EP4630667A1 - Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung sowie entsprechende antriebseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung sowie entsprechende antriebseinrichtung

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Publication number
EP4630667A1
EP4630667A1 EP23817424.7A EP23817424A EP4630667A1 EP 4630667 A1 EP4630667 A1 EP 4630667A1 EP 23817424 A EP23817424 A EP 23817424A EP 4630667 A1 EP4630667 A1 EP 4630667A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nitrogen oxide
value
slip
reducing agent
indicator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23817424.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Faruk Can
Dr./MADI Moskau Alexey SMIRNOV
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP4630667A1 publication Critical patent/EP4630667A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. by adjusting the dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/021—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting ammonia NH3
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1616—NH3-slip from catalyst
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drive device, in particular for a motor vehicle, which has a drive unit that generates exhaust gas and at least one vehicle catalyst designed as an SCR catalyst for aftertreating the exhaust gas, wherein a reducing agent is added to the exhaust gas at least temporarily upstream of the vehicle catalyst.
  • the invention also relates to a drive device, in particular for a motor vehicle.
  • the document DE 10 2005 031 720 B4 is known from the prior art.
  • This describes a method for metering a reducing agent in the form of an aqueous urea solution into an exhaust line of an internal combustion engine with an exhaust gas purification system, comprising a valve arranged in the exhaust line for adding the reducing agent to the exhaust gas and a nitrogen oxide reduction catalyst arranged downstream of the metering valve in the exhaust line, designed as an SCR catalyst, on which a selective reduction of nitrogen oxides contained in the exhaust gas can take place with ammonia, and a control device for controlling the exhaust gas purification system, wherein the control device sets a metering rate of reducing agent to be added to the exhaust gas via the metering valve.
  • control device determines changes in a wall film mass of reducing agent deposited on the inner wall of the exhaust pipe and takes them into account when setting the dosing rate, wherein the control device determines an accumulation rate of reducing agent accumulating in the wall film and a desorption rate of reducing agent desorbing from the wall film, and the amount of the wall film mass is continuously determined by balancing the accumulation rate and the desorption rate.
  • a method for operating a drive device in particular for a motor vehicle, with the features of claim 1. It is provided that, in particular by means of a first nitrogen oxide sensor, a first nitrogen oxide value describing the nitrogen oxide content of the exhaust gas upstream of the vehicle catalyst is determined and, in particular by means of a second nitrogen oxide sensor, a second nitrogen oxide value describing the nitrogen oxide content of the exhaust gas downstream of the vehicle catalyst is determined and at least temporarily based on the nitrogen oxide values, a first slip indicator is determined using a first reducing agent slip model and a second slip indicator is determined using a second reducing agent slip model, wherein a total slip indicator is determined from the first slip indicator and the second slip indicator.
  • second status and is reset to the first status if the status of the other of the slip indicators has not changed by the end of the first time period, and/or if the status of one of the slip indicators changes from the second status to the first status and the other of the slip indicators remains the same, it is only set to the first value after a certain second time period has elapsed and if the status of the other slip indicator changes before the end of the second time period.
  • the drive device preferably serves to drive the motor vehicle, i.e. to provide a drive torque aimed at driving the motor vehicle.
  • the drive device has the drive unit to provide the drive torque.
  • fuel and fresh gas are supplied to the drive unit at least temporarily, the fresh gas containing fresh air at least temporarily.
  • the fresh gas can contain exhaust gas if exhaust gas recirculation is implemented, in which the exhaust gas generated by the drive unit is at least partially returned to the drive unit, namely as a component of the fresh gas.
  • the fuel and the fresh gas that are supplied to the drive unit form a fuel-fresh gas mixture with a specific composition, which is reacted in the drive unit.
  • exhaust gas is produced due to the chemical reaction between fuel and fresh gas, which is discharged towards the outside environment of the drive unit or the motor vehicle. Since the exhaust gas produced by the drive unit contains pollutants, in particular nitrogen oxides, the Before being released into the outside environment, exhaust gases are first fed into an exhaust gas aftertreatment system. In the exhaust gas aftertreatment system, the pollutants are at least partially converted into less dangerous products. Only after passing through the exhaust gas aftertreatment system is the exhaust gas discharged into the outside environment.
  • the exhaust gas aftertreatment device has at least one vehicle catalyst, which is designed as an SCR catalyst.
  • the SCR catalyst is intended and designed to carry out a selective catalytic reduction of the pollutants, in particular the nitrogen oxides.
  • the reducing agent is added to the exhaust gas, namely upstream of the vehicle catalyst or - in other words - in terms of flow between the drive unit and the vehicle catalyst, preferably between the first nitrogen oxide sensor - if present - and the vehicle catalyst.
  • the reducing agent passes through the vehicle catalyst together with the exhaust gas and thereby causes or at least promotes the reduction of the pollutants in the exhaust gas.
  • Ammonia for example, is used as a reducing agent, which is preferably introduced into the exhaust gas in the form of an aqueous urea solution. The ammonia is formed from the urea solution by thermolysis in the exhaust gas.
  • the exhaust gas aftertreatment device can have at least one further vehicle catalyst and/or a particle filter.
  • the further vehicle catalyst is present, for example, as a three-way catalyst, oxidation catalyst, NO x storage catalyst or the like.
  • the particle filter is preferably designed as a gasoline particle filter or as a diesel particle filter.
  • the particle filter can be manufactured with an integrated vehicle catalyst and for this purpose can have, for example, a catalytic coating.
  • a certain amount of reducing agent is required to convert the pollutants into less dangerous products in the vehicle catalyst. Excess reducing agent is at least partially chemically unchanged through the vehicle catalyst or is desorbed from the vehicle catalyst. This is referred to as reducing agent slip and leads to a deterioration in vehicle emissions.
  • Concepts for detecting reducing agent slip and adjusting the amount of reducing agent introduced into the exhaust gas or the reducing agent throughput already exist. However, these are not sufficiently accurate and/or only provide the required information with a time delay.
  • the latter also applies to a measurement of the reducing agent concentration downstream of the vehicle catalytic converter. As soon as the measured reducing agent concentration exceeds a corresponding threshold value, an unacceptably large amount of reducing agent is released into the outside environment. This means that a reaction to the threshold value being exceeded only occurs when the reducing agent has already passed through the vehicle catalytic converter.
  • the aim is to detect the reducing agent slip before or immediately after it actually occurs and to initiate appropriate countermeasures. These consist, for example, of adjusting the amount of reducing agent introduced or the reducing agent mass flow.
  • the nitrogen oxide content of the exhaust gas is first determined, namely upstream of the vehicle catalytic converter and downstream of the vehicle catalytic converter.
  • the first nitrogen oxide value is measured using the first nitrogen oxide sensor and the second nitrogen oxide value is measured using the second nitrogen oxide sensor.
  • the first nitrogen oxide value can be determined using a model. In this case, the first nitrogen oxide sensor can be omitted and the second nitrogen oxide sensor can simply be referred to as the nitrogen oxide sensor.
  • the first nitrogen oxide value describes the nitrogen oxide content of the exhaust gas upstream of the vehicle catalyst and the second nitrogen oxide value the Nitrogen oxide content of the exhaust gas downstream of the vehicle catalytic converter.
  • the first nitrogen oxide value is determined in terms of flow between the drive unit and the vehicle catalytic converter and the second nitrogen oxide value is determined in terms of flow between the vehicle catalytic converter and a tailpipe through which the exhaust gas from the drive system is released into the outside environment.
  • the nitrogen oxide sensor or sensors not only react to nitrogen oxide but are also cross-sensitive to the reducing agent.
  • the first nitrogen oxide content and the second nitrogen oxide content therefore do not correspond, at least temporarily, to the actual nitrogen oxide content of the exhaust gas at the respective location, but are distorted by the reducing agent content of the exhaust gas.
  • the nitrogen oxide sensors or the nitrogen oxide values can therefore be used to assess the reducing agent breakthrough.
  • Slip indicators are determined on the basis of the two nitrogen oxide values, namely using two different reducing agent slip models.
  • Slip indicators are status indicators which indicate whether the respective reducing agent slip model detects reducing agent slip or not. If the respective slip indicator has a first value, the respective reducing agent slip model assumes that there is no reducing agent slip. However, with the second status, the respective reducing agent slip model assumes that there is reducing agent slip.
  • two slip indicators are determined on the basis of the two nitrogen oxide values, namely the first slip indicator and the second slip indicator. This is done using different reducing agent slip models, namely the first reducing agent slip model and the second reducing agent slip model.
  • the slip indicators each have either the first value or the second value; intermediate values are not provided.
  • the two reducing agent slip models determine the respective slip indicator independently of each other, so that an evaluation of the slip indicators is subsequently necessary to determine whether reducing agent slip actually exists or not. This should be as robust as possible and enable a reliable assessment of whether reducing agent slip exists.
  • the total slip indicator is determined, which ultimately indicates whether or not the reducing agent slip is present.
  • the total slip indicator can also assume the first status and the second status, in particular only the first status and the second status. This means that the first slip indicator, the second slip indicator and the total slip indicator each temporarily correspond to the first status and each temporarily to the second status.
  • the total slip indicator is initially set to the second status, at least for the first time period. In the case of the first status, no reducing agent slip is detected, so according to the models there is no reducing agent slip. In the case of the second status, however, reducing agent slip is detected. If the status of the other slip indicator does not change by the end of the first time period, the total slip indicator is reset to the first status. If, however, the other slip indicator also changes to the second status, the total slip indicator remains in the second status and is therefore not reset.
