DE102021209107B3

DE102021209107B3 - Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts und/oder Stickoxidgehalts im Abgas einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102021209107B3
Application number: DE102021209107.5A
Authority: DE
Inventors: Hong Zhang
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2021-08-19
Filing date: 2021-08-19
Publication date: 2022-05-12
Anticipated expiration: 2041-08-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts und/oder Stickoxidgehalts im Abgas einer Brennkraftmaschine, die einen Abgassensor (130), der dazu ausgebildet ist, ein Abgassignal zu erzeugen, das einen Abgaswert anzeigt, der den Ammoniakgehalt und/oder Stickoxidgehalt im Abgas angibt, und einen Ammoniaksensor (135) aufweist, der dazu ausgebildet ist, ein Ammoniaksignal zu erzeugen, das den Ammoniakgehalt im Abgas anzeigt. Das Verfahren umfasst ein Ermitteln eines lokalen Minimumwerts des Abgaswerts, ein Ermitteln einer ersten Differenz zwischen dem aktuellen Abgaswert und dem Minimumwert, ein Ermitteln des Ammoniakgehalts mittels des Ammoniaksensors zum Zeitpunkt des Ermittelns des Minimumwerts, ein Ermitteln einer zweiten Differenz aus dem aktuellen Ammoniakgehalt und dem zum Zeitpunkt des Ermittelns des Minimumwerts ermittelten Ammoniakgehalt, und ein Ermitteln des Ammoniakgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt, wenn die erste Differenz größer ist als ein erster Schwellenwert und die zweite Differenz größer ist als ein zweiter Schwellenwert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts und/oder Stickoxidgehalts im Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselbrennkraftmaschine, mittels eines auf sowohl Ammoniak als auch Stickoxid empfindlichen Abgassensors und einem auf Ammoniak empfindlichen Ammoniaksensors.
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 Kohlenwasserstoffe und Kohlenstoffmonoxid querempfindlich sind und folglich das Signal eines Ammoniaksensors den tatsächlichen Ammoniakgehalt im Abgas nur zu Betriebspunkten der Brennkraftmaschine anzeigt, wenn das Abgas frei von 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 DE 10 2017 201 400 A1 , US 9 366 168 B2 , US 9 261 001 B2 , WO 2020/ 057 768 A1 und US 8 171 724 B2 .
Aus der noch nicht veröffentlichen deutschen Patentanmeldung 10 2021 202 965.5 ist ein Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts und/oder Stickoxidgehalts im Abgas einer Brennkraftmaschine offenbart, bei dem mittels Überdosierung des eingespritzten Reduktionsmittels anhand der Reaktion des vom Abgassensor erzeugte Abgassignal eine Zuordnung der Abgaswerte dem Ammoniakgehalt oder dem Stickoxidgehalt erfolgt.
Aus der US 2017/ 0 306 819 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Einspritzvorrichtung zum Einspritzen eines Reduktionsmittels in ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine bekannt.
Die DE 199 26 139 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des NOx-Gehalts des Abgases mittels eines NOx-Sensors und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Kalibrieren eines derartigen NOx-Sensors sowie zum Steuern und Regeln eines NOx- Speicherkatalysators.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit im Wesentlichen die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und einen Abgastrakt bereitzustellen, mit denen der Stickoxidgehalt und/oder Ammoniakgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine möglichst genau ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß unabhängigen Anspruch 1 und einem Abgastrakt gemäß unabhängigen Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen der Gedanke zugrunde, das Abgassignal eines stromabwärts einer Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion angeordneten Abgassensors, das den Ammoniakgehalt und/oder Stickoxidgehalt im Abgas stromabwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion anzeigt, dahingehend zu bewerten, ob das Abgassignal im Wesentlichen den Ammoniakgehalt oder im Wesentlichen den Stickoxidgehalt anzeigt. Hierzu wird das Verhalten eines Ammoniaksignals eines ebenfalls stromabwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion angeordneten Ammoniaksensors zu demjenigen Zeitpunkt untersucht, an dem das Abgassignal ein lokales Minimum erreicht. Dabei wird das Ammoniaksignal des Ammoniaksensors qualitativ dazu genutzt, eine Zuordnung des Abgassignals des Abgassensors zu Stickoxidwerten und/oder Ammoniakwerten durchzuführen. Insbesondere wird sich dabei zu Nutze gemacht, dass wenn das Ammoniaksignal des Ammoniaksensors nach dem Erreichen eines lokalen Minimums des Abgassignals des Abgassensors einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, qualitativ die Aussage getroffen werden kann, dass im Abgas Ammoniak vorliegt und das Abgassignal des Abgassensors folglich den Ammoniakgehalt im Abgas anzeigt. Wenn aber das Ammoniaksignal des Ammoniaksensors nach dem Erreichen des lokalen Minimums des Abgassignals des Abgassensors den vorbestimmten Schwellenwert nicht überschreitet, kann qualitativ ausgesagt werden, dass im Abgas Stickoxid vorliegt und das Abgassignal des Abgassensors folglich den Stickoxidgehalt im Abgas anzeigt.
Folglich kann das Ammoniaksignal des Ammoniaksensors, das aufgrund der Querempfindlichkeit auf Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonooxide eine niedrigere Genauigkeit hat als das Abgassignal des Abgassensors, qualitativ für die Zuordnung des Abgassignals des Abgassensors dem Stickoxidgehalt oder Ammoniakgehalt herangezogen werden.
