DE112015003649T5

DE112015003649T5 - Nox-sensor-diagnosesystem und verfahren

Info

Publication number: DE112015003649T5
Application number: DE112015003649.0T
Authority: DE
Inventors: Avra Brahma
Original assignee: Cummins Emission Solutions Inc
Current assignee: Cummins Emission Solutions Inc
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2017-04-20
Also published as: GB2585989B; GB202015098D0; GB201700935D0; WO2016022338A1; US9606092B2; GB2542535B; GB2585989A; GB2542535A; US20160041137A1

Abstract

Systeme und Verfahren für einen Sensor für ein Abgassystem können die Störung eines Ausgangssignals von dem Sensor für das Abgassystem beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Überwachung eines Ausgangssignals von einer Steuerung zum Steuern einer Komponente, welche das Abgassystem beeinflusst, oder eines ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor und das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten Ausgangssignals von der Steuerung oder des ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor beinhalten. In einer anderen Implementierung kann eine erste Steuerung das Ausgangssignal von dem Sensor an eine zweite Steuerung ausgeben, die konfiguriert ist, eine vorgegebene Antwort auf das Ausgangssignal aufzuweisen. Die erste Steuerung empfängt eine Antwort von der zweiten Steuerung und diagnostiziert den Sensor auf Basis der empfangenen Antwort.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Nutzen und die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 14/454,403, eingereicht am 7. August 2014, welche hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von Sensorik für ein Nachbehandlungssystem. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Anmeldung auf das Diagnostizieren eines Sensors.
HINTERGRUND
Für Verbrennungsmotoren, wie beispielsweise Dieselmotoren, können Stickoxid-Verbindungen (NO_x-Verbindungen) in das Abgas abgegeben werden. Zum Reduzieren von NO_x-Emissionen kann ein selektives katalytisches Reduktionsverfahren (engl. selective catalytic reduction, SCR) eingesetzt werden, um die NO_x-Verbindungen in neutrale Verbindungen wie zweiatomigen Stickstoff, Wasser oder Kohlendioxid mit Hilfe eines Katalysators und eines Reduktionsmittels umzuwandeln. Der Katalysator kann in einer Katalysatorkammer eines Abgassystems, beispielsweise derjenigen eines Fahrzeugs oder einer Energieerzeugungseinheit, enthalten sein. Ein Reduktionsmittel, beispielsweise wasserfreies Ammoniak, wässrige Ammoniaklösung oder Harnstoff, wird üblicherweise vor der Katalysatorkammer in den Abgasstrom eingebracht. Um das Reduktionsmittel für den SCR-Prozess in den Abgasstrom einzubringen, kann ein SCR-System das Reduktionsmittel durch ein Dosierungsmodul, das das Reduktionsmittel stromaufwärts von der Katalysatorkammer in ein Abgasrohr des Abgassystems verdampft oder sprüht, dosieren oder anderweitig einbringen.
Abgassysteme für eine solche Kompressionszündung (beispielsweise Dieselmotoren) können die Freisetzung von Kohlenmonoxid (CO), unverbrannten Kohlenwasserstoffen (UHC), Diesel-Feinstaub (engl. particulate matter, PM), wie beispielsweise Asche und Ruß, und NO_x überwachen. Um die Freisetzung solcher Verbindungen zu überwachen, können verschiedene Sensoren an verschiedenen Stellen mit einem Abgassystem des Motors gekoppelt werden. Zum Beispiel können NO_x-Sensoren stromabwärts und/oder stromaufwärts von einem SCR-System mit dem Abgassystem gekoppelt werden, um die Menge von NO_x stromaufwärts und/oder stromabwärts vom SCR-System zu überwachen.
In einigen Systemen besteht die Diagnose eines Sensors darin, dass ein von einem Sensor gemeldeter Wert mit einem bekannten Referenzwert verglichen wird und alle Abweichungen nach unten oder nach oben in dem gemeldeten Wert identifiziert werden. Für Abgassysteme mit NO_x-Sensoren stromaufwärts und stromabwärts von dem SCR-System können die angegebenen Werte zwischen den beiden Sensoren aufgrund der reduzierenden Aktivität des NO_x-Reduktionskatalysator des SCR-System große Unterschiede aufweisen und es kann unter Umständen nicht möglich sein, die beiden Sensoren miteinander zu vergleichen, um eine Diagnose zu erhalten. Dementsprechend wird in einigen Systemen eine algorithmische Diagnose durch Schätzen des NO_x-Wertes bei Annäherung an den stromabwärtigen Sensor unter Verwendung von mathematischen Modellen oder durch Betreiben des Systems in einem Zustand, wo die NO_x-Katalysator-Aktivität herabgesetzt ist, durchgeführt.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Implementierung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Sensors für ein Abgassystem. Das Verfahren kann die Störung eines Ausgangssignals von dem Sensor für das Abgassystem beinhalten. Das Verfahren kann auch das Überwachen eines Steuersignals von einer Steuerung/Steuereinheit für die Steuerung einer Komponente, die das Abgassystem beeinflusst, auf eine Charakteristik beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals von der Steuereinheit beinhalten.
In einigen Implementierungen beinhaltet das Stören des Ausgangssignals das Stören eines Verstärkungswertes oder eines Offset-Werts. In einigen Implementierungen ist der Sensor ein NO_x-Sensor. In einigen Implementierungen kann die Charakteristik des Steuersignals entweder ein Befehl oder eine Zyklusfrequenz sein. In einigen Implementierungen bestimmt das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals, dass der Sensor nicht defekt ist, als Reaktion auf das gestörte Ausgangssignal, wenn die Charakteristik eine von einer stabilen Antwort, einer Sinusantwort, einer erwarteten Antwort oder einer glatten Antwort ist. In einigen Implementierungen bestimmt das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals, dass der Sensor defekt ist, als Reaktion auf das gestörte Ausgangssignal, wenn die Charakteristik eine von einer instabilen Antwort, einer Grenzzyklusantwort, einer unerwarteten Antwort oder einer gesättigten Antwort der Steuereinheit ist.
Eine weitere Implementierung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Sensors für ein Abgassystem. Das Verfahren kann die Störung eines Ausgangssignals von dem Sensor für das Abgassystem beinhalten. Das Verfahren kann auch die Überwachung des ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor vor der eingeführten Störung beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor beinhalten.
In einigen Implementierungen beinhaltet das Stören des Ausgangssignals das Stören eines Verstärkungs Wertes oder eines Offset Wertes. In einigen Implementierungen ist der Sensor ein NO_x-Sensor. In einigen Implementierungen bestimmt das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals, dass der Sensor nicht fehlerhaft ist, als Reaktion auf das gestörte Ausgangssignal, wenn das überwachte ungestörte Ausgangssignal auf das Stören des Ausgangssignals in einer erwarteten Richtung antwortet. In einigen Implementierungen bestimmt das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals, dass der Sensor fehlerhaft ist, als Reaktion auf das gestörte Ausgangssignal, wenn das überwachte ungestörte Ausgangssignal auf das Stören des Ausgangssignals in einer weniger erwarteten Richtung oder in einer dem Stören des Ausgangssignals entgegengesetzten Richtung antwortet.
Noch eine weitere Implementierung bezieht sich auf ein System mit einem Abgassystem, das einen SCR-Katalysator und ein Reduktionsmittel-Dosiermodul stromaufwärts des SCR-Katalysators beinhaltet. Das System beinhaltet einen Sensor, der mit dem Abgassystem stromabwärts des SCR-Katalysators gekoppelt ist und konfiguriert ist, einen Zustand des Abgassystems zu erfassen, eine erste Steuerung, die konfiguriert ist, einen Abschnitt des Abgassystems als Antwort auf ein Ausgangssignal von dem Sensor zu steuern, und eine zweite Steuerung, die konfiguriert ist, eine vorbestimmte Konstruktionscharakteristik/Designcharakteristik aufzuweisen, um Signale von einem nicht-defekten Sensor auszugeben. Die erste Steuerung kann ferner konfiguriert sein, die Ausgangssignale von dem Sensor an die zweite Steuerung auszugeben, eine Antwort von der zweiten Steuerung als Antwort auf die Ausgangssignale von dem Sensor zu empfangen und den Sensor auf Basis der empfangenen Antwort zu diagnostizieren.
In einigen Implementierungen bildet die zweite Steuerung ein Closed-Loop-Steuersystem und das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der empfangenen Antwort beinhaltet das Analysieren einer Eigenschaft oder Charakteristik des Closed-Loop-Steuersystems, wenn die zweite Steuerung aktiviert wird. In einigen Implementierungen beinhaltet das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der empfangenen Antwort das Analysieren von Wurzeln des Closed-Loop-Steuersystems, wenn die zweite Steuerung aktiviert wird. In einigen Implementierungen beinhaltet das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der empfangenen Antwort das Analysieren einer Verstärkung oder Phasenreserve des Closed-Loop-Steuersystems, wenn die zweite Steuerung aktiviert wird. In einigen Implementierungen bildet die zweite Steuerung ein Closed-Loop-Steuersystem und die vorherbestimmte Konstruktionscharakteristik des Closed-Loop-Steuersystems auf Basis der zweiten Steuerung kann eine Sprungantwort sein. Die Sprungantwort kann eine Funktion der Verstärkung des Sensors sein. Die erste Steuerung kann ferner konfiguriert sein, einen Verstärkungsfaktor des Sensors auf Basis der Sprungantwort zu bestimmen. In einigen Implementierungen ist die erste Steuerung konfiguriert, vorübergehend die Ausgangssignale von dem Sensor an die zweite Steuerung/Steuereinheit auszugeben und/oder die Ausgangssignale von dem Sensor zu stören.