  • the first time period is, for example, at least 0.1 s, at least 0.5 s or at least 1 s.
  • the overall slip indicator is only set to the first value after the second time period has elapsed.
  • the other slip indicator also changes from the second status to the first status, in particular before the second time period has elapsed, the overall slip indicator is immediately set to the first value, i.e. before the second time period has elapsed.
  • the second time period can correspond to the first time period.
  • the total slip indicator is set from the second value to the first value as soon as at least one of two conditions is met.
  • the status of the slip indicator changes from the second status to the first status, whereas the other slip indicator remains in the second status, but the second time period has already passed since the status change of the slip indicator.
  • the status of both the first slip indicator and the second slip indicator changes from the second status to the first status.
  • the total slip indicator is set from the second value to the first value, regardless of the second time period.
  • the described procedure ensures reliable detection of the reducing agent slip, since the overall slip indicator does not only depend on one reducing agent slip model, but two reducing agent slip models are included in it, and moreover, not only a simple OR connection is made between the two slip indicators.
  • the first reducing agent slip model has a frequency model and/or a correlation model, wherein a frequency model concentration value is determined for the frequency model by means of a frequency analysis of the nitrogen oxide values, in particular using at least one recursive filter, and a first partial indicator is set to the first value when the frequency model concentration value falls below a first frequency model threshold value and to the second value when the frequency model concentration value exceeds a second frequency model threshold value, and/or wherein a correlation coefficient is determined from the nitrogen oxide values for the correlation model, wherein a second partial indicator is set to the first value when the frequency model concentration value falls below a first correlation model threshold value by a distance of the correlation coefficient from a target value corresponding to a match of the nitrogen oxide values and to the second value when the correlation model threshold value is exceeded by the distance of the correlation coefficient from the target value, and/or wherein the first slip indicator is set to the second value when the first partial indicator corresponds to the second value and/or the second partial indicator corresponds to the second value and when the
  • the first reducing agent slip model therefore contains at least one submodel or several submodels, namely the frequency model and the correlation model.
  • the frequency analysis of the nitrogen oxide values is carried out for the frequency model.
  • the frequency analysis is implemented, for example, as a Fourier analysis, in particular using a discrete Fourier transformation or a fast Fourier transformation (FFT).
  • FFT fast Fourier transformation
  • the recursive filter is also used, i.e. a filter whose output values are also used as input values. In other words, an output of the recursive filter is connected to an input of the recursive filter.
  • the recursive filter has certain filter parameters.
  • the frequency model concentration value is determined, which represents a reducing agent concentration downstream of the Vehicle catalyst.
  • the frequency model concentration value is determined from the low-pass filtered first nitrogen oxide value, the low-pass filtered second nitrogen oxide value, the high-pass filtered first nitrogen oxide value and the high-pass filtered second nitrogen oxide value.
  • TP stands for low-pass filtering, HP for high-pass filtering;
  • NOxlIS is the first nitrogen oxide value, NOxDS the second nitrogen oxide value.
  • Values of the respective measured value that are temporarily stored in a buffer memory are preferably used for filtering.
  • the low-pass filtered first nitrogen oxide value describes both the reducing agent concentration and the nitrogen oxide concentration downstream of the vehicle catalyst.
  • the ratio of the high-pass filtered second nitrogen oxide value and the high-pass filtered first nitrogen oxide value corresponds to a conversion ratio for the nitrogen oxide in the vehicle catalyst.
  • the low-pass filtered first nitrogen oxide value in turn describes the nitrogen oxide concentration of the exhaust gas upstream of the vehicle catalyst.
  • HP NOxUS describes the nitrogen oxide concentration downstream of the vehicle's catalytic converter.
  • the nitrogen oxide concentration calculated using this term is also referred to as the model nitrogen oxide concentration; the term itself is used in the context of a nitrogen oxide concentration model.
  • the first sub-indicator is set to the first value. If, however, the frequency model concentration value is larger than the second frequency model threshold value, the first sub-indicator is set to the second value.
  • the first frequency model threshold value and the second frequency model threshold value can be identical. However, they are preferably different from one another in order to achieve a hysteresis-like behavior of the frequency model.
  • the correlation coefficient is determined, which describes the degree of agreement between the nitrogen oxide values.
  • the correlation coefficient is, for example, the empirical correlation coefficient, which is calculated according to the relationship is determined.
  • x is the first nitrogen oxide value
  • y is the second nitrogen oxide value.
  • the correlation coefficient is determined using values temporarily stored in the buffer memory or buffer memories.
  • a separate buffer memory for each of the nitrogen oxide values i.e. a first buffer memory for the first nitrogen oxide value and a second buffer memory for the second nitrogen oxide value.
  • the last values of the nitrogen oxide values are stored in the buffer memories, preferably in the manner of a FIFO buffer memory.
  • the size n indicates the number of values from the buffer memory for which the calculation is carried out. It can correspond at most to the number of values stored in the buffer memory.
  • the index i is the specific value from the buffer memory that is used for the calculation.
  • the mean values are calculated based on the nitrogen oxide values temporarily stored in the buffer memory. Preferably, in determining the mean values, whereby the nitrogen oxide values temporarily stored in the buffer memories are used.
  • the distance of the correlation coefficient to the target value is checked within the framework of the correlation model.
  • the target value is in particular equal to 1 . If the distance of the correlation coefficient from the target value is smaller than the first correlation model threshold value, the second sub-indicator is set to the first value. If, however, it is larger than the second correlation model threshold value, the second sub-indicator is set to the second value.
  • the first correlation model threshold value and the second correlation model threshold value can in turn be identical. However, they are preferably different from one another in order to achieve the hysteresis-like behavior.
  • the first reducing agent slip model only contains the frequency model or the correlation model.
  • the first slip indicator is set to be equal to the first sub-indicator or the second sub-indicator. If, on the other hand, both the frequency model and the correlation model are used, both sub-indicators are included in the first slip indicator and are linked accordingly.
  • the first slip indicator is set to the second value if only one of the two sub-indicators has the second value. Conversely, the first slip indicator is only set to the first value if both sub-indicators have the first value.
  • the first slip indicator is only set to the second value if both sub-indicators have the second value. In this case, the first slip indicator is set to the first value if only one of the two sub-indicators has this value.
  • the frequency model, the correlation model or both the frequency model and the correlation model and the linking Their results enable a particularly good forecast quality to be achieved. Accordingly, the first slip indicator is highly accurate.
  • a further development of the invention provides that the first slip indicator is also set to the second value if a second nitrogen oxide concentration determined from the second nitrogen oxide value is greater than a first nitrogen oxide concentration determined from the first nitrogen oxide value and the second nitrogen oxide concentration is greater than a model nitrogen oxide concentration calculated using a nitrogen oxide concentration model from the first nitrogen oxide value and the second nitrogen oxide value, and/or if the second nitrogen oxide concentration is greater than the first nitrogen oxide concentration during overrun operation of the drive device.
  • the first slip indicator therefore depends on other variables than the first reducing agent slip model or the frequency model and/or the correlation model.
  • the nitrogen oxide concentrations are determined from the two nitrogen oxide values, namely directly from the nitrogen oxide values and without taking into account any cross-influences from any reducing agent contained in the exhaust gas.
  • the model nitrogen oxide concentration is then calculated from the nitrogen oxide value, namely in accordance with the previous statements. If both the second nitrogen oxide concentration is greater than the first nitrogen oxide concentration and the second nitrogen oxide concentration is greater than the model nitrogen oxide concentration, it is assumed that the second nitrogen oxide value is influenced by the reducing agent present downstream of the vehicle catalytic converter and that reducing agent slip is therefore present.
  • the first slip indicator is also set to the second value if, on the one hand, the overrun mode of the drive system is detected and, at the same time, the second nitrogen oxide concentration is greater than the first nitrogen oxide concentration.
  • overrun mode means that the drive system or the drive unit is towed, i.e. is driven by the kinetic energy of the motor vehicle. This means that the drive device or drive unit provides no drive torque or only a low drive torque.
  • overrun mode is determined by determining, in particular measuring, an oxygen concentration in the exhaust gas upstream of the vehicle catalyst. If the oxygen concentration is above a first oxygen concentration threshold value, overrun mode is detected; if it is less than a second oxygen concentration threshold value, overrun mode is not detected.
  • the two oxygen concentration threshold values can again be identical, but are preferably different from one another to achieve a hysteresis-like behavior. The additional influence of the first slip indicator by one or both of the conditions mentioned further improves the quality of the detection of reducing agent slip.
  • a further development of the invention provides that, for a first slip indicator corresponding to the second value, a first reducing agent mass flow is determined from at least one of the nitrogen oxide values and at least one state variable of the drive device, in particular an exhaust gas temperature, using a reducing agent mass flow model. If the first slip indicator has the second value, it can be assumed that reducing agent slip is present. In this case, the reducing agent mass flow should also be determined in order to determine the extent of the reducing agent slip. This is done using the reducing agent mass flow model, which has at least one of the nitrogen oxide values and at least one state variable of the drive device as input variables and the reducing agent mass flow as output variable.
  • an intermediate value is calculated using the second measured value and the state variable, namely preferably using a mathematical relationship, a characteristic map or a table.
