DE112015003296T5

DE112015003296T5 - System und Verfahren zum Diagnostizieren eines Sensors eines Abgases nach einem Behandlungssystem

Info

Publication number: DE112015003296T5
Application number: DE112015003296.7T
Authority: DE
Inventors: Mikael Lundström; Magnus Fröberg
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2017-04-20
Also published as: SE1450975A1; WO2016028217A1; SE538625C2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Diagnostizieren eines NOx-Sensors (222), der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator (270) umfasst, in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor (231) umfasst, das die Schritte umfasst: – kontinuierliches Ermitteln eines NOx-Spiegels (NOx2) mit dem NOx-Sensor (222), – Durchführen zumindest einer Aktion, um den Umwandlungsgrad der SCR-Katalysatoranordnung in Bezug auf NOx zu erhöhen und/oder den NOx-Spiegel (NOx2) dem SCR-Katalysator (270) nachgeschaltet zu verringern, so dass eine Offset-Angabe für den NOx-Sensor (222) ermittelt wird, wobei die Offset-Angabe als NOx-Spiegel-Mindestwert behandelt wird, der das Ergebnis von durchgeführten Aktionen ist, wobei zumindest eine Aktion aus zumindest einer der Aktionen besteht: – Steuern (s410) des Betriebs des Verbrennungsmotors (231), um den NOx-Spiegel (NOx1) in Abgasen zu verringern; – Steuern (s420) des abgaserzeugenden Systems, um die Temperatur des SCR-Katalysators (Tmeas, Tmod) zu erhöhen; – Erhöhen (s430) der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SC-Katalysatoranordnung; und – Verringern (s440) eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode (P) für einen Computer (200; 210) umfasst, um ein Verfahren gemäß der Erfindung umzusetzen. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein System in einem Abgasbehandlungssystem und auf ein Kraftfahrzeug (100), das mit dem System ausgestattet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Sensors in einem Abgasbehandlungssystem. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors in einem Abgasbehandlungssystem. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode für einen Computer umfasst, um ein Verfahren gemäß der Erfindung umzusetzen. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein System zum Diagnostizieren eines Sensors in einem Abgasbehandlungssystem und auf ein Kraftfahrzeug, das mit dem System ausgestattet ist.
HINTERGRUND
Abgasbehandlungssysteme in Kraftfahrzeugen umfassen derzeit eine Reihe unterschiedlicher Komponenten. Beispielsweise kann ein Abgasbehandlungssystem eine DOC-Einheit (Dieseloxidationskatalysator) umfassen, der in einem Kanal angeordnet ist, der einem Verbrennungsmotor im Fahrzeug nachgeschaltet ist. Andere Komponenten, die dem Motor nachgeschaltet angeordnet sein können, sind eine DPF-Einheit (Dieselpartikelfilter) und ein SCR-Katalysator (selektive katalytische Reduktion).
Aus diversen Gründen ist es wünschenswert, in der Lage zu sein, einzelne Komponenten in einem Abgasbehandlungssystem von Kraftfahrzeugen wie z. B. LKWs und Bussen zu diagnostizieren. Die Diagnose von Komponenten in Abgasbehandlungssystemen von Kraftfahrzeugen kann z. B. wünschenswert sein, um in der Lage zu sein, die vorherrschende Leistung und/oder Funktion der unterschiedlichen Komponenten zu ermitteln. Die Diagnose einzelner Komponenten in Abgasbehandlungssystemen kann in gewissen Ländern Gesetzen, Verordnungen oder Richtlinien unterliegen, die Fahrzeughersteller natürlich erfüllen müssen, allein schon wegen der Umweit und aus Wettbewerbsgründen.
Die Diagnose von SCR-Systemen kann heutzutage problematisch sein, da es nicht möglich ist, eine beeinträchtigte Leistung eines NO_x-Sensors zuverlässig aufzuzeigen. Wird z. B. ein NO_x-Sensor fälschlicherweise als fehlerhaft ermittelt, so ist dies mit hohen Kosten für unnötige Wartungs- oder Ersatzarbeiten am NO_x-Sensor verbunden.
Ein problematischer Aspekt der Diagnose ist, dass der NO_x-Sensor gegenüber Ammoniak, NH₃, kreuzempfindlich ist, wodurch eine Methode zum Ermitteln eines Offset-Fehlers darin besteht, die Zufuhr von Reduktionsmittel zum SCR-System abzuschalten und auf einen Zustand des sogenannten Schleppens des Motors zu warten und eine NO_x-Messung durchzuführen, wenn kein NO_x-Gas erzeugt wird. Dieses Verfahren ist durch Einführung des sogenannten Eco-Roll-Hybridantriebs und diverser Verfahrensweisen zum Drosseln des Luftstroms im Abgas nach dem Behandlungssystem schwierig durchzuführen.
Die US20120255277 stellt einen Überblick über die Diagnose eines NO_x-Sensors bereit, wobei die Treibstoffzufuhr zu einem Motor gedrosselt wird.
Die US20120303206 zeigt ein Verfahren zum Diagnostizieren eines oder mehrerer NO_x-Sensoren, die einem SCT-Katalysator vorgeschaltet oder nachgeschaltet angeordnet sind. Die Diagnose wird mit einer Schätzung der kleinsten Quadrate durchgeführt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß besteht der Bedarf an einer zuverlässigen und benutzerfreundlichen Diagnose eines NO_x-Sensors in einem Abgasbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs.
Es besteht der Bedarf an einer effizienten und zuverlässigen leistungsbezogenen Diagnose eines NO_x-Sensors in einem Abgasbehandlungssystem.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines neuen und vorteilhaften Verfahrens zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors in einem Abgasbehandlungssystem.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines neuen und vorteilhaften Systems zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors in einem Abgasbehandlungssystem und eines neuen und vorteilhaften Computerprogramms zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors in einem Abgasbehandlungssystem.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines alternativen Verfahrens zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors in einem Abgasbehandlungssystem, eines alternativen Systems zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensor in einem Abgasbehandlungssystem und eines alternativen Computerprogramms zum Steuern der Diagnose eines NO_x-Sensors in einem Abgasbehandlungssystem.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Verfahrens zu einem Abgasbehandlungssystem, eines Systems zu einem Abgasbehandlungssystem und eines Computerprogramms zum Erzielen einer zuverlässigen Diagnose eines NO_x-Sensors in einem Kraftfahrzeug.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines zuverlässigen Verfahrens zum Ermitteln eines Offset-Werts für einen NO_x-Sensor für eine adaptierte Steuerung eines Abgasbehandlungssystems.
Manche der Aufgaben werden mit einem Verfahren zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem gemäß Anspruch 1 erzielt. Andere Aufgaben werden mit einem System zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem gemäß Anspruch 5 erzielt. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors bereitgestellt, der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator umfasst, in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor umfasst. Das Verfahren kann die Schritte umfassen:

– kontinuierliches Ermitteln eines NO_x-Spiegels mit dem NO_x-Sensor;
– Durchführen zumindest einer Aktion, um den Umwandlungsgrad der SCR-Katalysatoranordnung in Bezug auf NO_x zu erhöhen und/oder den NO_x-Gehalt dem SCR-Katalysator nachgeschaltet zu verringern, so dass eine Offset-Angabe für den NO_x-Sensor ermittelt wird, wobei die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert behandelt wird, der das Ergebnis von durchgeführten Aktionen ist, wobei die zumindest eine Aktion aus zumindest einer der Aktionen besteht:
– Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors, um den NO_x-Spiegel in den Abgasen zu verringern;
– Steuern des abgaserzeugenden Systems, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen;
– Erhöhen der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung; und
– Verringern eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung.

Das Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors, um den NO_x-Spiegel in den Abgasen zu verringern, kann das Erhöhen eines EGR-Spiegels oder das Steuern von Einspritzwinkeln bei der Treibstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor umfassen. Hier kann die Steuerung auf zuverlässige und automatische Weise erfolgen.
Das Steuern des abgaserzeugenden Systems, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen, kann vorteilhafterweise genau und zuverlässig gesteuert werden.
Die Erhöhung der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung kann vorteilhafterweise äußerst genau unter Verwendung einer Dosiervorrichtung erfolgen, wobei die Dosiervorrichtung eine bestehende Vorrichtung im Abgasbehandlungssystem ist. Damit wird ein kosteneffizientes Verfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.
Die Verringerung des Massenstroms in den Abgasen zur SCR-Katalysatoranordnung kann auf kontrollierte Weise über eine Steuervorrichtung im Abgasbehandlungssystem erfolgen. Damit wird eine automatische Ausführungsform der Aktion erzielt, die vorteilhafterweise ein zuverlässiges und kosteneffizientes Verfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitstellt.
Durch Ermitteln der Offset-Angabe kann eine Basis zur Verwendung in Steueralgorithmen diverser Funktionen im Abgasbehandlungssystem bereitgestellt werden, z. B. die Funktionsdosis von Reduktionsmittel. Die Offset-Angabe kann vorteilhafterweise zum Korrigieren der erkannten NO_x-Spiegel der SCR-Katalysatoranordnung nachgeschaltet verwendet werden. Dies kann vorteilhafterweise zu niedrigeren Emissionen aus dem Verbrennungsmotor führen, und damit wird vorteilhafterweise ein umweltfreundlicherer Betrieb des Verbrennungsmotors mit dem zugehörigen Abgasbehandlungssystem vorteilhafterweise bereitgestellt.
Das Verfahren kann den Schritt umfassen:

– Durchführen von zumindest zwei der Aktionen sequentiell oder zumindest teilweise gleichzeitig.