Noch eine weitere Implementierung betrifft eine Vorrichtung, die ein erstes Modul, ein zweites Modul und ein drittes Modul beinhaltet. Das erste Modul ist konfiguriert, ein Ausgangssignal von einem NO_x-Sensor für ein Abgassystem zu stören. Das zweite Modul ist konfiguriert, eine Charakteristik eines Ausgangssignals von einer Steuerung zum Steuern einer Komponente, die das Abgassystem beeinflusst, oder ein ungestörtes Ausgangssignal von dem NO_x Sensor zu überwachen. Das dritte Modul ist konfiguriert, den Sensor auf der Basis der überwachten Charakteristik des Ausgangssignals von der Steuerung oder dem ungestörten Ausgangssignal des NO_x-Sensors zu diagnostizieren.
In einigen Implementierungen ist das Ausgangssignal von der Steuereinrichtung eines von einer Dosiermenge oder einer Dosierrate. In einigen Implementierungen ist das Stören des Ausgangssignals eines einer Verstärkung oder eines Offset-Wertes. In einigen Implementierungen kann die Charakteristik des Ausgangssignals von der Steuerung eines von einem Befehl oder einer Zyklusfrequenz sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Details einer oder mehrerer Implementierungen werden in den begleitenden Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Offenbarung werden anhand der Beschreibung, der Zeichnungen und der Ansprüche ersichtlich, für die gilt:
1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines selektiven katalytischen Reduktionssystems mit einem Reduktionsmittelzufuhrsystem für ein Abgassystem;
2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Implementierung eines Systems zum Diagnostizieren der Rationalität eines Sensors;
3 ist ein Prozessdiagramm für eine Implementierung eines Prozesses zum Diagnostizieren der Rationalität des Sensors für das System von 2;
4 ist ein Prozessdiagramm für eine weitere Implementierung eines Prozesses zum Diagnostizieren der Rationalität des Sensors für das System von 2;
5 ist ein schematisches Blockdiagramm noch einer weiteren Implementierung eines Systems zum Diagnostizieren der Rationalität eines Sensors; und
6 ist ein Prozessdiagramm für einen Prozess zum Diagnostizieren der Rationalität des Sensors für das System von 5.
Es ist anzumerken, dass es sich bei manchen oder allen der Figuren um schematische Darstellungen zu Zwecken der Veranschaulichung handelt. Die Figuren werden zum Zweck der Veranschaulichung einer oder mehrerer Implementierungen mit dem expliziten Verständnis bereitgestellt, dass sie nicht verwendet werden, um den Umfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu beschränken.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es folgen detailliertere Beschreibungen verschiedener Konzepte im Zusammenhang mit und Implementierungen von Verfahren, Vorrichtungen und Systemen für die Diagnostizierung der Rationalität eines Sensors für ein Abgassystem. Die verschiedenen, vorstehend vorgestellten und nachstehend ausführlich beschriebenen Konzepte können auf eine von zahlreichen Weisen implementiert werden, da die beschriebenen Konzepte nicht auf eine bestimmte Art und Weise der Implementierung beschränkt sind. Beispiele für spezielle Implementierungen und Anwendungen werden hauptsächlich zu Zwecken der Veranschaulichung bereitgestellt.
I. Übersicht
Um Verbindungen, die von einem Motor aus einem Abgassystem in die Atmosphäre abgegeben werden, effektiv zu messen, werden verschiedene Sensoren verwendet, um die Konzentration der Verbindung in dem Abgas aus dem Abgassystem zu bestimmen und/oder zu schätzen. Zum Beispiel kann ein NO_x-Sensor stromabwärts von einem SCR-System das NO_x messen, das von dem Motor in die Atmosphäre abgegeben wird. Ebenso kann ein CO-Sensor das CO messen, das von dem Motor in die Atmosphäre abgegeben wird. Andere Sensoren können die Konzentration von anderen Verbindungen oder Charakteristika des Abgases messen.
Jedoch können solche Sensoren von Anfang an fehlerhaft sein und/oder im Laufe der Zeit und/oder Nutzung degradieren. Zum Beispiel kann ein Sensor eine anormale Verstärkung für einen Ausgangswert von dem Sensor und/oder einen anormalen Offset von dem Ausgangswert von dem Sensor entwickeln. Solche Charakteristika, eine solche Verstärkung und/oder ein solcher Offset des Ausgangssignals des Sensors können ein Nachbehandlungssystem des Motors beeinträchtigen. Beispielsweise kann das Sensorausgangssignal eines NO_x-Sensor verwendet werden, die zu dosierende Menge des Reduktionsmittels stromaufwärts eines SCR-Katalysators zu bestimmen, einen Betriebszustand des Motors zu verändern, einen Betriebszustand eines EGR-Ventils oder -Systems zu verändern, einen Regenerationsprozess zu initiieren oder zu stoppen, usw. Damit kann sich das Bestimmen, ob der Sensor defekt oder nicht defekt ist, auf verschiedene Aspekte eines Nachbehandlungssystems und/oder Motors auswirken.
In einigen Implementierungen wird eine Rationalitätsdiagnose durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Sensor defekt oder nicht defekt ist. Die Rationalitätsdiagnose eines Sensors besteht darin, dass ein von einem Sensor gemeldeter Wert mit einem bekannten Referenzwert verglichen wird und alle niedrigen oder hohen systematischen Fehler in dem gemeldeten Wert identifiziert werden. In einigen Systemen wird eine algorithmische Rationalitätsdiagnose durch Schätzen der Konzentration einer Verbindung in dem Abgas bei Annäherung an einen strömungsabwärtigen Sensor unter Verwendung von mathematischen Modellen oder durch Betreiben des Systems in einem Zustand, wo die Konzentration einer Verbindung einer Konzentration der Verbindung ist, die durch einen strömungsaufwärtigen Sensor gemessen wird, ausreichend gleich ist, durchgeführt. Jedoch können solche Systeme durch die Genauigkeit oder Ungenauigkeit der Abschätzung der Konzentration einer Verbindung in dem Gas bei Annäherung an den stromabwärtigen Sensor beschränkt sein und/oder den Motor unter Bedingungen betreiben, die ineffizient oder unwirtschaftlich sind.
Hierin beschriebene Implementierungen beinhalten das Stören einer Charakteristik einer Sensorausgabe, wie beispielsweise von Verstärkung oder Offset, und das Überwachen eines Aspekts einer Systemantwort, um den Sensor zu diagnostizieren. In einigen Implementierungen kann ein alternatives Steuersystem oder eine alternative Steuerung, die eine bekannte Antwort auf verschiedene Sensorcharakteristika aufweist, durch eine erste Steuerung aktiviert werden, um für Diagnosezwecke genutzt zu werden.
In einer Implementierung kann eine Steuerung eine Charakteristik eines Closed-Loop-Steuersystems überwachen, wie beispielsweise einen Closed-Loop-Befehl, eine Closed-Loop-Befehl-Zyklusfrequenz usw. als Antwort auf eine aktive und intrusive Störung einer Sensorcharakteristik, wie beispielsweise Verstärkung oder Offset, die in den Ausgang des Sensorsignals eingeführt wird, wie beispielsweise über ein oder mehrere Module. Eine derartige Steuerung kann einen defekten Sensor auf Basis eines merklichen Unterschieds in der Closed-Loop-Steuerung als Antwort auf die bekannte intrusive Störung der Charakteristik des Sensors erkennen. Zum Beispiel kann für einen nicht-fehlerhaften Sensor der Closed-Loop-Befehl als Antwort auf eine feste, positive Störung in der Sensorverstärkung stabil sein. Im Gegensatz dazu kann für einen fehlerhaften Sensor mit hoher Verstärkung der Closed-Loop-Befehl als Antwort auf dieselbe Störung in eine Grenzzyklusfrequenz eintreten.
In einer anderen Implementierung kann eine Steuerung ein ungestörtes Sensorausgangssignal (beispielsweise das rohe Sensorausgangssignal) von dem Sensor überwachen, um die Antwort auf eine aktive und intrusive Störung einer Charakteristik des Sensorausgangssignals, wie beispielsweise eine Verstärkung oder einen Offset, zu bestimmen. Eine derartige Steuerung kann einen defekten Sensor auf Basis eines Unterschieds in dem ungestörten Sensorausgangssignal als Antwort auf die bekannte intrusive Störung der Charakteristik des Sensors erkennen. Für einen nicht-fehlerhaften Sensor kann das ungestörte Ausgangssignal von dem Sensor beispielsweise als Antwort auf eine positive Störung in der Sensorverstärkung einen Abfall der von dem Sensor erfassten Konzentration der Verbindung zeigen. Im Gegensatz dazu kann für einen fehlerhaften Sensor mit hoher Verstärkung das ungestörte Ausgangssignal einen geringeren oder fehlenden Abfall oder einen Anstieg der erfassten Konzentration für eine identische Störung zeigen.
