatur, bei der die höchste NH₃-Menge bestimmt wird; und als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur unter einem Temperaturschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle; wobei die Abgastemperatur über einen Temperatursensor gemessen wird, der benachbart zu dem ersten NO_x-Sensor in dem Abgaskanal angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: das Bereitstellen von Abgas mit einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis vor dem Erreichen eines vorbestimmten Temperaturfensters.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe Folgendes: das Bestimmen einer Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und einer zweiten NO_x-Sensorausgabe; und als Reaktion darauf, dass die Differenz unter einem Differenzschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle; wobei die zweite NO_x-Sensorausgabe durch einen zweiten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der stromaufwärts der Kohlenwasserstofffalle in einem Abgaskanal angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Differenzschwellenwert basierend auf einer Menge an NH₃ bestimmt, die durch die Kohlenwasserstofffalle über das vorbestimmte Temperaturfenster gespeichert oder freigesetzt wird.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe nur das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe als Reaktion darauf, dass eine Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist, wobei die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen umfasst: dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas unter einem Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis liegt; dass der Motor über eine anfängliche Dauer unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors in Betrieb war; und dass eine Abgastemperatur über einem Temperaturschwellenwert liegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für einen Motor Folgendes: als Reaktion darauf, dass eine Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist: das Bestimmen einer ersten NH₃-Menge basierend auf einer ersten NO_x-Sensorausgabe; und das Angeben einer Beeinträchtigung einer Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NH₃Menge; wobei die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen umfasst, dass der Motor über eine erste Dauer unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors in Betrieb war, und wobei die erste NO_x-Sensorausgabe durch einen ersten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der in einem an den Motor gekoppelten Abgaskanal angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: als Reaktion auf die Initiierung des Kaltstarts des Motors das Strömen von Abgas aus dem Motor durch den Abgaskanal; wobei die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen ferner umfasst, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas unter einem Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff ist Verhältnis liegt; und die Abgastemperatur über einem Temperaturschwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste NH₃-Menge eine höchste NH₃-Menge über ein vorbestimmtes Temperaturfenster.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend mindestens auf der ersten NH₃-Menge Folgendes: das Bestimmen einer Abgastemperatur, bei der die erste NH₃-Menge bestimmt wird; und als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur unter einem Temperaturschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle; wobei die Abgastemperatur über einen Temperatursensor gemessen wird, der in dem Abgaskanal angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: das Bereitstellen von Abgas mit einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis über eine zweite Dauer über eine Kraftstoffsteuerung des Motors mit offenem Regelkreis.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: als Reaktion darauf, dass die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist: das Bestimmen einer zweiten NH₃-Menge basierend auf einer zweiten NO_x-Sensorausgabe; wobei die zweite NO_x-Sensorausgabe durch einen zweiten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der in dem Abgaskanal angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite NO_x-Sensor stromaufwärts des ersten NO_x-Sensors in dem Abgaskanal angeordnet und die Kohlenwasserstofffalle ist zwischen dem zweiten NO_x-Sensor und dem ersten NO_x-Sensor positioniert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NH₃-Menge Folgendes: das Bestimmen einer Differenz zwischen der ersten NH₃-Menge und der zweiten NH₃-Menge; und als Reaktion darauf, dass die Differenz unter einem Differenzschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für einen Motor Folgendes: als Reaktion darauf, dass eine Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist, das Angeben einer Beeinträchtigung einer Kohlenwasserstofffalle basierend auf einer NH₃-Menge in einem Abgas.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen: dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas unter einem Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis liegt; und dass der Motor über eine anfängliche Dauer unmittelbar nach einem Kaltstart in Betrieb war.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf der NH₃-Menge im Abgas Folgendes: das Bestimmen einer diagnostischen Temperatur, bei der die NH₃-Menge durch die Kohlenwasserstofffalle freigesetzt wird; das Bestimmen einer Spannungsdifferenz zwischen einer ersten Spannungsausgabe durch eine erste beheizte Lambdasonde (HEGO-Sonde), wenn die Abgastemperatur an der ersten HEGO-Sonde die diagnostische Temperatur erreicht, und einer zweiten Spannungsausgabe durch eine zweite HEGO-Sonde, wenn die Abgastemperatur an der zweiten HEGO-Sonde die diagnostische Temperatur erreicht, wobei die erste HEGO-Sonde stromaufwärts der Kohlenwasserstofffalle in einem an den Motor gekoppelten Abgaskanal angeordnet ist und die zweite HEGO-Sonde stromabwärts der Kohlenwasserstofffalle in dem Abgaskanal angeordnet ist; und als Reaktion darauf, dass die Spannungsdifferenz unter einem Schwellenwert für die Spannungsdifferenz liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen ferner: dass eine Abgastemperatur über einem Temperaturschwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die NH₃-Menge basierend auf mindestens einer NO_x-Sensorausgabe bestimmt.

