DE102021203281B4 - Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas einer Brennkraftmaschine und Abgastrakt einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas eines Abgastrakts (100) einer Brennkraftmaschine, wobei der Abgastrakt (100) eine Katalysatorvorrichtung (120) mit selektiver katalytischer Reduktion, einen Abgassensor (130), der dazu ausgebildet ist, das Abgas stromabwärts der Katalysatorvorrichtung (120) zu vermessen, und eine weitere Katalysatorvorrichtung (110) aufweist, die stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung (120) mit selektiver Katalytischer Reduktion angeordnet ist, wobei das Verfahren aufweist:
- Erzeugen eines Abgassignals mittels des Abgassensors (130),
- Signalanalysieren des Abgassignals,
- Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors (130) basierend auf dem signalanalysierten Abgassignal,
- Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors (130) zumindest teilweise basierend auf dem signalanalysierten Abgassignal, wobei das Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors (130) ein Hochpassfiltern des Abgassignals aufweist,
- Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine stromaufwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung (110), und
- Ermitteln der Konvertierungseffizienz der weiteren Katalysatorvorrichtung (110) basierend auf den ermittelten Kohlenstoffgehalten stromaufwärts und stromabwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung (110).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselbrennkraftmaschine, und einen Abgastrakt einer Brennkraftmaschine, wobei der Abgastrakt insbesondere zumindest eine Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion zum Nachbehandeln des Abgases und einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung angeordneten Abgassensor aufweist.
  • Abgassensoren, wie beispielsweise Stickoxid- und/oder Ammoniaksensoren, sind dazu ausgebildet, den Gehalt eines vorbestimmten Stoffs, wie beispielsweise Stickoxide (NOx), Ammoniak (NH3) und Kohlenstoffverbindungen bzw. Kohlenstoffe, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenstoffmonoxide (CO), im Abgas einer Brennkraftmaschine zu erfassen. Dabei ist es bekannt, dass solche Abgassensoren auch auf andere im Abgas befindliche Stoffe querempfindlich sind und somit das Signal des Abgassensors die Summe aus dem Gehalt des zu erfassenden Stoffs und eines oder mehrere andere Stoffe anzeigt.
  • Beispielsweise werden Ammoniaksensoren in Abgastrakten von Brennkraftmaschinen zur Steuerung und Regelung der stromaufwärts einer Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reaktion eingespritzten Reduktionsmittelmenge eingesetzt. Dabei hat sich herausgestellt, dass Ammoniaksensoren, die beispielsweise auf dem Mischpotentialprinzip basieren, auf Kohlenstoffverbindungen querempfindlich sind und folglich das Signal eines Ammoniaksensors den tatsächlichen Ammoniakgehalt im Abgas nur zu Betriebspunkten der Brennkraftmaschine anzeigt, wenn das Abgas frei von Kohlenstoffen bzw. Kohlenstoffverbindungen, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe und Kohlenstoffmonoxide, ist. Das Vorhersagen solcher Betriebspunkte der Brennkraftmaschine, an denen das Abgas frei von Kohlenstoffen ist, ist nahezu nicht möglich. Somit ist das Signal des Ammoniaksensors zumindest teilweise mit den vorliegenden Kohlenstoffgehalten fehlerbehaftet.
  • Anwendungen von Abgassensoren, wie beispielsweise Stickoxidsensoren und Ammoniaksensoren, in Abgastrakten von Brennkraftmaschinen mit Katalysatorvorrichtungen mit selektiver katalytischer Reduktion sind bekannt aus JP 2020/016447 A , DE 10 2017 201 393 A1 , US 7 442 555 B2 , US 6 761 025 B1 US 9 097 192 B2 , KR 101 989 111 B1 , US 8 499 545 B2 , US 2019/0345861 A1 und US 9 234 447 B2 .
  • Die AT 521 760 B1 betrifft ein Verfahren zur Funktionsanalyse und/oder Optimierung eines SCR-Systems einer Abgasnachbehandlungsanlage einer Verbrennungskraftmaschine und eine Abgasnachbehandlungsanlage einer Verbrennungskraftmaschine, welche zur Durchführung des darin offenbarten Verfahrens geeignet und/oder eingerichtet ist.