Damit wird ein vielseitiges und flexibles Verfahren zum Diagnostizieren des NO_x-Sensors erzielt. Je nach Betriebsstatus des Abgasreinigungssystems können eine oder mehrere der Maßnahmen nach Bedarf aktiviert und fortgesetzt werden, solange dies als für die Verringerung des NO_x-Spiegels in den Abgasen der SCR-Katalysatoranordnung nachgeschaltet relevant angesehen wird. Die Anwendung der zumindest einen Aktion kann kontinuierlich bewertet und auf geeignete Weise gesteuert werden.
Das Verfahren kann den Schritt umfassen:

– Ermitteln, ob der NO_x-Spiegel während eines vordefinierten Zeitraums der Abgasreinigung nicht unter einen vordefinierten Schwellenwert zum NO_x-Spiegel fällt, als einleitende Diagnose für den NO_x-Sensor, worauf die Diagnose unter Verwendung zumindest einer der Aktionen fortgesetzt wird. Damit kann eine Vordiagnose vorteilhafterweise bereitgestellt werden. Die Produkte können auf effektive, einfache und zuverlässige Weise eine Vorabangabe dazu bereitstellen, ob der NO_x-Sensor wahrscheinlich fehlerhaft ist oder zumindest einen wesentlichen Offset-Fehler aufweist. Das Verfahren kann den Schritt umfassen:
– Durchführen der zumindest einen Aktion in Form von inkrementellen Änderungen mit darauffolgenden Überprüfungen des Ergebnisses in Bezug auf den NO_x-Spiegel nach jeder inkrementellen Änderung. Damit kann das Ermitteln der Offset-Angabe vorteilhafterweise in einem relativ kurzen Zeitraum nach Einleitung der zumindest einen Aktion erfolgen. Damit wird ein kosteneffizientes und zuverlässiges Verfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Erhöhen der Temperatur des SCR-Katalysators in einer Reihe von Schritten von z. B. 10 Grad Celsius erfolgen, wobei eine Überprüfung des Ergebnisses nach einer jeden solchen Erhöhung durchgeführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Reduktionsmittelzufuhr intermittierend in einer Reihe von sequentiellen Schritten erhöht werden, wobei jeder Schritt eine geeignete Erhöhung der Reduktionsmittelzufuhr pro Zeiteinheit umfasst, wobei eine Überprüfung des Ergebnisses nach einer jeden solchen Erhöhung durchgeführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verringern des Massenstroms der Abgase in einer Reihe von sequentiellen Schritten durchgeführt werden, wobei eine Überprüfung des Ergebnisses nach einer jeden solchen Verringerung durchgeführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors bereitgestellt, der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator umfasst, in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor umfasst, das die Schritte umfasst:

– kontinuierliches Ermitteln eines NO_x-Spiegels mit dem NO_x-Sensor;
– Durchführen zumindest einer Aktion, um den Umwandlungsgrad der SCR-Katalysatoranordnung in Bezug auf NO_x zu erhöhen und/oder den NO_x-Spiegel dem SCR-Katalysator nachgeschaltet zu verringern, so dass eine Offset-Angabe für den NO_x-Sensor ermittelt wird, wobei die Offset-Angabe als niedrigster NO_x-Spiegel-Wert verwendet wird, der das Ergebnis von durchgeführten Aktionen ist;
– Diagnostizieren des NO_x-Sensors mithilfe der ermittelten Offset-Angabe für den NO_x-Sensor, wobei die zumindest eine Aktion aus zumindest einer der Aktionen besteht:
– Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors durch Erhöhen des EGR-Spiegels im Verbrennungsmotor und/oder durch Steuern von Einspritzwinkeln in Bezug auf die Treibstoffzufuhr im Verbrennungsmotor, um den NO_x-Spiegel in den Abgasen zu verringern;
– Steuern des abgaserzeugenden Systems, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen;
– Erhöhen der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung; und
– Verringern eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors bereitgestellt, der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator umfasst, in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor umfasst, das umfasst:

– Elemente, die so ausgelegt sind, dass sie einen NO_x-Spiegel mit dem NO_x-Sensor kontinuierlich ermitteln;
– Elemente, die so ausgelegt sind, dass sie zumindest eine Aktion durchführen, um den Umwandlungsgrad der SCR-Katalysatoranordnung in Bezug auf NO_x zu erhöhen und/oder den NO_x-Spiegel dem SCR-Katalysator nachgeschaltet zu verringern;
– Elemente, die so ausgelegt sind, dass sie eine Offset-Angabe für den NO_x-Sensor ermitteln und die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert verwenden, der das Ergebnis von durchgeführten Aktionen ist, wobei die zumindest eine Aktion aus zumindest einer der Aktionen besteht:
– Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors, um den NO_x-Spiegel in den Abgasen zu verringern;
– Steuern des abgaserzeugenden Systems, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen;
– Erhöhen der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung; und
– Verringern eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung.

Das System kann umfassen:

– Elemente, die so ausgelegt sind, dass sie zumindest zwei der Aktionen sequentiell oder zumindest teilweise gleichzeitig durchführen.

Das System kann umfassen:

– Elemente, die so ausgelegt sind, dass sie als Erstdiagnose für den NO_x-Sensor ermitteln, ob de NO_x-Spiegel während eines vordefinierten Zeitraums der Abgasreinigung nicht unter einen vordefinierten Schwellenwert zum NO_x-Spiegel fällt, und die Diagnose unter Durchführung zumindest einer der Aktionen fortsetzen.

Das System kann umfassen:

– Elemente, die so ausgelegt sind, dass sie zumindest eine Aktion in Form von inkrementellen Änderungen mit darauffolgenden Überprüfungen des Ergebnisses in Bezug auf den NO_x-Spiegel nach jeder inkrementellen Änderung durchführen.

Gemäß einer Ausführungsform wird ein System zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors bereitgestellt, der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator umfasst, in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor umfasst, das umfasst:

