DE102021110802A1

DE102021110802A1 - Systeme und verfahren zur fehlererkennung bei einer katalytischen reduktion (scr)

Info

Publication number: DE102021110802A1
Application number: DE102021110802.0A
Authority: DE
Inventors: Luca Lauritano; Michele ROSMARINO
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2022-04-14
Also published as: US11255241B1; CN114352393A; CN114352393B

Abstract

Systeme und Verfahren zur Fehlererkennung bei selektiver katalytischer Reaktion (SCR) für Antriebssysteme. Das Verfahren umfasst das Erhalten (a) eines stromaufwärts (der SCR-Einheit) gelegenen NOx-Konzentrationswertes und (b) eines stromabwärts gelegenen NOx-Konzentrationswertes und das Zwischenspeichern von (a) und (b). Das Ermitteln und Zwischenspeichern wird wiederholt, bis N zwischengespeicherte Werte erhalten werden, wobei N eine vorprogrammierte Zahl ist. Unter Verwendung der N zwischengespeicherten Werte werden ein vorgelagerter NOx-Durchschnitt, eine vorgelagerte Standardabweichung, ein nachgelagerter NOx-Durchschnitt und eine nachgelagerte Standardabweichung berechnet. Die berechneten Werte sind die Eingabe für einen Algorithmus zur Fehlererkennung in Bezug auf Stickoxide (NOx), der einen linearen Korrelationsfaktor erzeugt. Ein nicht akzeptables Teil mit der besten Leistung (BPU) wird erkannt, wenn der lineare Korrelationsfaktor größer als ein vorprogrammierter Fehlerschwellenwert ist.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf mobile Plattformen und im Besonderen auf die Erkennung von Ausfällen der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) in Abhängigkeit von Stickoxidwerten.
Einige mobile Plattformen, wie z. B. bestimmte Dieselfahrzeuge, verwenden eine selektive katalytische Reduktion (SCR), die direkt oder indirekt an einen Motor des Fahrzeugs gekoppelt ist, um Stickoxide im Abgas zu reduzieren. Die SCR-Einheiten wandeln im Allgemeinen Stickoxide (auch als NOx bezeichnet) mit Hilfe einer Lösung mit Ammoniak oder Harnstoff (NH3) in Stickstoff und Wasser um. Die Menge an NH3, die eingespritzt wird, hängt von der gemessenen/erkannten Menge an NOx ab. Wenn ein SCR versagt, zeigt sich seine Fehlfunktion darin, dass es Stickoxide nicht in Stickstoff und Wasser umwandelt; daher sind bei einem inakzeptablen oder versagenden SCR das erfasste/erfasste stromaufwärts gelegene NOx (wie hier verwendet, ist „stromaufwärts“ der Abluftstrom, der nach dem Motor und vor der SCR-Behandlung gemessen wird) und das erfasste/erfasste stromabwärts gelegene NOx (wie hier verwendet, ist „stromabwärts“ der Abluftstrom, der nach der SCR-Behandlung gemessen wird) fast gleich.
Dementsprechend verwenden viele verfügbare SCR-Fehlererkennungslösungen einen stromaufwärts gelegenen NOx-Sensor und einen stromabwärts gelegenen NOx-Sensor und identifizieren einen Fehler, indem sie eine SCR-NOx-Umwandlungseffizienz unter Verwendung der erfassten Daten zwischen dem stromaufwärts gelegenen NOx-Sensor und dem stromabwärts gelegenen NOx-Sensor bestimmen. Ein technisches Problem tritt jedoch auf, wenn die NOx-Sensoren degradieren (und ihre erfassten Daten durch Verstärkung und/oder Offset beeinflusst werden), was zu einer falschen Bestimmung des SCR-NOx-Umwandlungswirkungsgrads führt. Dieses technische Problem wird noch vergrößert, weil einige staatliche Regulierungsbehörden verlangen, dass es keine Lücke zwischen einem „best performing unacceptable“ (BPU) SCR und einem BPU NOx-Sensor geben darf, d.h. die Lücke zwischen der Erkennungsfähigkeit der NOx-Sensoren und der Empfindlichkeit des SCR-Monitors muss ausgeschlossen werden.
Die folgende Offenbarung bietet eine technische Lösung für das oben genannte technische Problem, zusätzlich zur Behandlung verwandter Fragen. Darüber hinaus werden weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften des Systems und des Verfahrens aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorangehenden Hintergrund betrachtet werden.
BESCHREIBUNG
Eine Ausführungsform eines Fehlererkennungssystems für ein Antriebssystem mit einer selektiven katalytischen Reduktionseinheit (SCR) wird bereitgestellt. Die Ausführungsform umfasst: einen Speicher, der konfiguriert ist, um einen Fehlererkennungsalgorithmus zu speichern, der sich auf Stickoxide (NOx) in dem Antriebssystem bezieht; und einen Prozessor, der betriebsmäßig mit dem Speicher gekoppelt und programmiert ist, um: Erhalten (a) eines ersten NOx-Konzentrationswertes, der sich auf einen stromaufwärtigen Eingang der SCR-Einheit bezieht, und (b) eines zweiten NOx-Konzentrationswertes, der sich auf einen stromabwärtigen Ausgang der SCR-Einheit bezieht; Zwischenspeichern von (a) und (b) als Reaktion auf das Erhalten von (a) und (b) und Wiederholen des Erhaltens und Zwischenspeicherns, bis N zwischengespeicherte Werte erhalten werden, wobei N eine vorprogrammierte Zahl ist; Berechnen eines stromaufwärtigen Durchschnittswertes von NOx und einer stromaufwärtigen Standardabweichung unter Verwendung der N zwischengespeicherten Werte; unter Verwendung der N zwischengespeicherten Werte einen stromabwärts gelegenen NOx-Durchschnitt und eine stromabwärts gelegene Standardabweichung berechnen; den stromaufwärts gelegenen NOx-Durchschnitt, die stromaufwärts gelegene Standardabweichung, den stromabwärts gelegenen NOx-Durchschnitt und die stromabwärts gelegene Standardabweichung als Eingabe für den Fehlererkennungsalgorithmus verwenden, der sich auf Stickoxide (NOx) in dem Antriebssystem bezieht, um daraus einen linearen Korrelationsfaktor zu erzeugen; und einen Teil mit der besten Leistung, der nicht akzeptabel ist (BPU), erkennen, wenn der lineare Korrelationsfaktor größer ist als eine vorprogrammierte Fehlerschwelle.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so programmiert, dass er als Reaktion auf die Erkennung eines BPU-Teils eine Störungsmeldung an eine zentrale Plattformsteuerung übermittelt.