In noch einer anderen Implementierung kann eine zweite Steuerung, getrennt von der Überwachungslogik und der primären Steuerung, zur Diagnose eines fehlerhaften Sensors verwendet werden. Die zweite Steuerung kann speziell für eine solche Diagnose ausgebildet sein. Die zweite Steuerung kann von einer ersten Steuerung aktiviert werden und das Ausgangssignal von dem Sensor, der diagnostiziert wird, empfangen. Die zweite Steuereinrichtung kann konfiguriert sein, eine bekannte Konstruktionscharakteristik der Charakteristik des Ausgangssignals des Sensors, der diagnostiziert wird, wie beispielsweise eine bekannte Antwort auf eine Verstärkung oder einen Offset, aufzuweisen. Zum Beispiel kann eine Steuerung oder ein Steuersystem mit einer bekannten Wurzelortscharakteristik, Verstärkung oder Phasenreserven zu einer Charakteristik eines Ausgangssignals eines Sensors ausgebildet sein, wie beispielsweise Verstärkung oder Offset. Die Diagnose kann durch die Analyse der Wurzeln des Closed-Loop-Steuersystems oder der Verstärkung und/oder Phasenreserven, wenn die Steuerung aktiviert ist, und für das empfangene Ausgangssignal des Sensors durchgeführt werden. In einer anderen Implementierung kann die Steuerung oder ein Steuersystem entworfen und/oder konfiguriert sein, eine vorbestimmte Sprungantwortcharakteristik als Funktion einer Charakteristik des Ausgangssignals des Sensors aufzuweisen, wie beispielsweise Verstärkung oder Offset. Die erste Steuerung kann den Sensor auf Basis der Antwort der zweiten Steuerung auf das Ausgangssignal des Sensors diagnostizieren. Die erste Steuerung kann vorübergehend die zweite Steuerung nutzen und die Antwort auswerten, um die Charakteristik des Ausgangssignals des Sensors, wie beispielsweise Verstärkung oder Offset, abzuleiten.
II. Überblick über das Nachbehandlungssystem
1 stellt ein Nachbehandlungssystem 100 mit einem beispielhaften Reduktionsmittelzufuhrsystem 110 für ein Abgassystem 190 dar. Das Nachbehandlungssystem 100 schließt einen Dieselpartikelfilter (DFP) 102, das Reduktionsmittelzufuhrsystem 110, eine Zersetzungskammer oder einen Zersetzungsreaktor 104, einen SCR-Katalysator 106 und eine Sensorsonde 150 ein.
Der DPF 102 ist konfiguriert, Feinstaub, beispielsweise Ruß, aus im Abgassystem 190 strömendem Abgas zu entfernen. Der DFP 102 umfasst einen Einlass, durch den das Abgas eintritt, und einen Auslass, durch den das Abgas austritt, nachdem Feinstaub im Wesentlichen aus dem Abgas gefiltert wurde und/oder Feinstaub in Kohlendioxid umgewandelt wurde.
Die Zersetzungskammer 104 ist konfiguriert, um ein Reduktionsmittel, wie beispielsweise Harnstoff, wässrige Ammoniaklösung oder Dieselauspuffflüssigkeit (DEF) in Ammoniak umzuwandeln. Die Zersetzungskammer 104 schließt ein Reduktionsmittelzufuhrsystem 110 mit einem Dosiermodul 112 ein, das konfiguriert ist, das Reduktionsmittel in die Zersetzungskammer 104 zu dosieren. In manchen Implementierungen werden der Harnstoff, die wässrige Ammoniaklösung bzw. die DEF stromaufwärts des SCR-Katalysators 106 eingespritzt. Die Reduktionsmitteltröpfchen durchlaufen dann die Verfahren der Verdampfung, Thermolyse und Hydrolyse, um gasförmiges Ammoniak innerhalb des Abgassystems 190 zu bilden. Die Zersetzungskammer 104 beinhaltet einen Einlass in Fluidverbindung mit dem DPF 102, um das Abgas zu empfangen, welches NOx-Emissionen enthält, und einen Auslass für das Abgas, die NOx-Emissionen, das Ammoniak und/oder das verbleibende Reduktionsmittel, das zu dem SCR-Katalysator 106 strömt.
Die Zersetzungskammer 104 schließt das Dosierungsmodul 112 ein, das an der Zersetzungskammer 104 angebracht ist, so dass das Dosierungsmodul 112 ein Reduktionsmittel, beispielsweise Harnstoff, wässrige Ammoniaklösung oder DEF, in die in der Abgasanlage 190 strömenden Abgase dosieren kann. Das Dosierungsmodul 112 kann einen Isolator 114 einschließen, der zwischen einem Abschnitt des Dosierungsmoduls 112 und dem Abschnitt der Zersetzungskammer 104 platziert ist, an dem das Dosierungsmodul 112 montiert ist. Das Dosierungsmodul 112 ist fluidleitend mit einer oder mehreren Reduktionsmittelquellen 116 gekoppelt. In manchen Implementierungen kann eine Pumpe (nicht gezeigt) verwendet werden, um die Reduktionsmittelquelle 116 für die Zufuhr zum Dosierungsmodul 112 unter Druck zu setzen.
Das Dosierungsmodul 112 ist zudem elektrisch oder kommunikativ mit einer Steuerung 120 gekoppelt. Die Steuerung 120 ist konfiguriert, das Dosierungsmodul 112 zu steuern, um Reduktionsmittel in die Zersetzungskammer 104 zu dosieren. Die Steuerung 120 kann einen Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit (ASIC)), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (field-programmable gate array (FPGA)) usw. oder Kombinationen davon einschließen. Die Steuerung 120 kann einen Speicher einschließen, der unter anderem eine elektronische, optische, magnetische oder eine andere Datenspeicher- oder Übermittlungsvorrichtung einschließt, die in der Lage ist, einem Prozessor, einer ASIC, einer FPGA usw. Programmanweisungen bereitzustellen. Der Speicher kann einen Speicherchip, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (erasable programmable read only memory (EPROM)), einen Flash-Speicher oder einen anderen geeigneten Speicher einschließen, aus dem die Steuerung 120 Anweisungen lesen kann. Die Anweisungen können Code von einer beliebigen geeigneten Programmiersprache einschließen. Die Steuerung 120 kann konfiguriert sein, andere Komponenten des Abgassystems 190 und/oder einen Motor oder andere Komponenten, die dem Abgassystem 190 zugeordnet sind, zu steuern. Zum Beispiel kann die Steuerung 120 konfiguriert sein, einen Betriebszustand des Motors zu verändern, einen Betriebszustand eines EGR-Ventils oder -Systems zu verändern, einen Regenerationsprozess zu initiieren oder zu stoppen usw.
Der SCR-Katalysator 106 ist konfiguriert, die Reduktion von NOx-Emissionen durch Beschleunigen eines NOx-Reduktionsprozesses zwischen dem Ammoniak und dem NOx des Abgases in zweiatomigen Stickstoff, Wasser und/oder Kohlendioxid zu unterstützen. Der SCR-Katalysator 106 umfasst einen Einlass in fluidleitender Verbindung mit der Zersetzungskammer 104, aus der Abgas und Reduktionsmittel eingehen, und einen Auslass in fluidleitender Verbindung mit einem Ende 192 der Abgasanlage 190.
Die Abgasanlage 190 kann weiter einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) in fließender Kommunikation mit der Abgasanlage 190 einschließen (z. B. stromabwärts des SCR-Katalysators 106 oder stromaufwärts des DPF 102), um Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid im Abgas zu oxidieren.