Folglich ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts und/oder Stickoxidgehalts im Abgas eines Abgastrakts einer Brennkraftmaschine offenbart. Der Abgastrakt umfasst eine Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion, eine Reduktionmitteleinspritzvorrichtung, die zum Einspritzen eines Reduktionsmittels in das Abgas stromabwärts der Katalysatorvorrichtung ausgebildet ist, einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung angeordneten Abgassensor, der dazu ausgebildet ist, ein Abgassignal zu erzeugen, das einen Abgaswert anzeigt, der den Ammoniakgehalt und/oder Stickoxidgehalt im Abgas anzeigt, und einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung angeordneten Ammoniaksensor, der dazu ausgebildet ist, ein Ammoniaksignal zu erzeugen, dass den Ammoniakgehalt im Abgas anzeigt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Ermitteln eines lokalen Minimumwerts des aus dem Abgassignal des Abgassensors ermittelten Abgaswerts, ein Ermitteln einer ersten Differenz zwischen dem aktuellen Abgaswert und dem ermittelten lokalen Minimumwert des Abgaswerts, ein Ermitteln des Ammoniakgehalts aus dem Ammoniaksignal des Ammoniaksensors zum Zeitpunkt des Ermitteln des lokalen Minimumwerts des Abgaswerts, ein Ermitteln einer zweiten Differenz aus dem aus dem Ammoniaksignal des Ammoniaksensors ermittelten aktuellen Ammoniakgehalt und dem zum Zeitpunkt des Ermittelns des lokalen Minimumwerts des Abgaswerts ermittelten Ammoniakgehalt und ein Ermitteln des Ammoniakgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt, wenn die erste Differenz größer ist als ein vorbestimmter erster Schwellenwert und die zweite Differenz größer ist als ein vorbestimmter zweiter Schwellenwert.
Wenn also die erste Differenz größer ist als der vorbestimmte erste Schwellenwert und dann gleichzeitig auch die zweite Differenz, die den qualitativen Verlauf des Ammoniakgehalts im Abgas nach dem Durchschreiten des lokalen Minimums des Abgaswerts anzeigt, auch größer ist als der vorbestimmte zweite Schwellenwert, kann darauf geschlossen werden, dass das Abgassignal des Abgassensors den Ammoniakgehalt im Abgas anzeigt und folglich Ammoniak im Abgas vorhanden ist. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass das Abgas im Wesentlichen frei von Stickoxiden ist, welches im stromaufwärts angeordneten Katalysatorvorrichtung nahezu vollständig umgesetzt wird.
Hierbei liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Abgassensor sowohl auf Ammoniak als auch auf Stickoxide sensitiv ist und somit bei einem lokalen Minimum des Abgaswerts ein Wechsel bei der Erfassung von Ammoniak und Stickoxid vorliegen kann. Insbesondere wurde bereits festgestellt, dass sich im Abgas stromabwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion entweder Ammoniak oder Stickoxide befinden können, es aber sehr unwahrscheinlich ist, dass beide Bestandteile gleichzeitig mit vergleichbarem bzw. ähnlichen Anteil im Abgas vorliegen. Bei ungenügender Menge an eingespritztem Reduktionsmittel werden die Stickoxide unzureichend in der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion reduziert, so dass ein Stickoxidschlupf vorliegt und quasi sämtliches Ammoniak in der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion umgesetzt wird. In diesem Fall zeigt das Abgassignal des stromabwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion angeordneten Abgassensors den Stickoxidgehalt an. Wenn jedoch eine größere Menge an Reduktionsmittel als für die vollständige Umsetzung der Stickoxide für längere Zeit derart eingespritzt wird, dass die Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion das Ammoniak nicht mehr vollständig einspeichern kann, werden entsprechend quasi sämtliche Stickoxide in der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion reduziert, wobei durch die erhöhte Menge an eingespritztem Reduktionsmittel ein Ammoniakschlupf durch die Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion erzeugt wird. In diesem Fall zeigt das Abgassignal des stromabwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion angeordneten Abgassensors den Stickoxidgehalt im Abgas an. Wenn der aus dem Abgassignal des Abgassensors ermittelt Abgaswert also ein lokales Minimum erreicht, dann könnte dieses lokale Minimum entsprechend einen Wechsel von im Abgas befindlichen Ammoniak zu Stickoxid oder umgekehrt anzeigen.
Ein lokales Minimum des Abgaswerts zeigt somit den Wechsel von Stickoxid auf Ammoniak oder von Ammoniak auf Stickoxid an. Die Ermittlung, welcher Bestandteil im Abgas nach dem lokalen Minimum vorliegt, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen. Deshalb kann davon ausgegangen werden, dass bei jedem Durchschreiten eines lokalen Minimums des Abgaswerts, der aus dem Abgassignal des Abgassensors ermittelt wird, ein Wechsel des Erfassens von Ammoniak zu Stickoxiden oder andersherum stattfinden könnte. Ein solcher Wechsel kann jederzeit ermittelt werden, so dass zu jedem Betriebszeitpunkt der Brennkraftmaschine ermittelt werden kann, ob das Abgassignal des Abgassensors den Ammoniakgehalt oder Stickoxidgehalt anzeigt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Ermitteln des Stickoxidgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Stickoxidgehalt auf, wenn die erste Differenz größer ist als der vorbestimmte erste Schwellenwert und die zweite Differenz kleiner oder gleich ist als der vorbestimmte zweite Schwellenwert.