– Elemente, die so ausgelegt sind, dass sie einen NO_x-Spiegel mit dem NO_x-Sensor kontinuierlich ermitteln;
– Elemente, die so ausgelegt sind, dass sie zumindest eine Aktion durchführen, um den Umwandlungsgrad der SCR-Katalysatoranordnung in Bezug auf NO_x zu erhöhen und/oder den NO_x-Spiegel dem SCR-Katalysator nachgeschaltet zu verringern;
– Elemente, die so ausgelegt sind, dass sie eine Offset-Angabe für den NO_x-Sensor ermitteln und die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert behandeln, der das Ergebnis von durchgeführten Aktionen ist, und den NO_x-Sensor über die ermittelte Offset-Angabe für den NO_x-Sensor diagnostizieren, wobei die zumindest eine Aktion aus einer der folgenden Maßnahmen besteht:
– Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors durch Erhöhen des EGR-Spiegels im Verbrennungsmotor und/oder durch Steuern von Einspritzwinkeln in Bezug auf die Treibstoffzufuhr im Verbrennungsmotor, um den NO_x-Spiegel in den Abgasen zu verringern;
– Steuern des abgaserzeugenden Systems, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen;
– Erhöhen der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung; und
– Verringern eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das eine Vorrichtung in einem Abgasbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8 umfasst. Das Kraftfahrzeug kann ein LKW, ein Bus oder ein Auto sein.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogramm in einem Abgasbehandlungssystem bereitgestellt, wobei das Computerprogramm einen Programmcode umfasst, der eine elektronische Steuervorrichtung oder einen Computer, die bzw. der mit der elektronischen Steuervorrichtung verbunden ist, dazu veranlasst, die Schritte nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogramm in einem Abgasbehandlungssystem bereitgestellt, wobei das Computerprogramm einen Programmcode umfasst, der eine elektronische Steuervorrichtung oder einen Computer, die bzw. der mit der elektronischen Steuervorrichtung verbunden ist, dazu veranlasst, die Schritte nach einem der Patentansprüche 1 bis 4 durchzuführen, wenn der Programmcode in der Steuervorrichtung oder dem Computer ausgeführt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogramm in einem Abgasbehandlungssystem bereitgestellt, wobei das Computerprogramm einen auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode umfasst, der eine elektronische Steuervorrichtung oder einen Computer, die bzw. der mit der elektronischen Steuervorrichtung verbunden ist, dazu veranlasst, die Schritte nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogramm in einem Abgasbehandlungssystem bereitgestellt, wobei der Computerprogramm einen auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeicherten Programmcode umfasst, der eine elektronische Steuervorrichtung oder einen Computer, die bzw. der mit der elektronischen Steuervorrichtung verbunden ist, dazu veranlasst, die Schritte nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen, wenn der Programmcode in der Steuervorrichtung oder dem Computer ausgeführt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt, das einen in einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode umfasst, bereitgestellt, um die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen, wobei das Computerprogramm in einer elektronischen Steuervorrichtung oder einem Computer ausgeführt wird, die bzw. der mit der elektronischen Steuervorrichtung verbunden ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt, das einen in einem computerlesbaren Medium nicht-flüchtig gespeicherten Programmcode umfasst, bereitgestellt, um die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen, wenn der Programmcode in einer elektronischen Steuervorrichtung oder einem Computer ausgeführt wird, die bzw. der mit der elektronischen Steuervorrichtung verbunden ist.
Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann aus den nachstehenden Details und durch Ausübung der Erfindung ersichtlich. Auch wenn die Erfindung nachstehend beschrieben ist, sei verstanden, dass die Erfindung nicht auf die spezifisch beschriebenen Details beschränkt ist. Der Fachmann, der Zugang zu den Lehren hierin hat, wird weitere Anwendungen, Modifikationen und Integrationen in andere Bereiche erkennen, die in den Umfang der Erfindung fallen.
ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um die vorliegende Erfindung und ihre weiteren Aufgaben und Vorteile umfassender verstehen zu können, wird nun Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung genommen, die in Zusammenschau mit den beiliegenden Zeichnungen zu lesen ist, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf identische Teile in den diversen Figuren beziehen, und in denen:
1 schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
2a schematisch ein Teilsystem des in 1 gezeigten Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
2b schematisch ein Teilsystem des in 1 gezeigten Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
3 schematisch ein Schaubild gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
4a schematisch einen Ablaufplan eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
4b schematisch einen Ablaufplan eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der ausführlicher veranschaulicht;
5 schematisch einen Computer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
In Bezug auf 1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 100 gezeigt. Das beispielhaft veranschaulichte Fahrzeug 100 besteht aus einem Zugfahrzeug 110 und einem Anhänger 112, z. B. einem Drehgestell. Das Fahrzeug 100 kann ein Schwerlastkraftwagen wie z. B. ein LKW oder ein Bus sein. Das Fahrzeug 100 kann alternativ ein Auto sein.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Verbindung” auf eine Kommunikationsverbindung, die eine physische Leitung, wie z. B. eine optoelektronische Kommunikationsleitung, oder eine nicht-physische Leitung, wie z. B. eine drahtlose Verbindung, sein kann, z. B. eine Funk- oder Mikrowellenverbindung.
Der Ausdruck „reduzierendes Mittel” oder „Reduktionsmittel”, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Substanz, die verwendet wird, um mit gewissen Emissionen in einem SCR-System zu reagieren. Die Ausdrücke „Reduktionsmittel” und „reduzierendes Mittel” werden hierin synonym verwendet. Diese Emissionen können z. B. ein NO_x-Gas sein. Das Reduktionsmittel ist gemäß einer Ausführungsform auch als AdBlue bekannt. Offensichtlich können andere Typen von Reduktionsmitteln verwendet werden. Hierin wird AbBlue als Beispiel für ein Reduktionsmittel bereitgestellt, der Fachmann wird jedoch erkennen, dass das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße SCR-System gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit anderen Typen von Reduktionsmittel realisiert werden können.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung für eine Anwendung in einem geeigneten Abgasbehandlungssystem eignet, das einen SCR-Katalysator umfasst, und somit nicht auf ein Abgasbehandlungssystem, das ein SCR-System umfasst, in einem Kraftfahrzeug beschränkt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System eignen sich gut für andere Plattformen als landbasierte Kraftfahrzeuge, und die ein Abgasbehandlungssystem umfassen, wie z. B. ein Wasserfahrzeug. Das Wasserfahrzeug kann eines beliebigen geeigneten Typs sein, wie z. B. Motorboote, Schiffe, Fähren oder Seefahrzeuge.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das System gemäß der Erfindung für ein Abgasbehandlungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung sind z. B. auch für Systeme geeignet, die Schlepper, Kipplaster, Maschinenanlagen, Industriemotoren und/oder motorbetriebene Industrieroboter umfassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System in einem Abgasbehandlungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung sind auch für unterschiede Typen von Kraftwerken geeignet, z. B. Stromkraftwerke, die einen dieselbetriebenen elektrischen Generator umfassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System in einem Abgasbehandlungssystem sind gut für ein beliebiges geeignetes Motorsystem geeignet, das einen Motor und ein SCR-System umfasst, z. B. in einer Lokomotive oder einer anderen Plattform.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System in einem Abgasbehandlungssystem sind gut für ein System geeignet, das einen NO_x-Generator umfasst, z. B. einen Dieselmotor, dessen Abgase gereinigt werden müssen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System in einem Abgasbehandlungssystem sind gut für ein System geeignet, das einen NO_x-Generator, z. B. einen Dieselmotor, und einen SCR-Katalysator umfasst.