Claims

Verfahren für einen Motor, umfassend: Angeben einer Beeinträchtigung einer Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens einer ersten NO_x-Sensorausgabe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe Folgendes beinhaltet: Bestimmen einer höchsten NH₃-Menge über ein vorbestimmtes Temperaturfenster basierend auf der ersten NO_x-Sensorausgabe; und Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf der höchsten NH₃-Menge; wobei die erste NO_x-Sensorausgabe durch einen ersten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der stromabwärts der Kohlenwasserstofffalle in einem an den Motor gekoppelten Abgaskanal angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf der höchsten NH₃-Menge Folgendes beinhaltet: Bestimmen einer Abgastemperatur, bei der die höchste NH₃-Menge bestimmt wird; und als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur unter einem Temperaturschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle; wobei die Abgastemperatur über einen Temperatursensor gemessen wird, der benachbart zu dem ersten NO_x-Sensor in dem Abgaskanal angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bereitstellen von Abgas mit einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis vor dem Erreichen eines vorbestimmten Temperaturfensters.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe Folgendes beinhaltet: Bestimmen einer Differenz zwischen der ersten NO_x-Sensorausgabe und einer zweiten NO_x-Sensorausgabe; und als Reaktion darauf, dass die Differenz unter einem Differenzschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle; wobei die zweite NO_x-Sensorausgabe durch einen zweiten NO_x-Sensor ausgegeben wird, der stromaufwärts der Kohlenwasserstofffalle in einem Abgaskanal angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Differenzschwellenwert basierend auf einer Menge an NH₃ bestimmt wird, die durch die Kohlenwasserstofffalle über das vorbestimmte Temperaturfenster gespeichert oder freigesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe nur das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NO_x-Sensorausgabe als Reaktion darauf umfasst, dass eine Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist, wobei die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen Folgendes umfasst: ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas liegt unter einem Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis; der Motor war über eine anfängliche Dauer unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors in Betrieb gewesen; und eine Abgastemperatur liegt über einem Temperaturschwellenwert.
System für einen Motor, umfassend: einen Abgaskanal, der an den Motor gekoppelt ist; eine Kohlenwasserstofffalle, die in dem Abgaskanal angeordnet ist; einen ersten NO_x-Sensor, der in dem Abgaskanal angeordnet ist, wobei eine erste NO_x-Sensorausgabe durch den ersten NO_x-Sensor ausgegeben wird; und eine Steuerung, die Anweisungen in nichttransitorischem Speicher speichert, welche durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: als Reaktion darauf, dass eine Vielzahl von Einschaltbedingungen erfüllt ist: Bestimmen einer ersten NH₃-Menge basierend auf der ersten NO_x-Sensorausgabe; und Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NH₃-Menge; wobei die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen umfasst, dass der Motor über eine erste Dauer unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors in Betrieb war.
System nach Anspruch 8, wobei die Anweisungen zu Folgendem ausführbar sind: als Reaktion auf die Initiierung des Kaltstarts des Motors das Einstellen des Motorbetriebs derart, dass das Abgas von dem Motor durch den Abgaskanal strömt; und wobei die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen ferner Folgendes umfasst: das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas liegt unter einem Schwellenwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis; und die Abgastemperatur liegt über einem Temperaturschwellenwert.
System nach Anspruch 8, wobei die erste NH₃-Menge eine höchste NH₃-Menge über ein vorbestimmtes Temperaturfenster ist.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend: einen Temperatursensor, der in dem Abgaskanal angeordnet ist, wobei eine Abgastemperatur über den Temperatursensor gemessen wird; und wobei das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NH₃-Menge Folgendes beinhaltet: Bestimmen der Abgastemperatur, bei der die erste NH₃-Menge bestimmt wird; und als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur unter einem Temperaturschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle.
System nach Anspruch 8, wobei die Anweisungen zu Folgendem ausführbar sind: Einstellen des Motorbetriebs, um Abgas mit einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis über eine zweite Dauer über eine Kraftstoffsteuerung des Motors mit offenem Regelkreis bereitzustellen.
System nach Anspruch 12, ferner umfassend: einen zweiten NO_x-Sensor, der in dem Abgaskanal angeordnet ist, wobei eine zweite NO_x-Sensorausgabe durch den zweiten NO_x-Sensor ausgegeben wird; und wobei die Anweisungen zu Folgendem ausführbar sind: als Reaktion darauf, dass die Vielzahl von diagnostischen Einschaltbedingungen erfüllt ist, das Bestimmen einer zweiten NH₃-Menge basierend auf der zweiten NO_x-Sensorausgabe.
System nach Anspruch 13, wobei der zweite NO_x-Sensor stromaufwärts des ersten NO_x-Sensors in dem Abgaskanal angeordnet ist und die Kohlenwasserstofffalle zwischen dem zweiten NO_x-Sensor und dem ersten NO_x-Sensor positioniert ist.
System nach Anspruch 14, wobei das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle basierend auf mindestens der ersten NH₃-Menge Folgendes beinhaltet: Bestimmen einer Differenz zwischen der ersten NH₃-Menge und der zweiten NH₃-Menge; und als Reaktion darauf, dass die Differenz unter einem Differenzschwellenwert liegt, das Angeben der Beeinträchtigung der Kohlenwasserstofffalle.