  • the state variable is preferably the exhaust gas temperature.
  • the reducing agent mass flow is set equal to the intermediate value.
  • the intermediate value is first multiplied by a factor which results from subtracting the model nitrogen oxide concentration from the second nitrogen oxide concentration.
  • the factor is equal to the second nitrogen oxide concentration minus the model nitrogen oxide concentration.
  • a further development of the invention provides that, within the framework of the second reducing agent slip model, at least one of the nitrogen oxide values and at least one state variable of the drive device are used as input variables of a characteristic map, in particular filtered by means of a further recursive filter, from which a second reducing agent mass flow results as an output variable, wherein the second slip indicator is set to the first value when the second reducing agent mass flow falls below a first reducing agent slip model threshold value and to the second value when the second reducing agent mass flow exceeds a second reducing agent slip model threshold value.
  • the second reducing agent slip model is map-based in this respect.
  • the first nitrogen oxide value, the second nitrogen oxide value or both nitrogen oxide values and the at least one state variable serve as input variables for the map.
  • the output variable, namely the second reducing agent mass flow is determined from the input variables using the map. If the second reducing agent mass flow is smaller than the first reducing agent slip model threshold value, the second slip indicator is set to the first value. If, however, the second reducing agent mass flow is larger than the second value, the second slip indicator is set to the second value.
  • the first reducing agent slip model threshold value and the second reducing agent slip model threshold value can be identical. However, they are preferably different from one another in order to achieve a hysteresis-like behavior.
  • both the first nitrogen oxide value and the second nitrogen oxide value are used as input variables for the characteristic map, with the first nitrogen oxide value being used directly and the second nitrogen oxide value in the form of a difference between the second nitrogen oxide value and the model nitrogen oxide concentration.
  • the input variables are formed at least from the first nitrogen oxide value and the difference between the second nitrogen oxide value minus the model nitrogen oxide concentration.
  • the at least one state variable is used as an input variable.
  • the state variable is in particular a temperature, preferably an exhaust gas temperature.
  • a temperature gradient in particular a temporal gradient of the exhaust gas temperature, can be used as an input variable.
  • the exhaust gas mass flow is used as an input variable.
  • at least one of the input variables is subjected to low-pass filtering, in particular recursive low-pass filtering. Filter parameters of the filtering preferably correspond to the filter parameters which have already been mentioned above.
  • the published patent application DE 102020 111 204 A1 describes a method for operating a control device for a motor vehicle, wherein n-dimensional reference input vectors are each assigned a reference output vector, from which an output vector is determined for an n-dimensional input vector, wherein the following steps are carried out: a.
  • the n-dimensional reference input vectors and the reference output vectors define the characteristic map or are stored in the characteristic map.
  • the n-dimensional input vector is defined by the input variables, with each of the input variables representing a dimension of the input vector.
  • the output vector contains the second reducing agent mass flow, so that the output vector is one-dimensional in the present case.
  • the control unit of the published patent application DE 10 2020 111 204 A1 is part of the drive device and is used in particular to control the drive device or the drive unit. At least it determines the second reducing agent mass flow during operation of the drive device. Particularly preferably, the control unit also carries out the first reducing agent slip model and determines the total slip indicator from the two slip indicators.
  • the procedure is preferably carried out in accordance with claim 1 of the published patent application DE 10 2020 111 204 A1, namely in accordance with the definitions already mentioned.
  • the procedure can be further developed in accordance with one or more of claims 2 to 10 of the published patent application DE 10 2020 111 204 A1. Further advantageous developments of the procedure can be found in the description of the published patent application DE 10 2020 11 1 204 A1, which is fully incorporated by reference.
  • the procedure described enables a particularly precise determination of the reducing agent mass flow and thus of the second slip indicator.
  • a further development of the invention provides that a reducing agent concentration present downstream of the vehicle catalytic converter is measured by means of a reducing agent sensor and used to adapt the characteristic map.
  • the reducing agent sensor is purely optional. If present, it is used to measure the reducing agent concentration downstream of the vehicle catalytic converter and thus to check the reducing agent slip models. It is particularly advantageously used to adapt the characteristic map of the second reducing agent slip model in order to improve its accuracy during operation of the drive device.
  • the corresponding reducing agent mass flow is preferably determined from the reducing agent concentration, in particular using the exhaust gas mass flow.
  • the reducing agent mass flow resulting from the reducing agent concentration is compared with the second reducing agent mass flow. If it deviates, in particular by more than a permissible tolerance, the reducing agent mass flow determined from the reducing agent concentration and the associated input variables are included in the characteristic map. This is particularly preferably done according to the procedure explained in the published patent application DE 10 2020 111 206 A1.
  • Determining an individual error of the reference input vectors b. Buffering the reference input vector with the smallest individual error and removing this reference input vector from the reference input vectors; c. Calculating the output vector with the new reference input vector as the input vector; d. Determining the individual error from a difference between the output vector and the reference output vector associated with the new reference input vector; e. Adding the removed reference input vector to the reference input vectors; f. Replacing the reference input vector with the smallest individual error with the new reference input vector if the individual error of the new reference input vector is greater than the smallest individual error.
  • the control unit preferably corresponds to the control unit mentioned above.
  • the n-dimensional reference input vectors and the associated reference output vectors in turn define the characteristic map, the input vector is composed of the input variables and the output vector contains the second reducing agent mass flow.
  • the adaptation of the characteristic map is preferably carried out according to patent claim 1 of the published patent application DE 10 2020 111 206 A1.
  • the procedure can be further developed according to one or more of the patent claims 2 to 10 of the published patent application DE 10 2020 111 206 A1. Additional advantageous further developments are described in the description of the published patent application DE 10 2020 111 206 A1 and can be used optionally as a supplement to further develop the described method.
  • the content of the published patent application DE 102020 111 206 A1 is hereby fully incorporated by reference into the present description.
  • the procedure described serves to improve the characteristic map directly during operation of the vehicle; it is therefore not necessary to temporarily store values or optimize the characteristic map after operation. Rather, the computing power of the control unit is completely sufficient to both determine the second reducing agent mass flow and adapt the characteristic map.
  • a development of the invention provides that one of the following operating modes is used: a. a first operating mode if at least one of the nitrogen oxide values is outside a predetermined value range and/or a number of values temporarily stored in a buffer memory for at least one of the nitrogen oxide values is less than a predetermined minimum number; b.
  • a second operating mode if 1) the second nitrogen oxide value is within a tolerance range of the model nitrogen oxide concentration and the first nitrogen oxide concentration is greater than the second nitrogen oxide concentration, and/or 2) the second nitrogen oxide value is less than a threshold value, and/or thirdly the nitrogen oxide value is greater than the threshold value and unsteady and the distance of the correlation coefficient determined from the nitrogen oxide values from the target value, in particular taking into account a hysteresis, is less than a correlation threshold value; and/or c.
  • a third operating mode if 1) the first nitrogen oxide value is non-stationary and the distance of the correlation coefficient determined from the nitrogen oxide values from the target value, in particular taking into account the hysteresis, is smaller than the correlation threshold value, and/or 2) the second nitrogen oxide concentration determined from the second nitrogen oxide value is greater than the the first nitrogen oxide concentration determined from the first nitrogen oxide value and the second nitrogen oxide concentration is greater than the model nitrogen oxide concentration calculated from the first nitrogen oxide value and the second nitrogen oxide value using the nitrogen oxide concentration model, and/or 3) the propulsion device is in overrun mode and the second nitrogen oxide concentration is greater than the first nitrogen oxide concentration; d. a fourth operating mode if the first nitrogen oxide value is stationary.
  • the drive device is operated in one of the named operating modes, preferably always in exactly one of the named operating modes.
  • the operating mode to be used is determined and subsequently used to operate the drive device until the condition or conditions for another of the operating modes are met.
  • the fourth operating mode is a fallback operating mode which is used if none of the named conditions for the operating modes are met.
  • the respective operating mode is used to operate the drive device provided that at least one of the conditions named for it is met. It is therefore not necessary that several or even all of the conditions for the respective operating mode are met. Of course, however, it can also be provided that several of the respective conditions must be met for the corresponding operating mode to be used.
  • the first operating mode is used if one of the nitrogen oxide values is outside the specified value range. This indicates an incorrect measurement, which cannot be used to reliably assess the reducing agent slip.
  • the value range is set in such a way that the nitrogen oxide values that occur during normal operation of the drive system are within the value range.
  • the first operating mode is used if a sufficient number of nitrogen oxide values are not stored in the buffer memory.
  • the buffer memory is used to temporarily store the nitrogen oxide values; in particular, there is a separate buffer memory for each of the nitrogen oxide values. The first nitrogen oxide values are therefore temporarily stored in a first buffer memory and the second nitrogen oxide values in a second buffer memory.
  • the buffer memory is preferably a FIFO buffer memory in which the last measured values of the respective measured value are stored.
  • the buffer memory is used in particular to calculate the average value for the respective nitrogen oxide values and for filtering and/or frequency analysis. If there are not enough values in the buffer memory, a meaningful evaluation of the first reducing agent slip model and/or the second reducing agent slip model is not possible.
  • the second operating mode is used if the second nitrogen oxide value is within the tolerance range of the model nitrogen oxide concentration and at the same time the first nitrogen oxide concentration is greater than the second nitrogen oxide concentration. In this case, it is assumed that the nitrogen oxide values are caused by the nitrogen oxide alone and that no reducing agent can be present downstream of the vehicle catalytic converter. Additionally or alternatively, the second operating mode is used if the second nitrogen oxide value is below the threshold value.