Insbesondere kann dabei festgestellt werden, dass wenn zwar die erste Differenz größer ist als der erste Schwellenwert, jedoch die zweite Differenz kleiner oder gleich ist als zweiten Schwellenwert, dass im Abgas im Wesentlichen Stickoxide vorliegen und das Abgas im Wesentlichen ammoniakfrei ist, da im stromaufwärts angeordneten Katalysatorvorrichtung das stromaufwärts eingespritzte Reduktionsmittel vollständig umgesetzt wird und der Ammoniak in der Katalysatorvorrichtung zur Umsetzung verbraucht ist und folglich ein gewisser Anteil an Stickoxiden die Katalysatorvorrichtung unbehandelt passieren können.
Bevorzugt umfasst das Ermitteln des Minimums des Abgaswerts ein Ermitteln eines lokalen Tiefpunkts im zeitlichen Verlauf des Abgaswerts und/oder ein Ermitteln eines Nullwerts der zeitlichen Ableitung des zeitlichen Verlaufs des Abgaswerts. Zusätzlich oder alternativ kann das Ermitteln des Minimums des Abgaswerts ein Ermitteln eines ersten Abgaswerts an einem ersten Zeitpunkt, ein Ermitteln eines zweiten Abgaswerts, der kleiner ist als der erste Abgaswert, an einem zweiten Zeitpunkt, der zeitlich auf den ersten Zeitpunkt folgt, und ein Ermitteln eines dritten Abgaswerts, der größer ist als der zweite Abgaswert, an einem dritten Zeitpunkt, der zeitlich auf den zweiten Zeitpunkt folgt, aufweisen, wobei der zweite Abgaswert dann als Minimum ermittelt werden kann. Ferner kann ein lokales Minimum des Abgaswerts auch dadurch ermittelt werden, dass die erste Ableitung gleich Null ist, jedoch die zweite Ableitung größer als Null ist.
Insbesondere kann dabei ein lokaler Tiefpunkt des zeitlichen Verlaufs des Abgassignals als lokales Minimum detektiert werden, an dem ein Wechsel des Vorhandenseins von Ammoniak zu Stickoxid im Abgas oder umgekehrt stattfindet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Plausibilisieren der zuvor gemachten Zuordnung des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt. Ein solches Plausibilisieren umfasst dabei ein Ermitteln, dass der aus dem Abgassignal des Abgassensors ermittelte Abgaswert nach dem Ermitteln des lokalen Minimums des Abgaswerts im Wesentlichen ansteigt, ein Ermitteln, dass die erste Differenz des Abgassignals größer ist als der vorbestimmte erste Schwellenwert, ein Ermitteln, dass eine dritte Differenz, die aus dem aktuellen Abgaswert und dem Abgaswert zum Zeitpunkt der vorherigen Zuordnung, größer ist als der erste Schwellenwert, ein Ermitteln einer vierten Differenz aus dem aktuellen Ammoniakgehalt und dem Ammoniakgehalt zum Zeitpunkt der vorherigen Zuordnung und ein Ermitteln des Ammoniakgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt, wenn die vierte Differenz größer ist als der vorbestimmte zweite Schwellenwert.
Gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann folglich eine Plausibilisierung bzw. Überprüfung der zuvor gemachten Zuordnung durchgeführt werden. Wenn also auch die vierte Differenz größer ist als der vorbestimmte zweite Schwellenwert, kann davon ausgegangen werden, dass die zuvor gemachte Zuordnung des Abgaswerts zu dem Ammoniakgehalt korrekt war. Anders gesagt kann davon ausgegangen werden, dass die zuvor gemachte Zuordnung des Abgaswerts zu dem Stickoxidgehalt korrekt war, wenn die vierte Differenz kleiner oder gleich ist als der vorbestimmte zweite Schwellenwert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann ferner ein Ermitteln des Stickoxidgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Stickoxidgehalt umfassen, wenn die vierte Differenz kleiner oder gleich ist als der vorbestimmte zweite Schwellenwert.
Wenn die vierte Differenz größer ist als der vorbestimmte zweite Schwellenwert, kann davon ausgegangen werden, dass die Zuordnung zuvor nicht korrekt war und folglich der Abgaswert den Ammoniakgehalt und nicht, wie zuvor ermittelt, dem Stickoxidgehalt zugeordnet werden muss.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Einspritzen einer erhöhten Menge an Reduktionsmittel in das Abgas mittels der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung, ein Ermitteln des Stickoxidgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Stickoxidgehalt, wenn sich der Abgaswert während dem Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel verringert und/oder ein Ermitteln des Ammoniakgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt auf, wenn sich der Abgaswert während dem Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel erhöht.