  • Die DE 10 2012 220 722 A1 offenbart betrifft eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, wobei die Abgasanlage mindestens einen SCR(Selective Catalytic Reduction)-Katalysator aufweist.
  • Aus der DE 10 2017 125 313 A1 ist eine Sensorsteuerung, ein Verbrennungsmotor-Steuersystem und eine Verbrennungsmotorsteuerung bekannt.
  • Ein auf dem Mischpotentialprinzip beruhender Abgassensor zum Erfassen des Stickoxid- und Ammoniakgehalt im Abgas eine Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der noch nicht offengelegten deutschen Patenanmeldung (DE) 10 2020 214 708.6 bekannt ( DE 10 2020 214 708 A1 ).
  • Der vorliegenden Erfindung liegt somit im Wesentlichen die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und einen Abgastrakt bereitzustellen, mit denen der Ammoniakgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine möglichst genau ermittelt werden kann.
  • Diese Aufgabe wir mit einem Verfahren gemäß unabhängigen Anspruch 1 und einem Abgastrakt gemäß unabhängigen Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen der Gedanke zugrunde, mittels geeigneter Signalanalyse aus dem Abgassignal eines in einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselbrennkraftmaschine, stromabwärts einer Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion angeordneten Abgassensors sowohl den Ammoniakgehalt als auch den Kohlenstoffgehalt zu erhalten. Insbesondere macht sich die Erfindung dabei zu Nutze, dass Ammoniak und Kohlenstoffverbindungen im Abgas unterschiedliche Dynamiken aufweisen und folglich auch ein unterschiedliches Zeitverhalten zeigen. Beispielsweise kann mittels eines Tiefpassfilters das Abgassignal des Abgassensors signalbearbeitet und daraus der Ammoniakgehalt im Abgas bestimmt werden. Das signalbearbeitete Abgassignal zeigt dann den vom Kohlenstoffgehalt bereinigten tatsächlichen Ammoniakgehalt im Abgas an. Erfindungsgemäß kann also mittels geeigneter Signalbearbeitung der Ammoniakgehalt stromabwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion möglichst genauer bestimmt werden und ist vom störenden Kohlenstoffgehalt befreit.
  • Folglich ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas eines Abgastrakts einer Brennkraftmaschine vorgesehen. Der Abgastrakt weist eine Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion, einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion angeordneten Abgassensor, der dazu ausgebildet ist, das Abgas stromabwärts der Katalysatorvorrichtung zu vermessen, und eine weitere Katalysatorvorrichtung auf, die stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver Katalytischer Reduktion angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Erzeugen eines Abgassignals mittels des Abgassensors, ein Signalanalysieren des Abgassignals, ein Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors basierend auf dem signalanalysierten Abgassignals, ein Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors zumindest teilweise basierend auf dem signalanalysierten Abgassignal, ein Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine stromaufwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung und ein Ermitteln der Konvertierungseffizienz der weiteren Katalysatorvorrichtung basierend auf den ermittelten Kohlenstoffgehalten stromaufwärts und stromabwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung auf. Das Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors weist dabei ein Hochpassfiltern des Abgassignals auf.
  • Da der Abgassensor auf Kohlenstoffverbindungen, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe und Kohlenstoffmonoxide, querempfindlich ist, kann durch geeignete Signalanalyse der Ammoniakgehalt aus dem Abgassignal des Abgassensors herausgefiltert bzw. ermittelt und getrennt vom Kohlenstoffgehalt ermittelt werden. Insbesondere kann somit das Abgassignal von den störenden Kohlenstoffverbindungen bereinigt und somit der Ammoniakgehalt möglichst genau bestimmt werden.