In einer Ausführungsform enthält der Fehlererkennungsalgorithmus Regeln zur Erzeugung einer Pearson-Korrelation.
In einer Ausführungsform liegt die vorprogrammierte Fehlerschwelle zwischen 0,75 und 0,85.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor weiter programmiert, um: zusätzlich zu (a) und (b) zu erhalten: (c) einen stromaufwärts gelegenen Massendurchflusswert, (d) einen stromaufwärts gelegenen Temperaturwert, (e) einen stromabwärts gelegenen Massendurchflusswert und (e) einen stromabwärts gelegenen Temperaturwert, und Zwischenspeichern von (a), (b), (c), (d), (e) und (f) als Reaktion auf das Erhalten von (a), (b), (c), (d), (e) und (f); und wobei jeder der N zwischengespeicherten Werte ein jeweiliges (a), (b), (c), (d), (e) und (f) enthält.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor weiter programmiert, um: die N zwischengespeicherten Werte zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Temperaturwerte innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen; die N zwischengespeicherten Werte zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Massenflusswerte innerhalb eines akzeptablen Massenflussbereichs liegen; und die N zwischengespeicherten Werte zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Harnstoffwerte innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner so programmiert, dass er alle zwischengespeicherten Werte verwirft und die Datensammlung neu startet, wenn er feststellt, dass die Temperaturwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen, die Massendurchflusswerte nicht innerhalb eines akzeptablen Massendurchflussbereichs liegen oder die Harnstoffwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.
Außerdem ist eine Ausführungsform eines Antriebssystems für ein Fahrzeug vorgesehen. Das Antriebssystem umfasst: eine selektive katalytische Reduktionseinheit (SCR-Einheit) mit einer stromaufwärts gelegenen Seite und einer stromabwärts gelegenen Seite; einen stromaufwärts gelegenen Stickoxid (NOx)-Sensor, der einen stromaufwärts gelegenen NOx-Konzentrationswert bereitstellt; einen stromabwärts gelegenen Stickoxid (NOx)-Sensor, der einen stromabwärts gelegenen NOx-Konzentrationswert bereitstellt; eine Harnstoffquelle, die mit der SCR-Einheit gekoppelt ist und einen Harnstoffwert bereitstellt; und eine Steuerschaltung, die einen Prozessor umfasst, der durch Programmierbefehle programmiert ist, um (a) den stromaufwärts gelegenen NOx-Konzentrationswert, (b) den Harnstoffwert und (c) den stromabwärts gelegenen NOx-Konzentrationswert zu erhalten, (a), (b) und (c) als Reaktion auf das Erhalten von (a), (b) und (c) zwischenzuspeichern; und das Erhalten und Zwischenspeichern zu wiederholen, bis N zwischengespeicherte Werte erhalten sind, wobei N eine vorprogrammierte Zahl ist; unter Verwendung der N zwischengespeicherten Werte einen stromaufwärts gelegenen NOx-Durchschnitt und eine stromaufwärts gelegene Standardabweichung zu berechnen; unter Verwendung der N zwischengespeicherten Werte einen stromabwärts gelegenen NOx-Durchschnitt und eine stromabwärts gelegene Standardabweichung zu berechnen; den stromaufwärts gelegenen NOx-Durchschnitt, die stromaufwärts gelegene Standardabweichung, den stromabwärts gelegenen NOx-Durchschnitt und die stromabwärts gelegene Standardabweichung als Eingabe für einen Fehlererkennungsalgorithmus zu verwenden, der sich auf Stickoxide (NOx) in dem Antriebssystem bezieht, um daraus einen linearen Korrelationsfaktor zu erzeugen; und einen Teil mit der besten Leistung, der nicht akzeptabel ist (BPU), zu erkennen, wenn der lineare Korrelationsfaktor größer ist als ein vorprogrammierter Fehlerschwellenwert.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so programmiert, dass er als Reaktion auf die Erkennung eines BPU-Teils eine Störungsmeldung an eine zentrale Plattformsteuerung übermittelt.
In einer Ausführungsform enthält der Fehlererkennungsalgorithmus Regeln zur Erzeugung einer Pearson-Korrelation.
In einer Ausführungsform liegt die vorprogrammierte Fehlerschwelle zwischen 0,75 und 0,85.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor weiter programmiert, um: zusätzlich zu (a) und (b) zu erhalten: (c) einen stromaufwärtigen Massendurchflusswert, (d) einen stromaufwärtigen Temperaturwert, (e) einen stromabwärtigen Massendurchflusswert, (f) einen stromabwärtigen Temperaturwert und (g) einen Harnstoffwert; und Zwischenspeichern von (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g), als Reaktion auf die Erlangung von (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g); und wobei jeder der N zwischengespeicherten Werte einen jeweiligen (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g) enthält.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor weiter programmiert, um: die N zwischengespeicherten Werte zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Temperaturwerte innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen; die N zwischengespeicherten Werte zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Massenflusswerte innerhalb eines akzeptablen Massenflussbereichs liegen; und die N zwischengespeicherten Werte zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Harnstoffwerte innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner so programmiert, dass er einen Alarm für die zentrale Plattformsteuerung erzeugt, wenn er feststellt, dass die Temperaturwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen, die Massendurchflusswerte nicht innerhalb eines akzeptablen Massendurchflussbereichs liegen oder die Harnstoffwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.