Die Sensorsonde 150 kann mit dem Abgassystem 190 gekoppelt sein, um einen Zustand des durch das Abgassystem 190 strömenden Abgases zu erkennen. In manchen Implementierungen kann die Sensorsonde 150 einen Abschnitt aufweisen, der innerhalb des Abgassystems 190 angeordnet ist, beispielsweise eine Spitze der Sensorsonde 150, die in einen Abschnitt des Abgassystems 190 verlaufen kann. In anderen Implementierungen kann die Sensorsonde 150 Abgas durch eine andere Leitung aufnehmen, beispielsweise durch ein Probenrohr, das aus dem Abgassystem 190 verläuft. Obwohl die Sensorsonde 150 als stromabwärts des SCR-Katalysators 106 positioniert dargestellt ist, versteht es sich, dass die Sensorsonde 150 an irgendeiner anderen Position des Abgassystems 190, beispielsweise stromaufwärts des DPF 102, innerhalb des DPF 102, zwischen dem DPF 102 und der Zersetzungskammer 104, innerhalb der Zersetzungskammer 104, zwischen der Zersetzungskammer 104 und dem SCR-Katalysator 106, innerhalb des SCR-Katalysators 106 oder stromabwärts des SCR-Katalysators 106, positioniert sein kann. Zusätzlich können zwei oder mehrere Sensorsonden 150 zum Erfassen eines Zustands des Abgases verwendet werden, wie beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder sechs Sensorsonden 150, wobei sich eine Sensorsonde 150 in einer der vorhergehenden Positionen des Abgassystems 190 befindet. In manchen Implementierungen kann sich eine erste Sensorsonde 150 stromaufwärts des SCR-Katalysators 106 und eine zweite Sensorsonde 150 stromabwärts des SCR-Katalysators 106 befinden. In weiteren Implementierungen kann sich die erste Sensorsonde 150 stromaufwärts von der Zersetzungskammer 104 und die zweite Sensorsonde 150 stromabwärts des SCR-Katalysators 106 befinden. In noch weiteren Implementierungen kann sich die erste Sensorsonde 150 stromaufwärts des DPF 102 und die zweite Sensorsonde 150 stromabwärts des SCR-Katalysators 106 befinden. Noch weitere Konfigurationen für die Sensorsonden 150 können implementiert werden.
In einigen Implementierungen ist die Sensorsonde 150 konfiguriert, eine Konzentration einer Verbindung in dem Abgas, das durch das Abgassystem 190 fließt, zu erfassen und ein Ausgangssignal an die Steuerung 120 auszugeben. Die Steuerung 120 kann konfiguriert sein, das Ausgangssignal von dem Sensor zu verwenden, um ein Steuersignal an eine Komponente des Abgassystems 190, einen Motor und/oder eine andere Komponente zu modifizieren und/oder auszugeben. Zum Beispiel kann die Steuerung 120 das Ausgangssignal von dem Sensor 150 empfangen und das Steuersignal für das Dosiermodul 112 modifizieren, um eine Menge des in das Abgassystem 190 dosierten Reduktionsmittels zu erhöhen, zu vermindern und/oder aufrechtzuerhalten.
III. Implementierungen für die Diagnostizierung von Sensoren
2 zeigt eine Implementierung eines Systems 200 zur Diagnose eines Sensors 230 durch Einführung einer Störung einer Charakteristik eines Ausgangssignals von dem Sensor 230. Im Normalbetrieb empfängt eine Steuerung 210 ein Ausgangssignal von einem Sensor 230 und ändert ein Steuersignal für eine Komponente eines SCR-Systems 220, eines Motors oder einer anderen Komponente als Antwort auf den Wert des Ausgangssignals. Die Steuerung 210 kann ein Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit (ASIC)), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (field-programmable gate array (FPGA)) usw. oder Kombinationen davon sein. Die Steuerung 210 kann einen Speicher einschließen, der unter anderem eine elektronische, optische, magnetische oder eine andere Datenspeicher- oder Übermittlungsvorrichtung einschließt, die in der Lage ist, einem Prozessor, einer ASIC, einer FPGA usw. Programmanweisungen bereitzustellen. Der Speicher kann einen Speicherchip, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (erasable programmable read only memory (EPROM)), einen Flash-Speicher oder einen anderen geeigneten Speicher einschließen, aus dem die Steuerung 210 Anweisungen lesen kann. Die Anweisungen können Code von einer beliebigen geeigneten Programmiersprache einschließen.
Wenn der Sensor 230 normal arbeitet (d.h. nicht defekt ist), wird das von der Steuerung 210 ausgegebene Steuersignal auf einen geeigneten Wert modifiziert, um eine gewünschte Änderung an dem System 200 auf Basis des Wertes des Ausgangssignals des Sensors 230 zu bewirken. Das heißt zum Beispiel, wenn ein NO_x-Sensor 230 bestimmt, dass ein Niveau der NO_x-Abgabe von dem SCR-System 220 20 Teile pro Million (ppm) beträgt und ein gewünschtes Niveau der NO_x-Abgabe von dem SCR-System 220 5 ppm beträgt, dann ist die Steuerung 210 konfiguriert, ein Steuersignal, wie beispielsweise ein Steuersignal für ein Dosiermodul, zu modifizieren, um eine Änderung des Betriebs des Systems 200 zu bewirken, um das gewünschte Niveau der NO_x-Abgabe von dem SCR-System 220 anzunähern und/oder zu erzielen.
Jedoch kann in einigen Implementierungen der Sensor 230 defekt oder degradiert sein, sodass das Ausgangssignal von dem Sensor 230 nicht repräsentativ für den wahren gemessenen Wert ist. Das heißt, der Sensor 230 kann eine Verstärkung oder einen Offset aufweisen, die oder der das Ausgangssignal des Sensors 230 so beeinflusst, dass das Ausgangssignal sich von dem wahren Wert unterscheidet. Beispielsweise kann die Zersetzung eines NO_x-Sensormaterials zur Folge haben, dass eine Verstärkung das Ausgangssignal beeinflusst. In anderen Fällen kann ein Offset in das Ausgangssignal eingeführt werden, beispielsweise durch einen Riss oder ein Leck in einer Kammer eines NO_x-Sensor 230, der zulässt, dass ein Teil der NO_x-Probe aus dem NO_x-Sensor 230 entweicht und/oder überschüssige Atmosphäre in die Probenkammer eingeführt wird, wodurch der Messwert von NO_x versetzt wird.
Das System 200 kann eine Komponente beinhalten, die eine Störung in das Ausgangssignal des Sensors 230 einführt. Die Störung kann über eine Störungssteuerung 240 eingeführt werden, die das Ausgangssignal des Sensors 230 empfängt und eine bekannte Verstärkung und/oder einen bekannten Offset in das Ausgangssignal von dem Sensor 230 einführt. Die Störungssteuerung 240 kann dann das gestörte Ausgangssignal an die Steuerung 210 des Systems 200 ausgeben. In einigen Implementierungen kann die Störungssteuerung 240, welche die Störung einführt, ein Computer sein, der ein oder mehrere Module ausführt, um das Ausgangssignal von dem Sensor 230 zu verändern, wie beispielsweise als Teil eines Analog-Digital-(A/D-)Wandlers. In anderen Implementierungen kann die Störungssteuerung 240 ein Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit (ASIC)), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (field-programmable gate array (FPGA)) usw. oder Kombinationen davon sein. Die Störungssteuerung 240 kann einen Speicher einschließen, der unter anderem eine elektronische, optische, magnetische oder eine andere Datenspeicher- oder Übermittlungsvorrichtung einschließt, die in der Lage ist, einem Prozessor, einer ASIC, einer FPGA usw. Programmanweisungen bereitzustellen. Der Speicher kann einen Speicherchip, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (erasable programmable read only memory (EPROM)), einen Flash-Speicher oder einen anderen geeigneten Speicher einschließen, aus dem die Störungssteuerung 240 Anweisungen lesen kann. Die Anweisungen können Code von einer beliebigen geeigneten Programmiersprache einschließen.
In einigen Implementierungen kann die Störungssteuerung 240 die bekannte Verstärkung und/oder den bekannten Offset mit dem gestörten Ausgangssignal an die Steuerung 210 ausgeben. Die Steuerung 210 kann eine Charakteristik einer Steuersignalausgabe von der Steuerung 210 überwachen, um eine Komponente zu steuern, die das Abgassystems beeinflusst, wie beispielsweise eine Komponente des SCR-Systems 220, eine Komponente des Motors und/oder eine andere Komponente. Die Steuerung 210 kann den Sensor auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals von der Steuerung 210 diagnostizieren. Das heißt, die Steuerung 210 kann eine Charakteristik des Closed-Loop-Steuersystems 200, wie beispielsweise ein Closed-Loop-Befehlssteuersignal, eine Closed-Loop-Befehlszyklusfrequenz des Steuersignals usw., als Antwort auf die bekannte, aktive und intrusive Störung von der Störungssteuerung 240 auf eine Charakteristik des Ausgangssignals des Sensors 230, wie beispielsweise Verstärkung oder Offset, auswerten. Die Steuerung 210 kann den Sensor 230 als nicht defekt diagnostizieren, wenn die Charakteristik des Steuersignals in einer erwarteten Richtung zur Störung des Ausgangssignals antwortet, wie beispielsweise mit einer von einer stabilen Antwort, einer Sinus-Antwort oder einer glatten Antwort als Antwort auf die bekannte Störung. Zum Beispiel kann, wenn eine bekannte Verstärkung für einen nicht-defekten NO_x-Sensor eingeführt wird, die Steuerung 210 ein Steuersignal ausgeben, wie beispielsweise einen Befehl, um die Dosierrate oder -menge als Antwort auf das gestörte Ausgangssignal von dem Sensor 230 zu verändern. Die erhöhte Dosierrate oder -menge kann die Menge an NO_x, die von dem Sensor 230 gemessen wird und in dem Ausgangssignal ausgegeben wird, weiter reduzieren. Das System 200 kann sich auf Basis der bekannten gestörten Verstärkung des Ausgangssignals in einen stabilen Zustand einpendeln. Das System 200 kann Ähnliches auf Basis eines eingeführten bekannten Offsets in das Ausgangssignal des Sensors 230 durchführen.
