DE102022109444A1 - Diagnostic device for an exhaust aftertreatment system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Diagnosevorrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem, umfassend ein erstes und ein zweites SCR System, zum Diagnostizieren des ersten und/oder des zweiten SCR Systems.Die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung (1) für ein Abgasnachbehandlungssystem (4), umfassend ein erstes (14) und ein zweites (15) SCR System, ist ausgebildet und eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen:- Erfassen eines Zustands des Abgasnachbehandlungssystems (1),- Anpassen eines Dosierungsfaktors des ersten (14) und/oder des zweiten (15) SCR Systems, wenn das Erfassen einen Defekt des ersten (14) und/oder des zweiten (15) SCR Systems indiziert,- Überprüfen einer Konvertierungsrate des ersten (14) und/oder des zweiten (15) SCR Katalysators und- Diagnostizieren des ersten (14) und/oder des zweiten (15) SCR Systems basierend auf dem Überprüfen.The invention relates to a diagnostic device for an exhaust aftertreatment system, comprising a first and a second SCR system for diagnosing the first and/or the second SCR system.The diagnostic device (1) according to the invention for an exhaust aftertreatment system (4), comprising a first (14) and a second (15) SCR system is designed and set up to carry out the following steps: - detecting a state of the exhaust gas aftertreatment system (1), - adjusting a dosing factor of the first (14) and/or the second (15) SCR system if the Detecting a defect in the first (14) and/or the second (15) SCR system indicates checking a conversion rate of the first (14) and/or the second (15) SCR catalytic converter and diagnosing the first (14) and/or of the second (15) SCR system based on the review.

Description

Die Erfindung betrifft eine Diagnosevorrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem, umfassend ein erstes und ein zweites SCR System, zum Diagnostizieren des ersten und/oder des zweiten SCR Systems.The invention relates to a diagnostic device for an exhaust aftertreatment system, comprising a first and a second SCR system for diagnosing the first and/or the second SCR system.

Aus der DE102017124080A1 ist ein Verfahren zur Regelung eines Abgasnachbehandlungssystems eines Verbrennungsmotors bekannt, wobei jeweils ein Beladungszustand einer ersten SCR Komponente und einer stromabwärts der ersten SCR Komponente angeordneten zweiten SCR Komponente bestimmt wird und der Beladungszustand der zweiten SCR Komponente mit einem Dosiersystem zum Dosieren eines Reduktionsmittels geregelt wird.From the DE102017124080A1 a method for controlling an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine is known, with a loading state of a first SCR component and a second SCR component arranged downstream of the first SCR component being determined in each case, and the loading state of the second SCR component being regulated with a dosing system for dosing a reducing agent.

Die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem, umfassend ein erstes und ein zweites SCR System, ist ausgebildet und eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen:

  • - Erfassen eines Zustands des Abgasnachbehandlungssystems,
  • - Anpassen eines Dosierungsfaktors des ersten und/oder des zweiten SCR Systems, wenn das Erfassen einen Defekt des ersten und/oder des zweiten SCR Systems indiziert,
  • - Überprüfen einer Konvertierungsrate des ersten und/oder des zweiten SCR Katalysators und
  • - Diagnostizieren des ersten und/oder des zweiten SCR Systems basierend auf dem Überprüfen.
The diagnostic device according to the invention for an exhaust aftertreatment system, comprising a first and a second SCR system, is designed and set up to carry out the following steps:
  • - detecting a state of the exhaust aftertreatment system,
  • - adjusting a dosing factor of the first and/or the second SCR system if the detection indicates a defect in the first and/or the second SCR system,
  • - checking a conversion rate of the first and/or the second SCR catalyst and
  • - Diagnosing the first and/or the second SCR system based on the checking.

Dadurch, dass die Diagnosevorrichtung ausgebildet und eingerichtet ist, einen Dosierungsfaktor des ersten und/oder des zweiten SCR Systems anzupassen und basierend auf einem Überprüfen der Konvertierungsrate des ersten und/oder des zweiten SCR Systems das erste und/oder das zweite SCR System zu diagnostizieren, ermöglicht die Erfindung, dass die Diagnosevorrichtung ein defektes SCR System identifizieren kann.Because the diagnostic device is designed and set up to adjust a dosage factor of the first and/or the second SCR system and to diagnose the first and/or the second SCR system based on checking the conversion rate of the first and/or the second SCR system, the invention enables the diagnostic device to identify a defective SCR system.