In einer anderen Ausführungsform wird eine Fehlererkennung für ein Antriebssystem mit einer selektiven katalytischen Reduktionseinheit (SCR) bereitgestellt. Das System umfasst: bei einer Steuerschaltung, die betriebsmäßig mit der SCR-Einheit gekoppelt ist, das Erhalten (a) eines ersten NOx-Konzentrationswertes, der sich auf einen stromaufwärtigen Eingang der SCR-Einheit bezieht, (b) eines zweiten NOx-Konzentrationswertes, der sich auf einen stromabwärtigen Ausgang der SCR-Einheit bezieht; das Zwischenspeichern von (a) und (b) als Reaktion auf das Erhalten von (a) und (b); und das Wiederholen des Erhaltens und Zwischenspeicherns, bis N zwischengespeicherte Werte erhalten werden, wobei N eine vorprogrammierte Zahl ist; das Berechnen eines stromaufwärtigen Durchschnitts von NOx und einer stromaufwärtigen Standardabweichung unter Verwendung der N zwischengespeicherten Werte; Berechnen eines stromabwärtigen Durchschnitts von NOx und einer stromabwärtigen Standardabweichung unter Verwendung der N zwischengespeicherten Werte; Verwenden des stromaufwärtigen Durchschnitts von NOx, der stromaufwärtigen Standardabweichung, des stromabwärtigen Durchschnitts von NOx und der stromabwärtigen Standardabweichung als Eingabe für einen Fehlererkennungsalgorithmus, der sich auf Stickoxide (NOx) in dem Antriebssystem bezieht, um daraus einen linearen Korrelationsfaktor zu erzeugen; und Erkennen eines Teils mit der besten Leistung, der nicht akzeptabel ist (BPU), wenn der lineare Korrelationsfaktor größer ist als eine vorprogrammierte Fehlerschwelle.
In einer Ausführungsform enthält der Fehlererkennungsalgorithmus Regeln zur Erzeugung einer Pearson-Korrelation.
In einer Ausführungsform wird außerdem als Reaktion auf die Erkennung eines BPU-Teils eine Störungsmeldung an eine zentrale Plattformsteuerung übermittelt.
In einer Ausführungsform werden zusätzlich zu (a) und (b) erhalten: (c) einen stromaufwärts gelegenen Massenstromwert, (d) einen stromaufwärts gelegenen Temperaturwert, (e) einen stromabwärts gelegenen Massenstromwert, (f) einen stromabwärts gelegenen Temperaturwert und, (g) einen Harnstoffwert von einer mit der SCR-Einheit gekoppelten Harnstoffspeichereinheit; und Zwischenspeichern von (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g) als Reaktion auf das Erhalten von (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g); und wobei jeder der N zwischengespeicherten Werte ein jeweiliges (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g) umfasst.
In einer Ausführungsform werden die N zwischengespeicherten Werte weiter verarbeitet, um zu bestimmen, ob die Temperaturwerte innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen; die N zwischengespeicherten Werte werden verarbeitet, um zu bestimmen, ob die Massendurchflusswerte innerhalb eines akzeptablen Massendurchflussbereichs liegen; und die N zwischengespeicherten Werte werden verarbeitet, um zu bestimmen, ob die Harnstoffwerte innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.
In einer Ausführungsform werden außerdem alle zwischengespeicherten Werte verworfen und die Datensammlung neu gestartet, wenn festgestellt wird, dass die Temperaturwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen, die Massendurchflusswerte nicht innerhalb eines akzeptablen Massendurchflussbereichs liegen oder die Harnstoffwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.
Figurenliste
Die beispielhaften Ausführungsformen werden im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:

1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das ein SCR-Fehlererkennungssystem zeigt, das an Bord eines Fahrzeugs implementiert ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen;
2 ist ein funktionales Blockdiagramm des SCR-Fehlererkennungssystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
3 ist ein Prozessablaufdiagramm, das ein Beispielverfahren zur SCR-Fehlererkennung in einer mobilen Plattform gemäß verschiedenen Ausführungsformen darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und soll die Anwendung und Verwendungen nicht einschränken. Darüber hinaus besteht keine Absicht, an eine ausdrückliche oder stillschweigende Theorie gebunden zu sein, die in dem vorangegangenen technischen Gebiet, dem Hintergrund, der Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt ist.
Der Kürze halber werden konventionelle Techniken in Bezug auf Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalisierung, Steuerung, maschinelle Lernmodelle, Radar, Lidar, Bildanalyse und andere funktionale Aspekte der Systeme (und der einzelnen Betriebskomponenten der Systeme) hier nicht im Detail beschrieben. Darüber hinaus sollen die in den verschiedenen hierin enthaltenen Figuren dargestellten Verbindungslinien beispielhafte funktionale Beziehungen und/oder physikalische Kopplungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es ist zu beachten, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung vorhanden sein können.
Wie bereits erwähnt, sind bei einer SCR-Fehlfunktion der erfasste/detektierte stromaufwärts liegende NOx-Wert und der erfasste/detektierte stromabwärts liegende NOx-Wert nahezu identisch. Dementsprechend verwenden viele verfügbare SCR-Fehlererkennungslösungen einen stromaufwärts gelegenen NOx-Sensor und einen stromabwärts gelegenen NOx-Sensor und identifizieren einen Fehler durch Bestimmung der SCR-NOx-Umwandlungseffizienz unter Verwendung der von den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen NOx-Sensoren erfassten Daten. Ein technisches Problem tritt jedoch auf, wenn sich die NOx-Sensoren verschlechtern (und ihre erfassten Daten durch Verstärkung und/oder Offset beeinflusst werden), was zu einer falschen Bestimmung der SCR-NOx-Umwandlungseffizienz führt. Dieses technische Problem wird noch vergrößert, weil einige staatliche Regulierungsbehörden verlangen, dass es keine Lücke zwischen einem „best performing unacceptable“ (BPU) SCR und einem BPU NOx-Sensor geben darf, d.h. die Lücke zwischen der Erkennungsfähigkeit der NOx-Sensoren und der Empfindlichkeit des SCR-Monitors muss ausgeschlossen werden.
Die technische Lösung, die durch beispielhafte Ausführungsformen des SCR-Fehlererkennungssystems bereitgestellt wird, vergleicht erfasste/erfasste stromaufwärts gelegene NOx und erfasste/erfasste stromabwärts gelegene NOx, um eine Linearität ihrer Beziehung zu bewerten, und ist unabhängig von separaten Änderungen der Lage und Skala (Offset/Gain) in den erfassten stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Daten. Beispielhafte Ausführungsformen können einen technologisch verbesserten SCR-Fehlfunktionsalarm bereitstellen, indem eine Stärke einer linearen Beziehung zwischen dem erfassten/erfassten stromaufwärts gelegenen NOx und dem erfassten/erfassten stromabwärts gelegenen NOx erkannt wird. In beispielhaften Ausführungsformen kann die SCR-Fehlfunktionswarnung an andere Fahrzeuganwendungen, wie z. B. ein zentrales Plattformsteuergerät, zur Verwendung in praktischen Anwendungen, wie z. B. das Aufleuchten von Störungsleuchten, geliefert werden. Das technologisch verbesserte SCR-Fehlererkennungssystem und -Verfahren wird im Zusammenhang mit den folgenden Figuren näher beschrieben.