Der Ausdruck „Rohr”, wie hierin verwendet, bedeutet einen Kanal zum Aufnehmen und Transportieren eines Fluids wie z. B. eines Reduktionsmittels in flüssiger Form. Das Rohr kann ein Rohr mit einer beliebigen Abmessung sein. Das Rohr kann aus einem geeigneten Material wie z. B. Kunststoff, Gummi oder Metall bestehen.
Der Ausdruck „Diagnose”, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Diagnose, die nicht primär als Fehlerdiagnose behandelt wird. Der Ausdruck „Diagnose” bezieht sich auf eine Diagnose eines NO_x-Sensors, wobei eine Offset-Angabe ermittelt wird. Die Offset-Angabe kann aus einem kleinen Wert wie z. B. 0 oder nahe 0 bestehen. Die ermittelte Offset-Angabe kann in dem Grad akzeptabel sein, dass der NO_x-Sensor nicht als fehlerhaft angesehen wird und somit nicht ersetzt werden muss, sogar, wenn ein relativ großer Offset-Wert als mit dem NO_x-Sensor assoziiert ermittelt wird. Vorteilhafterweise kann die ermittelte mit dem NO_x-Sensor assoziierte Offset-Angabe verwendet werden, um gemessene NO_x-Spiegel zu korrigieren, wobei die korrigierten gemessenen NO_x-Spiegel als Basis für die Steuerung einer Reihe relevanter Funktioen/Komponenten/Aggregate/Systeme im Fahrzeug verwendet werden können, wie z. B. eines Motors und/oder eines Abgasbehandlungssystems, die damit verbunden sind. In dieser Hinsicht kann eine adaptierte Steuerung der relevanten Funktionen/Komponenten/Aggregate/Systeme vorteilhafterweise erzielt werden.
2a zeigt ein System 299 im Fahrzeug 100. Das System 299 kann im Schlepper 110 angeordnet sein. Das System 299 kann einen Teil eines SCR-Systems bilden, das im Abgasbehandlungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ist, wobei das Abgasbehandlungssystem unter Bezugnahme auf 2b ausführlicher beschrieben ist.
Das System 299 umfasst gemäß diesem Beispiel einen Behälter 205, der so ausgestaltet ist, dass er ein Reduktionsmittel aufnimmt. Ein erstes Rohr 271 ist so ausgestaltet, dass es das Reduktionsmittel vom Behälter 205 zu einer Pumpe 230 führt. Die Pumpe 230 ist so ausgestaltet, dass sie das Reduktionsmittel über das erste Rohr 271 aus dem Behälter 205 pumpt und das Reduktionsmittel über ein zweites Rohr 272 zu einer Dosiervorrichtung 250 hinzufügt. Die Pumpe 230 ist so ausgestaltet, dass sie das Reduktionsmittel im zweiten Rohr 272 druckbeaufschlagt.
Die Dosiervorrichtung 250 ist so ausgestaltet, dass sie das Reduktionsmittel zu einem Abgasbehandlungssystem (siehe 2b) im Fahrzeug 100 hinzufügt. Genauer gesagt ist die Dosiervorrichtung 250 so ausgestaltet, dass sie eine geeignete Menge an Reduktionsmittel in kontrollierter Weise zu einem Abgasbehandlungssystem im Fahrzeug 100 hinzufügt. Gemäß dieser Ausführungsform ist ein SCR-Katalysator (nicht gezeigt) einer Position, an der das Reduktionsmittel hinzugefügt wird, nachgeschaltet angeordnet. Die Menge an Reduktionsmittel, die zum Abgassystem hinzugefügt wird, soll im SCR-Katalysator verwendet werden, um die Höhe ungewünschter Emissionen zu verringern.
Ein drittes Rohr 273 ist zwischen der Dosiervorrichtung 250 und dem Behälter 205 angeordnet. Das dritte Rohr 273 ist so ausgestaltet, dass es eine gewisse Menge des Reduktionsmittels, das zur Dosiervorrichtung 250 geführt wurde, zurück zum Behälter 205 führt.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist für eine Kommunikation mit der Pumpe 230 über eine Verbindung 292 ausgestaltet. Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie den Betrieb der Pumpe 230 steuert, um z. B. den Strom von Reduktionsmittel innerhalb des Teilsystems 299 zu steuern.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist für eine Kommunikation mit der Dosiervorrichtung 250 über eine Verbindung L250 ausgestaltet. Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie den Betrieb der Dosiervorrichtung 250 steuert, um z. B. die Zufuhr von Reduktionsmittel zum Abgasbehandlungssystem des Fahrzeugs 100 zu steuern. Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie das Zirkulieren des Reduktionsmittels über die Pumpe 230 aktiviert, wenn dies als geeignet angesehen wird. Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie die Zufuhr des Reduktionsmittels aktiviert, wenn dies als geeignet angesehen wird.
Eine zweite Steuervorrichtung 210 ist für eine Kommunikation mit der ersten Steuervorrichtung 200 über eine Verbindung L210 ausgestaltet. Die zweite Steuervorrichtung 210 kann lösbar mit der ersten Steuervorrichtung 200 verbunden sein. Die zweite Steuervorrichtung 210 kann eine Steuereinheit sein, die in Bezug auf das Fahrzeug 100 extern ist. Die zweite Steuervorrichtung 210 kann so ausgestaltet sein, dass sie die Verfahrensschritte gemäß der Erfindung durchführt. Die zweite Steuervorrichtung 210 kann verwendet werden, um einen Programmcode zur ersten Steuervorrichtung 200 zu übertragen, insbesondere einen Programmcode zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung. Alternativ kann die zweite Steuervorrichtung 210 für eine Kommunikation mit der ersten Steuervorrichtung 200 über ein internes Netzwerk im Fahrzeug ausgestaltet sein. Die zweite Steuervorrichtung 210 kann so ausgestaltet sein, dass sie im Wesentlichen ähnliche Funktionen wie die erste Steuervorrichtung 200 durchführt.
2b veranschaulicht schematisch ein System 289 des in 1 gezeigten Fahrzeugs 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das System 289 bildet einen Teil eines Abgasbehandlungssystems im Fahrzeug 100. Das System 299, das unter Bezugnahme auf 2a beschrieben wird, kann auch einen Teil des Abgasbehandlungssystems bilden.
Damit wird ein Verbrennungsmotor 231 bereitgestellt, der in Betrieb einen Abgasstrom verursacht, der über einen ersten Kanal 235 zu einer DOC-Vorrichtung 260 geführt wird. Ein zweiter Kanal 245 ist so ausgestaltet, dass er Abgase von der DOC-Vorrichtung 260 zu einer DPF-Vorrichtung 265 führt. Die DPF-Vorrichtung 265 umfasst einen Dieselpartikelfilter. Ein dritter Kanal 255 ist so ausgestaltet, dass er Abgase von der DPF-Vorrichtung 265 zu einer SCR-Katalysatoranordnung 270 führt. Die SCR-Katalysatoranordnung 270 kann alternativ als SCR-Katalysator bezeichnet werden. Die SCR-Katalysatoranordnung kann gemäß einer beispielhaften Ausführungsform einen sogenannten Slip-Katalysator umfassen. Der Slip-Katalysator ist so ausgestaltet, dass er Ammoniak in andere Substanzen als präzise Ammoniak und NO_x-Gas umwandelt. Ein vierter Kanal 256 ist so ausgestaltet, dass er Abgase aus der SCR-Katalysatoranordnung 270 in die Umgebung führt, die das Fahrzeug 100 umgibt.
Die Dosiervorrichtung 250, die unter Bezugnahme auf 2a beschrieben wird, ist so ausgestaltet, dass sie Dosen eines Reduktionsmittels unter Steuerung durch die erste Steuervorrichtung 200 in den dritten Kanal 255 zuführt. In 2b sind gewisse Komponenten im SCR-System weggelassen, die unter Bezugnahme auf 2a beschrieben sind, so dass 2b klar dargestellt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass das Abgasbehandlungssystem nicht notwendigerweise die DOC-Vorrichtung 260 und/oder die DPF-Vorrichtung 265 umfassen muss. Gemäß einer alternativen Ausführungsform des Systems 289 ist der erste Kanal 235 direkt mit der SCR-Katalysatoranordnung 270 verbunden, wobei darin gereinigte Abgabe so ausgestaltet sind, dass sie über den vierten Kanal 256 in die Umgebung geführt werden, die das Fahrzeug 100 umgibt.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist für eine Kommunikation mit dem Verbrennungsmotor 231 über eine Verbindung L231 ausgestaltet. Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie den Betrieb des Verbrennungsmotors 231 steuert. Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie z. B. die Treibstoffdosis zur Verbrennungskammer im Verbrennungsmotor 231 steuert. Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einem Beispiel so ausgestaltet, dass sie den Betrieb des Verbrennungsmotors 231 steuert, um gewisse Bedingungen in Bezug auf Abgastemperatur, Abgasmassenstrom und NO_x-Spiegel in den Abgasen aus dem Verbrennungsmotor 231 zu erzielen.