Als SCR System wird ein SCR Katalysator mit einem stromauf angeordneten Injektor zum Zuführen eines Reduktionsmittels verstanden. Bevorzugt umfasst das SCR System zwischen Injektor und SCR Katalysator einen Mischer, um eine Homogenisierung von Reduktionsmittel und Abgas zu verbessern.An SCR system is understood to mean an SCR catalytic converter with an injector arranged upstream for supplying a reducing agent. The SCR system preferably includes a mixer between the injector and the SCR catalytic converter in order to improve the homogenization of the reducing agent and the exhaust gas.

Das Erfassen des Zustands des Abgasnachbehandlungssystems kann auf einem Messen und/oder einem Modellieren basieren. Beispielsweise können gemessene NOx- und/oder NH3-Emissionen als Indikator für ein defektes SCR System verwendet werden.Capturing the condition of the exhaust aftertreatment system may be based on measurement and/or modeling. For example, measured NOx and/or NH3 emissions can be used as an indicator for a defective SCR system.

Das Anpassen eines Dosierungsfaktors bedeutet, dass der Anteil an einer gesamten zugeführten Reduktionsmittelmasse geändert wird. Bevorzugt werden die Dosierungsfaktoren des ersten und des zweiten SCR Systems beide angepasst.Adjusting a dosing factor means that the proportion of a total reductant mass supplied is changed. Preferably, the dosing factors of the first and second SCR systems are both adjusted.

Besonders bevorzugt wird der Dosierungsfaktor des SCR Systems, für das ein Defekt indiziert ist, verringert, und der Dosierungsfaktor des SCR Systems, für das kein Defekt indiziert ist, erhöht. Das hat den Vorteil, dass ein negativer Einfluss auf eine NOx-Emission vermieden oder zumindest reduziert werden kann, da das basierend auf dem Indizieren funktionale SCR System verstärkt zum Umsetzen der NOx Emissionen im Abgas eingesetzt wird.More preferably, the dosing factor of the SCR system for which a defect is indicated is reduced and the dosing factor of the SCR system for which no defect is indicated is increased. This has the advantage that a negative influence on NOx emissions can be avoided or at least reduced, since the SCR system, which is functional based on the indication, is increasingly used to convert the NOx emissions in the exhaust gas.

Das Überprüfen einer Konvertierungsrate des ersten und/oder des zweiten SCR Katalysators kann anhand eines Modells und/oder anhand von Messdaten erfolgen. Bevorzugt überprüft die Diagnosevorrichtung eine Gesamtkonvertierungsrate des ersten und des zweiten SCR Systems. Besonders bevorzugt ermittelt die Diagnosevorrichtung die Gesamtkonvertierungsrate anhand eines ersten NOx Sensors stromauf des ersten SCR Systems und eines zweiten NOx Sensors stromab des zweiten SCR Systems, wobei das erste SCR System stromauf des zweiten SCR Systems angeordnet ist. Dadurch, dass die Gesamtkonvertierungsrate überprüft wird, kann ein weiterer NOx Sensor zwischen dem ersten und dem zweiten SCR System eingespart werden.A conversion rate of the first and/or the second SCR catalytic converter can be checked using a model and/or using measurement data. Preferably, the diagnostic device checks an overall conversion rate of the first and second SCR systems. The diagnostic device particularly preferably determines the overall conversion rate using a first NOx sensor upstream of the first SCR system and a second NOx sensor downstream of the second SCR system, the first SCR system being arranged upstream of the second SCR system. By checking the overall conversion rate, another NOx sensor can be saved between the first and the second SCR system.

Alternativ kann statt des ersten und/oder zweiten NOx Sensors auch eine modellierte NOx Emission verwendet werden. Auch kann die Diagnosevorrichtung ein Modell umfassen, um eine NOx Emission zwischen dem ersten und dem zweiten SCR System zu modellieren, und so ein Überprüfen einer Konvertierungsrate des ersten und/oder des zweiten SCR Systems ermöglichen ohne einen weiteren NOx Sensor zwischen dem ersten und dem zweiten SCR System zu benötigen.Alternatively, a modeled NOx emission can also be used instead of the first and/or second NOx sensor. Also, the diagnostic device may include a model to model a NOx emission between the first and the second SCR system, thus enabling a conversion rate of the first and/or the second SCR system to be checked without another NOx sensor between the first and the second needing an SCR system.