1 zeigt eine beispielhafte mobile Plattform gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die mobile Plattform ist ein Fahrzeug 100 und umfasst eine Karosserie 102, ein Fahrgestell 104, ein oder mehrere Räder 106, eine oder mehrere Antriebswellen (oder Achsen) 108 und ein Antriebssystem 110. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug 100 ein Automobil; dies kann jedoch in anderen Ausführungsformen variieren. Das Fahrzeug 100 kann eine beliebige Art von Automobilen und/oder anderen Fahrzeugen sein, wie z. B. eine Limousine, ein Kombi, ein LKW oder ein Sport Utility Vehicle (SUV), und kann Zweiradantrieb (2WD) (d. h. Hinterradantrieb oder Vorderradantrieb), Vierradantrieb (4WD) oder Allradantrieb (AWD) haben.
Die Karosserie 102 ist auf dem Fahrgestell 104 angeordnet und umschließt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 100. Die Karosserie 102 und das Fahrgestell 104 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Die Räder 106 sind jeweils in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 102 drehbar mit dem Fahrgestell 104 gekoppelt. In einer Ausführungsform umfasst jedes Rad 106 eine Radbaugruppe, die einen Reifen sowie ein Rad und zugehörige Komponenten umfasst (und die für die Zwecke dieser Anwendung auch gemeinsam als „Rad 106“ bezeichnet werden). Das Antriebssystem 110 ist über eine oder mehrere der Antriebsachsen 108 mit mindestens einigen der Räder 106 gekoppelt und treibt die Räder 106 über die Achsen 108 an. Während das Fahrzeug 100 in 1 mit vier Rädern 106 und zwei Achsen 108 dargestellt ist, kann das Fahrzeug 100 in verschiedenen anderen Ausführungsformen eine beliebige Anzahl von Rädern 106, Achsen 108 und/oder anderen Komponenten aufweisen.
Wie im Folgenden genauer beschrieben, umfasst das Antriebssystem 110 mindestens eine SCR-Einheit und das SCR-Fehlererkennungssystem, das allgemein als System 112 dargestellt wird. Das Antriebssystem 110 ist kommunikativ mit der zentralen Plattformsteuerung 114 und dem Armaturenbrett 116 gekoppelt.
Der zentrale Plattformcontroller 114 kann Kommunikationen von einer Vielzahl von Modulen und Systemen, die bekanntermaßen im oben beschriebenen Fahrzeug 100 vorhanden sind, empfangen und integrieren. Der zentrale Plattformcontroller 114 kann auch in bidirektionaler Kommunikation mit bordseitigen Objekterkennungsmodulen stehen. Die zentrale Plattformsteuerung 114 kommuniziert Benutzer- und Betriebseingaben an das Antriebssystem 110 und andere Bordsysteme. Dementsprechend können Eingaben, die vom zentralen Plattformsteuergerät 114 an das System 112 geliefert werden, Benutzereingaben, mobile Anwendungen und Systeme, Off-Board-Kommunikation (z. B. über einen Transceiver), ein geografisches Positionierungssystem (GPS) und Infotainment-Systeme umfassen.
Das Armaturenbrett 116 kann Anzeigeeinheiten, Benutzereingabegeräte, Lautsprecher und Ähnliches umfassen. In Bezug auf die vorliegende Offenlegung kann das Armaturenbrett 116 eine oder mehrere Störungsleuchten (MILs) haben, um eine Störungsmeldung an einen Benutzer und die zugehörigen Techniker zu übermitteln.
In 2 ist nun ein Teil 200 des Antriebssystems 110 abgebildet. Das SCR-Fehlererkennungssystem 112 ist als Steuerschaltung 202 dargestellt, die mit verschiedenen Sensoren entlang eines Abgasströmungspfads in Verbindung steht, der im Folgenden beschrieben wird. Auf der linken Seite stellt der stromaufwärtige Teil 203 den Abgasstrom nach dem Motor, aber vor dem SCR dar. Rechts steht stromabwärts 205 für den Abgasstrom, der sich nach dem SCR befindet. Die Abgase stromaufwärts 203 können einem ersten NOx-Sensor208, einem ersten Massenstromsensor 214 und einem ersten Temperatursensor 220 ausgesetzt werden, wenn sie in eine erste SCR-Einheit 206 (links) eintreten. Ein Harnstoff- oder NH3-Speicher und eine Pumpe 228 sind in betriebsfähiger Verbindung mit der ersten SCR-Einheit 206 dargestellt. Auf der Ausgangsseite der ersten SCR-Einheit 206 können sich ein zweiter NOx-Sensor 210, ein zweiter Temperatursensor 222 und ein zweiter Massenstromsensor 216 befinden. In einigen Ausführungsformen ist der Abgasausgang der ersten SCR-Einheit 206 das stromabwärts gelegene Abgas 205.
In einigen Ausführungsformen ist eine optionale zweite SCR-Einheit 226 vorgesehen, die als Eingang den Abgasstrom aus der ersten SCR-Einheit 206 erhält. Der Harnstoff- oder NH3-Speicher und die Pumpe 228 sind in betriebsfähiger Verbindung mit der optionalen zweiten SCR-Einheit 226 dargestellt. An der Ausgangsseite der optionalen zweiten SCR-Einheit 226 können ein dritter NOx-Sensor 212, ein dritter Temperatursensor 224 und ein dritter Massenstromsensor 218 vorhanden sein. In einigen Ausführungsformen ist der Abgasausgang der zweiten SCR-Einheit 226 das stromabwärts gelegene Abgas 205.
Wie hierin verwendet, erleichtert die Steuerschaltung 202 die Kommunikation und/oder Interaktion zwischen den Komponenten des Systems 112 und führt zusätzliche Prozesse, Aufgaben und/oder Funktionen aus, um die dem System 112 zugeschriebenen Vorgänge zu unterstützen, wie hier beschrieben.
Die in Verbindung mit 1-2 beschriebenen Funktionsblöcke, einschließlich der Steuerschaltung 202, können unter Verwendung beliebiger Hardware, Software, Firmware, elektronischer Steuerkomponenten, Verarbeitungslogik und/oder Prozessoren, einzeln oder in beliebiger Kombination, implementiert werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder als Gruppe) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die dem Funktionsblock zugeordnete Funktionalität bereitstellen.