Ein erster NO_x-Sensor 221 ist der DOC-Vorrichtung 260 beim ersten Kanals 235 vorgeschaltet angeordnet. Der erste NO_x-Sensor 221 ist für eine Kommunikation mit der ersten Steuervorrichtung 200 über eine Verbindung L221 ausgestaltet. Der erste NO_x-Sensor 221 ist so ausgestaltet, dass er einen vorherrschenden ersten NO_x-Spiegel NO_x1 im ersten Kanal 235 kontinuierlich ermittelt. Der erste NO_x-Sensor 221 ist so ausgestaltet, dass er Signale S221, die Informationen zum vorherrschenden ersten NO_x-Spiegel NO_x1 im ersten Kanal 235 umfassen, über die Verbindung L221 kontinuierlich an die erste Steuervorrichtung 200 sendet. Der erste NO_x-Sensor 221 ist unabhängig davon, ob das System 289 die DOC-Vorrichtung 260 und die DPF-Vorrichtung 265 umfasst, und ist der SCR-Katalysatoranordnung 270 vorgeschaltet angeordnet. Der erste NO_x-Sensor 221 ist der SCR-Katalysatoranordnung 270 vorgeschaltet angeordnet und dem Verbrennungsmotor 231 nachgeschaltet angeordnet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die erste Steuervorrichtung 200 so ausgestaltet sein, dass sie einen vorherrschenden ersten NO_x-Spiegel NO_x1 mod im ersten Kanal 235 kontinuierlich modelliert/berechnet/schätzt/ermittelt. Der kontinuierlich modellierte/berechnete/geschätzte/ermittelte vorherrschende erste NO_x-Spiegel NO_x1 mod kann als Alternative zum vorherrschenden ersten NO_x-Spiegel NO_x1 verwendet werden, der mit dem ersten NO_x-Sensor 221 gemäß einem Aspekt dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt/gemessen wurde.
Ein zweiter NO_x-Sensor 222 ist der SCR-Katalysatoranordnung 270 beim vierten Kanal 256 nachgeschaltet angeordnet. Der zweite NO_x-Sensor 222 ist für eine Kommunikation mit der ersten Steuervorrichtung 200 über eine Verbindung L222 ausgestaltet. Der zweite NO_x-Sensor 222 ist so ausgestaltet, dass er einen vorherrschenden zweiten NO_x-Spiegel NO_x2 im vierten Kanal 256 kontinuierlich ermittelt. Der zweite NO_x-Sensor 222 ist so ausgestaltet, dass er Signale S222, die Informationen zum vorherrschenden zweiten NO_x-Spiegel NO_x2 im vierten Kanals 256 umfassen, über die Verbindung L222 kontinuierlich an die erste Steuervorrichtung 200 sendet.
Der erste NO_x-Sensor 221 und der zweite NO_x-Sensor 222 können verwendet werden, um Informationen zu den vorherrschenden NO_x-Spiegeln im ersten Kanal 235 bzw. vierten Kanal 245 bereitzustellen. Damit kann die erste Steuervorrichtung 200 so ausgestaltet sein, dass sie einen vorherrschenden Umwandlungsgrad O in Bezug auf NO_x-Gas auf Basis des ersten NO_x-Spiegels NO_x1, NO_x1 mod und des zweiten NO_x-Spiegel NO_x2 kontinuierlich ermittelt. Der Umwandlungsgrad O kann alternativ als NO_x-Umwandlung bezeichnet werden.
Der Umwandlungsgrad O ist damit definiert als:
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Umwandlungsgrad O definiert sein als:
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der erste NO_x-Sensor 221 im ersten Kanal 235 der SCR-Katalysatoranordnung 270 vorgeschaltet und dem Verbrennungsmotor 231 nachgeschaltet angeordnet, um einen ersten NO_x-Spiegel NO_x1 in den Abgasen darin kontinuierlich zu messen/erkennen/ermitteln, und ist der zweite NO_x-Sensor 222 der SCR-Katalysatoranordnung 270 beim vierten Kanal 256 nachgeschaltet angeordnet, um einen zweiten NO_x-Spiegel NO_x2 in den Abgasen aus dem Verbrennungsmotor 231 kontinuierlich zu messen/erkennen/ermitteln. Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie den Umwandlungsgrad O kontinuierlich wie oben ermittelt. Damit kann eine kontinuierliche Beurteilung der durchgeführten Aktionen durchgeführt werden. Wenn ermittelt wird, dass der Umwandlungsgrad O kontinuierlich erhöht wird, können bereits eingeleitete Aktionen fortgesetzt werden. Wenn ermittelt wird, dass der Umwandlungsgrad O kontinuierlich erhöht wird, können neue, noch nicht eingeleitete Aktionen aktiviert werden. Damit wird eine Beurteilungsfunktion gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt.
Ein Temperatursensor 223 ist im SCR-Katalysator 270 angeordnet. Der Temperatursensor 223 ist für eine Kommunikation mit der ersten Steuervorrichtung 200 über eine Verbindung L223 ausgestaltet. Der Temperatursensor 223 ist so ausgestaltet, dass er eine vorherrschende Temperatur im SCR-Katalysator 270 kontinuierlich ermittelt. Der Temperatursensor 223 ist so ausgestaltet, dass er Signale S223, die Informationen zur vorherrschenden Temperatur Tmeas des SCR-Katalysators 270 umfassen, über die Verbindung L223 kontinuierlich an die erste Steuervorrichtung 200 sendet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Temperatursensor 223 so ausgestaltet, dass er eine Abgastemperatur im ersten Kanal 235 oder an einer anderen geeigneten Stelle im Abgasbehandlungssystem kontinuierlich misst.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine vorherrschende Abgastemperatur Tmod auf geeignete Weise ermittelt/berechnet/modelliert werden. Dies kann mit Verfahrensweisen durchgeführt werden, die in einem Speicher der ersten Steuervorrichtung 200 gespeichert sind.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie das abgaserzeugende System auf Basis der erkannten Temperatur Tmeas und/oder der berechneten Temperatur Tmod steuert, um die Temperatur des SCR-Katalysators 270 zu erhöhen. Damit wird ein vorteilhaftes Feedback der vorherrschenden Temperatur im Abgasbehandlungssystem erreicht. Wenn die vorherrschenden Temperaturen als zu niedrig erachtet werden, kann die erste Steuervorrichtung 200 die Aktionen zum Erhöhen der Temperatur aktivieren/fortsetzen, um die Erhöhung der Temperatur des SCR-Katalysators 270 zu erzielen.
Ein Massenstromsensor 224 ist im ersten Kanal 235 angeordnet. Der Massenstromsensor 224 ist für eine Kommunikation mit der ersten Steuervorrichtung 200 über eine Verbindung L224 ausgestaltet. Der Massenstromsensor 224 ist so ausgestaltet, dass er einen vorherrschenden Massenstrom MFmeas in Abgasen aus dem Verbrennungsmotor 231 kontinuierlich ermittelt. Der Massenstromsensor 224 ist so ausgestaltet, dass er Signale S224, die Informationen zum vorherrschenden Massenstrom MFmeas der Abgase umfassen, über die Verbindung L224 kontinuierlich an die erste Steuervorrichtung 200 sendet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Massenstromsensor 224 so ausgestaltet, dass er einen vorherrschenden Massenstrom MFmeas im zweiten Kanals 245 oder im dritten Kanal 255 kontinuierlich misst.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein vorherrschender Abgasmassenstrom MFmod auf geeignete Weise ermittelt/berechnet/modelliert werden. Dies kann mit Verfahrensweisen durchgeführt werden, die in einem Speicher der ersten Steuervorrichtung 200 gespeichert sind.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie die Verringerung des Massenstroms der Abgase zum SCR-Katalysator 270 auf Basis des erkannten Abgasmassenstroms MFmeas und/oder des berechneten Abgasmassenstroms MFmod steuert, um den Umwandlungsgrad der SCR-Katalysatoranordnung in Bezug auf NO_x zu erhöhen. Damit wird ein vorteilhaftes Feedback des vorherrschenden Abgasmassenstroms im Abgasbehandlungssystem erreicht. Wenn der vorherrschende Abgasmassenstrom als zu gering angesehen wird, kann die erste Steuervorrichtung 200 relevante Aktionen aktivieren, um die Verringerung des Abgasmassenstroms zum SCR-Katalysator 270 zu erzielen.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie zumindest eine Aktion durchführt, um den Umwandlungsgrad O in Bezug auf NO_x im SCR-Katalysator 270 zu erhöhen, so dass eine Offset-Angabe für den NO_x-Sensor ermittelt wird, wobei die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert behandelt wird, der das Ergebnis durchgeführter Aktionen ist. Beispiele für Aktionen, zu deren Durchführung die erste Steuervorrichtung 200 ausgestaltet ist, sind nachstehend beschrieben.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie den Betrieb des Verbrennungsmotors 231 steuert, um den NO_x-Spiegel in den Abgasen dem SCR-Katalysator 231 vorgeschaltet zu verringern. Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie z. B. den EGR-Spiegel in einer EGR-Vorrichtung im Verbrennungsmotor 231 steuert. Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie z. B. die Einspritzwinkel zur Dosierung von Treibstoff zum Verbrennungsmotor 231 steuert.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie das abgaserzeugende System steuert, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen. Dies kann auf diverse Arten erfolgen, z. B. über die Steuerung einer Auspuffbremse im Verbrennungsmotor 231. Die Steuerung kann mit Treibern durchgeführt werden, die in einem Speicher der ersten Steuervorrichtung 200 gespeichert sind.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie einen Massenstrom der Abgase zum SCR-Katalysator 270 verringert. Die Massenstromverringerung kann auf geeignete Weise über die Steuerung des Verbrennungsmotors 231 erfolgen. Die Verringerung des Massenstroms MF kann intermittierend in Stufen oder kontinuierlich erfolgen. Die Verringerung des Massenstroms kann über Treiber durchgeführt werden, die in einem Speicher der ersten Steuervorrichtung 200 gespeichert sind.