Damit kann die Zuordnung des Abgaswerts dem Ammoniak- und/oder Stickoxidgehalt ebenso mit einem Einspritzen einer erhöhten Menge an Reduktionsmittel plausibilisiert und ermittelt werden. Hierzu wird zu bestimmten Zeitpunkten die erhöhte Menge an Reduktionsmittel in das Abgas stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion eingespritzt und das Abgassignal während des Einspritzens dieser erhöhten Menge ausgewertet. Wenn der vom Abgassignal abgeleitete Abgaswert, der den Stickoxidgehalt oder Ammoniakgehalt im Abgas anzeigt, während des Einspritzens der erhöhten Menge an Reduktionsmittel ansteigt, ist dies ein Hinweis darauf, dass sich im Abgas Ammoniak befindet, da der Ammoniakgehalt durch die erhöhte Menge an Reduktionsmittel ansteigt, weshalb das Abgassignal den Ammoniakgehalt im Abgas angibt. Verringert sich hingegen während dem Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel das Abgassignal, ist dies ein Indiz dafür, dass im Abgas Stickoxid und nicht Ammoniak vorliegt, da aufgrund der erhöhten Menge an eingespritztem Reduktionsmittel die im Abgas befindlichen Stickoxide in der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion mehr reduziert werden und die zusätzliche erhöhte Ammoniakmenge in der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion eingespeichert werden und sich somit das Abgassignal reduziert.
Folglich ist es dabei bevorzugt, dass das Einspritzen der erhöhten Menge an Reduzierungsmittel in das Abgas mittels der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung erfolgt, wenn ein lokales Minimum des Abgaswerts ermittelt worden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Abgastrakt für eine Brennkraftmaschine offenbart. Der erfindungsgemäße Abgastrakt weist eine Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion, eine stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung angeordnete Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung, die zum Einspritzen eines Reduzierungsmittels in das Abgas stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung ausgebildet ist, einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung angeordneten Abgassensor, der dazu ausgebildet ist, ein Abgassignal zu erzeugen, das einen Abgaswert anzeigt, der den Ammoniakgehalt und/oder Stickoxidgehalt im Abgas angibt, einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung angeordneten Ammoniaksensor, der dazu ausgebildet ist, ein Ammoniaksignal zu erzeugen, das den Ammoniakgehalt im Abgas angibt, und eine Steuerungsvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, den Stickoxidgehalt und/oder Ammoniakgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors durch Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermitteln.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Katalysatorvorrichtung um eine rein selektive katalytische Reduktionsvorrichtung zur Nachbehandlung der Stickoxide oder um einen Partikelfilter mit einer selektiven katalytischen Reduktionsbeschichtung zur Nachbehandlung der Stickoxide.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist 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 Abgassignals eines im Abgastrakts der 1 angeordneten Abgassensors und einen beispielhaften Verlauf des Ammoniaksignals eines im Abgastrakt der 1 angeordneten Ammoniaksensors darstellt, und
3 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln des Stickoxidgehalts und/oder Ammoniakgehalts im Abgas des Abgastrakts der 1 zeigt.

Die in der vorliegenden Beschreibung genannten Differenzen werden vorzugsweise aus den von den jeweiligen Signalen abgeleiteten und daraus ermittelten Werten gebildet. Alternativ können die Differenzen direkt auch anhand der Signale gebildet werden.
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 den Pfeil 102 in den Abgastrakt 100. Der Abgastrakt 100 weist eine Oxidationskatalysatorvorrichtung 110, beispielsweise einen Dieseloxidationskatalysator, 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. Insbesondere können in der Oxidationskatalysatorvorrichtung 110 die im Abgas befindlichen Kohlenstoffverbindungen, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe und Kohlenstoffmonoxide, zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert bzw. umgesetzt bzw. konvertiert werden.
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 Stickoxidsensor, der den im Abgas befindlichen Stickoxidgehalt erfassen kann. Ein Stickoxidsensor ist, wie aus dem Stand der Technik bekannt, querempfindlich auf im Abgas befindliches Ammoniak. „Querempfindlich“ in diesem Kontext bedeutet, dass das Abgassignal des Abgassensors 130 einen Abgaswert anzeigt, der den Stickoxidgehalt und/oder Ammoniakgehalt im Abgas angibt, beispielsweise den Summengehalt an Stickoxid und Ammoniak. Zudem kann es sich bei dem Abgassensor 130 um einen Stickoxidsensor handeln, der zusätzlich eine auf dem Mischpotentialprinzip basierende Funktion der Ammoniakgehaltbestimmung aufweist, beispielsweise eine zusätzliche Mischpotentialelektrode zur Ammoniakgehaltsbestimmung.
Zusätzlich befindet sich stromabwärts der Katalysatorvorrichtung 120 ein Ammoniaksensor 135, der das Abgas hinsichtlich des Ammoniaks zu vermessen bzw. den Ammoniakgehalt im Abgas zu ermitteln. Die relative Position des Ammoniaksensors 135 zum Abgassensor 130 ist irrelevant, d.h. der Ammoniaksensor 135 kann (wie in der 1 gezeigt) stromabwärts des Abgassensors 130 angeordnet sein. Alternativ kann der Ammoniaksensor 135 auch stromaufwärts des Abgassensors 130 angeordnet sein. Insbesondere handelt es sich bei dem Ammoniaksensor 135 um einen aus dem Stand der Technik bekannten Ammoniaksensor, der auf dem Mischpotentialprinzip beruht. Ein solcher aus dem Stand der Technik bekannter Ammoniaksensor 135 ist querempfindlich auf Kohlenwasserstoffe und Kohlenstoffmonoxide und ist folglich nicht sehr genau.
Damit in der Katalysatorvorrichtung 120 die selektive katalytische Reduktion stattfinden kann, befindet sich stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung 120 und stromabwärts der Oxidationskatalysatorvorrichtung 110 eine Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 140, über die ein Reduktionsmittel, wie beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung, in das Abgas eingespritzt werden kann.