Das Diagnostizieren erfolgt anhand des Überprüfens einer Änderung der Konvertierungsrate. Bevorzugt diagnostiziert die Diagnosevorrichtung das erste und das zweite SCR System anhand der Gesamtkonvertierungsrate. Steigt eine Gesamtkonvertierungsrate an, diagnostiziert die Diagnosevorrichtung das SCR System als defekt, für das ein Dosierungsfaktor reduziert wurde. Sinkt eine Gesamtkonvertierungsrate oder bleibt gleich, diagnostiziert die Diagnosevorrichtung, dass beide SCR Systeme funktional sind.Diagnosing is done by checking for a change in conversion rate. Preferably, the diagnostic device diagnoses the first and the second SCR system based on the overall conversion rate. If an overall conversion rate increases, the diagnostic device diagnoses as defective the SCR system for which a dosage factor has been reduced. If an overall conversion rate decreases or remains the same, the diagnostic device diagnoses that both SCR systems are functional.

Besonders bevorzugt diagnostiziert die Diagnosevorrichtung das SCR System nur als defekt, wenn die Änderung der Gesamtkonvertierungsrate einen Schwellenwert übersteigt. Durch die Verwendung des Schwellenwerts kann eine Fehldiagnose vermieden oder zumindest die Wahrscheinlichkeit einer Fehldiagnose reduziert werden.More preferably, the diagnostic device only diagnoses the SCR system as defective if the change in the overall conversion rate exceeds a threshold value. By using the threshold value, a misdiagnosis can be avoided or at least the probability of a misdiagnosis can be reduced.

Alternativ kann die Diagnosevorrichtung die Diagnose basierend auf einer Konvertierungsrate des ersten und/oder des zweiten SCR Systems durchführen. Dadurch kann eine Genauigkeit erhöht werden, allerdings steigt auch der Aufwand, da entweder mehr Sensoren oder komplexere Modelle erforderlich sind.Alternatively, the diagnostic device can perform the diagnosis based on a conversion rate of the first and/or the second SCR system. As a result, accuracy can be increased, but the effort also increases, since either more sensors or more complex models are required.

Gegenüber Diagnosevorrichtungen, die ein SCR System diagnostizieren, indem der SCR Katalysator zunächst von Reduktionsmittel geleert und dann mit Reduktionsmittel überdosiert wird, hat die Erfindung zum einen den Vorteil, dass die Konvertierungsrate des SCR Katalysators weniger stark absinkt, und sie damit insbesondere unter Realfahrtszenarien Emissionsvorgaben besser erfüllen kann. Zum anderen kann sie zukünftig erwartete gesetzliche Vorgaben besser erfüllen, die aktive Diagnosen, die eine Effizienz einer Abgasnachbehandlung negativ beeinflussen, nicht erlauben.Compared to diagnostic devices that diagnose an SCR system by first emptying the SCR catalytic converter of reducing agent and then overdosing it with reducing agent, the invention has the advantage on the one hand that the conversion rate of the SCR catalytic converter drops less sharply, and it is therefore better in terms of emissions specifications, especially under real driving scenarios can fulfill. On the other hand, it can better meet the legal requirements expected in the future, which do not allow active diagnoses that negatively affect the efficiency of exhaust gas aftertreatment.

Vorzugsweise ist die Diagnosevorrichtung ausgebildet und eingerichtet, beim Anpassen eines Dosierungsfaktors eine Abgasemission zu berücksichtigen.The diagnostic device is preferably designed and set up to take exhaust gas emissions into account when adapting a metering factor.

Dadurch, dass die Diagnosevorrichtung beim Anpassen eine Abgasemission berücksichtigt, ermöglicht die Erfindung das Einhalten von Emissionszielen auch während des Durchführens der Schritte.Because the diagnostic device takes exhaust gas emissions into account during the adjustment, the invention makes it possible to comply with emission targets even while the steps are being carried out.

Bevorzugt berücksichtigt die Diagnosevorrichtung beim Anpassen eine NOx Emission stromab des Abgasnachbehandlungssystems, so dass eine vorgegebene NOx Emission beim Durchführen der Schritte erfüllt werden kann. Besonders bevorzugt berücksichtigt die Diagnosevorrichtung zusätzlich eine NH3 Emission, so dass beim Durchführen der Schritte ein Ammoniakschlupf vermieden oder zumindest reduziert werden kann.When making the adjustment, the diagnostic device preferably takes into account NOx emissions downstream of the exhaust gas aftertreatment system, so that a specified NOx emission can be met when carrying out the steps. The diagnostic device particularly preferably also takes NH3 emissions into account, so that ammonia slip can be avoided or at least reduced when the steps are carried out.