  • Vorzugsweise weist die Signalanalyse eine Tiefpassfilterung des Abgassignals auf. Dadurch können die niedrigfrequenten Signalanteile des Abgassignals herausgefiltert bzw. ermittelt und analysiert werden (d. h., dass die hochfrequenten Signalanteile eliminiert werden und die niederfrequenten Signalanteile übrig bleiben), die aufgrund der unterschiedlichen Dynamiken von Ammoniak und Kohlenstoffverbindungen dem Ammoniakanteil im Abgas entsprechen. Es hat sich empirisch gezeigt, dass Ammoniak ein deutlich unterschiedliches Zeitverhalten aufweist als Kohlenstoffverbindungen. Insbesondere haben Kohlenstoffverbindungen eine viel höhere Dynamik, wohingegen sich die Ammoniakkonzentration deutlich langsamer ändert und somit nicht so dynamisch ist.
  • Bevorzugt erfolgt das Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine stromaufwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung mittels eines stromaufwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung angeordneten Abgassensors, vorzugsweise eines auf dem Mischpotentialprinzip basierenden Abgassensors, oder mittels Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, insbesondere einem Modell der Brennkraftmaschine.
  • Zusätzlich zum Herausfiltern bzw. Ermitteln des Ammoniakgehalts aus dem Abgassignal ist es erfindungsgemäß auch möglich, durch eine geeignete Signalanalyse des Abgassignals des Abgassensors auch den Kohlenstoffgehalt aus dem Abgassignal herauszufiltern bzw. zu ermitteln, um dann eine Konvertierungseffizienz der ersten Katalysatorvorrichtung zu ermitteln. Die Konvertierungseffizienz beschreibt dabei den Grad der Oxidation der im Abgas befindlichen Kohlenstoffverbindungen, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe und Kohlenstoffmonoxide zu Wasser und Kohlenstoffdioxid. Eine hohe Konvertierungseffizienz zeigt eine ordnungsgemäß funktionierende Katalysatorvorrichtung an, wohingegen eine niedrige Konvertierungseffizienz eine z. B. zu stark gealterte oder gar defekte Katalysatorvorrichtung anzeigen kann.
  • Insbesondere sind, wie bereits oben erwähnt, die Kohlenstoffverbindungen im Abgas deutlich dynamischer als das Ammoniak, so dass durch ein Hochpassfiltern des Abgassignals des Abgassensors der Kohlenstoffgehalt aus dem Abgassignal herausgefiltert bzw. ermittelt und vom Ammoniakgehalt separiert werden kann. Dabei ist es bevorzugt, dass der ermittelte Kohlenstoffgehalt im Abgas die Summe aus Kohlenwasserstoffgehalt und Kohlenstoffmonoxidgehalt im Abgas anzeigt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Abgastrakt für eine Brennkraftmaschine vorgesehen, der eine Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion, einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung angeordneten Abgassensor, der dazu ausgebildet ist, das Abgas stromabwärts der Katalysatorvorrichtung zu vermessen, und eine Steuerungsvorrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, den Ammoniakgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des ersten Abgassensors durch Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermitteln.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Abgassensor um einen auf dem Mischpotentialprinzip basierenden Abgassensor, der auf Kohlenstoffverbindungen (HC, CO), Ammoniak (NH3) und/oder Stickoxide (NOx) sensitiv ist. Noch bevorzugter handelt es ich bei dem Abgassensor um einen Ammoniaksensor, der auf Kohlenstoffverbindungen querempfindlich ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der erfindungsgemäße Abgastrakt ferner eine stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion angeordnete weitere Katalysatorvorrichtung auf, die vorzugsweise ein Oxidationskatalysator zum Oxidieren der im Abgas befindlichen Kohlenstoffverbindungen, wie beispielsweise Kohlenwasserstoff und Kohlenstoffmonoxid ist. Bei der Katalysatorvorrichtung handelt es sich bevorzugt um eine rein selektive katalytische Reduktionsvorrichtung zur Nachbehandlung der Stickoxide oder um einen Partikelfilter mit einer selektiven katalytischen Reduktionsbeschichtung zur Nachbehandlung der Stickoxide.
  • Ferner ist erfindungsgemäß eine Dieselbrennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Abgastrakt vorgesehen.
  • Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der vorliegenden Lehre und Betrachten der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
    • 1 schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Abgastrakts einer Brennkraftmaschine zeigt,
    • 2 ein beispielhaftes Diagramm zeigt, das einen beispielhaften zeitlichen Verlauf des Ammoniakgehalts im Abgas des Abgastrakts der 1 darstellt,
    • 3 ein beispielhaftes Diagramm zeigt, das einen beispielhaften zeitlichen Verlauf des Kohlenstoffgehalts im Abgas des Abgastrakts der 1 darstellt, und
    • 4 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas des Abgastrakts der 1 zeigt.
  • Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreibt der Begriff „Kohlenstoffgehalt“ den Gehalt bzw. die Konzentration an Kohlenstoffverbindungen im Abgas. Beispielsweise können dabei Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxide als Kohlenstoffverbindungen angeführt werden. Ferner steht der Begriff „Kohienstoffgehait“ für den „Gehalt an kohlenstoffhaltigen, gasförmigen Kohlenstoffverbindungen“, die sich im Abgas der Brennkraftmaschine befinden können. In analoger Weise steht der Begriff „Ammoniakgehalt“ für den „Gehalt bzw. die Konzentration an gasförmigem Ammoniak“, der sich im Abgas der Brennkraftmaschine befinden kann.
  • Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Abgastrakts 100 einer Brennkraftmaschine (nicht explizit gezeigt), vorzugsweise einer Dieselbrennkraftmaschine. Insbesondere gelangt das Abgas der Brennkraftmaschine über die Pfeile 102 und 104 in den Abgastrakt 100. Der Abgastrakt 100 weist eine Katalysatorvorrichtung 110 und eine stromabwärts davon angeordnete Katalysatorvorrichtung 120 mit selektiver katalytischer Reduktion auf. Beispielsweise kann es sich bei der Katalysatorvorrichtung 120 um eine selektive katalytische Reduktionsvorrichtung („selective catalytic reduction“ SCR) handeln oder um einen Partikelfilter mit einer selektiven katalytischen Reduktionsbeschichtung. Bei der weiteren Katalysatorvorrichtung 110 handelt es sich vorzugsweise um einen Oxidationskatalysator, noch bevorzugter um einen Dieseloxidationskatalysator, in dem eine Oxidation der Kohlenstoffverbindungen erfolgt. Insbesondere werden in der weiteren Katalysatorvorrichtung 110 die im Abgas befindlichen Kohlenstoffverbindungen, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe und Kohlenstoffmonoxide, zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert bzw. umgesetzt bzw. konvertiert.
  • Der Abgastrakt 100 weist ferner einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung 120 angeordneten Abgassensor 130 auf, der dazu ausgebildet ist, das Abgas hinsichtlich seiner Bestandteile zu vermessen bzw. den Gehalt an speziellen Bestandteilen im Abgas zu ermitteln. Insbesondere handelt es sich bei dem Abgassensor 130 um einen auf dem Mischpotentialprinzip beruhenden Ammoniaksensor, der den im Abgas befindlichen Ammoniakgehalt erfassen kann. Ein solcher auf dem Mischpotentialprinzip beruhender Ammoniaksensor ist, wie aus dem Stand der Technik bekannt, querempfindlich auf im Abgas befindliche Kohlenstoffverbindungen. „Querempfindlich“ in diesem Kontext bedeutet, dass das Signal des Abgassensors 130 die Summe aus Ammoniakgehalt und Kohlenstoffgehalt anzeigt und folglich der Ammoniakwert mit dem Kohlenstoffgehalt zumindest teilweise verfälscht sein kann.
  • Damit in der Katalysatorvorrichtung 120 die selektive katalytische Reduktion stattfinden kann, befindet sich stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung 120 und stromabwärts des weiteren Katalysatorvorrichtung 110 eine Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 170, über die ein Reduktionsmittel, wie beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung, in das Abgas eingespritzt werden kann.
  • Optional kann stromabwärts der Katalysatorvorrichtung 120 eine dritte Katalysatorvorrichtung 150 vorgesehen sein, die ebenfalls eine selektive katalytische Reduktionsvorrichtung ist. Folglich befindet sich stromaufwärts der dritten Katalysatorvorrichtung 150 und stromabwärts des Abgassensors 130 eine weitere Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 180. Zusätzlich kann dann stromabwärts der dritten Katalysatorvorrichtung 150 ein weiterer Abgassensor 160, wie beispielsweise ein Stickoxidsensor, angeordnet sein.