  • the threshold value is selected such that if the second nitrogen oxide value falls below the threshold value, there is definitely no reducing agent present in the exhaust gas downstream of the vehicle catalytic converter.
  • the second operating mode is used if the first nitrogen oxide value is greater than the threshold value and is simultaneously non-stationary.
  • the distance of the correlation coefficient from the target value must be smaller than the correlation threshold value.
  • Whether the first nitrogen oxide value is stationary or non-stationary is preferably assessed based on the buffer memory for the first nitrogen oxide value. If the values stored in the buffer memory for the first nitrogen oxide value deviate sufficiently significantly from an average of the values, it is assumed that the first nitrogen oxide value is sufficiently non-stationary.
  • the third operating mode is used when one or more of the above conditions apply. In the third operating mode, the reducing agent slip can be determined particularly well using the reducing agent slip models.
  • the fourth operating mode is used if the first nitrogen oxide value is sufficiently stationary. In this case, it is usually not possible to make a meaningful evaluation of the reducing agent slip using the reducing agent slip models.
  • the procedure described can significantly improve the accuracy of determining the reducing agent slip.
  • a further development of the invention provides that when using the first operating mode, the total slip indicator is continuously calculated with frozen nitrogen oxide values and the total slip indicator is frozen; and/or when using the second operating mode, the total slip indicator is set to the first value and held, and/or an adaptation of the nitrogen oxide concentration model is carried out based on a difference between the second nitrogen oxide value and the model nitrogen oxide concentration; and/or when using the third operating mode, the total slip indicator is determined from the first slip indicator and the second slip indicator using the current nitrogen oxide values; and/or when using the fourth operating mode, the determination of the total slip indicator is suspended until a minimum number of different values have been recorded for at least one of the nitrogen oxide values.
  • the current nitrogen oxide values in particular those of the nitrogen oxide sensors, are not used to carry out the reducing agent slip models, but rather values that were present immediately before the first operating mode was initiated. Accordingly, in the first operating mode, the total slip indicator is also frozen at the level it used immediately before the first operating mode was initiated. Since no meaningful statement can be made about the actual total slip indicator, it is assumed that the value of the total slip indicator existing before the initiation of the first operating mode continues to apply.
  • the nitrogen oxide concentration model is adapted or its accuracy improved. For this purpose, the difference between the second nitrogen oxide value and the model nitrogen oxide concentration is determined. From the difference, a correction factor for the nitrogen oxide concentration model or the model nitrogen oxide concentration determined using the nitrogen oxide concentration model is then determined and subsequently used to determine the model nitrogen oxide concentration. In the second operating mode, it is assumed that there is no reducing agent slip, i.e. that the second nitrogen oxide value is due solely to the nitrogen oxide. The difference or the correction factor is preferably filtered in order to avoid the nitrogen oxide concentration model being influenced by measurement errors.
  • the procedure is as described. First, the two slip indicators are determined and from these, the total slip indicator is then calculated.
  • the determination of the total slip indicator is suspended and consequently frozen at its value immediately before the fourth operating mode is initiated. This continues until it is recognized that the nitrogen oxide value is again non-stationary, i.e. there is a sufficient number of different values for the respective nitrogen oxide value. The procedure described again serves to improve the quality of the total slip indicator.
  • a further development of the invention provides that an error signal is generated when the total slip indicator corresponds to the second value.
  • the total slip indicator shows that reducing agent slip is present, i.e. reducing agent is passing through the vehicle catalytic converter.
  • the error signal is generated accordingly. For example, if the error signal occurs, this is indicated to a driver of the motor vehicle, in particular visually and/or acoustically.
  • it can be provided to adapt an operating parameter of the drive device in such a way that the reducing agent slip is reduced, for example by reducing a rated power, a rated torque or the like. This prevents an impermissibly high amount of reducing agent from entering the outside environment.
  • the invention further relates to a drive device, preferably for a motor vehicle, in particular for carrying out the method according to the statements in the context of this description, wherein the drive device has a drive unit that generates exhaust gas and at least one vehicle catalyst designed as an SCR catalyst for aftertreatment of the exhaust gas, wherein a reducing agent is added to the exhaust gas at least temporarily upstream of the vehicle catalyst.
  • the drive device has a drive unit that generates exhaust gas and at least one vehicle catalyst designed as an SCR catalyst for aftertreatment of the exhaust gas, wherein a reducing agent is added to the exhaust gas at least temporarily upstream of the vehicle catalyst.
  • the drive device is provided and designed to determine, in particular by means of a first nitrogen oxide sensor, a first nitrogen oxide value describing the nitrogen oxide content of the exhaust gas upstream of the vehicle catalyst and, in particular by means of a second nitrogen oxide sensor, a second nitrogen oxide value describing the nitrogen oxide content of the exhaust gas downstream of the vehicle catalyst and, at least temporarily, to determine a first slip indicator using a first reducing agent slip model and a second slip indicator using a second reducing agent slip model based on the nitrogen oxide values, wherein a total slip indicator is determined from the first slip indicator and the second slip indicator.
  • the total slip indicator is changed when the status of one of the slip indicators changes from a first status corresponding to no reducing agent slip to a reducing agent slip corresponding second status is set to the second status over a certain first period of time and is reset to the first status if the status of the other of the slip indicators has not changed by the end of the first period of time, and/or if the status of one of the slip indicators changes from the second status to the first status and the other of the slip indicators remains the same, it is only set to the first value after a certain second period of time has elapsed and if the status of the other slip indicator changes before the end of the second period of time.
  • Figure 1 is a schematic representation of a drive device, preferably for a motor vehicle.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a drive device 1, preferably for a motor vehicle.
  • the drive device 1 has a drive unit (not shown here) which, during operation, generates exhaust gas which is discharged via an exhaust line 2 in the direction of an external environment of the drive device 1.
  • an exhaust gas aftertreatment device 3 which, in the exemplary embodiment shown here, has at least one vehicle catalyst 4 designed as an SCR catalyst and an - optional - further vehicle catalyst 5.
  • first nitrogen oxide sensor 6 Upstream of the vehicle catalytic converter 4 there is a first nitrogen oxide sensor 6 and downstream of the vehicle catalytic converter 4 there is a second nitrogen oxide sensor 7.
  • the first nitrogen oxide sensor 6 is used to measure a first nitrogen oxide value describing the nitrogen oxide content of the exhaust gas upstream of the vehicle catalytic converter 4 and a second nitrogen oxide value describing the nitrogen oxide content of the exhaust gas downstream of the vehicle catalytic converter 4 is used to measure a second nitrogen oxide value.
  • the first nitrogen oxide sensor 6 can be omitted. In this case the first nitrogen oxide value is determined using a model.
  • the first nitrogen oxide sensor 6 is arranged fluidically between the vehicle catalytic converter 4 and the further black catalyst 5.
  • an introduction point 8 at which a reducing agent can be introduced into the exhaust gas by means of an injector 9, namely upstream of the vehicle catalytic converter 4.
  • the two nitrogen oxide values are fed to a first reducing agent slip model 10, which contains a frequency model 11 and a correlation model 12.
  • a partial indicator is determined using each of these models 11 and 12, namely a first partial indicator using the frequency model 11 and a second partial indicator using the correlation model 12.
  • the two partial indicators are fed to a computing device 13, which combines them into a first slip indicator.
  • the computing device 13 takes Preferably, a plausibility check of the first slip indicator is additionally carried out using the first measured value, the second measured value and a nitrogen oxide value of a reducing agent sensor 14.
  • the first slip indicator is then fed to a further computing device 15, as is at least one state variable, for example an exhaust gas temperature.
  • the second nitrogen oxide value and/or the nitrogen oxide value of the reducing agent sensor 14 can be fed to the further computing device.
  • the further computing device 15 calculates a first reducing agent mass flow from at least one of the nitrogen oxide values of the nitrogen oxide sensors 6 and 7 and the at least one state variable, namely using a reducing agent mass flow model.
  • the further computing device 15 transmits both the first slip indicator and the first reducing agent mass flow to an evaluation device 16.
  • the drive device 1 has a second reducing agent slip model 17.
  • Several state variables are fed to this at an input 18, in particular the first nitrogen oxide value, an exhaust gas temperature, an exhaust gas temperature gradient, an exhaust gas mass flow and a difference between the second sensor value and a model nitrogen oxide concentration.
  • the input variables 18 are filtered by means of a low-pass filter 19, on which certain filter parameters 20 are set.
  • the low-pass filtered input variables are fed to a calculation unit 21, which determines a second reducing agent mass flow from the input variables using a characteristic map 22. This is transmitted to a calculation unit 23, which determines a second slip indicator from the second reducing agent mass flow.
  • the second slip indicator and the second reducing agent mass flow are transmitted to the evaluation device 16.
  • a calculation unit 25 uses the measured value of the reducing agent sensor 14 and the low-pass filtered input variable, an adaptation of the characteristic map 22 is carried out so that the data stored therein is optimized.
  • the evaluation device 16 determines a total slip indicator from the first slip indicator and the second slip indicator and provides this at an output. For example, if the total slip indicator corresponds to a certain value, an error signal is generated.