Die Steuerung 210 kann bestimmen, dass der Sensor defekt ist, als Reaktion auf das gestörte Ausgangssignal, wenn die Charakteristik in einer weniger erwarteten Richtung auf die Störung des Ausgangssignals oder in entgegengesetzter Richtung der Störung des Ausgangssignals antwortet, wie beispielsweise mit einer von einer instabilen Antwort, einer Grenzzyklusantwort oder einer gesättigten Steuerungsantwort. Zum Beispiel kann, wenn eine bekannte Verstärkung für einen defekten NO_x-Sensor mit hoher Verstärkung eingeführt wird, die Steuerung 210 ein Steuersignal ausgeben, wie beispielsweise einen Befehl, um die Dosierrate oder -menge als Antwort auf das gestörte Ausgangssignal von dem Sensor 230 zu verändern. Die erhöhte Dosierrate oder -menge kann die Menge an NO_x, die von dem Sensor 230 gemessen wird und in dem Ausgangssignal ausgegeben wird, aufgrund zusätzlichem NH₃-Schlupfs vom Katalysator erhöhen. Das Befehlssignal, das von der Steuerung 210 für das System 200 ausgegeben wird, kann bei einer Frequenz als Antwort auf die Verstärkungsstörung in einen Grenzzyklus eintreten. Das heißt, das Steuersignal von der Steuerung 210 kann auf Basis des Fehlers, der durch die Verstärkung des defekten NO_x-Sensors 230 eingeführt wird, zwischen zwei oder mehreren Werten oszillieren. Die Steuerung 210 kann auf Basis dieses Grenzzyklus bestimmen, dass der NO_x-Sensor 230 defekt ist. Das System 200 kann Ähnliches auf Basis eines eingeführten bekannten Offsets in das Ausgangssignal des Sensors 230 durchführen.
In einigen Implementierungen kann die Störungssteuerung 240 das Ausgangssteuersignal der Steuerung 210 überwachen und den Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals von der Steuerung diagnostizieren. In noch anderen Implementierungen können die Steuerung 210 und die Störungssteuerung 240 in einer einzigen Steuerung kombiniert sein.
3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 300, das von dem System 200 implementiert werden kann, um die Sensorrationalität zu bestimmen. Das Verfahren 300 beinhaltet die Störung eines Ausgangssignals von dem Sensor für ein Abgassystem (Block 310). Die Störung kann eine bekannte Verstärkung, ein bekannter Offset oder eine Verstärkung und ein Offset, die oder der von dem Sensor des Abgassystems in das Ausgangssignal eingeführt wird, sein. In einigen Implementierungen kann die Störung unter Verwendung einer Steuerung und/oder eines Computers eingeführt werden, die oder der das Ausgangssignal von dem Sensor empfängt und ein gestörtes Ausgangssignal an eine Steuerung ausgibt, um eine oder mehrere Komponenten, die das Abgassystem beeinflussen, zu steuern. In einigen Implementierungen ist der Sensor ein NO_x-Sensor. In anderen Implementierungen ist der Sensor ein CO-Sensor. In noch anderen Implementierungen ist der Sensor ein Gassensor.
Das Verfahren 300 beinhaltet das Überwachen eines Steuersignals von einer Steuerung für die Steuerung einer Komponente, die das Abgassystem beeinflusst, auf eine Charakteristik (Block 320). Die Charakteristik des überwachten Steuersignals kann ein Befehl oder eine Zyklusfrequenz sein. In einigen Implementierungen ist das überwachte Steuersignal eine Dosierrate. In anderen Implementierungen ist das überwachte Steuersignal eine Dosiermenge. In weiteren Implementierungen ist das überwachte Steuersignal ein EGR-Ventil-Positionswert.
Das Verfahren 300 beinhaltet ferner das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals von der Steuerung (Block 330). Das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals kann bestimmen, dass der Sensor nicht defekt ist, als Reaktion auf das gestörte Ausgangssignal, wenn die Charakteristik eine von einer stabilen Antwort, einer Sinusantwort, einer erwarteten Antwort oder einer glatten Antwort ist. Zum Beispiel kann ein System mit einer Steuerung und dem Sensor sich auf Basis einer bekannten gestörten Verstärkung oder eines bekannten Offsets, die oder der von dem Sensor in das Ausgangssignal eingeführt wird, in einen stabilen Zustand einpendeln. Das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals kann bestimmen, dass der Sensor defekt ist, als Reaktion auf das gestörte Ausgangssignal, wenn die Charakteristik eine von einer instabilen Antwort, einer Grenzzyklusantwort, einer unerwarteten Antwort oder einer Antwort einer gesättigten Steuerung ist. Zum Beispiel kann ein System mit einer Steuerung und dem Sensor auf Basis einer bekannten gestörten Verstärkung oder eines bekannten Offsets, die oder der von dem Sensor in das Ausgangssignal eingeführt wird, in einen Grenzzyklus eintreten. In einigen Implementierungen kann das Verfahren 300 ferner die Ausgabe eines Zustands des Sensors an eine andere Komponente beinhalten, wie beispielsweise Aktivierung einer Warnlampe, Ausgabe eines Fehlercodes usw.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2 kann in einigen Implementierungen die Steuerung 210 das ungestörte Ausgangssignal von dem Sensor 230 überwachen. Der Steuerung 210 kann den Sensor auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor 230 diagnostizieren. Das heißt, die Steuerung 210 kann die Änderung in dem ungestörten Ausgangssignal des Sensors 230 als Antwort auf die bekannte, aktive und intrusive Störung von der Störungssteuerung 240 auf eine Charakteristik des Ausgangssignals des Sensors 230, wie beispielsweise Verstärkung oder Offset, auswerten. Die Steuerung 210 kann bestimmen, dass der Sensor 230 nicht defekt ist, wenn die Änderung in dem Ausgangssignal des Sensors 230 der bekannten Störung entspricht. Zum Beispiel kann, wenn eine bekannte Verstärkung für einen nicht-defekten NO_x-Sensor eingeführt wird, die Steuerung 210 ein Steuersignal ausgeben, wie beispielsweise einen Befehl, um die Dosierrate oder -menge als Antwort auf das gestörte Ausgangssignal von dem Sensor 230 zu verändern. Die erhöhte Dosierrate oder -menge kann die Menge an NO_x, die von dem Sensor 230 gemessen wird und in dem überwachten ungestörten Ausgangssignal ausgegeben wird, weiter reduzieren. Für einen nicht-defekten Sensor 230 sollte sich das überwachte ungestörte Ausgangssignal auf Basis der bekannten Störung verringern. Das System 200 kann Ähnliches auf Basis eines eingeführten bekannten Offsets in das Ausgangssignal des Sensors 230 durchführen.
Die Steuerung 210 kann bestimmen, dass der Sensor 230 defekt ist, wenn die Änderung in dem Ausgangssignal des Sensors 230 nicht der bekannten Störung entspricht. Zum Beispiel kann, wenn eine bekannte Verstärkung für einen defekten NO_x-Sensor mit hoher Verstärkung eingeführt wird, die Steuerung 210 ein Steuersignal ausgeben, wie beispielsweise einen Befehl, um die Dosierrate oder -menge als Antwort auf das gestörte Ausgangssignal von dem Sensor 230 zu verändern. Die erhöhte Dosierrate oder -menge kann die Menge an NO_x, die von dem Sensor 230 gemessen wird und in dem überwachten ungestörten Ausgangssignal ausgegeben wird, aufgrund zusätzlichem NH₃-Schlupfs vom Katalysator erhöhen oder die Menge an NO_x, die von dem Sensor 230 gemessen wird, kann sich überhaupt nicht ändern. Auf Basis der Änderung des Ausgangssignals des Sensors 230 kann die Steuerung 210 bestimmen, dass der NO_x-Sensor 230 defekt ist. Das System 200 kann Ähnliches auf Basis eines eingeführten bekannten Offsets in das Ausgangssignal des Sensors 230 durchführen.
In einigen Implementierungen kann die Störungssteuerung 240 das ungestörte Ausgangssteuersignal der Steuerung 210 überwachen und den Sensor 230 auf Basis des ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor 230 diagnostizieren. In noch anderen Implementierungen können die Steuerung 210 und die Störungssteuerung 240 in einer einzigen Steuerung kombiniert sein.
4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 400, der von dem System 200 implementiert werden kann, um den Sensor zu diagnostizieren. Das Verfahren 400 beinhaltet die Störung eines Ausgangssignals von dem Sensor für ein Abgassystem (Block 410). Die Störung kann eine bekannte Verstärkung, ein bekannter Offset oder eine Verstärkung und ein Offset, die oder der von dem Sensor des Abgassystems in das Ausgangssignal eingeführt wird, sein. In einigen Implementierungen kann die Störung unter Verwendung einer Steuerung und/oder eines Computers eingeführt werden, die oder der das Ausgangssignal von dem Sensor empfängt und ein gestörtes Ausgangssignal an eine Steuerung ausgibt, um eine oder mehrere Komponenten, die das Abgassystem beeinflussen, zu steuern. In einigen Implementierungen ist der Sensor ein NO_x-Sensor. In anderen Implementierungen ist der Sensor ein CO-Sensor. In noch anderen Implementierungen ist der Sensor ein Gassensor.