  • Der Abgastrakt 100 weist ferner eine Steuerungsvorrichtung 190 auf, die über geeignete Verbindungsleitungen mit den Abgassensoren 130, 160 und den Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 170, 180 verbunden und zur Steuerung des Abgastrakts 100 ausgebildet ist.
  • Die 2 zeigt ein beispielhaftes Diagramm eines zeitlichen Verlaufs des Ammoniakgehalts (NH3) im Abgas des Abgastrakts 100 der 1. Die 3 zeigt ein beispielhaftes Diagramm eines zeitlichen Verlaufs des Kohlenstoffgehalts (Summe aus Kohlenstoffmonoxidgehalt (CO) und Kohlenwasserstoffgehalt (HC)) im Abgas des Abgastrakts 100 der 1. Wie aus den 2 und 3 hervorgeht, ist das zeitliche Verhalten des Ammoniakgehalts deutlich unterschiedlich zum zeitlichen Verhalten des Kohlenstoffgehalts. Insbesondere ist der zeitliche Verlauf des Kohlenstoffgehalts im Abgas des Abgastrakts 100 deutlich dynamischer als der Verlauf des Ammoniakgehalts im Abgas. Beispielsweise ändert sich der Ammoniakgehalt im Abgas des Abgastrakts 100 viel langsamer als der Kohlenstoffgehalt. Beispielsweise kann aus der 3 herausgelesen werden, dass in den Bereichen 32, 34 und 36 eine oder mehrere Spitzen („peaks“) 32, 34 und 36 zeitlich kurz vorhanden sind und sich somit der Kohlenstoffgehalt im Abgas sehr schnell ändert. Im Gegensatz dazu ändert sich, wie bereits oben erwähnt, der Ammoniakgehalt nicht so schnell und ist deshalb auch nicht so dynamisch wie der zeitliche Verlauf des Kohlenstoffgehalts (siehe 2).
  • Dieses Phänomen macht sich die vorliegende Erfindung dadurch zu Nutze, dass mittels geeigneter Signalanalyse des vom Abgassensor 130 erzeugten Abgassignals, welches die Summe aus Ammoniakgehalt und Kohlenwasserstoffgehalt im Abgas anzeigt, der Ammoniakgehalt herausgefiltert bzw. ermittelt und analysiert und somit möglichst genau bestimmt werden kann, da das signalanalysierte Abgassignal nicht mehr mit dem Kohlenwasserstoffgehalt verfälscht ist.
  • Die 4 zeigt dazu ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas des Abgastrakts 100 der 1.
  • Das Verfahren der 4 startet beim Schritt 200 und gelangt dann zum Schritt 210, an dem ein Abgassignal mittels des Abgassensors 130 erzeugt wird.
  • In einem darauffolgenden Schritt 220 wird das vom Abgassensor 130 erzeugte Abgassignal mittels geeigneter Signalanalyse analysiert. Beispielsweise kann das Abgassignal mittels einer Frequenzanalyse, einer Filteranalyse und/oder einer Ordnungsanalyse bearbeitet werden. Bevorzugt wird das Abgassignal mittels eines Tiefpassfilters derart bearbeitet, dass alle hochfrequenten Signalanteile aus dem Signal eliminiert werden.
  • In einem weiteren Schritt 230 kann dann basierend auf dem signalanalysierten Abgassignal der Ammoniakgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors 130 ermittelt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das beim Schritt 210 erzeugte Abgassignal des Abgassensors 130 mit einem Hochpassfilter zum Herausfiltern bzw. Eliminieren der niederfrequenten Signalanteile bearbeitet werden, so dass aus dem mit dem Hochpassfilter bearbeite Abgassignal der Kohlenstoffgehalt im Abgas ermittelt werden kann. Der derart ermittelte Kohlenstoffgehalt kann dann einen Rückschluss auf die Konvertierungseffizienz der weiteren Katalysatorvorrichtung 110 geben, die bevorzugt ein Oxidationskatalysator, insbesondere ein Dieseloxidationskatalysator ist.