In verschiedenen Ausführungsformen, wie in 2 gezeigt, ist die Steuerschaltung 202 als ein erweitertes Computersystem realisiert, das einen Prozessor 50, eine computerlesbare Speichereinrichtung oder -medien (Speicher 54) zur Speicherung von Anweisungen, Algorithmen und/oder Programmen, wie z. B. Programm 56 und eine Vielzahl von vorprogrammierten Schwellenwerten und Parametern 58, eine Schnittstelle 52 und einen Bus 51 umfasst.
Der Prozessor 50 kann das Programm 56 ausführen. Je nach Ausführungsform kann der Prozessor 50 mit einem Allzweckprozessor (gemeinsam, dediziert oder gruppenweise), einem Mikroprozessor oder Mikrocontroller und einem Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, einem inhaltsadressierbaren Speicher, einem digitalen Signalprozessor, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA), einem beliebigen geeigneten programmierbaren Logikbaustein, einer kombinatorischen Logikschaltung mit diskreten Gattern oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten und Speicherbausteinen und/oder einer beliebigen Kombination davon implementiert oder realisiert werden, um die hier beschriebenen Funktionen auszuführen.
Das im Speicher 54 gespeicherte Programm 56 kann, wenn es vom Prozessor 50 ausgeführt wird, den Prozessor 50 veranlassen, die hierin beschriebenen Aufgaben und Funktionen zu implementieren, einschließlich der Implementierung eines Fehlererkennungsalgorithmus zur Erkennung einer SCR-Einheit mit der besten Leistung (BPU), die nicht akzeptabel ist. Der Speicher 54 kann auch von dem Prozessor 50 verwendet werden, um mehrere erfasste Datenpunkte gleichzeitig zwischenzuspeichern, um Ergebnisse von Vergleichen und Analysen zu speichern und dergleichen. Dementsprechend kann die computerlesbare Speichervorrichtung oder das computerlesbare Speichermedium, der Speicher 54, flüchtige und nichtflüchtige Speicherung z. B. in einem Festwertspeicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM) und einem Keep-Alive-Speicher (KAM) umfassen. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der zum Speichern verschiedener Betriebsparameter 58 verwendet werden kann, während der Prozessor 50 ausgeschaltet ist. Der Speicher 54 kann unter Verwendung einer beliebigen Anzahl bekannter Speichervorrichtungen implementiert werden, wie PROMs (programmierbarer Festwertspeicher), EPROMs (elektrisch löschbares PROM), EEPROMs (elektrisch löschbares PROM), Flash-Speicher oder andere elektrische, magnetische, optische oder kombinierte Speichervorrichtungen, die in der Lage sind, Daten zu speichern, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die vom Prozessor 50 bei der Steuerung des Fahrzeugs 100 verwendet werden. Die Informationen im Speicher 54 können während eines Initialisierungs- oder Installationsvorgangs in einem Verfahren organisiert und/oder von einer externen Quelle importiert werden; sie können auch über ein Benutzereingabegerät programmiert werden.
Die Schnittstelle 52 unterstützt die bidirektionale Kommunikation mit der Steuerschaltung 202, z. B. von einem Systemtreiber und/oder einem anderen Computersystem, und kann mit jeder geeigneten Methode und Vorrichtung implementiert werden. Die Schnittstelle 52 umfasst die Hardware und Software zur Unterstützung eines oder mehrerer Kommunikationsprotokolle für die drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikation zwischen dem Prozessor 50 und externen Quellen, wie z. B. Satelliten, der Cloud, Kommunikationstürmen und Bodenstationen. In einer Ausführungsform erhält die Schnittstelle 52 die verschiedenen Daten von den Sensoren des Antriebssystems 110. Die Schnittstelle 52 kann auch eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen enthalten, um mit Technikern zu kommunizieren, und/oder eine oder mehrere Speicherschnittstellen, um mit Speichervorrichtungen, wie dem Speicher 54, verbunden zu werden. Der Bus 51 dient der Übertragung von Programmen, Daten, Status und anderen Informationen oder Signalen zwischen den verschiedenen Komponenten des erweiterten Computersystems der Steuerschaltung 202. Der Bus 51 kann jedes geeignete physikalische oder logische Mittel zur Verbindung von Computersystemen und -komponenten sein, dazu gehören unter anderem direkte, fest verdrahtete Verbindungen, Glasfaser, Infrarot und drahtlose Bustechnologien. In anderen Ausführungsformen des Systems 112 kann die Steuerschaltung 202 als Zustandsmaschinenlogik implementiert sein und/oder Operationen in Übereinstimmung mit der Logik in einem programmierbaren Logik-Array o. ä. ausführen.
Während die beispielhafte Ausführungsform des Systems 112 im Zusammenhang mit einem voll funktionsfähigen erweiterten Computersystem beschrieben wird, wird der Fachmann erkennen, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als ein Programmprodukt einschließlich des Programms 56 und der vorprogrammierten Parameter 58 verteilt werden können. Ein solches Programmprodukt kann ein oder mehrere Programmcodemodule umfassen, die eine geordnete Auflistung von ausführbaren Anweisungen zur Implementierung logischer Funktionen, zur Durchführung algorithmischer Operationen und zur Verwaltung des Datenflusses durch das System 112 enthalten. Die Anweisungen in den Programmcodemodulen bewirken, wenn sie von einem Prozessor (z. B. Prozessor 50) ausgeführt werden, dass der Prozessor Signale empfängt und verarbeitet und Logik, Berechnungen, Methoden und/oder Algorithmen wie hier beschrieben durchführt.
Nach der Entwicklung können die Programmcodemodule, die ein Programmprodukt bilden, einzeln oder gemeinsam gespeichert und verteilt werden, wobei eine oder mehrere Arten von nicht transitorischen, computerlesbaren, signaltragenden Medien verwendet werden, um die Anweisungen zu speichern und zu verteilen, wie z. B. ein nicht transitorisches computerlesbares Medium. Ein solches Programmprodukt kann eine Vielzahl von Formen annehmen, und die vorliegende Offenbarung gilt gleichermaßen unabhängig von der Art des computerlesbaren signaltragenden Mediums, das zur Durchführung der Verteilung verwendet wird. Beispiele für signaltragende Medien sind beschreibbare Medien wie Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Platten sowie Übertragungsmedien wie digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. Es wird geschätzt, dass Cloud-basierte Speicher und/oder andere Techniken auch als Speicher und als Programmprodukt zur zeitbasierten Anzeige von Freigabeanforderungen in bestimmten Ausführungsformen verwendet werden können.