Der Verfahren 400 beinhaltet die Überwachung des ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor vor der eingeführten Störung (Block 420). Das Verfahren 400 beinhaltet ferner das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor (Block 430). Das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals des Steuersignals kann bestimmen, dass der Sensor nicht defekt ist, als Reaktion auf das gestörte Ausgangssignal, wenn das überwachte ungestörte Ausgangssignal eine von einer stabilen Antwort, einer Sinusantwort, einer erwarteten Antwort oder einer glatten Antwort ist. Wenn das überwachte Ausgangssignal beispielsweise proportional zu einer eingeführten Verstärkungsstörung ist, dann kann der Sensor nicht defekt sein. Das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals des Steuersignals kann auch bestimmen, dass der Sensor nicht defekt ist, wenn das überwachte Ausgangssignal einer eingeführten Offset-Störung entspricht. Das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals des Steuersignals kann bestimmen, dass der Sensor defekt ist, als Reaktion auf das gestörte Ausgangssignal, wenn das überwachte ungestörte Ausgangssignal eine von einer instabilen Antwort, einer Grenzzyklusantwort, einer unerwarteten Antwort oder einer Antwort einer gesättigten Steuerung ist. Wenn das überwachte Ausgangssignal beispielsweise nicht proportional zu einer eingeführten Verstärkungsstörung ist, dann mag der Sensor defekt sein. Das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals des Steuersignals kann auch bestimmen, dass der Sensor defekt ist, wenn das überwachte Ausgangssignal nicht einer eingeführten Offset-Störung entspricht. In einigen Implementierungen kann das Verfahren 400 ferner die Ausgabe eines Zustands des Sensors an eine andere Komponente beinhalten, wie beispielsweise Aktivierung einer Warnlampe, Ausgabe eines Fehlercodes usw.
5 zeigt eine Implementierung eines Systems 500 zur Diagnose eines Sensors 530 durch Verwendung einer zweiten Steuerung 540 mit einer bekannten Antwort auf Basis eines Ausgangssignals von dem Sensor 530. Im Normalbetrieb empfängt eine erste Steuerung 510 ein Ausgangssignal von einem Sensor 530 und ändert ein Steuersignal für eine Komponente eines SCR-Systems 520, eines Motors oder einer anderen Komponente als Antwort auf den Wert des Ausgangssignals. Die erste Steuerung 510 kann ein Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit (ASIC)), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (field-programmable gate array (FPGA)) usw. oder Kombinationen davon sein. Die erste Steuerung 510 kann einen Speicher einschließen, der unter anderem eine elektronische, optische, magnetische oder eine andere Datenspeicher- oder Übermittlungsvorrichtung einschließt, die in der Lage ist, einem Prozessor, einer ASIC, einer FPGA usw. Programmanweisungen bereitzustellen. Der Speicher kann einen Speicherchip, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (erasable programmable read only memory (EPROM)), einen Flash-Speicher oder einen anderen geeigneten Speicher einschließen, aus dem die erste Steuerung 510 Anweisungen lesen kann. Die Anweisungen können Code von einer beliebigen geeigneten Programmiersprache einschließen.
Wenn der Sensor 530 normal arbeitet (d.h. nicht defekt ist), wird das von der ersten Steuerung 510 ausgegebene Steuersignal auf einen geeigneten Wert modifiziert, um eine gewünschte Änderung an dem System 500 auf Basis des Wertes des Ausgangssignals des Sensors 530 zu bewirken. Das heißt zum Beispiel, wenn ein NO_x-Sensor 530 bestimmt, dass ein Niveau der NO_x-Abgabe von dem SCR-System 520 20 Teile pro Million (ppm) beträgt und ein gewünschtes Niveau der NO_x-Abgabe von dem SCR-System 520 5 ppm beträgt, dann ist die erste Steuerung 510 konfiguriert, ein Steuersignal, wie beispielsweise ein Steuersignal für ein Dosiermodul, zu modifizieren, um eine Änderung des Betriebs des Systems 500 zu bewirken, um das gewünschte Niveau der NO_x-Abgabe von dem SCR-System 520 anzunähern und/oder zu erzielen.
Jedoch kann in einigen Implementierungen der Sensor 530 defekt oder degradiert sein, sodass das Ausgangssignal von dem Sensor 530 nicht repräsentativ für den wahren gemessenen Wert ist. Das heißt, der Sensor 530 kann eine Verstärkung oder einen Offset aufweisen, die oder der das Ausgangssignal des Sensors 530 so beeinflusst, dass das Ausgangssignal sich von dem wahren Wert unterscheidet. Beispielsweise kann die Zersetzung eines NO_x-Sensormaterials zur Folge haben, dass eine Verstärkung das Ausgangssignal beeinflusst. In anderen Fällen kann ein Offset in das Ausgangssignal eingeführt werden, beispielsweise durch einen Riss oder ein Leck in einer Kammer eines NO_x-Sensor 530, der zulässt, dass ein Teil der NO_x-Probe aus dem NO_x-Sensor 530 entweicht und/oder überschüssige Atmosphäre in die Probenkammer eingeführt wird, wodurch der Messwert von NO_x versetzt wird.
Das System 500 kann eine zweite Steuerung 540 beinhalten, die eine bekannte Antwort 544 bezogen auf ein empfangenes Eingangssignal 542 für das Ausgangssignal von dem Sensor 530 aufweist. In einigen Implementierungen kann die zweite Steuerung 540 ein Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit (ASIC)), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (field-programmable gate array (FPGA)) usw. oder Kombinationen davon sein. Die zweite Steuerung 540 kann einen Speicher einschließen, der unter anderem eine elektronische, optische, magnetische oder eine andere Datenspeicher- oder Übermittlungsvorrichtung einschließt, die in der Lage ist, einem Prozessor, einer ASIC, einer FPGA usw. Programmanweisungen bereitzustellen. Der Speicher kann einen Speicherchip, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (erasable programmable read only memory (EPROM)), einen Flash-Speicher oder einen anderen geeigneten Speicher einschließen, aus dem die zweite Steuerung 540 Anweisungen lesen kann. Die Anweisungen können Code von einer beliebigen geeigneten Programmiersprache einschließen. In einigen Implementierungen können die erste Steuerung 510 und die zweite Steuerung 540 Teil einer einzigen Steuerung sein und können separate Module oder Schaltungen sein.
In einigen Implementierungen kann die zweite Steuerung 540 konfiguriert sein, eine bekannte Konstruktionscharakteristik auf Basis einer Charakteristik des Ausgangssignals von dem Sensor 530, der diagnostiziert wird, wie beispielsweise eine Charakteristik von Verstärkung oder Offset, auszugeben. Zum Beispiel kann die zweite Steuerung 540 bekannte Wurzelortscharakteristika, Verstärkung und/oder Phasenrandwerte zu Verstärkungswerten des Ausgangssignals von dem Sensor 530 aufweisen. Die erste Steuerung 510 kann die zweite Steuerung 540 aktivieren und 542, das ausgegebene Signal, von dem Sensor 530 an die zweite Steuerung 540 übertragen. Die zweite Steuerung 540 kann dann eine Antwort auf Basis des empfangenen Ausgangssignals für den Sensor 530 an die erste Steuerung 510 ausgegeben. Die erste Steuerung 510 kann den Sensor 530 diagnostizieren, indem sie die Wurzeln des Closed-Loop-Steuersystems analysiert, wenn die zweite Steuerung 540 aktiviert ist. Das heißt, die zweite Steuerung 540 kann ein Closed-Loop-Steuersystem bilden und die erste Steuerung 510 kann die Sensorrationalität bestimmen, indem sie die Wurzeln des Closed-Loop-Steuersystems analysiert, wenn die zweite Steuerung 540 aktiviert wird.
In einer anderen Implementierung kann die zweite Steuerung 540 konfiguriert sein, eine bekannte Sprungantwort auf Basis einer Charakteristik des empfangenen Ausgangssignals für den Sensor 530, wie beispielsweise eine Verstärkungs- oder Offset-Charakteristik, auszugeben. Zum Beispiel kann die zweite Steuerung 540 bekannte Sprungantwortcharakteristika als Funktion der Verstärkung für ein Ausgangssignal für den Sensor 530 aufweisen. Die erste Steuerung 510 kann die zweite Steuerung 540 aktivieren und das ausgegebene Signal von dem Sensor 530 an die zweite Steuerung 540 übertragen 542. Die erste Steuerung 510 empfängt die Antwort 544 von der zweiten Steuerung 540 und verwendet die Antwort 544, um den Sensor 530 zu diagnostizieren. In einigen Implementierungen kann die erste Steuerung 510 auf Basis der Antwort 544 von der zweiten Steuerung 540 über eine Verstärkung für den Sensor 530 Schlüsse ziehen.