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie die Verringerung eines Massenstroms in den Abgasen zum SCR-Katalysator 270 steuert. Dies kann auf eine beliebige geeignete Weise erfolgen.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie zumindest zwei der Aktionen sequentiell oder zumindest teilweise gleichzeitig durchführt. Gemäß einer Ausführungsform wird nur eine der Aktionen durchgeführt, um einen Umwandlungsgrad O in Bezug auf NO_x im SCR-Katalysator 270 zu verbessern. Gemäß einer Ausführungsform werden zumindest zwei der Aktionen sequentiell durchgeführt. Gemäß einer Ausführungsform werden alle vier der Aktionen im Wesentlichen sequentiell durchgeführt, d. h. es kann zu einer gewissen Überlappung von Aktionen kommen. Gemäß einer Ausführungsform werden alle vier Aktionen sequentiell mit einem Intervall für einen geeigneten Zeitraum zwischen der jeweiligen Aktivierung einer darauffolgenden Aktion durchgeführt, d. h. es kann bei der Umsetzung von Aktionen zu einer gewissen Überlappung kommen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist die Steuervorrichtung 200 so ausgestaltet, dass sie zumindest zwei der Aktionen gleichzeitig durchführt. Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie alle vier Aktionen gleichzeitig durchführt.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform als Erstdiagnose für den zweiten NO_x-Sensor 222 ausgestaltet, um zu ermitteln, ob der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 während eines vordefinierten Zeitraums der Abgasreinigung nicht unter einen vordefinierten Schwellenwert TH in Bezug auf den zweiten NO_x-Spiegel NO_x2 fällt, wobei in diesem Fall die Diagnose unter Verwendung zumindest einer der Maßnahmen fortgesetzt wird. Wenn der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 während des vordefinierten Zeitraums der Abgasreinigung nicht unter einen vordefinierten Schwellenwert TH fällt, kann ermittelt werden, dass der zweite NO_x-Sensor 222 fehlerhaft ist, und dass eine weitere Diagnose gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eingeleitet werden kann.
Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie zumindest eine Aktion in Form von inkrementellen Änderungen mit darauffolgenden Überprüfungen des Ergebnisses in Bezug auf den zweiten NO_x-Spiegel NO_x2 nach jeder inkrementellen Änderung durchführt. Damit kann die erste Steuervorrichtung 200 so ausgestaltet sein, dass sie steuert, ob die eine oder mehreren durchgeführten Aktionen die angedachte Wirkung haben, d. h. sie steuert, dass sich der Umwandlungsgrad O des SCR-Katalysators 270 auf einen maximalen Umwandlungsgrad O erhöht. Wenn ein vorherrschender zweiten NO_x-Spiegel NO_x2 in den Abgasen dem SCR-Katalysator 270 nachgeschaltet während eines gewissen Zeitraums unter einen vordefinierten Schwellenwert fällt und nicht mehr abnimmt, kann das Ermitteln der Offset-Angabe durchgeführt werden. Damit wird ein niedrigstmöglicher Wert in Bezug auf den zweiten NO_x-Spiegel NO_x2 dem SCR-Katalysator 270 nachgeschaltet ermittelt. Damit kann der zweite NO_x-Sensor 222 somit gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens diagnostiziert werden.
Die Offset-Angabe kann ggf. nach/während der Durchführung der Aktionen ermittelt werden. Die Offset-Angabe ist vorzugsweise der geringstmögliche Wert NO_x2, den der zweite NO_x-Sensor 222 nach den durchgeführten Aktionen misst.
Präsentationselemente 220 sind für eine Kommunikation mit der ersten Steuervorrichtung 200 über eine Verbindung L220 ausgestaltet. Die erste Steuervorrichtung 200 ist so ausgestaltet, dass sie ein Ergebnis der Diagnose des zweiten NO_x-Sensors 222 einem Benutzer des Fahrzeugs 100 mithilfe der Präsentationselemente 220 präsentiert. Der Benutzer kann ein Fahrer des Fahrzeugs 100 sein. Der Benutzer kann ein Wartungstechniker in einer Werkstatt einer Fahrzeugwerkstatt sein.
Das Ergebnis kann z. B. „ordnungsgemäße Funktion” oder „fehlerhaft” anzeigen. Das Ergebnis kann z. B. Informationen zur ermittelten Offset-Angabe umfassen, die z. B. im ppm (Teile pro Million) ausgedrückt sind. Beispielsweise kann ein Grad der funktionellen Beeinträchtigung im zweiten NO_x-Sensor 222 präsentiert werden und kann ein solcher Grad der funktionellen Beeinträchtigung als Prozentsatz angeführt sein. Der Grad der funktionellen Beeinträchtigung kann auf Basis der ermittelten Offset-Angabe ermittelt werden. Die Präsentationselemente 220 können Lautsprecher umfassen, um eine künstliche Stimme oder ein anderes akustisches Feedback auszugeben. Die Präsentationselemente 220 können einen Anzeigebildschirm umfassen, z. B. einen sogenannten Touchscreen, für ein visuelles Feedback des Ergebnisses.
3 veranschaulicht ein Schaubild, das die Grundsätze gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schematisch beschreibt.
Im Schaubild wird der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 mit dem zweiten NO_x-Sensor 222 als Funktion der Zeit T, die in Sekunden s angeführt ist, ermittelt, während diverse hierin beschriebene Aktionen durchgeführt werden, um den Umwandlungsgrad O des SCR-Katalysators 270 in Bezug auf NO_x zu erhöhen, so dass eine Offset-Angabe für den zweiten NO_x-Sensor 222 ermittelt wird. Wie im Schaubild veranschaulicht, wird die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert NO_x min behandelt, der ein Ergebnis durchgeführter Aktionen ist. Der NO_x-Spiegel-Mindestwert NO_x min ist im Schaubild mit N6 ausgewiesen.
Zunächst hat das Abgasbehandlungssystem einen NO_x-Spiegel N1 dem SCR-Katalysator 270 nachgeschaltet. Zu einem Zeitpunkt T1 wird eine erste Aktion aktiviert, und zwar um den Betrieb des Verbrennungsmotors 231 zu steuern, so dass der erste NO_x-Spiegel NO_x1 in den Abgasen aus dem Verbrennungsmotor 231 zu verringert wird. Dies kann auf unterschiedliche geeignete Arten erfolgen. Damit fällt der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 auf einen Spiegel N2.
Zu einem Zeitpunkt T2 wird eine zweite Aktion aktiviert, und zwar um das abgaserzeugende System zu steuern, das den Verbrennungsmotor 231 umfasst, so dass die Temperatur des SCR-Katalysators 270 erhöht wird. Dies kann auf unterschiedliche geeignete Arten erfolgen. Damit fällt der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 auf einen Spiegel N3.
Zu einem Zeitpunkt T3 wird eine dritte Aktion aktiviert, und zwar um die Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung zu erhöhen. Dies kann auf unterschiedliche geeignete Arten erfolgen. Hierin ist klar, dass die Dosis an Reduktionsmittel in der Dosiervorrichtung 250 zunächst kontinuierlich zunimmt. Damit fällt der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 auf einen Spiegel N4. Zu einem Zeitpunkt T4 erfolgt eine inkrementelle Erhöhung der Dosis an Reduktionsmittel, wobei der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 eine Reaktion in Form einer Stufe zeigt. Damit fällt der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 auf einen Spiegel N5.
Zu einem Zeitpunkt T5 wird eine vierte Aktion aktiviert, und zwar um einen Massenstrom in den Abgasen zur SCR-Katalysatoranordnung 270 zu verringern. Dies kann auf unterschiedliche geeignete Arten erfolgen. Damit fällt der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 auf einen Mindestspiegel N6, der auch als NO_x min bezeichnet wird. Dieser Mindestwert NO_x min tritt zu einem Zeitpunkt T6 auf. Der Wert beim Mindestspiegel N6 wird als Offset-Angabe behandelt. Damit wird der zweite NO_x-Sensor 222 diagnostiziert.
Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform überlappen sich die durchgeführten Aktionen zeitlich. Damit werden während des Zeitraums T5–T6 alle vier angegebenen Aktionen durchgeführt. Damit werden während des Zeitraums T3–T4 die erste, die zweite und die dritte Aktion durchgeführt. Damit werden während des Zeitraums T2–T3 die erste und die zweite Aktion durchgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass die diversen Aktionen Zeiträume aufweisen können, in denen sie unterbrochen und danach wieder aktiviert werden, bevor der NO_x-Mindestspiegel NO_x min ermittelt wird. 4a veranschaulicht schematisch einen Ablaufplan eines Verfahrens zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors 222, der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator 270 umfasst, eines katalytischen Abgasbehandlungssystems nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor 231 umfasst. Der Verfahrensschritt s401 kann die Schritte umfassen:

– kontinuierliches Ermitteln eines NO_x-Spiegels NO_x2 mit dem NO_x-Sensor 222;
– Durchführen zumindest einer Aktion, um den Umwandlungsgrad O der SCR-Katalysatoranordnung in Bezug auf NO_x zu erhöhen und/oder den NO_x-Spiegel NO_x2 dem SCR-Katalysator 270 nachgeschaltet zu verringern, so dass eine Offset-Angabe für den NO_x-Sensor 222 ermittelt wird, wobei die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert NO_x min behandelt wird, der das Ergebnis von durchgeführten Aktionen ist, wobei die zumindest eine Aktion aus zumindest einer der Aktionen besteht:
– Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors 231, um den NO_x-Spiegel NO_x1 in den Abgasen zu verringern;
– Steuern des abgaserzeugenden Systems, um die Temperatur des SCR-Katalysators 270 zu erhöhen;
– Erhöhen der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung 270; und
– Verringern eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung 270.

Nach dem Verfahrensschritt s401 wird das Verfahren abgeschlossen.
4b veranschaulicht schematisch einen Ablaufplan eines Verfahrens zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors 222, der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator 270 umfasst, in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor 231 umfasst.
Das Verfahren umfasst einen ersten Verfahrensschritt s405. Der Verfahrensschritt s405 kann den Schritt des Aktivierens der Diagnose des zweiten NO_x-Sensors 222 umfassen. Der Verfahrensschritt s405 kann den Schritt des Aktivierens der Diagnose des zweiten NO_x-Sensors 222 umfassen, das den Schritt des Ermittelns eines damit assoziierten Offset-Werts umfasst, auch als Offset-Angabe bezeichnet. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zumindest eine Aktion durchgeführt, um den Umwandlungsgrad O der SCR-Katalysatoranordnung 270 in Bezug auf NO_x zu erhöhen, so dass eine Offset-Angabe für den zweiten NO_x-Sensor 222 ermittelt wird, wobei die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert behandelt wird, der das Ergebnis durchgeführter Aktionen ist. Die Aktionen werden in den darauffolgenden Verfahrensschritten s410, s420, s430 bzw. s440 durchgeführt. Gemäß dem Verfahren wird zumindest einer der Schritte S410–440 durchgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Verfahrensschritte s410, s420, s430 und s440 in einer anderen Reihenfolge als hier beispielhaft veranschaulicht durchgeführt werden können. Zumindest zwei dieser Aktionen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gleichzeitig oder zumindest teilweise gleichzeitig durchgeführt werden. Die Ermittlung in Bezug auf den Zeitpunkt zum Erkennen des NO_x-Mindestspiegels NO_x min wird kontinuierlich beurteilt, und ggf. wird ein Verfahrensschritt s450 durchgeführt. Nach dem Verfahrensschritt s405 wird ein darauffolgender Schritt s410 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s410 kann den Schritt des Steuerns des Betriebs des Verbrennungsmotors 231, um den ersten NO_x-Spiegel NO_x1 in den Abgasen zu verringern, umfassen. Damit kann z. B. ein EGR-Spiegel im Verbrennungsmotor 231 auf geeignete Weise erhöht werden. Alternativ oder ergänzend können Einspritzwinkel in Bezug auf die Treibstoffdosierung im Verbrennungsmotor 231 auf geeignete Weise gesteuert werden, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Nach dem Verfahrensschritt s410 wird ein darauffolgender Schritt s420 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s420 kann den Schritt des Steuerns des abgaserzeugenden Systems umfassen, um die Temperatur des SCR-Katalysators 270 zu erhöhen. Dies kann z. B. durch Aktivieren von leistungsverbrauchenden Einheiten erfolgen, die vom Verbrennungsmotor 231 betrieben werden, wie z. B. eine Wechselstromeinheit im Fahrzeug 100. Die Temperaturerhöhung kann unter Anwendung unterschiedlicher Drosseln im Verbrennungsmotor 231 oder unter Anwendung einer damit assoziierten Auspuffbremse erzielt werden. Gemäß einer Alternative kann ein vorherrschender lambda-Wert für den Betrieb des Verbrennungsmotors 231 auf geeignete Weise eingestellt werden. Gemäß einer Alternative kann die Temperaturerhöhung unter Einfluss von Einspritzwinkeln in Bezug auf die Treibstoffdosierung im Verbrennungsmotor 231 erzielt werden. Nach dem Verfahrensschritt s420 wird ein darauffolgender Schritt s430 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s430 kann den Schritt des Erhöhens der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung 270 umfassen. Dies kann über die Steuerung des Dosiereinheit 250 mit der ersten Steuervorrichtung 200 erfolgen. Die Erhöhung der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung 270 kann auf geeignete Weise kontinuierlich oder intermittierend erfolgen. Nach dem Verfahrensschritt s430 wird ein darauffolgender Schritt s440 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s440 kann den Schritt des Verringerns eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung 270 umfassen. Dies kann auf kontrollierte Weise über eine Steuervorrichtung im Abgasbehandlungssystem erfolgen. Nach dem Verfahrensschritt s440 wird ein darauffolgender Schritt s450 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s450 kann nach Durchführung zumindest einer Aktion, die in beliebigen der Verfahrensschritte s410–s440 angeführt ist, den Schritt umfassen, um den Umwandlungsgrad O der SCR-Katalysatoranordnung 270 in Bezug auf NO_x zu erhöhen, so dass eine Offset-Angabe für den zweiten NO_x-Sensor 222 ermittelt wird, wobei die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert NO_x min behandelt wird, der das Ergebnis durchgeführter Aktionen ist. Diese Offset-Angabe ist im Schaubild unter Bezugnahme auf 3 zum Zeitpunkt T6 veranschaulicht. Damit wird der zweite NO_x-Sensor 222 gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens diagnostiziert. Nach dem Verfahrensschritt s450 wird ein darauffolgender Schritt s460 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s460 umfasst den Schritt des Präsentierens eines Ergebnisses der Diagnose des zweiten NO_x-Sensors 222. Damit kann z. B. der erkannte NO_x-Mindestspiegel NO_x min präsentiert werden. Damit kann das Ergebnis in Form einer Bewertung wie z. B. „ordnungsgemäße Leistung” oder „fehlerhaft” oder auf eine andere geeignete Weise präsentiert werden. Dies kann über die Präsentationselemente 220 und die erste Steuervorrichtung 200 erfolgen. Damit kann ein Ergebnis in Bezug auf die Diagnose z. B. einem Benutzer des Fahrzeugs 100, einem Fahrer oder Wartungspersonal präsentiert werden. Nach dem Verfahrensschritt s450 wird das Verfahren abgeschlossen.
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Schaubild einer Ausführungsform eines Systems 500 gezeigt. Die Steuervorrichtungen 200 und 210, die unter Bezugnahme auf 2a und 2b beschrieben sind, können bei einer Ausführungsform die Vorrichtung 500 umfassen. Die Vorrichtung 500 umfasst einen nicht-flüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinheit 510 und einen Lese-/Schreibspeicher 550. Der nichtflüchtige Speicher 520 hat einen ersten Speicherabschnitt 530, in dem ein Computerprogramm, wie z. B. ein Betriebssystem, zum Steuern der Funktion der Einheit 500 gespeichert ist. Des Weiteren umfasst die Einheit 500 eine Bussteuereinheit, einen seriellen Kommunikationsanschluss, eine E/A-Vorrichtung, einen A/D-Wandler, eine Datum-Zeit-Eintrags- und -Sendeeinheit, einen Ereigniszähler und eine Unterbrechungssteuereinheit (nicht gezeigt). Der nicht-flüchtige Speicher 520 hat außerdem einen zweiten Speicherabschnitt 540.
Ein Computerprogramm P ist bereitgestellt, um die Diagnose eines NO_x-Sensors 222 zu steuern, der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator 270 umfasst, in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor 231 umfasst.
Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisen zum kontinuierlichen Ermitteln eines NO_x-Spiegels mit dem zweiten NO_x-Sensor 222 umfassen.
Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisens zum Durchführen zumindest einer Aktion umfassen, um den Umwandlungsgrad O der SCR-Katalysatoranordnung 270 in Bezug auf NO_x zu erhöhen und/oder den NO_x-Spiegel NO_x2 dem SCR-Katalysator 270 nachgeschaltet zu verringern, so dass eine Offset-Angabe für den NO_x-Sensor 222 ermittelt wird, wobei die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert behandelt wird, der das Ergebnis von durchgeführten Aktionen ist, wobei die zumindest eine Aktion aus zumindest einer der hierin beschriebenen Aktionen besteht.
Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisen zum Diagnostizieren des NO_x-Sensors 222 mit der ermittelten Offset-Angabe für den NO_x-Sensor 222 umfassen. Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisen zum Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors, um den ersten NO_x-Spiegel NO_x1 in den Abgasen zu verringern, umfassen. Damit wird demgemäß auch der zweite NO_x-Spiegel NO_x2 verringert.
Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisen zum Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors durch Erhöhen des EGR-Spiegels des Verbrennungsmotors und/oder durch Steuern von Einspritzwinkeln in Bezug auf die Treibstoffdosis im Verbrennungsmotor, um den NO_x-Spiegel in den Abgasen zu verringern, umfassen.
Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisen zum Steuern des abgaserzeugenden Systems umfassen, um die Temperatur des SCR-Katalysators 270 zu erhöhen.
Das Computerprogramm p kann Verfahrensweisen zum Erhöhen der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung 270 umfassen.
Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisen zum Verringern eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung 270 umfassen.
Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisen zum Durchführen von zumindest zwei der Aktionen sequentiell oder zumindest teilweise gleichzeitig umfassen.
Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisens zum Ermitteln – als Erstdiagnose für den NO_x-Sensor 222 –, ob der NO_x-Spiegel NO_x2 während eines vordefinierten Zeitraums der Abgasreinigung nicht unter einen vordefinierten Schwellenwert in Bezug auf den NO_x-Spiegel NO_x2 fällt, wobei in diesem Fall die Diagnose unter Verwendung zumindest einer der Aktionen fortgesetzt wird.
Das Computerprogramm P kann Verfahrensweisen zum Durchführen der zumindest einen Aktion in Form von inkrementellen Änderungen mit darauffolgenden Überprüfungen des Ergebnisses in Bezug auf den NO_x-Spiegel NO_x2 nach jeder inkrementellen Änderung umfassen.
Das Programm P kann ausführbar oder komprimiert in einem Speicher 560 und/oder einem Lese-/Schreibspeicher 550 gespeichert sein.
Wenn angegeben ist, dass die Datenverarbeitungseinheit 510 eine gewisse Funktion ausführt, sei verstanden, dass die Datenverarbeitungseinheit 510 einen gewissen Teil des Programms ausführt, das im Speicher 560 gespeichert ist, oder einen gewissen Teil des Programms ausführt, das im Lese-/Schreibspeicher 550 gespeichert ist.
Die Datenverarbeitungseinheit 510 kann über einen Datenbus 515 mit einem Datenanschluss 599 kommunizieren. Der nicht-flüchtige Speicher 520 ist für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 512 vorgesehen. Der separate Speicher 560 ist für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 511 vorgesehen. Der Lese-/Schreibspeicher 550 ist für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 514 ausgestaltet. Die Verbindungen L210, L220, L221, L222, L223, L224, L231, L250 und L292 können z. B. mit dem Datenanschluss 599 verbunden sein (siehe 2a und 2b).
Wenn Daten am Datenanschluss 599 empfangen werden, werden diese vorübergehend im zweiten Speicherabschnitt 540 gespeichert. Wenn empfangene Eingabedaten vorübergehend gespeichert werden, ist die Datenverarbeitungseinheit 510 bereit, die Ausführung eines Codes auf die oben beschriebene Weise durchzuführen. Gemäß einer Ausführungsform umfassen am Datenanschluss 599 empfangene Signale Informationen zum ersten vorherrschenden NO_x-Spiegel NO_x1, zum zweiten vorherrschenden NO_x-Spiegel NO_x2, zu einer vorherrschenden Temperatur Tmeas des SCR-Katalysators, zu einer berechneten Temperatur Tmod von Abgasen oder des SCR-Katalysators 270, zu einem berechneten Abgasmassenstrom MFmod und/oder einem gemessenen Abgasmassenstrom MFmeas.
Teile der hier beschriebenen Verfahren können von der Einheit 500 mithilfe der Datenverarbeitungseinheit 510 unter Ausführung des Programms durchgeführt werden, das im Speicher 560 oder im Lese-/Schreibspeicher 550 gespeichert ist. Wenn die Einheit 500 das Programm ausführt, werden die hierin beschriebenen Verfahrensweisen durchgeführt.
Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dient Veranschaulichungs- und Beschreibungszwecken. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die beschriebenen Varianten einschränken. Augenscheinlich sind für den Fachmann viele Modifikationen und Varianten offensichtlich. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und deren praktischen Anwendungen bestmöglich zu erläutern, und damit der Fachmann die Erfindung in Bezug auf deren diverse Ausführungsformen und die diverse Modifikationen, die für die bestimmte in Betracht gezogene Verwendung anwendbar sind, verstehen kann.