Bei der Betrachtung von 3 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1-2 können in verschiedenen Ausführungsformen die Schritte eines prozessorausführbaren Verfahrens 300 zur SCR-Fehlererkennung in einem oder mehreren Programmcode-Modulen angeordnet sein. Zur Veranschaulichung kann sich die folgende Beschreibung des Verfahrens 300 auf Elemente beziehen, die oben in Verbindung mit den 1-2 erwähnt wurden. In der Praxis können Teile des Verfahrens 300 von verschiedenen Komponenten des beschriebenen Systems 112 ausgeführt werden. Es ist zu beachten, dass das Verfahren 300 eine beliebige Anzahl zusätzlicher oder alternativer Vorgänge und Aufgaben enthalten kann, dass die in 3 gezeigten Aufgaben nicht in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden müssen und dass das Verfahren 300 in ein umfassenderes Verfahren oder eine Methode mit zusätzlicher, hier nicht im Detail beschriebener Funktionalität integriert werden kann. Außerdem können eine oder mehrere der in 3 dargestellten Aufgaben in einer Ausführungsform des Verfahrens 300 weggelassen werden, solange die beabsichtigte Gesamtfunktionalität erhalten bleibt.
Bei 302 wird das System 112 initialisiert. Bei der Implementierung als erweitertes Computersystem (z. B. 1) kann die Initialisierung bei 302 das Hochladen, Installieren oder Aktualisieren der Anweisungen umfassen, die das Programm 56 und die vorprogrammierten Parameter 58 zur Ausführung durch den Prozessor 50 bilden. Bei der Initialisierung kann ein vorprogrammierter Bereich für eine beliebige Kombination aus: (i) akzeptable Temperaturen, (ii) akzeptabler Massenstrom (dies ist eine volumetrische Messung des Abluftstroms) und (iii) eine akzeptable Menge an NH3 im Speicher. Die ein oder mehreren vorprogrammierten Bereiche werden für die erste SCR-Einheit 206 zugewiesen. In Ausführungsformen, die die zweite SCR-Einheit 226 verwenden, wird ein zweiter oder mehrere der vorprogrammierten Bereiche für die zweite SCR-Einheit 226 zugewiesen. In verschiedenen Ausführungsformen sind der zweite oder die mehreren vorprogrammierten Bereiche anders als die ersten vorprogrammierten Bereiche. In verschiedenen Ausführungsformen sind der zweite oder die mehreren zweiten vorprogrammierten Bereiche die gleichen wie die drei vorprogrammierten Bereiche. Bei der Initialisierung wird eine Zwischenspeicher-Größe (N) eingestellt, wobei N eine Anzahl von Malen ist, um sequentiell erhaltene Abtastwerte zu erfassen. Bei der Initialisierung wird auch eine anfängliche Fehlerschwelle (eine Zahl zwischen 0 und 1) eingestellt.
Bei 304 beginnt das System 112, erfasste Datenwerte zu erhalten. Bei 304 kann das System 112 (a) einen ersten NOx-Konzentrationswert von dem ersten NOx-Sensor 208 erhalten, der sich auf einen stromaufwärtigen Eingang 203 der ersten SCR-Einheit 206 bezieht, und (b) einen zweiten NOx-Konzentrationswert von dem zweiten NOx-Sensor 210, der sich auf einen stromabwärtigen Ausgang 205 bezieht. In verschiedenen Ausführungsformen kann das System 112 bei 304 auch (c) einen ersten Massendurchflusswert vom Massendurchflusssensor 214 (d.h. stromaufwärts), (d) einen ersten Temperaturwert vom Temperatursensor 220 (d.h. stromaufwärts), (e) einen zweiten Massendurchflusswert vom Massendurchflusssensor 216 (d.h. stromabwärts), und (f) einen zweiten Temperaturwert vom Temperatursensor 222 (d.h. stromabwärts) erhalten. In verschiedenen Ausführungsformen kann das System 112 bei 304 auch einen Harnstoffkonzentrationswert bei jeder der N-Sammlungen erhalten und zwischenspeichern (g). Das Abrufen dieser zusätzlichen Werte ermöglicht die Bestimmung von Temperaturabfällen durch die SCR-Einheit 206 und jegliche Variation des Massenstroms durch die SCR-Einheit 206.
In Ausführungsformen mit einer zweiten SCR-Einheit 226 ist der Ausgang der ersten SCR-Einheit 206 der Eingang in die zweite SCR-Einheit 226, und der Ausgang der zweiten SCR-Einheit 226 ist der stromabwärtige 205-Ausgang. In diesen Ausführungsformen kann das System 112 bei 304 einen dritten NOx-Konzentrationswert von dem dritten NOx-Sensor 212 erhalten (h), der zu einem stromabwärtigen 205-Ausgang der zweiten SCR-Einheit 226 gehört. Ein zweiter Harnstoffwert wird für die zweite SCR-Einheit 226 erhalten, wobei der zweite Harnstoffwert unabhängig vom Harnstoffspeicherwert für die erste SCR-Einheit 206 ist. In Ausführungsformen mit einer zweiten SCR-Einheit 226 kann das System 112 bei 304 auch (i) einen dritten Massenstromwert vom Massenstromsensor 218 und (j) einen dritten Temperaturwert vom Temperatursensor 224 erhalten.
Bei 306 beginnt das System 112 mit der Zwischenspeicherung und speichert (d. h. puffert oder erfasst) mindestens N sequentiell erhaltene Messwerte für (a) und (b). Anders ausgedrückt, kann es bei jeder der N Erfassungen mindestens zwei verschiedene Messwerte geben: stromaufwärts gelegenes NOx und stromabwärts gelegenes NOx, dies kann als eine Datenkette der Größe 2 oder als eine Zuordnung von zwei Elementen an jedem von N Punkten im Zwischenspeicher der Größe N bezeichnet werden. In verschiedenen Ausführungsformen enthält jeder der N zwischengespeicherten Werte ein jeweiliges (a), (b), (c), (d), (e) und (f). In verschiedenen Ausführungsformen umfasst jeder der N zwischengespeicherten Werte jeweils (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g). In verschiedenen Ausführungsformen umfasst jeder der N zwischengespeicherten Werte jeweils (a), (b), (c), (d), (e), (f), (g), (h), (i) und (j).