  • the described design of the drive device 1 or the method explained serves to determine the total slip indicator extremely precisely. Accordingly, it is determined with good accuracy whether or not reducing agent slip occurs through the vehicle catalyst 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1), die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat und wenigstens einen als SCR-Katalysator ausgestalteten Fahrzeugkatalysator (4) zur Nachbehandlung des Abgases verfügt, wobei zumindest zeitweise stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators (4) dem Abgas ein Reduktionsmittel beigemengt wird. Dabei ist vorgesehen, dass ein den Stickoxidgehalt des Abgases stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators (4) beschreibender erster Stickoxidwert und ein den Stickoxidgehalt des Abgases stromabwärts des Fahrzeugkatalysators (4) beschreibender zweiter Stickoxidwert bestimmt und zumindest zeitweise anhand der Stickoxidwerte unter Verwendung eines ersten Reduktionsmittelschlupfmodells (10) ein erster Schlupfindikator und unter Verwendung eines zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells (17) ein zweiter Schlupfindikator ermittelt werden, wobei aus dem ersten Schlupfindikator und dem zweiten Schlupfindikator ein Gesamtschlupfindikator ermittelt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung (1).

Description

Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat und wenigstens einen als SCR-Katalysator ausgestalteten Fahrzeugkatalysator zur Nachbehandlung des Abgases verfügt, wobei zumindest zeitweise stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators dem Abgas ein Reduktionsmittel beigemengt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2005 031 720 B4 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zur Dosierung eines als wässrige Harnstofflösung ausgebildeten Reduktionsmittels in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasreinigungssystem, umfassend ein in der Abgasleitung angeordnetes Ventil zur Zugabe des Reduktionsmittels in das Abgas und einen stromab des Dosierventils in der Abgasleitung angeordneten, als SCR-Katalysator ausgebildeten Stickoxid-Redukti- onskatalysator, an welchem eine selektive Reduktion von im Abgas enthaltenen Stickoxiden mit Ammoniak erfolgen kann, und einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Abgasreinigungssystems, wobei die Steuereinrichtung eine Dosierrate von dem Abgas über das Dosierventil zuzugebenden Reduktionsmittel einstellt.
Dabei ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung Veränderungen an einer Wandfilmmasse von an der Innenwand der Abgasleitung angelagertem Reduktionsmittel ermittelt und bei der Einstellung der Dosierrate berücksichtigt, wobei von der Steuereinrichtung eine Anlagerungsrate von sich im Wandfilm anlagerndem und eine Desorbtionsrate von aus dem Wandfilm desorbieren- dem Reduktionsmittel ermittelt wird und der Betrag der Wandfilmasse laufend durch Bilanzierung der Anlagerungsrate und der Desorbtionsrate ermittelt wird.
Weiterhin offenbart die Druckschrift DE 10 2009 034 622 B4 ein Dosiersteuersystem und ein Dosiersteuerverfahren mit laufender Speicherungsabschätzung für Katalysatoren zur selektiven katalytischen Reduktion.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere zuverlässig ein Durchbrechen des Reduktionsmittels durch den Fahrzeugkatalysator mit geringer Latenz erkennt und anzeigt.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebsrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass, insbesondere mittels eines ersten Stickoxidsensors, ein den Stickoxidgehalt des Abgases stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators beschreibender erster Stickoxidwert und, insbesondere mittels eines zweiten Stickoxidsensors, ein den Stickoxidgehalt des Abgases stromabwärts des Fahrzeugkatalysators beschreibender zweiter Stickoxidwert bestimmt und zumindest zeitweise anhand der Stickoxidwerte unter Verwendung eines ersten Reduktionsmittelschlupfmodells ein erster Schlupfindikator und unter Verwendung eines zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells ein zweiter Schlupfindikator ermittelt werden, wobei aus dem ersten Schlupfindikator und dem zweiten Schlupfindikator ein Gesamtschlupfindikator ermittelt wird.
Dies geschieht, indem der Gesamtschlupfindikator bei einem Statuswechsel eines der Schlupfindikatoren von einem ausbleibendem Reduktionsmittelschlupf entsprechenden ersten Status auf einen Reduktionsmittelschlupf entsprechenden zweiten Status über eine bestimmte Zeitspanne auf den zweiten Status gesetzt und bei einem bis zum Ablauf der ersten Zeitspanne ausgebliebenen Statuswechsel des jeweils anderen der Schlupfindikatoren auf den ersten Status zurückgesetzt wird, und/oder bei einem Statuswechsel eines der Schlupfindikatoren von dem zweiten Status auf den ersten Status bei einem Verharren des jeweils anderen der Schlupfindikatoren erst bei Ablauf einer bestimmten zweiten Zeitspanne und bei einem Statuswechsel des anderen Schlupfindikators vor Ablauf der zweiten Zeitspanne auf den ersten Wert gesetzt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in der Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind; vielmehr sind beliebige Variationen der in der Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Figuren offenbarten Merkmale realisierbar.
Die Antriebseinrichtung dient vorzugsweise dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments weist die Antriebsrichtung das Antriebsaggregat auf. Dem Antriebsaggregat wird während eines Betriebs der Antriebseinrichtung zumindest zeitweise Kraftstoff und Frischgas zugeführt, wobei das Frischgas zumindest zeitweise Frischluft enthält. Zusätzlich kann das Frischgas Abgas aufweisen, sofern eine Abgasrückführung realisiert ist, bei welcher das von dem Antriebsaggregat erzeugte Abgas zumindest teilweise wieder in das Antriebsaggregat zurückgeführt wird, nämlich als Bestandteil des Frischgases. Der Kraftstoff und das Frischgas, die dem Antriebsaggregat zugeführt werden, bilden ein Kraftstoff-Frischgas-Gemisch mit einer bestimmten Zusammensetzung, das in dem Antriebsaggregat zur Reaktion gebracht wird.
Während des Betriebs des Antriebsaggregats fällt aufgrund der chemischen Reaktion von Kraftstoff und Frischgas miteinander Abgas an, welches in Richtung einer Außenumgebung der Antriebsrichtung beziehungsweise des Kraftfahrzeugs abgeführt wird. Da in dem von dem Antriebsaggregat erzeugten Abgas Schadstoffe, insbesondere Stickoxide, enthalten sind, wird das Abgas vor dem Entlassen in die Außenumgebung zunächst einer Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeführt. In der Abgasnachbehandlungseinrichtung werden die Schadstoffe zumindest teilweise in ungefährlichere Produkte umgesetzt. Erst nach dem Durchlaufen der Abgasnachbehandlungseinrichtung wird das Abgas in die Außenumgebung abgeführt.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist zumindest den wenigstens einen Fahrzeugkatalysator auf, welcher als SCR-Katalysator ausgestaltet ist. Der SCR-Katalysator ist zur Durchführung einer selektiven katalytischen Reduktion der Schadstoffe, insbesondere der Stickoxide, vorgesehen und ausgestaltet. Zur Durchführung der Reduktion wird dem Abgas das Reduktionsmittel beigemengt, nämlich stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators beziehungsweise - anders ausgedrückt - strömungstechnisch zwischen dem Antriebsaggregat und dem Fahrzeugkatalysator, vorzugsweise zwischen dem ersten Stickoxidsensor - soweit vorhanden - und dem Fahrzeugkatalysator. Das bedeutet, dass das Reduktionsmittel den Fahrzeugkatalysator gemeinsam mit dem Abgas durchläuft und hierbei die Reduktion der in dem Abgas befindlichen Schadstoffe bewirkt oder zumindest begünstigt. Als Reduktionsmittel wird beispielsweise Ammoniak verwendet, welches bevorzugt in Form einer wässrigen Harnstofflösung in das Abgas eingebracht wird. Aus der Harnstofflösung entsteht durch Thermolyse in dem Abgas das Ammoniak.
Zusätzlich zu dem SCR-Katalysator kann die Abgasnachbehandlungseinrichtung über wenigstens einen weiteren Fahrzeugkatalysator und/oder einen Partikelfilter verfügen. Der weitere Fahrzeugkatalysator liegt beispielsweise als Drei-Wege-Katalysator, Oxidationskatalysator, NOx-Speicherkatalysator oder dergleichen vor. Der Partikelfilter ist vorzugsweise als Otto-Partikelfilter oder als Diesel-Partikelfilter ausgestaltet. Der Partikelfilter kann mit integriertem Fahrzeugkatalysator hergestellt sein und hierzu beispielsweise eine katalytische Beschichtung aufweisen.
Zum Umwandeln der Schadstoffe in die ungefährlicheren Produkte in dem Fahrzeugkatalysator wird eine bestimmte Menge an Reduktionsmittel benötigt. Überschüssiges Reduktionsmittel tritt zumindest teilweise chemisch unverändert durch den Fahrzeugkatalysator hindurch beziehungsweise wird aus dem Fahrzeugkatalysator desorbiert. Dies wird als Reduktionsmittelschlupf bezeichnet und führt zu einer Verschlechterung der Fahrzeugemissionen. Zwar existieren bereits Konzepte zur Erkennung von Reduktionsmittelschlupf und zur Anpassung der in das Abgas eingebrachten Reduktionsmittelmenge beziehungsweise des Reduktionsmitteldurchsatzes. Diese sind jedoch nicht hinreichend genau und/oder liefern die benötigte Information lediglich zeitverzögert.