Claims

Verfahren zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors (222), der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator (270) umfasst, in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor (231) umfasst, das den Schritt umfasst: – kontinuierliches Ermitteln eines NO_x-Spiegels (NO_x2) mit dem NO_x-Sensor (222), gekennzeichnet durch die Schritte: – Durchführen zumindest einer Aktion, um den Umwandlungsgrad (0) der SCR-Katalysatoranordnung in Bezug auf NO_x zu erhöhen und/oder den NO_x-Spiegel (NO_x2) dem SCR-Katalysator (270) nachgeschaltet zu verringern, so dass eine Offset-Angabe für den NO_x-Sensor/222) ermittelt wird, wobei die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert (NO_x min) behandelt wird, der das Ergebnis von durchgeführten Aktionen ist, wobei die zumindest eine Aktion aus zumindest einer der Aktionen besteht: – Steuern (s410) des Betriebs des Verbrennungsmotors (231), um den NO_x-Spiegel (NO_x1) in Abgasen zu verringern; – Steuern (s420) des abgaserzeugenden Systems, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen; – Erhöhen (s430) der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SC-Katalysatoranordnung; und – Verringern (s440) eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung.
Verfahren nach Anspruch 1, das den Schritt umfasst: – Durchführen von zumindest zwei der Aktionen sequentiell oder zumindest teilweise gleichzeitig.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das den Schritt umfasst: – Ermitteln, ob der NO_x-Spiegel während eines vordefinierten Zeitraums der Abgasreinigung nicht unter einen vordefinierten Schwellenwert in Bezug auf den NO_x-Spiegel fällt, als einleitende Diagnose für den NO_x-Sensor, wobei in diesem Fall die Diagnose unter Verwendung zumindest einer Aktion fortgesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, das den Schritt umfasst: – Durchführen der zumindest einen Aktion in Form von inkrementellen Änderungen mit darauffolgenden Überprüfungen des Ergebnisses in Bezug auf den NO_x-Spiegel nach jeder inkrementellen Änderung.
System zum Diagnostizieren eines NO_x-Sensors (222), der einer Anordnung, die einen SCR-Katalysator (270) umfasst, in einem katalytischen Abgasbehandlungssystem nachgeschaltet angeordnet ist, um Abgase aus einem abgaserzeugenden System zu reinigen, das einen Verbrennungsmotor (231) umfasst, das umfasst: – Elemente (222; 200; 210; 500), die so ausgelegt sind, dass sie einen NO_x-Spiegel (NO_x2) mit dem NO_x-Sensor (222) kontinuierlich ermitteln, gekennzeichnet durch – Elemente (200; 210; 500), die so ausgelegt sind, dass sie zumindest eine Aktion durchführen, um den Umwandlungsgrad (0) der SCR-Katalysatoranordnung in Bezug auf NO_x zu erhöhen und/oder den NO_x-Spiegel (NO_x2) dem SCR-Katalysator (270) nachgeschaltet zu verringern; – Elemente (200; 210; 500), die so ausgelegt sind, dass sie eine Offset-Angabe für den NO_x-Sensor (222) ermitteln und die Offset-Angabe als NO_x-Spiegel-Mindestwert (NO_x min) behandeln, der das Ergebnis von durchgeführten Aktionen ist, wobei die zumindest eine Aktion aus einer der Aktionen besteht: – Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors (231), um den NO_x-Spiegel (NO_x1) in den Abgasen zu verringern; – Steuern des abgaserzeugenden Systems, um die Temperatur des SCR-Katalysators zu erhöhen; – Erhöhen der Zufuhr von Reduktionsmittel zur SCR-Katalysatoranordnung; und – Verringern eines Massenstroms der Abgase zur SCR-Katalysatoranordnung.
System nach Anspruch 5, das umfasst: – Elemente (200; 210; 500), die so ausgelegt sind, dass sie zumindest zwei der Aktionen sequentiell oder zumindest teilweise gleichzeitig durchführen.
System nach Anspruch 5 oder 6, das umfasst: – Elemente (200; 210; 500), die so ausgelegt sind, dass sie als Erstdiagnose des NO_x-Sensors ermitteln, ob der NO_x-Spiegel während eines vordefinierten Zeitraums der Abgasreinigung nicht unter einen vordefinierten Schwellenwert zum NO_x-Spiegel fällt, und die Diagnose unter Durchführung zumindest einer der Aktionen fortsetzen.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, das umfasst: – Elemente (200; 210; 500), die so ausgelegt sind, dass sie zumindest eine Aktion in Form von inkrementellen Änderungen mit darauffolgenden Überprüfungen des Ergebnisses in Bezug auf den NO_x-Spiegel nach jeder inkrementellen Änderung durchführen.
Kraftfahrzeug (100; 110), das ein SCR-System nach einem der Ansprüche 5 bis 8 umfasst.
Kraftfahrzeug (100; 110) nach Anspruch 9, wobei das Kraftfahrzeug ein LKW, ein Bus oder ein Auto ist.
Computerprogramm (P) in einem Abgasbehandlungssystem, wobei das Computerprogramm (P) einen Programmcode umfasst, um eine elektronische Steuervorrichtung (200; 500) oder einen Computer (210; 500), die bzw. der mit der elektronischen Steuervorrichtung (200; 500) verbunden ist, dazu zu veranlassen, die Schritte nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen.
Computerprogrammprodukt, das einen in einem computerlesbaren Medium gelagert Programmcode umfasst, um die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen, wenn der Programmcode in einer elektronischen Steuervorrichtung (200; 500) oder auf einem Computer (210; 500) ausgeführt wird, die bzw. der mit der elektronischen Steuervorrichtung (200; 500) verbunden ist.