Vorzugsweise ist die Diagnosevorrichtung ausgebildet und eingerichtet, die Schritte bei einer On-Board-Diagnose durchzuführen. Hierfür ist die Diagnosevorrichtung als ein Fahrzeugsteuergerät oder Bestandteil eines Fahrzeugsteuergeräts ausgeführt und ausgebildet, die Schritte in Echtzeit auszuführen.The diagnostic device is preferably designed and set up to carry out the steps in an on-board diagnosis. For this purpose, the diagnostic device is designed as a vehicle control unit or part of a vehicle control unit and is designed to carry out the steps in real time.

Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The dependent claims describe further advantageous embodiments of the invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Abgasnachbehandlungssystem und einer Diagnosevorrichtung.
Preferred exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the following figures. while showing
  • 1 an embodiment of a drive train of a vehicle with an exhaust aftertreatment system and a diagnostic device.

1 zeigt einen Antriebsstrang 16 für ein Fahrzeug. Der Antriebsstrang 16 umfasst eine Ansaugstrecke 8, einen Verbrennungsmotor 17, eine Abgasstrecke 3 sowie eine erste 9 und eine zweite 10 Abgasrückführstrecke. Dabei ist die Ansaugstrecke 8 stromauf des Verbrennungsmotors 17 angeordnet. Die Abgasstrecke 3 ist stromab des Verbrennungsmotors 17 angeordnet und umfasst ein Abgasreinigungssystem 4. 1 shows a power train 16 for a vehicle. The drive train 16 comprises an intake section 8, an internal combustion engine 17, an exhaust gas section 3 and a first 9 and a second 10 exhaust gas recirculation section. In this case, the intake section 8 is arranged upstream of the internal combustion engine 17 . The exhaust line 3 is arranged downstream of the internal combustion engine 17 and includes an exhaust gas purification system 4.

Der Verbrennungsmotor 17 ist als aufgeladener, direkteinspritzender Dieselmotor mit vier Zylindern 18 ausgeführt. Dazu umfasst der Verbrennungsmotor 17 einen Abgasturbolader 11. Der Abgasturbolader 11 umfasst einen in der Ansaugstrecke 8 angeordneten Verdichter 12 und eine in der Abgasstrecke 3 angeordnete Turbine 5. Die Turbine 5 und der Verdichter 12 sind miteinander gekoppelt, so dass die durch die Turbine 5 vom Abgas aufgenommene Energie vom Verdichter 12 genutzt werden kann, um das Frischgas auf ein erhöhtes Druckniveau zu verdichten.The internal combustion engine 17 is designed as a supercharged, direct-injection diesel engine with four cylinders 18 . For this purpose, the internal combustion engine 17 includes an exhaust gas turbocharger 11. The exhaust gas turbocharger 11 includes a compressor 12 arranged in the intake section 8 and a turbine 5 arranged in the exhaust section 3. The turbine 5 and the compressor 12 are coupled to one another, so that the turbine 5 from the Exhaust energy absorbed can be used by the compressor 12 to compress the fresh gas to an increased pressure level.

Das Abgasreinigungssystem 4 umfasst einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 13, einen Dieselpartikelfilter (DPF) 14 und einen SCR Katalysator 15. Der DOC 13 ist ausgebildet, Emissionen von Kohlenstoffmonoxid (CO), unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und Stickstoffmonoxid (NO) zu oxidieren.The emission control system 4 includes a diesel oxidation catalyst (DOC) 13, a diesel particulate filter (DPF) 14 and an SCR catalyst 15. The DOC 13 is designed to oxidize emissions of carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbons (HC) and nitrogen monoxide (NO).