Letzteres gilt im Übrigen auch für eine Messung der Reduktionsmittelkonzentration stromabwärts des Fahrzeugkatalysators. Sobald die gemessene Reduktionsmittelkonzentration einen entsprechenden Schwellenwert überschreitet, gelangt bereits eine unzulässig große Menge an Reduktionsmittel in die Außenumgebung. Das bedeutet, dass eine Reaktion auf die Überschreitung des Schwellenwerts erst erfolgt, wenn das Reduktionsmittel schon den Fahrzeugkatalysator durchlaufen hat. Ziel ist es jedoch, den Reduktionsmittelschlupf bereits vor beziehungsweise unmittelbar bei seinem tatsächlichen Auftreten zu erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten. Diese bestehen beispielsweise in der Anpassung der eingebrachten Reduktionsmittelmenge beziehungsweise des Reduktionsmittelmassenstroms.
Zur Erkennung des Reduktionsmittelschlupfs oder des bevorstehenden Reduktionsmittelschlupfs wird zunächst der Stickoxidgehalt des Abgases ermittelt, nämlich zum einen stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators und zum anderen stromabwärts des Fahrzeugkatalysators. Hierzu wird beispielsweise unter Verwendung des ersten Stickoxidsensors der erste Stickoxidwert und unter Verwendung des zweiten Stickoxidsensors der zweite Stickoxidwert gemessen. Alternativ kann der erste Stickoxidwert mittels eines Modells ermittelt werden. Der erste Stickoxidsensor kann in diesem Fall entfallen und der zweite Stickoxidsensor kann einfach als Stickoxidsensor bezeichnet werden.
Der erste Stickoxidwert beschreibt den Stickoxidgehalt des Abgases stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators und der zweite Stickoxidwert den Stickoxidgehalt des Abgases stromabwärts des Fahrzeugkatalysators. Anders ausgedrückt wird der erste Stickoxidwert strömungstechnisch zwischen dem Antriebsaggregat und dem Fahrzeugkatalysator und der zweite Stickoxidwert strömungstechnisch zwischen dem Fahrzeugkatalysator und einem Endrohr ermittelt, durch welches das Abgas der Antriebseinrichtung in die Außenumgebung entlassen wird.
Der Stickoxidsensor beziehungsweise die Stickoxidsensoren reagieren nicht nur auf Stickoxid sondern auch querempfindlich auf das Reduktionsmittel. Der erste Stickoxidgehalt und der zweite Stickoxidgehalt entsprechen insoweit zumindest zeitweise nicht dem tatsächlichen Stickoxidgehalt des Abgases an der jeweiligen Stelle, sondern sind durch den Reduktionsmittelgehalt des Abgases verfälscht. Daher lassen sich die Stickoxidsensoren beziehungsweise die Stickoxidwerte zur Beurteilung des Reduktionsmitteldurchschlags heranziehen.
Auf Grundlage der beiden Stickoxidwerte werden Schlupfindikatoren bestimmt, nämlich mittels zweier unterschiedlicher Reduktionsmittelschlupfmodelle. Unter den Schlupfindikatoren sind Statusindikatoren zu verstehen, welche angeben, ob das jeweilige Reduktionsmittelschlupfmodell auf Reduktionsmittelschlupf erkennt oder nicht. Weist der jeweilige Schlupfindikator einen ersten Wert auf, so geht das jeweilige Reduktionsmittelschlupfmodell davon aus, dass kein Reduktionsmittelschlupf vorliegt. Bei dem zweiten Status geht das jeweilige Reduktionsmittelschlupfmodell jedoch von dem Vorliegen von Reduktionsmittelschlupf aus. Insgesamt werden auf Grundlage der beiden Stickoxidwerte also zwei Schlupfindikatoren ermittelt, nämlich der erste Schlupfindikator und der zweite Schlupfindikator. Dies erfolgt unter Verwendung unterschiedlicher Reduktionsmittelschlupfmodelle, nämlich des ersten Reduktionsmittelschlupfmodells und des zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells. Die Schlupfindikatoren weisen jeweils entweder den ersten Wert oder den zweiten Wert auf, Zwischenwerte sind nicht vorgesehen.
Durch die Verwendung der beiden unterschiedlichen Reduktionsmittelschlupfmodelle wird eine Redundanz erzielt und die Qualität der Aussage verbessert. Allerdings ermitteln die beiden Reduktionsmittelschlupfmodelle den jeweiligen Schlupfindikator unabhängig voneinander, sodass nachfolgend eine Auswertung der Schlupfindikatoren notwendig ist, um zu ermitteln, ob tatsächlich der Reduktionsmittelschlupf vorliegt oder nicht. Diese soll möglichst robust sein und eine zuverlässige Beurteilung ermöglichen, ob Reduktionsmittelschlupf vorliegt.
Bei der Auswertung wird der Gesamtschlupfindikator ermittelt, welcher schlussendlich angibt, ob der Reduktionsmittelschlupf vorliegt oder nicht. Auch der Gesamtschlupfindikator kann insoweit den ersten Status und den zweiten Status annehmen, insbesondere lediglich den ersten Status und den zweiten Status. Das bedeutet, dass der erste Schlupfindikator, der zweite Schlupfindikator und der Gesamtschlupfindikator jeweils zeitweise dem ersten Status und jeweils zeitweise dem zweiten Status entspricht.
Um den Gesamtschlupfindikator aus den beiden Schlupfindikatoren zu ermitteln wird bei dem Statuswechsel des Schlupfindikators von dem ersten Status auf den zweiten Status der Gesamtschlupfindikator zunächst auf den zweiten Status gesetzt, nämlich zumindest über die erste Zeitspanne hinweg. Im Falle des ersten Status wird nicht auf Reduktionsmittelschlupf erkannt, es liegt also gemäß den Modellen kein Reduktionsmittelschlupf vor. Im Falle des zweiten Status wird hingegen auf Reduktionsmittelschlupf erkannt. Erfolgt bis zum Ende der ersten Zeitspanne kein Statuswechsel des jeweils anderen Schlupfindikators, so wird der Gesamtschlupfindikator auf den ersten Status zurückgesetzt. Wechselt hingegen auch der andere Schlupfindikator auf den zweiten Status, so verbleibt der Gesamtschlupfindikator auf dem zweiten Status, wird also nicht zurückgesetzt.
Durch diese Vorgehensweise wird zum einen eine hohe Empfindlichkeit bei dem Erkennen auf den Reduktionsmittelschlupf realisiert. Zum anderen wird jedoch ein fälschliches Erkennen auf Reduktionsmittelschlupf verhindert, indem vorausgesetzt wird, dass nach Ablauf der ersten Zeitspanne beide Schlupfindikatoren den zweiten Status aufweisen müssen, damit der Gesamtschlupfindikator weiterhin ebenfalls den zweiten Status und somit Reduktionsmittelschlupf anzeigt. Die erste Zeitspanne beträgt beispielsweise mindestens 0,1 s, mindestens 0,5 s oder mindestens 1 s.
Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, bei dem Statuswechsel des Schlupfindikators von dem zweiten Status auf den ersten Status und bei gleichzeitigem Verbleib des anderen Schlupfindikators auf dem zweiten Status erst nach Ablauf der zweiten Zeitspanne den Gesamtschlupfindikator auf den ersten Wert zu setzen. Wechselt jedoch auch der andere Schlupfindikator von dem zweiten Status auf den ersten Status, insbesondere bereits vor Ablauf der zweiten Zeitspanne, so wird der Gesamtschlupfindikator gleich auf den ersten Wert gesetzt, also bereits vor Ablauf der der zweiten Zeitspanne. Die zweite Zeitspanne kann der ersten Zeitspanne entsprechen.
Der Gesamtschlupfindikator wird zusammengefasst von dem zweiten Wert auf den ersten Wert gesetzt, sobald wenigstens eine von zwei Bedingungen erfüllt ist. Gemäß der ersten Bedingung liegt für den Schlupfindikator der Statuswechsel von dem zweiten Status auf den ersten Status vor, wohingegen der andere Schlupfindikator auf dem zweiten Status verharrt, jedoch ist seit dem Statuswechsel des Schlupfindikators bereits die zweite Zeitspanne verstrichen. Gemäß der zweiten Bedingung liegt sowohl für den ersten Schlupfindikator also für den zweiten Schlupfindikator jeweils der Statuswechsel von dem zweiten Status auf den ersten Status vor. In diesem Fall wird unabhängig von der zweiten Zeitspanne der Gesamtschlupfindikator von dem zweiten Wert auf den ersten Wert gesetzt.