Optional kann stromabwärts der Katalysatorvorrichtung 120 eine weitere Katalysatorvorrichtung 150 vorgesehen sein, die ebenfalls eine selektive katalytische Reduktionsvorrichtung ist. Folglich befindet sich stromaufwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung 150 und stromabwärts des Abgassensors 130 eine weitere Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 160. Zusätzlich kann dann stromabwärts der weiteren Katalysatorvorrichtung 150 ein weiterer Abgassensor 170, wie beispielsweise ein weiterer Stickoxidsensor, angeordnet sein.
Der Abgastrakt 100 weist ferner eine Steuerungsvorrichtung 180 auf, die über geeignete Verbindungsleitungen mit den Abgassensoren 130, 160, dem Ammoniaksensor 135 und den Reduktionsmitteleinspritzvorrichtungen 140, 160 verbunden und zur Steuerung des Abgastrakts 100 ausgebildet ist.
Die 2 zeigt ein beispielhaftes Diagramm, das einen beispielhaften zeitlichen Verlauf 202 des Abgassignals des im Abgastrakt 100 der 1 angeordneten Abgassensors 130 und einen gleichzeitig aufgezeichneten, beispielhaften zeitlichen Verlauf 204 des Ammoniaksignals des Ammoniaksensors 135 darstellt. Auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen, wohingegen die Ordinate dem Abgassignal entspricht, das einen Abgaswert anzeigt, der den Stickoxidgehalt und/oder Ammoniakgehalt im Abgas angibt. Zudem zeigt die Ordinate das Ammoniaksignal des Ammoniaksensors 135 an, das einen Ammoniakwert anzeigt, der den Ammoniakgehalt im Abgas angibt. Die 2 und die darin gezeigten beispielhaften zeitlichen Verläufe 202, 204 des Abgassignals des Abgassensors 130 und des Ammoniaksignals werden im Folgenden unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 3 erläutert, die ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln des Stickoxidgehalts und/oder Ammoniakgehalts im Abgas des Abgastrakts 100 der 1 zeigt.
Das Verfahren der 3 startet beim Schritt 300 und gelangt dann zum Schritt 305, an dem überprüft wird, ob die Brennkraftmaschine gestartet worden ist. Das Verfahren verbleibt so lange beim Schritt 305, bis ein Start der Brennkraftmaschine ermittelt worden ist. In der 2 zeigt der Zeitpunkt t0 den Startzeitpunkt Brennkraftmaschine an.
Wurde beim Schritt 305 ein Start der Brennkraftmaschine ermittelt, gelangt das Verfahren zum Schritt 310, an dem das Abgassignal 202 des Abgassensors 130 vollständig dem Stickoxidgehalt zugeordnet wird. Insbesondere ist nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine die Katalysatorvorrichtung 120 noch nicht auf ihre Betriebstemperatur erwärmt, weshalb die Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 140 noch deaktiviert ist und somit noch kein Reduktionsmittel in das Abgas eingespritzt wird. Folglich kann der aus dem Abgassignal 202 ermittelte Abgaswert vollständig dem Stickoxidgehalt zugeordnet werden, da im Abgas stromabwärts der Katalysatorvorrichtung 120 noch kein Ammoniak vorhanden ist.
Nach dem Start der Brennkraftmaschine gelangt das Verfahren zum Schritt 315, an dem überprüft wird, ob die Katalysatorvorrichtung 120 ihre Betriebstemperatur erreicht hat. Wird beim Schritt 315 ermittelt, dass die Katalysatorvorrichtung 120 ihre Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat, gelangt das Verfahren zurück zum Schritt 310 und es wird weiterhin das Abgassignal 202 bzw. der daraus ermittelte Abgaswert vollständig dem Stickoxidgehalt zugeordnet, da weiterhin noch kein Ammoniak im Abgas der Brennkraftmaschine vorhanden ist.
Wird beim Schritt 315 ermittelt, dass die die Katalysatorvorrichtung 120 ihre Betriebstemperatur erreicht hat (siehe Zeitpunkt t1 der 2), gelangt das Verfahren zum Schritt 320, an dem die Steuerungsvorrichtung 180 dazu ausgebildet ist, die Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 140 derart zu steuern, dass eine zum Reduzieren der Stickoxide ausreichende Menge an Reduktionsmittel in das Abgas eingespritzt wird. Folglich kann nach dem Erreichen der Betriebstemperatur der Katalysatorvorrichtung 120 mit einer „normalen Dosierungssteuerung“ des Reduktionsmittels, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, begonnen werden.
Ab dem Zeitpunkt t1 sinkt, wie aus der 2 ersichtlich, das Abgassignal 202, da die Stickoxide durch das Einspritzen des Reduktionsmittels innerhalb der Katalysatorvorrichtung 120 umgewandelt und somit aus dem Abgas reduziert werden.
In einem darauffolgenden Schritt 325 wird überprüft, ob das Abgassignal 202 ein lokales Minimum erreicht hat. Insbesondere kann dies anhand der Steigung des zeitlichen Verlaufs 202 des Abgassignals ermittelt werden. Wird beim Schritt 325 ermittelt, dass das Abgassignal 202 noch kein lokales Minimum erreicht hat und folglich weiterhin sinkt, gelangt das Verfahren zurück zum Schritt 320, an dem mit der normalen Dosierungssteuerung des Reduktionsmittels fortgefahren wird.