Der DPF 14 ist stromab des DOC 13 angeordnet und als SDPF, also mit einer SCR Beschichtung, ausgeführt. Er ist ausgebildet, Rußemissionen zu absorbieren und Stickoxidemissionen (NOx) unter Nutzung eines Reduktionsmittels zu reduzieren. Das Reduktionsmittel ist eine Harnstofflösung, die mit einem ersten Injektor 21 stromauf des SDPF 14 in das Abgasreinigungssystem 4 eingebracht wird. Zur besseren Homogenisierung von Harnstofflösung und Abgas ist zwischen dem ersten Injektor 21 und dem SDPF 14 ein erster Mischer 22 angeordnet.The DPF 14 is arranged downstream of the DOC 13 and is designed as an SDPF, ie with an SCR coating. It is designed to absorb soot emissions and reduce nitrogen oxide (NOx) emissions using a reductant. The reducing agent is a urea solution, which is introduced into the exhaust gas cleaning system 4 with a first injector 21 upstream of the SDPF 14 . A first mixer 22 is arranged between the first injector 21 and the SDPF 14 for better homogenization of the urea solution and exhaust gas.

Der SCR Katalysator 15 ist stromab des SDPF 14 angeordnet und reduziert Stickoxidemissionen (NOx) unter Nutzung eines Reduktionsmittels. Das Reduktionsmittel wird stromauf des SCR Katalysators 15 durch einen zweiten Injektor 23 in die Abgasstrecke 3 eingebracht. Zur besseren Homogenisierung von Harnstofflösung und Abgas ist zwischen dem zweiten Injektor 23 und dem SCR Katalysator 15 ein zweiter Mischer 24 angeordnet.The SCR catalyst 15 is arranged downstream of the SDPF 14 and reduces emissions of nitrogen oxides (NOx) using a reducing agent. The reducing agent is introduced into the exhaust line 3 upstream of the SCR catalytic converter 15 by a second injector 23 . A second mixer 24 is arranged between the second injector 23 and the SCR catalytic converter 15 for better homogenization of the urea solution and exhaust gas.

Zum Erfassen von NOx Emissionen und Ammoniakemissionen (NH3) ist ein erster NOx Sensor 25 stromauf des Abgasnachbehandlungssystems 4 angeordnet und ein zweiter NOx Sensor 26 stromab des Abgasnachbehandlungssystems 4. Der zweite NOx Sensor 26 ist ausgebildet, auch NH3 Emissionen erfassen zu können.A first NOx sensor 25 is arranged upstream of the exhaust gas aftertreatment system 4 and a second NOx sensor 26 is arranged downstream of the exhaust gas aftertreatment system 4 to detect NOx emissions and ammonia emissions (NH3). The second NOx sensor 26 is designed to also be able to detect NH3 emissions.

Die erste Abgasrückführstrecke 9 ist stromauf des Abgasreinigungssystems 4 angeordnet und ausgebildet, Abgas stromauf der Turbine 5 des Abgasturboladers 11 aus der Abgasstrecke 3 abzuführen und der Ansaugstrecke 8 stromab des Verdichters 12 des Abgasturboladers 11 zuzuführen. Die zweite Abgasrückführstrecke 10 ist ausgebildet, Abgas stromab des DPF 14 aus der Abgasstrecke 3 abzuführen und stromauf des Verdichters 12 des Abgasturboladers 11 der Ansaugstrecke 8 zuzuführen. Mit der ersten 9 und der zweiten 10 Abgasrückführstrecke können für den Betrieb des Verbrennungsmotors 17 bevorzugte Abgasrückführungsraten bereitgestellt und ein möglichst effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors 17 erreicht werden.The first exhaust gas recirculation path 9 is arranged upstream of the exhaust gas cleaning system 4 and is designed to discharge exhaust gas from the exhaust gas path 3 upstream of the turbine 5 of the exhaust gas turbocharger 11 and to feed it to the intake path 8 downstream of the compressor 12 of the exhaust gas turbocharger 11 . The second exhaust gas recirculation path 10 is designed to discharge exhaust gas from the exhaust path 3 downstream of the DPF 14 and to feed it to the intake path 8 upstream of the compressor 12 of the exhaust gas turbocharger 11 . With the first 9 and the second 10 exhaust gas recirculation path, preferred exhaust gas recirculation rates can be provided for the operation of the internal combustion engine 17 and the most efficient possible operation of the internal combustion engine 17 can be achieved.