Mit der beschriebenen Vorgehensweise wird eine zuverlässige Erkennung des Reduktionsmittelschlupf gewährleistet, da der Gesamtschlupfindikator nicht nur von einem Reduktionsmittelschlupfmodell abhängt, sondern zwei Reduktionsmittelschlupfmodelle Eingang in ihn finden, und zudem nicht lediglich eine einfache Oder-Verknüpfung zwischen den beiden Schlupfindikatoren vorgenommen wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Reduktionsmittelschlupfmodell ein Frequenzmodell und/oder ein Korrelationsmodell aufweist, wobei für das Frequenzmodell mittels einer Frequenzanalyse der Stickoxid- werte, insbesondere unter Verwendung wenigstens eines rekursiven Filters, ein Frequenzmodellkonzentrationswert ermittelt und ein erster Teilindikator bei einem Unterschreiten eines ersten Frequenzmodellschwellenwerts durch den Frequenzmodellkonzentrationswert auf den ersten Wert und bei einem Überschreiten eines zweiten Frequenzmodellschwellenwerts durch den Frequenzmodellkonzentrationswert auf den zweiten Wert gesetzt wird, und/oder wobei für das Korrelationsmodell ein Korrelationskoeffizient aus den Stick- oxidwerten ermittelt wird, wobei ein zweiter Teilindikator bei einem Unterschreiten eines ersten Korrelationsmodelschwellenwerts durch einen Abstand des Korrelationskoeffizients von einem einer Übereinstimmung der Stickoxidwerte entsprechenden Sollwert auf den ersten Wert und bei Überschreiten eines zweiten Korrelationsmodelschwellenwerts durch den Abstand des Korrelationskoeffizients von dem Sollwert auf den zweiten Wert gesetzt wird, und/oder wobei der erste Schlupfindikator bei bei dem zweiten Wert entsprechendem ersten Teilindikator und/oder dem zweiten Wert entsprechendem zweiten Teilindikator auf den zweiten Wert und bei dem ersten Wert entsprechendem ersten Teilindikator und/oder dem ersten Wert entsprechendem zweiten Teilindikator auf den ersten Wert gesetzt wird.
Das erste Reduktionsmittelschlupfmodell enthält also wenigstens ein Teilmodell oder mehrere Teilmodelle, nämlich das Frequenzmodell und das Korrelationsmodell. Für das Frequenzmodell wird die Frequenzanalyse der Stickoxidwerte durchgeführt. Die Frequenzanalyse wird beispielsweise als Fou- rieranalyse, insbesondere unter Verwendung einer diskreten Fourier-Transformation beziehungsweise einer Fast Fourier-Transformation (FFT), umgesetzt. Vorzugsweise kommt zudem der rekursive Filter zum Einsatz, also ein Filter, dessen Ausgangswerte auch als Eingangswerte verwendet werden. Anders ausgedrückt ist ein Ausgang des rekursiven Filters an einen Eingang des rekursiven Filters angeschlossen. Der rekursive Filter weist bestimmte Filterparameter auf.
Im Rahmen der Frequenzanalyse wird der Frequenzmodellkonzentrationswert ermittelt, welcher eine Reduktionsmittelkonzentration stromabwärts des Fahrzeugkatalysators beschreibt. Insbesondere wird der Frequenzmodellkonzentrationswert aus dem tiefpassgefilterten ersten Stickoxidwert, dem tiefpassgefilterten zweiten Stickoxidwert, dem hochpassgefilterten ersten Stickoxidwert und dem hochpassgefilterten zweiten Stickoxidwert ermittelt. Dabei wird bevorzugt die Beziehung verwendet. TP steht in der Beziehung für eine Tiefpassfilterung, HP für eine Hochpassfilterung; NOxlIS ist der erste Stickoxidwert, NOxDS der zweite Stickoxidwert. Für die Filterung werden bevorzugt Werte des jeweiligen Messwerts verwendet, die in einem Pufferspeicher zwischengespeichert sind.
Der tiefpassgefilterte erste Stickoxidwert beschreibt sowohl die Reduktionsmittelkonzentration als auch die Stickoxidkonzentration stromabwärts des Fahrzeugkatalysators. Das Verhältnis aus dem hochpassgefilterten zweiten Stickoxidwert und dem hochpassgefilterten ersten Stickoxidwert entspricht einem Konvertierungsverhältnis für das Stickoxid in dem Fahrzeugkatalysator. Der tiefpassgefilterte erste Stickoxidwert wiederum beschreibt die Stickoxidkonzentration des Abgases stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators. Der Term
HP NOxDS)
■ TP (NOxUS)
HP NOxUS) beschreibt also die stromabwärts des Fahrzeugkatalysators vorliegende Stickoxidkonzentration. Die mittels dieses Terms berechnete Stickoxidkonzentration wird auch als Modellstickoxidkonzentration bezeichnet; der Term selbst wird im Rahmen eines Stickoxidkonzentrationsmodells verwendet.
Ist der Frequenzmodellkonzentrationswert kleiner als der erste Frequenzmodellschwellenwerts, so wird der erste Teilindikator auf den ersten Wert gesetzt. Ist dagegen der Frequenzmodellkonzentrationswert größer als der zweite Frequenzmodellschwellenwerts, so wird der erste Teilindikator auf den zweiten Wert gesetzt. Der erste Frequenzmodellschwellenwert und der zweite Frequenzmodellschwellenwert können identisch sein. Vorzugsweise sind sie jedoch zur Erzielung eines hystereseartigen Verhaltens des Frequenzmodells voneinander verschieden.
Im Rahmen des Korrelationsmodells wird der Korrelationskoeffizients ermittelt, welcher einen Übereinstimmungsgrad zwischen den Stickoxidwerten beschreibt. Der Korrelationskoeffizient ist beispielsweise der empirische Korrelationskoeffizient, welcher gemäß der Beziehung ermittelt wird. Hierbei ist x der erste Stickoxidwert und y der zweite Stickoxid- wert. Der Korrelationskoeffizient wird anhand von in dem Pufferspeicher beziehungsweise den Pufferspeichern zwischengespeicherten Werte ermittelt.
Für jeden der Stickoxidwerte liegt vorzugsweise ein separater Pufferspeicher vor, also ein erste Pufferspeicher für den ersten Stickoxidwert und ein zweiter Pufferspeicher für den zweiten Stickoxidwert. In den Pufferspeichern werden die letzten Werte der Stickoxidwerte vorzugsweise nach Art eines FIFO- Pufferspeichers abgelegt. Die Größe n bezeichnet die Anzahl an Werten aus dem Pufferspeicher, für welche die Berechnung vorgenommen wird. Sie kann höchstens der in dem Pufferspeicher abgelegten Anzahl an Werten entsprechen. Der Index i ist der konkrete Wert aus dem Pufferspeicher, der für die Berechnung herangezogen werden.
Die Mittelwerte werden anhand der in dem Pufferspeicher zwischengespeicherten Stickoxidwerte berechnet. Vorzugsweise gilt also bei dem Bestimmen der Mittelwerte, wobei wiederum die in den Pufferspeichern zwischengespeicherten Werte der Stickoxidwerte verwendet werden.
Geht der Korrelationskoeffizient rx,y gegen 1 , so liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit kein Reduktionsmittelschlupf vor. Geht er jedoch gegen 0, so liegt wahrscheinlich Reduktionsmittelschlupf vor. Entsprechend wird im Rahmen des Korrelationsmodell der Abstand des Korrelationskoeffizients zu dem Sollwert überprüft. Der Sollwert ist insbesondere gleich 1 . Ist der Abstand des Korrelationskoeffizients von dem Sollwert kleiner als der erste Korrelationsmodelschwellenwert, so wird der zweite Teilindikator auf den ersten Wert gesetzt. Ist er hingegen größer als der zweite Korrelationsmodellschwellenwert, so wird der zweite Teilindikator auf den zweiten Wert gesetzt. Der erste Korrelationsmodelschwellenwert und der zweite Korrelationsmodellschwellenwert können wiederum identisch sein. Bevorzugt sind sie jedoch zur Erzielung des hystereseartigen Verhaltens voneinander verschieden.
Es kann vorgesehen sein, dass das erste Reduktionsmittelschlupfmodell lediglich das Frequenzmodell oder das Korrelationsmodell enthält. In diesem Fall wird der erste Schlupfindikator gleich dem ersten Teilindikator beziehungsweise dem zweiten Teilindikator gesetzt. Finden dagegen sowohl das Frequenzmodell als auch das Korrelationsmodell Verwendung, so finden beide Teilindikatoren Eingang in den ersten Schlupfindikator und sind entsprechend miteinander verknüpft. Vorzugweise wird der erste Schlupfindikator bereits dann auf den zweiten Wert gesetzt, sofern lediglich einer der beiden Teilindikatoren zweiten Wert aufweist. Umgekehrt wird der erste Schlupfindikator erst dann auf den ersten Wert gesetzt, sobald beide Teilindikator den ersten Wert aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der erste Schlupfindikator erst dann auf den zweiten Wert gesetzt wird, sofern beide Teilindikatoren den zweiten Wert aufweist. In diesem Fall wird der erste Schlupfindikator bereits auf den ersten Wert gesetzt, sofern lediglich einer der beiden Teilindikator diesen aufweist.
Die Verwendung des Frequenzmodells, des Korrelationsmodells oder sowohl des Frequenzmodells als auch des Korrelationsmodells und die Verknüpfung ihrer Ergebnisse ermöglicht die Erzielung einer besonders guten Vorhersagequalität. Entsprechend liegt eine hohe Genauigkeit des ersten Schlupfindikators vor.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der erste Schlupfindikator auch dann auf den zweiten Wert gesetzt wird, falls eine aus dem zweiten Stickoxidwert ermittelte zweite Stickoxidkonzentration größer ist als eine aus dem ersten Stickoxidwert ermittelte erste Stickoxidkonzentration und die zweite Stickoxidkonzentration größer ist als eine anhand eines Stickoxidkon- zentrationsmodells aus dem ersten Stickoxidwert und dem zweiten Stickoxidwert berechnete Modellstickoxidkonzentration, und/oder falls während eines Schubbetriebs der Antriebseinrichtung die zweite Stickoxidkonzentration größer ist als die erste Stickoxidkonzentration.