Wird beim Schritt 325 ermittelt, dass das Abgassignal 202 ein lokales Minimum erreicht hat (siehe Zeitpunkt t2 in der 2), gelangt das Verfahren der 3 zum Schritt 330, an dem für die folgenden mittels dem Abgassensor 130 erfassten Abgaswerte eine erste Differenz zwischen dem aktuellen Abgaswert und dem zum Zeitpunkt t2 ermittelten lokalen Minimumwert des Abgaswerts ermittelt wird. Gleichzeitig wird beim Schritt 330 das Ammoniaksignal 204 derart analysiert, dass ebenfalls ab dem Zeitpunkt t2 eine zweite Differenz zwischen dem mittels dem Ammoniaksensor 135 ermittelten aktuellen Ammoniakwert und dem zum Zeitpunkt t2, d. h. zum Zeitpunkt, an dem ein lokaler Minimalwert des Abgaswerts ermittelt worden ist, ermittelten Ammoniakwert gebildet wird.
Bei einem darauffolgenden Schritt 335 wird ermittelt, ob die erste Differenz einen vorbestimmten ersten Schwellenwert C1, wie bspw. 40 ppm (abhängig vom Luftmassenstrom), überschreitet. Wird beim Schritt 335 ermittelt, dass die erste Differenz den vorbestimmten ersten Schwellenwert C1 überschreitet (siehe Zeitpunkt t3 in 2), gelangt das Verfahren zum Schritt 340, an dem überprüft wird, ob die zweite Differenz einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert C2, wie beispielsweise 20 ppm (abhängig vom Luftmassenstrom), überschreitet. Wird beim Schritt 340 ermittelt, dass gleichzeitig die zweite Differenz den vorbestimmten zweiten Schwellenwert C2 überschreitet (siehe Ammoniaksignal 204 zum Zeitpunkt t3 in 2), gelangt das Verfahren zum Schritt 350, an dem der Ammoniakgehalt durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts (ab dem Zeitpunkt t2) dem Ammoniakgehalt ermittelt wird. Insbesondere kann ab dem Zeitpunkt t2 dann ausgesagt werden, dass der vom Abgassensor 130 angezeigte Abgaswert vollständig dem Ammoniakgehalt entspricht und somit im Abgas Ammoniak vorliegt. Hierzu wird das Signal des Ammoniaksensors 135 qualitativ herangezogen, welcher dann ab dem Zeitpunkt t2 anzeigen kann, dass es sich um Ammoniak im Abgas handelt. Das Verfahren endet dann beim Schritt 370.
Wird jedoch beim Schritt 340 ermittelt, dass die zweite Differenz den vorbestimmten zweiten Schwellenwert nicht überschreitet, gelangt das Verfahren zum Schritt 360, an dem der Stickoxidgehalt durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts den Stickoxidgehalt ermittelt wird. Insbesondere kann dann ab dem Zeitpunkt t2 ausgesagt werden, dass der Abgaswert des Abgassensors 130 den Stickoxidgehalt im Abgas anzeigt und folglich Stickoxid im Abgas vorliegt. Da nämlich zu diesem Zeitpunkt der Ammoniaksensor 135 qualitativ nicht anzeigt, dass Ammoniak im Abgas vorliegt, kann ab dem diesem Zeitpunkt t2 ausgesagt werden, dass im Abgas kaum Ammoniak vorliegt und folglich der Abgaswert vom Abgassensor 130 den Stickoxidgehalt anzeigt. Daraufhin endet das Verfahren wieder beim Schritt 370.
Mit dem in der 3 dargestellten Verfahren kann folglich mittels des Ammoniaksensors 135 qualitativ überprüft werden, ob das vom Abgassensor 130 angezeigte Abgassignal, das den Stickoxidgehalt und/oder Ammoniakgehalt im Abgas anzeigen kann, indikativ für Ammoniak oder Stickoxid ist. Obwohl die Genauigkeit des Ammoniaksensors 135 geringer ist als die Genauigkeit des Abgassensors 130, kann die Genauigkeit des Ammoniaksensors 135 dazu ausreichend sein, eine Zuordnung und somit Separierung des Abgassignals in Stickoxidgehalt und/oder Ammoniakgehalt durchzuführen.
Erfindungsgemäß ist zusätzlich vorgesehen, eine Plausibilisierung des mittels des Verfahrens der 3 gemachten Zuordnung des Abgaswerts des Abgassensors 130 durchzuführen.
Hierzu wird das Abgassignal 202 des Abgassensors 130 weiterhin überwacht, insbesondere nach dem Durchschreiten eines lokalen Minimums, wie beispielsweise dem lokalen Minimum t4 in 2. Wenn nach der zuvor gemachten Zuordnung das Abgassignal 202 des Abgassensors 130 weiterhin ansteigt, so dass eine dritte Differenz, die aus dem aktuellen Abgaswert und dem Abgaswert zum Zeitpunkt (z. B. Zeitpunkt t5 in 2) der vorherigen Entscheidung gebildet wird, den vorbestimmten ersten Schwellenwert überschreitet, wird eine vierte Differenz aus dem aktuellen Ammoniakwert und dem Ammoniakgehalt zum Zeitpunkt der vorherigen Zuordnung bzw. Entscheidung (z. B. Zeitpunkt t5 in 2) gebildet.