In einigen Implementierungen kann die erste Steuerung/Steuereinheit 510 konfiguriert sein, die zweite Steuerung/Steuereinheit 540 vorübergehend zu aktivieren und das Ausgangssignal von dem Sensor 530 an die zweite Steuerung 540 auszugeben.
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 600, das von dem System 500 implementiert werden kann, um einen Sensor zu diagnostizieren. Das Verfahren 600 beinhaltet die Aktivierung einer zweiten Steuerung, die konfiguriert ist, eine vorbestimmte Antwort auf ein empfangenes Ausgangssignal aufzuweisen (Block 610). In einigen Implementierungen kann die zweite Steuerung durch eine separate erste Steuerung aktiviert werden. In anderen Implementierungen kann die zweite Steuerung ein separates Modul oder eine separate Schaltung einer einzigen Steuerung sein, sodass die Aktivierung der zweiten Steuerung durch Übertragen des Ausgangssignals an das Modul oder die Schaltung erfolgen kann. Das Verfahren 600 beinhaltet das Übertragen des empfangenen Ausgangssignals von einem Sensor an die zweite Steuerung (Block 620). In einigen Implementierungen ist der Sensor ein NO_x-Sensor. In anderen Implementierungen ist der Sensor ein CO-Sensor. In noch anderen Implementierungen ist der Sensor ein Gassensor.
Das Verfahren 600 beinhaltet das Empfangen einer Antwort von der zweiten Steuerung als Antwort auf das Ausgangssignal (Block 630). In einigen Implementierungen kann die zweite Steuerung konfiguriert sein, eine bekannte Antwort auf Basis einer Charakteristik des Ausgangssignals von dem Sensor, der diagnostiziert wird, wie beispielsweise eine Verstärkungs- oder Offset-Charakteristik, auszugeben. Zum Beispiel kann die zweite Steuerung bekannte Wurzelortscharakteristika zu Verstärkungswerten des Ausgangssignals von dem Sensor aufweisen. Die zweite Steuerung kann eine Antwort auf Basis des empfangenen Ausgangssignals für den Sensor an die erste Steuerung ausgegeben. In anderen Implementierungen kann die zweite Steuerung konfiguriert sein, eine bekannte Sprungantwort auf Basis einer Charakteristik des empfangenen Ausgangssignals für den Sensor, wie beispielsweise eine Verstärkungs- oder Offset-Charakteristik, auszugeben. Zum Beispiel kann die zweite Steuerung bekannte Sprungantwortcharakteristika als Funktion der Verstärkung für ein Ausgangssignal für den Sensor aufweisen. Die zweite Steuerung kann eine Antwort auf Basis des empfangenen Ausgangssignals für den Sensor an die erste Steuerung ausgegeben.
Das Verfahren 600 beinhaltet das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der empfangenen Antwort (Block 640). In einigen Implementierungen kann die zweite Steuerung ein Closed-Loop-Steuersystem bilden und die erste Steuerung kann den Sensor diagnostizieren, indem sie die Wurzeln des Closed-Loop-Steuersystems analysiert, wenn die zweite Steuerung aktiviert wird. In anderen Implementierungen kann die erste Steuerung die Antwort von der zweiten Steuerung verwenden, um den Sensor zu diagnostizieren, beispielsweise durch Ableiten einer Verstärkung für den Sensor auf Basis der Antwort von der zweiten Steuerung, die konfiguriert ist, eine bekannte Sprungantwortcharakteristik als Funktion der Verstärkung für ein Ausgangssignal für den Sensor aufzuweisen. In einigen Implementierungen kann das Verfahren 600 ferner die Ausgabe eines Zustands des Sensors an eine andere Komponente beinhalten, wie beispielsweise Aktivierung einer Warnlampe, Ausgabe eines Fehlercodes usw.
In bestimmten Implementierungen können die hierin beschriebenen Systeme oder Verfahren eine Steuerung beinhalten, die strukturiert ist, bestimmte Operationen auszuführen, um die hierin beschriebenen Funktionen auszuführen. In bestimmten Implementierungen bildet die Steuerung einen Abschnitt eines Verarbeitungsuntersystems, einschließlich eines oder mehrerer Rechenvorrichtungen mit Speicher, Verarbeitungs- und Kommunikations-Hardware. Bei der Steuervorrichtung kann es sich um eine einzelne Vorrichtung oder eine verteilte Vorrichtung handeln, und die Funktionen der Steuereinrichtung können durch Hardware und/oder durch Computerbefehle auf einem nicht-flüchtigen computerlesbaren Speichermedium ausgeführt werden.
In bestimmten Implementierungen beinhaltet die Steuerung ein oder mehrere Module, die strukturiert sind, die Operationen der Steuerung, die in Bezug auf 2–6 beschrieben sind, funktionell auszuführen. Die vorliegende Beschreibung einschließlich der Module betont die strukturelle Unabhängigkeit der Aspekte der Steuereinrichtung und veranschaulicht eine mögliche Gruppierung von Operationen und Aufgaben der Steuereinrichtung. Andere Gruppierungen, die ähnliche Gesamtoperationen durchführen, sind als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Anmeldung eingeschlossen zu betrachten. Module können in Hardware und/oder als Computerbefehle auf einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Datenspeichermedium implementiert sein, und Module können über verschiedene Hardware oder computerbasierte Komponenten verteilt sein. Genauere Beschreibungen bestimmter Ausführungsformen von Steuerungsabläufen sind im Abschnitt Referenzierung der 2 bis 6 enthalten.
Beispielhafte und nicht einschränkende Modulimplementierungselemente schließen Sensoren ein, die einen beliebigen hierin angegebenen Wert bereitstellen, Sensoren, die einen beliebigen Wert bereitstellen, bei dem es sich um einen Vorläufer zu einem hierin angegebenen Wert handelt, Datalink- und/oder Netzwerkhardware einschließlich von Kommunikationschips, oszillierenden Kristallen, Kommunikationsverbindungen, Kabeln, Twisted-Pair-Verdrahtungen, Koaxialverdrahtungen, abgeschirmten Verdrahtungen, Sendern, Empfängern und/oder Sender-Empfängern, Logikschaltungen, fest verdrahteten Logikschaltungen, rekonfigurierbaren Logikschaltungen in einem bestimmten, nichtflüchtigen Zustand, die entsprechend der Modulspezifikation konfiguriert sind, Aktoren einschließlich mindestens eines elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Aktors, einer Magnetspule, eines Operationsverstärkers, analoger Steuerelemente (Federn, Filter, Integratoren, Addierer, Teiler, Verstärkungselemente) und/oder digitaler Steuerelemente.
Der Begriff „Steuerung“ schließt alle Arten von Einrichtungen, Vorrichtungen und Maschinen zum Verarbeiten von Daten ein, in beispielhafter Weise einen programmierbaren Prozessor, einen Computer, ein System auf einem Chip (system on a chip) oder mehrere davon, einen Abschnitt eines programmierten Prozessors oder Kombinationen des Vorhergehenden einschließend. Die Vorrichtung kann einen zweckgebundenen Logikschaltkreis, z. B. einen FPGA oder eine ASIC einschließen. Die Vorrichtung kann zudem zusätzlich zur Hardware einen Code aufweisen, der eine Ausführungsumgebung für das betreffende Computerprogramm erzeugt, z. B. einen Code, der Prozessorfirmware, einen Protokollstapel, ein Datenbankverwaltungssystem, ein Betriebssystem, eine plattformübergreifende Laufzeitumgebung, eine virtuelle Maschine oder eine Kombination aus einem oder mehreren davon darstellt. Die Vorrichtung und die Ausführungsumgebung können verschiedene unterschiedliche Rechenmodellinfrastrukturen verwirklichen, beispielsweise verteiltes Rechnen und Gitterrecheninfrastrukturen.
Obwohl dieses Dokument viele spezifische Implementierungsdetails enthält, sollten diese nicht als Einschränkungen des Umfangs dessen aufgefasst werden, was beansprucht sein kann, sondern vielmehr als Beschreibungen von Merkmalen, die spezifisch für bestimmte Implementierungen sind. Bestimmte, in dieser Patentschrift im Kontext separater Ausführungen beschriebene Merkmale können auch in Kombination in einer einzigen Ausführung umgesetzt werden. Im Gegensatz dazu können verschiedene, im Kontext einer einzigen Ausführung beschriebene Merkmale auch in mehreren Ausführungen separat oder in einer beliebigen, geeigneten Unterkombination umgesetzt werden. Zudem können, obwohl vorstehende Merkmale so beschrieben sein können, dass sie in bestimmten Kombinationen fungieren und auch anfänglich als solche beansprucht sind, ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in manchen Fällen aus der Kombination ausgesondert werden, und die beanspruchte Kombination kann auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination gerichtet sein.