Der Antriebsstrang 16 umfasst eine Diagnosevorrichtung 1. Die Diagnosevorrichtung 1 ist ausgebildet und eingerichtet, ein Diagnoseprogramm auszuführen. Das Diagnoseprogramm umfasst Befehle, die folgenden Schritte bei einer On-Board-Diagnose des Abgasnachbehandlungssystems 4 durchzuführen:

  • - Erfassen eines Zustands des Abgasnachbehandlungssystems 4,
  • - Anpassen eines Dosierungsfaktors des SDPF 14 und des SCR Katalysators 15, wenn das Erfassen einen Defekt des SDPF 14 oder des SCR Katalysators 15 indiziert,
  • - Überprüfen einer Gesamtkonvertierungsrate des SDPF 14 und des SCR Katalysators 15 und
  • - Diagnostizieren des SDPF 14 oder des SCR Katalysators 15 basierend auf dem Überprüfen.
The drive train 16 includes a diagnostic device 1. The diagnostic device 1 is designed and set up to run a diagnostic program. The diagnostic program includes commands to perform the following steps in an on-board diagnosis of the exhaust aftertreatment system 4:
  • - detecting a state of the exhaust aftertreatment system 4,
  • - adjusting a dosing factor of the SDPF 14 and the SCR catalyst 15 if the detection indicates a failure of the SDPF 14 or the SCR catalyst 15,
  • - checking a total conversion rate of the SDPF 14 and the SCR catalyst 15 and
  • - Diagnosing SDPF 14 or SCR Catalyst 15 based on checking.

Zunächst erfasst das Diagnoseprogramm einen Zustand des Abgasnachbehandlungssystems. Hier wird als Zustand eine Information verstanden, die einen Defekt des SDPF 14 und/oder des SCR Katalysators 15 indiziert.First, the diagnostic program records a condition of the exhaust aftertreatment system. Here, a piece of information that indicates a defect in the SDPF 14 and/or the SCR catalytic converter 15 is understood as a state.

Wenn der erfasste Zustand einen Defekt des SDPF 14 oder des SCR Katalysators indiziert, passt das Diagnoseprogramm die Dosierungsfaktoren des SDPF 14 und des SCR Katalysators 15 an.If the sensed condition indicates a failure of the SDPF 14 or the SCR catalyst, the diagnostic program adjusts the SDPF 14 and SCR catalyst 15 dosing factors.

Dabei umfasst das Diagnoseprogramm Befehle, den Dosierungsfaktor des SCR Katalysators 15 zu erhöhen und den Dosierungsfaktor des SDPF 14 zu verringern, wenn das Erfassen einen Defekt des SDPF 14 indiziert. Dadurch wird mehr Harnstofflösung vor dem SCR Katalysator 15 eingebracht, wodurch dessen Konvertierungsrate erhöht wird.Here, the diagnostic program includes instructions to increase the dosing factor of the SCR catalyst 15 and decrease the dosing factor of the SDPF 14 when the detection indicates a failure of the SDPF 14 . As a result, more urea solution is introduced in front of the SCR catalytic converter 15, as a result of which its conversion rate is increased.

Das Diagnoseprogramm überprüft nach dem Anpassen die Gesamtkonvertierungsrate des SDPF 14 und des SCR Katalysators 15. Hierzu erfasst es Messwerte des ersten 25 und des zweiten 26 NOx Sensors. Anhand eines Vergleichens der Messwerte kann das Diagnoseprogramm die Gesamtkonvertierungsrate des SDPF 14 und des SCR Katalysators 15 ermitteln.After the adjustment, the diagnostic program checks the total conversion rate of the SDPF 14 and the SCR catalytic converter 15. To do this, it collects measured values from the first 25 and the second 26 NOx sensors. By comparing the measurements, the diagnostic program can determine the overall conversion rate of the SDPF 14 and the SCR catalyst 15 .

Wenn der SCR Katalysator 15 korrekt funktioniert und der SDPF 14, wie indiziert, einen Defekt aufweist, erkennt das Diagnoseprogramm beim Überprüfen der Gesamtkonvertierungsrate des SDPF 14 und des SCR Katalysators 15 einen Anstieg der Gesamtkonvertierungsrate. Wenn der Anstieg größer als ein Schwellenwert ist, stellt das Diagnoseprogramm einen Defekt des SDPF 14 fest.If the SCR catalyst 15 is functioning properly and the SDPF 14 is defective as indicated, the diagnostic program will, upon checking the overall conversion rate of the SDPF 14 and the SCR catalyst 15, see an increase in the overall conversion rate. If the increase is greater than a threshold, the diagnostic program determines that the SDPF 14 is defective.