Wenn die vierte Differenz den zweiten Schwellenwert überschreitet, kann ab dem Zeitpunkt t4 des ermittelten lokalen Minimumwerts des Abgassignals der dann erfasste Abgaswert dem Ammoniakgehalt zugeordnet werden. Wenn aber die vierte Differenz den vorbestimmten zweiten Schwellenwert nicht überschreitet, wird ab dem Zeitpunkt t4 der vom Abgassensor 130 ermittelte Abgaswert vollständig dem Stickoxidgehalt zugeordnet.
Ferner kann es vorteilhaft sein, das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich mit einer Überdosierungsstrategie zu plausibilisieren, damit die Zuordnung des Abgaswerts dem Stickoxidgehalt und/oder Ammoniakgehalt mit noch höherer Sicherheit erfolgen kann. Hierzu kann ein Einspritzen einer erhöhten Menge an Reduktionsmittel in das Abgas mittels der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 140, ein Ermitteln des Stickoxidgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Stickoxidgehalt, wenn sich der Abgaswert während dem Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel verringert, und/oder ein Ermitteln des Ammoniakgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt, wenn sich der Abgaswert während dem Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel erhöht oder zunächst sinkt und sich im Anschluss vor Beendigung der Einspritzung der erhöhten Menge an Reduktionsmittel erhöht.
Somit kann anhand des Verhaltens des Abgassignals des Abgassensors 130 während dem Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel festgestellt werden, ob im Abgas der Brennkraftmaschine stromabwärts der Katalysatorvorrichtung 120 Stickoxid oder Ammoniak vorliegt und folglich eine Trennung dieser beiden Abgasbestandteile erfolgen.
Eine erhöhte Menge an Reduktionsmittel kann dadurch gekennzeichnet sein, dass die Menge an eingespritztem Reduktionsmittel, das als wässrige Harnstofflösung eingespritzt wird, bei dem zusätzlichen Verfahren größer ist als die betriebsübliche Menge an eingespritztem Reduktionsmittel zum Reduzieren der Stickoxide in der Katalysatorvorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion. Beispielsweise wird während des zusätzlichen Verfahrens eine Menge an Reduktionsmittel derart eingespritzt, dass ungefähr die 8-fache Ammoniakmenge relativ zur Stickoxid-Rohemissionsmenge entsteht.
In einer speziellen Ausgestaltung weist das zusätzliche Verfahren ferner ein Ermitteln eines lokalen Minimums des Abgaswerts basierend auf dem Abgassignal auf. Insbesondere erfolgt das Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel in das Abgas mittels der Reduktionsmittelvorrichtung 140 erst dann, wenn ein lokales Minimum des Abgaswerts ermittelt worden ist, insbesondere nachdem ein lokales Minimum des Abgaswerts ermittelt worden ist.
Vorzugsweise erfolgt das Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel in das Abgas mittels der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 140 dann, wenn der Abgaswert nach dem Ermitteln des lokalen Minimums um einen vorbestimmten Schwellenwert ansteigt. Das heißt, dass nach dem Durchschreiten des lokalen Minimums eine Differenz zwischen dem lokalen Minimalwert und dem danach ermittelten Abgaswert gebildet wird und das Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel erfolgt, wenn diese Differenz einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
Das Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel für eine kurze Zeitdauer ist notwendig, um sicherzustellen, dass nach dem Erreichen eines lokalen Minimums vom Abgaswert der Wechsel von Stickoxid zu Ammoniak oder umgekehrt tatsächlich stattgefunden hat oder nicht.
Vorzugsweise handelt es sich bei der erhöhten Menge an Reduktionsmittel um eine Menge, die ungefähr der 8-fachen Menge von Ammoniak relativ zur Menge an Stickoxid-Rohemission entspricht.
Ferner kann es bevorzugt sein, dass das Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel in das Abgas mittels der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung solange erfolgt, bis ein vorbestimmter Einspritzzeitwert erreicht ist oder ein Differenz-Abgaswert bezogen auf den Abgaswert zu Beginn des Einspritzens der erhöhten Menge an Reduktionsmittel einen vorbestimmten Maximalschwellenwert überschreitet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem vorbestimmten Einspritzzeitwert um ungefähr 5 Sekunden. Der vorbestimmte Maximalschwellenwert beträgt ungefähr 20 ppm und gibt die maximale Differenzmenge an Ammoniak an, die stromabwärts der Katalysatorvorrichtung 120 mit katalytischer Reduktion während des Einspritzens der erhöhten Menge an Reduktionsmittel ausgestoßen werden darf. Wenn beispielsweise nach kürzester Zeit des Einspritzens der erhöhten Menge an Reduktionsmittel festgestellt wird, dass der vorbestimmte Maximalschwellenwert überschritten wird, kann davon ausgegangen werden, dass es sich aufgrund des signifikanten Anstiegs um Ammoniak im Abgas handelt und vorzeitig die erhöhte Reduktionsmitteleinspritzung gestoppt wird, so dass nicht eine überhöhte Menge an Ammoniak ausgestoßen wird.