Bei 308 wird eine Vorverarbeitung der zwischengespeicherten Werte durchgeführt. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Vorverarbeitung die Berechnung eines stromaufwärts gelegenen Durchschnittswerts von NOx, der hier als X bezeichnet werden kann, und einer stromaufwärts gelegenen Standardabweichung von X (sigma-x) unter Verwendung der N zwischengespeicherten Werte.) Bei 308 umfasst die Vorverarbeitung auch die Berechnung eines stromabwärtigen NOx-Durchschnitts, der hier als Y bezeichnet werden kann, und einer stromabwärtigen Standardabweichung von Y (sigma-y) unter Verwendung der N zwischengespeicherten Werte.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Vorverarbeitung die Bestätigung (durch Vergleich des Wertes mit dem vorprogrammierten Bereich), dass: die Temperaturwerte innerhalb des akzeptablen Temperaturbereichs liegen, die Massendurchflusswerte innerhalb des akzeptablen Massendurchflussbereichs liegen und die Harnstoffwerte innerhalb des akzeptablen Harnstoffbereichs liegen. In verschiedenen Ausführungsformen verwirft das System 112 bei der Feststellung, dass einer der Werte außerhalb des Bereichs liegt, alle gesammelten zwischengespeicherten Werte und startet die Datensammlung neu.
Bei 310 kann der Prozessor den stromaufwärts gelegenen NOx-Durchschnitt, die stromaufwärts gelegene Standardabweichung, den stromabwärts gelegenen NOx-Durchschnitt und die stromabwärts gelegene Standardabweichung als Eingabe für den Fehlererkennungsalgorithmus verwenden, der sich auf Stickoxide (NOx) im Antriebssystem bezieht, um daraus einen linearen Korrelationsfaktor (LCF) zu erzeugen. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Verarbeitung bei 310 die Durchführung einer Pearson-Korrelation, bei der: $0 \Leftarrow LCF = abs ((Kovarianz (X, Y)) / (sigma - x*sigma - y)) * * exp \Leftarrow 1;$
Dabei steht „abs“ für die Übernahme des absoluten Wertes und **exp für die Erhöhung des absoluten Wertes auf die Exponentialpotenz.
Wenn die LCF eins ist, ist die Beziehung zwischen dem vorgelagerten NOx und dem nachgelagerten NOx linear, und wenn die LCF null ist, ist die Beziehung zwischen dem vorgelagerten NOx und dem nachgelagerten NOx nichtlinear. Akzeptable SCR-Einheiten weisen eine nicht lineare oder bestenfalls schwach lineare Beziehung zwischen dem vorgelagerten NOx und dem nachgelagerten NOx3 auf. Die Programmierung der Fail-Schwelle auf einen Wert nahe Null ist ein konservativerer Ansatz, da Sie mehr schwach lineare Beziehungen ausfallen lassen, aber einige Teile mit der schlechtesten Leistung (WPA) ausfallen können. Die Programmierung der Fail-Schwelle auf einen Wert nahe 1 ist ein großzügigerer Ansatz, kann jedoch den unerwünschten Effekt haben, dass einige Teile mit der besten Leistung, die nicht akzeptabel sind (BPU), durchgelassen werden. Daher wird bei 310 die LCF mit der vorprogrammierten Fail-Schwelle verglichen. In verschiedenen Ausführungsformen liegt die Fail-Schwelle zwischen 0,75 und 0,85. Wenn die LCF kleiner oder gleich der Fail-Schwelle ist, kann das Verfahren 300 zu 304 zurückkehren.
Bei 312, wenn die LCF größer als der Fail-Schwellenwert ist, wurde ein BPU-Teil erkannt. In verschiedenen Ausführungsformen ist das BPU-Teil die SCR-Einheit 206. In verschiedenen Ausführungsformen liefert das Verfahren 300 als Reaktion auf die Erkennung eines BPU-Teils auch eine Störungsmeldung an die zentrale Plattformsteuerung 114. Unter Verwendung der Fehlfunktionswarnung kann das zentrale Plattformsteuergerät 114 Warnleuchten auf dem Armaturenbrett 116 aufleuchten lassen und/oder Warnungen oder Nachrichten an persönliche elektronische Geräte oder Dienstanbieter übertragen.
Somit bieten das bereitgestellte System 112 und das Verfahren 300 eine technologische Lösung für das technische Problem der SCR-Fehlererkennung. Die bereitgestellten Ausführungsformen sind robust gegenüber variierenden Offsets und Verstärkungen der NOx-Sensoren, was eine technologische Verbesserung gegenüber verfügbaren SCR-Ausfallerkennungsstrategien für Antriebssysteme darstellt. Die Verwendung dieser Ausführungsformen ermöglicht es Konstrukteuren, eine Sechs-Sigma-Trennung zwischen BPU- und WPA-SCRs zu erreichen, unabhängig vom Ausfallmodus des NOx-Sensors.
Obwohl in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung mindestens eine beispielhafte Ausführungsform vorgestellt wurde, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass es eine große Anzahl von Variationen gibt. Es sollte auch gewürdigt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Vielmehr soll die vorangehende detaillierte Beschreibung dem Fachmann eine bequeme Anleitung zur Implementierung der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen geben. Es können verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden, ohne dass der Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren gesetzlichen Entsprechungen dargelegt ist, verlassen wird.