Wie hierin verwendet, sollen die Begriffe „im Wesentlichen“ und ähnliche Begriffe eine breit gefächerte Bedeutung aufweisen, die in Übereinstimmung mit der herkömmlichen und akzeptierten Verwendung durch den Fachmann des Fachgebiets steht, dem der Gegenstand angehört, auf den sich diese Offenbarung bezieht. Es sollte für den Fachmann, der diese Offenbarung durchsieht, offensichtlich sein, dass diese Begriffe eine Beschreibung bestimmter beschriebener und beanspruchter Merkmale zulassen sollen, ohne den Umfang dieser Merkmale auf die bereitgestellten genauen numerischen Bereiche einzuschränken, es sei denn, dies ist anderweitig festgehalten. Demgemäß sollen diese Begriffe so ausgelegt werden, dass sie angeben, dass unwesentliche oder unbedeutende Modifikationen oder Abänderungen an dem beschriebenen und beanspruchten Gegenstand als innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt, liegend betrachtet werden. Zusätzlich wird festgestellt, dass Einschränkungen der Ansprüche für den Fall, dass der Begriff „Mittel“ darin nicht verwendet wird, nicht als „Mittel plus Funktion“-Einschränkungen unter den Patentgesetzen der USA darstellend zu interpretieren sind.
Die Begriffe „gekoppelt“, „verbunden“ und dergleichen, wie sie hierin verwendet werden, bedeuten das direkte oder indirekte Verbinden zweier Komponenten miteinander. Diese Verbindung kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. entfernbar oder lösbar) geschehen. Dieses Verbinden kann dadurch erreicht werden, dass die zwei Komponenten oder die zwei Komponenten und beliebige weitere Zwischenkomponenten miteinander integral als ein einziger einheitlicher Körper ausgebildet sind, oder dass die zwei Komponenten oder die zwei Komponenten und beliebige weitere Zwischenkomponenten aneinander befestigt sind.
Es ist wichtig zu beachten, dass Konstruktion und Anordnung des in den vielfältigen beispielhaften Implementierungen gezeigten Systems lediglich veranschaulichender und nicht einschränkender Art sind. Es wird gewünscht, dass sämtliche Änderungen und Modifikationen, die innerhalb des Geistes und/oder Umfangs der beschriebenen Implementierungen fallen, geschützt sind. Es versteht sich, dass manche Merkmale nicht notwendig sind und Implementierungen, denen die verschiedenen Merkmale fehlen, als innerhalb des Umfangs der Anmeldung liegend betrachtet werden, wobei der Umfang durch die folgenden Ansprüche definiert wird. Beim Lesen der Ansprüche ist beabsichtigt, dass bei der Verwendung von Worten wie „ein“, „eine“, „mindestens ein“ oder „mindestens ein Abschnitt“/„mindestens ein Anteil/Teil“ sowie deren Deklinationen nicht die Absicht besteht, den Anspruch auf nur einen Gegenstand zu begrenzen, sofern in dem Anspruch nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist. Soweit die Begriffe „mindestens ein Abschnitt“/„mindestens ein Anteil/Teil“ und/oder „ein Abschnitt“/„ein Anteil/Teil“ verwendet werden, kann der Gegenstand einen Abschnitt/einen Anteil/Teil und/oder den gesamten Gegenstand einschließen, sofern nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist.

Claims

Verfahren zur Diagnose eines Sensors für ein Abgassystem, umfassend: Stören eines Ausgangssignals von dem Sensor für das Abgassystem; Überwachen eines Steuersignals von einer Steuereinheit für die Steuerung einer Komponente, die das Abgassystem beeinflusst, hinsichtlich einer Charakteristik; und Diagnostizieren des Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals von der Steuereinheit.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Stören des Ausgangssignals das Stören eines Verstärkungswertes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Stören des Ausgangssignals das Stören eines Offset-Wertes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Sensor ein NO_x-Sensor ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Charakteristik des Steuersignals ein Befehl oder eine Zyklusfrequenz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals bestimmt, dass der Sensor auf das gestörte Ausgangssignal nicht fehlerhaft reagiert, wenn die Charakteristik eine von einer stabilen Antwort, einer Sinusantwort, einer erwarteten Antwort oder einer glatten Antwort ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der überwachten Charakteristik des Steuersignals bestimmt, dass der Sensor auf das gestörte Ausgangssignal fehlerhaft reagiert, wenn die Charakteristik eine von einer instabilen Antwort, einer Grenzzyklusantwort, einer unerwarteten Antwort oder einer gesättigten Antwort der Steuereinheit ist.
Verfahren zur Diagnose eines Sensors für ein Abgassystem, umfassend: Stören eines Ausgangssignals von dem Sensor für das Abgassystem; Überwachen des ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor vor der eingeführten Störung; und Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals von dem Sensor.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Stören des Ausgangssignals das Stören eines Verstärkungswertes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Stören des Ausgangssignals das Stören eines Offset-Wertes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Sensor ein NO_x-Sensor ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals bestimmt, dass der Sensor auf das gestörte Ausgangssignal nicht fehlerhaft reagiert, wenn das überwachte ungestörte Ausgangssignal auf das Stören des Ausgangssignals in einer erwarteten Richtung antwortet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Diagnostizieren des Sensors auf Basis des überwachten ungestörten Ausgangssignals bestimmt, dass der Sensor auf das gestörte Ausgangssignal fehlerhaft reagiert, wenn das überwachte ungestörte Ausgangssignal des Sensors auf das Stören des Ausgangssignals in einer weniger erwarteten Richtung oder in einer Richtung entgegengesetzt zur Störung des Ausgangssignals antwortet.
System, umfassend: ein Abgassystem, umfassend einen SCR-Katalysator und ein Reduktionsmittel-Dosiermodul stromaufwärts des SCR-Katalysators; einen Sensor, der mit dem Abgassystem stromabwärts des SCR-Katalysators gekoppelt ist, wobei der Sensor konfiguriert ist, einen Zustand des Abgassystems zu erfassen; eine erste Steuereinheit, die konfiguriert ist, einen Abschnitt des Abgassystems als Antwort auf ein Ausgangssignal von dem Sensor zu steuern; und eine zweite Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine vorgegebene Designcharakteristik hinsichtlich Ausgangssignalen von einem nicht-defekten Sensor aufzuweisen; wobei die erste Steuereinheit ferner konfiguriert ist, die Ausgangssignale von dem Sensor an die zweite Steuereinheit auszugeben, eine Antwort von der zweiten Steuereinheit als Antwort auf die Ausgangssignale von dem Sensor zu empfangen und den Sensor auf Basis der empfangenen Antwort zu diagnostizieren.
System nach Anspruch 14, wobei die zweite Steuereinheit ein Closed-Loop-Steuersystem bildet und das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der empfangenen Antwort das Analysieren einer Eigenschaft oder einer Charakteristik des Closed-Loop-Steuersystems, wenn die zweite Steuereinheit aktiviert wird, umfasst.
System nach Anspruch 15, wobei das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der empfangenen Antwort das Analysieren von Wurzeln des Closed-Loop-Steuersystems, wenn die zweite Steuereinheit aktiviert wird, umfasst.
System nach Anspruch 15, wobei das Diagnostizieren des Sensors auf Basis der empfangenen Antwort das Analysieren einer Verstärkung oder Phasenreserve des Closed-Loop-Steuersystems, wenn die zweite Steuereinheit aktiviert wird, umfasst.
System nach Anspruch 14, wobei die zweite Steuereinheit ein Closed-Loop-Steuersystem bildet und wobei die vorherbestimmte Designcharakteristik des Closed-Loop-Steuersystems auf Basis der zweiten Steuereinheit eine Sprungantwort ist.
System nach Anspruch 18, wobei die Sprungantwort eine Funktion einer Verstärkung des Sensors ist.
System nach Anspruch 19, wobei die erste Steuereinheit ferner konfiguriert ist, die Verstärkung des Sensors auf Basis der Sprungantwort zu bestimmen.
System nach Anspruch 14, wobei die erste Steuereinheit konfiguriert ist, vorübergehend die Ausgangssignale von dem Sensor an die zweite Steuereinheit auszugeben.
System nach Anspruch 14, wobei die erste Steuereinheit ferner konfiguriert ist, die Ausgangssignale von dem Sensor zu stören.
Vorrichtung, umfassend: ein erstes Modul, das konfiguriert ist, ein Ausgangssignal von einem NO_x-Sensor für ein Abgassystem zu stören; ein zweites Modul, das konfiguriert ist zum Überwachen einer Charakteristik eines Ausgangssignals von einer Steuereinheit zum Steuern einer Komponente, die das Abgassystem beeinflusst, oder zum Überwachen eines ungestörten Ausgangssignals von dem NO_x Sensor; und ein drittes Modul, das konfiguriert ist, den NO_x-Sensor auf der Basis der überwachten Charakteristik des Ausgangssignals von der Steuereinheit oder dem ungestörten Ausgangssignal des NO_x-Sensors zu diagnostizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei das Ausgangssignal von der Steuereinheit eines von einer Dosiermenge oder einer Dosierrate ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei das Stören des Ausgangssignals eines einer Verstärkung oder eines Offset-Wertes ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Charakteristik des Ausgangssignals von der Steuereinheit eines von einem Befehl oder einer Zyklusfrequenz ist.