Claims

Verfahren zum Ermitteln des Ammoniakgehalts und/oder Stickoxidgehalts im Abgas eines Abgastrakts (100) einer Brennkraftmaschine, wobei der Abgastrakt (100) eine Katalysatorvorrichtung (120) mit selektiver katalytischer Reduktion, eine Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung (140), die zum Einspritzen eines Reduktionsmittels in das Abgas stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung (120) ausgebildet ist, einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung (120) angeordneten Abgassensor (130), der dazu ausgebildet ist, ein Abgassignal zu erzeugen, das einen Abgaswert anzeigt, der den Ammoniakgehalt und/oder Stickoxidgehalt im Abgas anzeigt, und einen stromabwärts der Katalysatorvorrichtung (120) angeordneten Ammoniaksensor (135) aufweist, der dazu ausgebildet ist, ein Ammoniaksignal zu erzeugen, das den Ammoniakgehalt im Abgas anzeigt, wobei das Verfahren aufweist: - Ermitteln eines lokalen Minimumwerts des aus dem Abgassignal des Abgassensors (130) ermittelten Abgaswerts, - Ermitteln einer ersten Differenz zwischen dem aktuellen Abgaswert und dem ermittelten lokalen Minimumwert des Abgaswerts, - Ermitteln des Ammoniakgehalts aus dem Ammoniaksignal des Ammoniaksensors zum Zeitpunkt des Ermittelns des lokalen Minimumwerts des Abgaswerts, - Ermitteln einer zweiten Differenz aus dem aus dem Ammoniaksignal des Ammoniaksensors ermittelten aktuellen Ammoniakgehalt und dem zum Zeitpunkt des Ermittelns des lokalen Minimumwerts des Abgaswerts ermittelten Ammoniakgehalt, und - Ermitteln des Ammoniakgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt, wenn die erste Differenz größer ist als ein vorbestimmter erster Schwellenwert und die zweite Differenz größer ist als ein vorbestimmter zweiter Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit: - Ermitteln des Stickoxidgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Stickoxidgehalt, wenn die erste Differenz größer ist als der erste Schwellenwert und die zweite Differenz kleiner oder gleich ist als der zweiter Schwellenwert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des Minimums des Abgaswerts aufweist: - Ermitteln eines lokalen Tiefpunkts im zeitlichen Verlauf des Abgaswerts und/oder - Ermitteln eines Nullwerts der zeitlichen Ableitung des zeitlichen Verlaufs des Abgaswerts, und/oder Ermitteln eines ersten Abgaswerts an einem ersten Zeitpunkt, Ermitteln eines zweiten Abgaswerts der kleiner ist als der erste Abgaswert, an einem zweiten Zeitpunkt, der zeitlich auf den ersten Zeitpunkt folgt, und Ermitteln eines dritten Abgaswerts, der größer ist als der zweite Abgaswert, an einem dritten Zeitpunkt, der zeitlich auf den zweiten Zeitpunkt folgt, wobei der zweite Abgaswert dann als Minimum ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit: - Plausibilisieren der zuvor gemachten Zuordnung des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt, wobei das Plausibilisieren aufweist: - Ermitteln, dass der aus dem Abgassignal des Abgassensors (130) ermittelte Abgaswert nach dem Ermitteln des Minimums des Abgaswerts im Wesentlichen ansteigt, - Ermitteln, dass eine dritte Differenz, die aus dem aktuellen Abgaswert und dem Abgaswert zum Zeitpunkt der vorherigen Zuordnung gebildet wird, größer ist als der erste Schwellenwert, - Ermitteln einer vierten Differenz aus dem aktuellen Ammoniakgehalt und dem Ammoniakgehalt zum Zeitpunkt der vorherigen Zuordnung, und - Ermitteln des Ammoniakgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt, wenn die vierte Differenz größer ist als der zweite Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit: - Ermitteln des Stickoxidgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Stickoxidgehalt, wenn die vierte Differenz kleiner oder gleich ist als der zweite Schwellenwert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit: - Einspritzen einer erhöhten Menge an Reduktionsmittel in das Abgas mittels der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung, - Ermitteln des Stickoxidgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Stickoxidgehalt, wenn sich der Abgaswert während dem Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel verringert, und/oder - Ermitteln des Ammoniakgehalts durch vollständiges Zuordnen des Abgaswerts dem Ammoniakgehalt, wenn sich der Abgaswert während dem Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel erhöht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Einspritzen der erhöhten Menge an Reduktionsmittel in das Abgas mittels der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung erfolgt, wenn ein Minimum des Abgaswerts ermittelt worden ist.
Abgastrakt (100) für eine Brennkraftmaschine, mit: - einer Katalysatorvorrichtung (120) mit selektiver katalytischer Reduktion, - einer stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung (120) angeordneten Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung (140), die zum Einspritzen eines Reduktionsmittels in das Abgas stromaufwärts der Katalysatorvorrichtung (120) ausgebildet ist, - einem stromabwärts der Katalysatorvorrichtung (120) angeordneten Abgassensor (130), der dazu ausgebildet ist, ein Abgassignal zu erzeugen, das einen Abgaswert anzeigt, der den Ammoniakgehalt und/oder Stickoxidgehalt im Abgas angibt, - einem stromabwärts der Katalysatorvorrichtung (120) angeordneten Ammoniaksensor (135), der dazu ausgebildet ist, ein Ammoniaksignal zu erzeugen, das den Ammoniakgehalt im Abgas angibt, und - einer Steuerungsvorrichtung (190), die dazu ausgebildet ist, den Stickoxidgehalt und/oder Ammoniakgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine an der Position des Abgassensors (130) durch Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu ermitteln.
Abgastrakt (100) nach Anspruch 8, 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.
Dieselbrennkraftmaschine mit einem Abgastrakt (100) nach einem der Ansprüche 8 und 9.