Claims

Ein Fehlererkennungssystem für ein Antriebssystem mit einer selektiven katalytischen Reduktionseinheit (SCR), umfassend: einen Speicher, der so konfiguriert ist, dass er einen Fehlererkennungsalgorithmus speichert, der sich auf Stickoxide (NOx) in dem Antriebssystem bezieht; und einen Prozessor, der betriebsmäßig mit dem Speicher gekoppelt und programmiert ist, um: (a) einen ersten NOx-Konzentrationswert, der sich auf einen stromaufwärtigen Eingang der SCR-Einheit bezieht, und (b) einen zweiten NOx-Konzentrationswert, der sich auf einen stromabwärtigen Ausgang der SCR-Einheit bezieht, zu erhalten; (a) und (b) zwischenzuspeichern, als Reaktion auf das Erhalten von (a) und (b) und das Abrufen und Zwischenspeichern zu wiederholen, bis N zwischengespeicherte Werte erhalten wurden, wobei N eine vorprogrammierte Zahl ist; unter Verwendung der zwischengespeicherten N-Werte einen vorgelagerten Durchschnitt von NOx und eine vorgelagerte Standardabweichung zu berechnen; unter Verwendung der zwischengespeicherten N-Werte einen nachgeschalteten Mittelwert von NOx und eine nachgeschaltete Standardabweichung zu berechnen; den stromaufwärts gelegenen Durchschnitts von NOx, der stromaufwärts gelegenen Standardabweichung, des stromabwärts gelegenen Durchschnitts von NOx und der stromabwärts gelegenen Standardabweichung als Eingabe für den Fehlererkennungsalgorithmus, der sich auf Stickoxide (NOx) im Antriebssystem bezieht, um daraus einen linearen Korrelationsfaktor zu erzeugen, zu verwenden; und einen nicht akzeptablen Teil mit der besten Leistung (BPU), wenn der lineare Korrelationsfaktor größer als ein vorprogrammierter Fail-Schwellenwert ist, zu erkennen.
Fehlererkennungssystem nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner so programmiert ist, dass er als Reaktion auf die Erkennung eines BPU-Teils eine Fehlfunktionsmeldung an eine zentrale Plattformsteuerung liefert.
Fehlererkennungssystem nach Anspruch 1, wobei der Fehlererkennungsalgorithmus Regeln zur Erzeugung einer Pearson-Korrelation enthält.
Fehlererkennungssystem nach Anspruch 3, wobei der Prozessor weiterhin programmiert ist, um: zusätzlich zu (a) und (b) zu erhalten: (c) einen stromaufwärtigen Massenstromwert, (d) einen stromaufwärtigen Temperaturwert, (e) einen stromabwärtigen Massenstromwert, (f) einen stromabwärtigen Temperaturwert und (g) einen Harnstoffwert; und Zwischenspeichern von (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g), als Reaktion auf die Erlangung von (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g); und wobei jeder der N zwischengespeicherten Werte einen jeweiligen (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g) enthält.
Fehlererkennungssystem nach Anspruch 4, wobei der Prozessor weiterhin programmiert ist, um: die N zwischengespeicherten Werte zu verarbeiten, um festzustellen, ob die Temperaturwerte innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen; die N zwischengespeicherten Werte zu verarbeiten, um festzustellen, ob die Massendurchflusswerte innerhalb eines akzeptablen Massendurchflussbereichs liegen; und die zwischengespeicherten N-Harnstoffwerte zu verarbeiten, um festzustellen, ob die Harnstoffwerte innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.
Fehlererkennungssystem nach Anspruch 5, wobei der Prozessor weiterhin so programmiert ist, dass er alle zwischengespeicherten Werte verwirft und die Datensammlung neu startet, wenn er feststellt, dass die Temperaturwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen, die Massendurchflusswerte nicht innerhalb eines akzeptablen Massendurchflussbereichs liegen oder die Harnstoffwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.
Verfahren zur Fehlererkennung für ein Antriebssystem mit einer selektiven katalytischen Reduktionseinheit (SCR), umfassend: an einer Steuerschaltung, die mit der SCR-Einheit betriebsmäßig gekoppelt ist, Erhalten (a) eines ersten NOx-Konzentrationswertes, der sich auf einen stromaufwärtigen Eingang der SCR-Einheit bezieht, und (b) eines zweiten NOx-Konzentrationswertes, der sich auf einen stromabwärtigen Ausgang der SCR-Einheit bezieht; Zwischenspeichern von (a) und (b), als Reaktion auf das Erhalten von (a) und (b); und Wiederholung des Abrufens und Zwischenspeicherns, bis N zwischengespeicherte Werte erhalten wurden, wobei N eine vorprogrammierte Zahl ist; Berechnung eines vorgelagerten Durchschnittswerts für NOx und einer vorgelagerten Standardabweichung unter Verwendung der zwischengespeicherten N-Werte; Berechnung eines nachgelagerten Mittelwerts von NOx und einer nachgelagerten Standardabweichung unter Verwendung der zwischengespeicherten N-Werte; Verwenden des stromaufwärts gelegenen Durchschnitts von NOx, der stromaufwärts gelegenen Standardabweichung, des stromabwärts gelegenen Durchschnitts von NOx und der stromabwärts gelegenen Standardabweichung als Eingabe für einen Fehlererkennungsalgorithmus, der sich auf Stickoxide (NOx) in dem Antriebssystem bezieht, um daraus einen linearen Korrelationsfaktor zu erzeugen; und Erkennen eines nicht akzeptablen Teils mit der besten Leistung (BPU), wenn der lineare Korrelationsfaktor größer als ein vorprogrammierter Fehlerschwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: zusätzlich zu (a) und (b) zu erhalten: (c) einen stromaufwärts gelegenen Massenstromwert, (d) einen stromaufwärts gelegenen Temperaturwert, (e) einen stromabwärts gelegenen Massenstromwert, (f) einen stromabwärts gelegenen Temperaturwert, und (g) einen Harnstoffwert von einer mit der SCR-Einheit gekoppelten Harnstoffspeichereinheit; und Zwischenspeichern von (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g), als Reaktion auf das Erhalten von (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g); und wobei jeder der N zwischengespeicherten Werte einen jeweiligen (a), (b), (c), (d), (e), (f) und (g) enthält.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Verarbeitung der N zwischengespeicherten Werte, um festzustellen, ob die Temperaturwerte innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen; Verarbeiten der N zwischengespeicherten Werte, um zu bestimmen, ob die Massendurchflusswerte innerhalb eines akzeptablen Massendurchflussbereichs liegen; und Verarbeitung der N-Zwischenwerte, um festzustellen, ob die Harnstoffwerte innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Verwerfen aller zwischengespeicherten Werte und das erneute Starten der Datensammlung umfasst, wenn festgestellt wird, dass die Temperaturwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereichs liegen, die Massendurchflusswerte nicht innerhalb eines akzeptablen Massendurchflussbereichs liegen oder die Harnstoffwerte nicht innerhalb eines akzeptablen Harnstoffbereichs liegen.