Das Diagnoseprogramm umfasst Befehle, den Dosierungsfaktor des SCR Katalysators 15 zu verringern und den Dosierungsfaktor des SDPF 14 zu erhöhen, wenn das Erfassen einen Defekt des SCR Katalysators 15 indiziert. Dadurch wird mehr Harnstofflösung vor dem SDPF 14 eingebracht, wodurch dessen Konvertierungsrate erhöht wird. Das Diagnoseprogramm überprüft nach dem Anpassen der Dosierungsfaktoren die Gesamtkonvertierungsrate und diagnostiziert einen Defekt des SCR Katalysators 15, wenn es beim Überprüfen einen Anstieg der Gesamtkonvertierungsrate ermittelt und der Anstieg größer als der Schwellenwert ist.The diagnostic routine includes instructions to decrease the SCR catalyst 15 dosing factor and increase the SDPF 14 dosing factor when the detection indicates an SCR catalyst 15 failure. This introduces more urea solution ahead of the SDPF 14, increasing its conversion rate. After adjusting the dosing factors, the diagnostic program checks the overall conversion rate and diagnoses a fault in the SCR catalytic converter 15 if it checks for an increase in the overall conversion rate and the increase is greater than the threshold value.

Das Diagnoseprogramm umfasst Befehle, beim Anpassen der Dosierungsfaktoren NOx und NH3 Emissionen stromab des Abgasnachbehandlungssystems 4 zu berücksichtigen. Hierzu sind in einem für das Diagnoseprogramm abrufbaren Kennfeld Dosierungsfaktoren hinterlegt, mit denen, abhängig von einem Betriebszustand des Antriebsstrangs 16 maximale Emissionswerte eingehalten werden können. Zusätzlich erfasst das Diagnoseprogramm Messwerte des zweiten NOx Sensors 26 für NOx und NH3 Emissionen, so dass es die Dosierungsfaktoren weiter adaptieren kann, wenn die Messwerte erhöht sind.The diagnostic program includes instructions to consider emissions downstream of the exhaust aftertreatment system 4 when adjusting the dosing factors NOx and NH3. For this purpose, dosing factors are stored in a map that can be called up for the diagnostic program, with which maximum emission values can be maintained, depending on an operating state of the drive train 16 . In addition, the diagnostic program takes readings from the second NOx sensor 26 for NOx and NH3 emissions so that it can further adapt the dosing factors if the readings are increased.

In alternativen Ausführungsbeispielen umfasst das Diagnoseprogramm Befehle, das Indizieren eines Defekts des SDPF 14 und/oder des SCR Katalysators 15 selbst durchzuführen. Hierfür erfasst es Sensordaten wie NOx- und/oder NH3-Emissionen und vergleicht diese mit Erwartungswerten, die in einem Kennfeld hinterlegt oder mit einem Modell ermittelt werden. Anhand des Vergleichs indiziert das Diagnoseprogramm einen Defekt oder eine Funktionalität des SDPF 14 und/oder des SCR Katalysators 15.In alternative embodiments, the diagnostic program includes instructions to perform the indication of a failure of the SDPF 14 and/or the SCR catalyst 15 itself. To do this, it records sensor data such as NOx and/or NH3 emissions and compares them with expected values that are stored in a map or determined using a model. Based on the comparison, the diagnostic program indicates a defect or a Functionality of the SDPF 14 and/or the SCR catalyst 15.

In weiteren, alternativen Ausführungsbeispielen führt das Diagnoseprogramm das Überprüfen anhand von Konvertierungsraten des SDPF 14 und des SCR Katalysators 15 durch. Hierzu ermittelt es anhand eines Modells oder eines weiteren NOx Sensors eine NOx Emission zwischen dem SDPF 14 und dem SCR Katalysator 15. Da das Überprüfen anhand der Konvertierungsraten des SDPF 14 und des SCR Katalysators 15 einen erhöhten Aufwand durch eine zusätzlich Komponente und/oder ein zusätzliches Modell bedeutet, ist dies insbesondere dann sinnvoll, wenn entweder eine sehr hohe Genauigkeit der Diagnose erforderlich ist oder die zusätzliche Komponente und/oder das zusätzliche Modell bereits vorhanden sind.In further alternative embodiments, the diagnostic program performs the checking based on SDPF 14 and SCR catalyst 15 conversion rates. To do this, it uses a model or another NOx sensor to determine NOx emissions between the SDPF 14 and the SCR catalytic converter 15. Since checking using the conversion rates of the SDPF 14 and the SCR catalytic converter 15 requires an additional component and/or an additional Model means, this makes sense in particular when either a very high accuracy of the diagnosis is required or the additional component and/or the additional model are already present.