  • Folglich kann, je nach Bedarf, aus dem Abgassignal des stromabwärts der Katalysatorvorrichtung 120 mit selektiver katalytischer Reduktion angeordneten Abgassensors 130 sowohl der Ammoniakgehalt als auch der Kohlenstoffgehalt separat und getrennt voneinander möglichst genau ermittelt werden. Folglich ist auch eine Diagnose der weiteren Katalysatorvorrichtung 110 und/oder Katalysatorvorrichtung 120 mit selektiver katalytischer Reduktion ermöglicht. Dabei kann bevorzugt zudem eine gewisse Konvertierungseffizienz von Kohlenstoffverbindungen der Katalysatorvorrichtung 120 mit selektiver katalytischer Reduktion einbezogen werden. Es hat sich gezeigt, dass die Katalysatorvorrichtung 120 mit selektiver katalytischer Reduktion ungefähr 20 % bis ungefähr 30% der Kohlenstoffverbindungen umsetzen bzw. oxidieren kann.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas eines Abgastrakts (100) einer Brennkraftmaschine, wobei der Abgastrakt (100) eine Katalysatorvorrichtung (120) mit selektiver katalytischer Reduktion, einen Abgassensor (130), der dazu ausgebildet ist, das Abgas stromabwärts der Katalysatorvorrichtung (120) zu vermessen, und eine weitere Katalysatorvorrichtung (110) aufweist, die stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung (120) mit selektiver Katalytischer Reduktion angeordnet ist, wobei das Verfahren aufweist: - Erzeugen eines Abgassignals mittels des Abgassensors (130), - Signalanalysieren des Abgassignals, - Ermitteln des Ammoniakgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors (130) basierend auf dem signalanalysierten Abgassignal, - Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors (130) zumindest teilweise basierend auf dem signalanalysierten Abgassignal, wobei das Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors (130) ein Hochpassfiltern des Abgassignals aufweist, - Ermitteln des Kohlenstoffgehalts im Abgas der Brennkraftmaschine stromaufwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung (110), und - Ermitteln der Konvertierungseffizienz der weiteren Katalysatorvorrichtung (110) basierend auf den ermittelten Kohlenstoffgehalten stromaufwärts und stromabwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung (110).
  2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalanalyse eine Tiefpassfilterung des Abgassignals aufweist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der ermittelte Kohlenstoffgehalt im Abgas den Summengehalt an Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenstoffmonoxiden (CO) im Abgas anzeigt.
  4. Abgastrakt (100) für eine Brennkraftmaschine, mit: - einer Katalysatorvorrichtung (120) mit selektiver katalytischer Reduktion, - einem stromabwärts der Katalysatorvorrichtung (120) angeordnet Abgassensor (130), der dazu ausgebildet ist, das Abgas stromabwärts der Katalysatorvorrichtung (120) zu vermessen, und - einer Steuerungsvorrichtung (190), die dazu ausgebildet ist, den Ammoniakgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des ersten Abgassensors (130) durch Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu ermitteln.
  5. Abgastrakt (100) nach Anspruch 4, wobei der Abgassensor (130) ein Mischpotentialsensor ist, der auf Kohlenwasserstoffe (HC) und/oder Kohlenstoffmonoxide (CO) und/oder Ammoniak (NH3) und/oder Stickoxide (NOx) sensitiv ist.
  6. Abgastrakt (100) nach einem der Ansprüche 4 und 5, ferner mit einer stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung (120) mit selektiver katalytischer Reduktion angeordneten weiteren Katalysatorvorrichtung (110), die ein Oxidationskatalysator zum Oxidieren von Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenstoffmonoxiden (CO) ist, wobei die Katalysatorvorrichtung (120) eine rein selektive katalytische Reduktionsvorrichtung zur Nachbehandlung der Stickoxide oder ein Partikelfilter mit einer selektiven katalytischen Reduktionsbeschichtung zur Nachbehandlung der Stickoxide ist.
  7. Dieselbrennkraftmaschine mit einem Abgastrakt (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6.
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