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Claims (5)

Diagnosevorrichtung (1) für ein Abgasnachbehandlungssystem (4), umfassend ein erstes (14) und ein zweites (15) SCR System, wobei die Diagnosevorrichtung (1) ausgebildet und eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen: - Erfassen eines Zustands des Abgasnachbehandlungssystems (1), - Anpassen eines Dosierungsfaktors des ersten (14) und/oder des zweiten (15) SCR Systems, wenn das Erfassen einen Defekt des ersten (14) und/oder des zweiten (15) SCR Systems indiziert, - Überprüfen einer Konvertierungsrate des ersten (14) und/oder des zweiten (15) SCR Katalysators und - Diagnostizieren des ersten (14) und/oder des zweiten (15) SCR Systems basierend auf dem Überprüfen.Diagnostic device (1) for an exhaust gas aftertreatment system (4), comprising a first (14) and a second (15) SCR system, wherein the diagnostic device (1) is designed and set up to carry out the following steps: - detecting a state of the exhaust aftertreatment system (1), - adjusting a dosing factor of the first (14) and/or the second (15) SCR system if the detection indicates a defect in the first (14) and/or the second (15) SCR system, - checking a conversion rate of the first (14) and/or the second (15) SCR catalyst and - Diagnosing the first (14) and/or the second (15) SCR system based on the checking. Diagnosevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Diagnosevorrichtung (1) ausgebildet und eingerichtet ist, - Beim Anpassen den Dosierungsfaktor des zweiten SCR Systems (15) zu erhöhen und den Dosierungsfaktor des ersten SCR Systems (14) zu verringern, wenn das Erfassen einen Defekt des ersten SCR Systems (14) indiziert und - beim Diagnostizieren ein defektes erstes SCR System (14) zu diagnostizieren, wenn das Überprüfen eine durch das Anpassen erhöhte Gesamtkonvertierungsrate des ersten (14) und des zweiten (15) SCR Systems ergibt.Diagnostic device (1) after claim 1 , wherein the diagnostic device (1) is designed and set up, - to increase the dosing factor of the second SCR system (15) during the adjustment and to reduce the dosing factor of the first SCR system (14) if the detection of a defect in the first SCR system (14 ) indicated and - to diagnose a defective first SCR system (14) when diagnosing, if the checking results in an increased overall conversion rate of the first (14) and the second (15) SCR system due to the adjustment. Diagnosevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Diagnosevorrichtung (1) ausgebildet und eingerichtet ist, - Beim Anpassen den Dosierungsfaktor des ersten SCR Systems (14) zu erhöhen und den Dosierungsfaktor des zweiten SCR Systems (15) zu verringern, wenn das Erfassen einen Defekt des zweiten SCR Systems (15) indiziert und - beim Diagnostizieren ein defektes zweites SCR System (15) zu diagnostizieren, wenn das Überprüfen eine durch das Anpassen erhöhte Gesamtkonvertierungsrate des ersten (14) und des zweiten (15) SCR Systems ergibt.Diagnostic device (1) after claim 1 , wherein the diagnostic device (1) is designed and set up, - to increase the dosing factor of the first SCR system (14) during the adjustment and to reduce the dosing factor of the second SCR system (15) if the detection of a defect in the second SCR system (15 ) indicated and - to diagnose a defective second SCR system (15) when diagnosing, if the checking results in an increased overall conversion rate of the first (14) and the second (15) SCR system due to the adjustment. Diagnosevorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Diagnosevorrichtung (1) ausgebildet und eingerichtet ist, beim Anpassen eines Dosierungsfaktors eine Abgasemission zu berücksichtigen.Diagnostic device (1) according to one of the preceding claims, wherein the diagnostic device (1) is designed and set up to take exhaust gas emissions into account when adapting a metering factor. Diagnosevorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Diagnosevorrichtung (1) ausgebildet und eingerichtet ist, die Schritte bei einer On-Board-Diagnose durchzuführen.Diagnostic device (1) according to one of the preceding claims, wherein the diagnostic device (1) is designed and set up to carry out the steps in an on-board diagnosis.
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