Der erste Schlupfindikator hängt also noch von anderen Größen ab als von dem ersten Reduktionsmittelschlupfmodell beziehungsweise im Frequenzmodell und/oder dem Korrelationsmodell. Zunächst werden aus den beiden Stickoxidwerten die Stickoxidkonzentrationen ermittelt, nämlich unmittelbar aus den Stickoxidwerten und ohne eine eventuelle Berücksichtigung von Quereinflüssen durch eventuell in dem Abgas enthaltenen Reduktionsmittel. Weiterhin wird aus dem Stickoxidwert die Modellstickoxidkonzentration berechnet, nämlich gemäß den vorherigen Ausführungen. Ist nun sowohl die zweite Stickoxidkonzentration größer als die erste Stickoxidkonzentration als auch die zweite Stickoxidkonzentration größer als die Modellstickoxidkonzentration, so wird davon ausgegangen, dass der zweite Stickoxidwert von stromabwärts des Fahrzeugkatalysators vorliegendem Reduktionsmittel beeinflusst ist und folglich Reduktionsmittelschlupf vorliegt.
Zusätzlich oder alternativ wird der erste Schlupfindikator auch dann auf den zweiten Wert gesetzt, falls zum einen der Schubbetrieb der Antriebseinrichtung festgestellt wird und gleichzeitig die zweite Stickoxidkonzentration größer ist als die erste Stickoxidkonzentration. Unter dem Schulbetrieb ist zu verstehen, dass die Antriebseinrichtung beziehungsweise das Antriebsaggregat geschleppt wird, also von kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Das bedeutet, dass die Antriebseinrichtung beziehungsweise das Antriebsaggregat kein Antriebsdrehmoment oder lediglich ein geringes Antriebsdrehmoment bereitstellt.
Beispielsweise wird der Schubbetrieb festgestellt, indem eine Sauerstoffkonzentration in dem Abgas stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators ermittelt, insbesondere gemessen wird. Liegt die Sauerstoffkonzentration über einem ersten Sauerstoffkonzentrationsschwellenwert, so wird auf den Schubbetrieb erkannt, ist er kleiner als ein zweiter Sauerstoffkonzentrationsschwellenwert, so wird nicht auf den Schubbetrieb erkannt. Die beiden Sauerstoffkonzentrationsschwellenwerte können wiederum identisch sein, sind jedoch bevorzugt zur Erzielung eines hystereseartigen Verhaltens voneinander verschieden. Die zusätzliche Beeinflussung des ersten Schlupfindikators durch eine oder beide der genannten Bedingungen verbessert die Qualität des Erkennens auf Reduktionsmittelschlupf weiter.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei dem zweiten Wert entsprechendem ersten Schlupfindikator aus wenigstens einem der Stickoxid- werte und wenigstens einer Zustandsgröße der Antriebseinrichtung, insbesondere einer Abgastemperatur, mittels eines Reduktionsmittelmassenstrommodells ein erster Reduktionsmittelmassenstrom ermittelt wird. Weist der erste Schlupfindikator den zweiten Wert auf, so kann davon ausgegangen werden, dass Reduktionsmittelschlupf vorliegt. In diesem Fall soll zusätzlich der Reduktionsmittelmassenstrom ermittelt werden, um das Ausmaß des Reduktionsmittelschlupfs festzustellen. Dies erfolgt unter Verwendung des Reduktionsmittelmassenstrommodells, welches als Eingangsgrößen zumindest einen der Stickoxidwerte und die wenigsten seine Zustandsgröße der Antriebseinrichtung sowie als Ausgangsgröße den Reduktionsmittelmassenstrom aufweist.
Beispielsweise wird unter Verwendung des zweiten Messwerts und der Zustandsgröße ein Zwischenwert berechnet, nämlich vorzugsweise unter Verwendung einer mathematischen Beziehung, eines Kennfelds oder einer Tabelle. Als Zustandsgröße kommt vorzugsweise die Abgastemperatur zum Einsatz. Es kann vorgesehen sein, dass der Reduktionsmittelmassenstrom gleich dem Zwischenwert gesetzt wird. Besonders bevorzugt wird jedoch der Zwischenwert zuvor mit einem Faktor multipliziert, welcher sich aus einer Subtraktion der Modellstickoxidkonzentration von der zweiten Stickoxidkon- zentration ergibt. In anderen Worten ist der Faktor gleich der zweiten Stick- oxidkonzentration abzüglich der Modellstickoxidkonzentration. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht eine Ermittlung des Reduktionsmittelmassenstrom mit hoher Genauigkeit.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Rahmen des zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells zumindest einer der Stickoxidwerte und wenigstens eine Zustandsgröße der Antriebseinrichtung als, insbesondere mittels eines weiteren rekursiven Filters gefilterte, Eingangsgrößen eines Kennfelds verwendet werden, aus welchen sich als Ausgangsgröße ein zweiter Reduktionsmittelmassenstrom ergibt, wobei der zweite Schlupfindikator bei einem Unterschreiten eines ersten Reduktionsmittelschlupfmodellschwellenwerts durch den zweiten Reduktionsmittelmassenstrom auf den ersten Wert und bei einem Überschreiten eines zweiten Reduktionsmittelschlupfmodellschwellenwerts durch durch den zweiten Reduktionsmittelmassenstrom auf den zweiten Wert gesetzt wird.
Das zweite Reduktionsmittelschlupfmodell ist insoweit kennfeldbasiert. Als Eingangsgröße für das Kennfeld dienen der erste Stickoxidwert, der zweite Stickoxidwert oder beide Stickoxidwerte sowie die wenigstens eine Zustandsgröße. Mithilfe des Kennfelds wird aus den Eingangsgrößen die Ausgangsgröße, nämlich der zweite Reduktionsmittelmassenstrom bestimmt. Ist der zweite Reduktionsmittelmassenstrom kleiner als der erste Reduktionsmittelschlupfmodellschwellenwert, so wird der zweite Schlupfindikator auf den ersten Wert gesetzt. Ist der zweite Reduktionsmittelmassenstrom hingegen größer als der zweite Wert, so wird der zweite Schlupfindikator auf den zweiten Wert gesetzt. Der erste Reduktionsmittelschlupfmodellschwellenwert und der zweite Reduktionsmittelschlupfmodellschwellenwert können identisch sein. Vorzugsweise sind sie jedoch zur Erzielung eines hystereseartigen Verhaltens voneinander verschieden. Vorzugsweise werden sowohl der erste Stickoxidwert als auch der zweite Stickoxidwert als Eingangsgrößen für das Kennfeld herangezogen, wobei der erste Stickoxidwert direkt verwendet wird und der zweite Stickoxidwert in Form einer Differenz zwischen dem zweiten Stickoxidwert und der Modell- stickoxidkonzentration. Anders ausgedrückt werden die Eingangsgrößen zumindest von dem ersten Stickoxidwert und der Differenz zwischen dem zweiten Stickoxidwert abzüglich der Modellstickoxidkonzentration gebildet. Zusätzlich zu dem zumindest einen Stickoxidwert wird die wenigstens eine Zustandsgröße als Eingangsgröße verwendet. Die Zustandsgröße ist insbesondere eine Temperatur, vorzugsweise eine Abgastemperatur. Weiterhin kann ein Temperaturgradient, insbesondere ein zeitlicher Gradient der Abgastemperatur, als Eingangsgröße verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ wird der Abgasmassenstrom als Eingangsgröße herangezogen. Besonders bevorzugt wird wenigstens eine der Eingangsgrößen einer Tiefpassfilterung unterzogen, insbesondere einer rekursiven Tiefpassfilterung. Filterparameter der Filterung entsprechend bevorzugt den Filterparametern, welche bereits zuvor erwähnt wurden.
Eine solche Vorgehensweise ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 204 A1 , der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 206 A1 und der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 208 A1 bekannt, deren Offenbarung durch Referenz vollständig in die vorliegende Beschreibung eingebunden wird. Die Offenlegungsschrift DE 102020 111 204 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug, wobei n- dimensionalen Referenzeingangsvektoren jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet ist, aus welchen zu einem n-dimensionalen Eingangsvektor ein Ausgangsvektor ermittelt wird, wobei die folgenden Schritte durchgeführt werden: a. Wiederholen der folgenden Schritte, bis in einem n-dimensionalen Raum um den Eingangsvektor ein Referenzeingangsvektor vorliegt, dessen Abstand zu dem Eingangsvektor einen Schwellenwert unterschreitet, und/oder eine maximale Anzahl an Iterationen erreicht ist: i. Auswahlen wenigstens eines Nachbarvektors aus den Referenzeingangsvektoren, ii. Ermitteln eines zusätzlichen Referenzeingangsvektors aus dem wenigstens einen Nachbarvektor und Hinzufügen des zusätzlichen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren; b. Auswählen wenigstens eines dem Eingangsvektor am nächsten liegenden Berechnungsvektors aus den Referenzeingangsvektoren und Berechnen des Ausgangsvektors anhand des wenigstens einen ausgewählten Berechnungsvektors.
Die n-dimensionalen Referenzeingangsvektoren und die Referenzausgangsvektoren definieren das Kennfeld beziehungsweise sind in dem Kennfeld hinterlegt. Der n-dimensionale Eingangsvektor wird von den Eingangsgrößen definiert, wobei jede der Eingangsgrößen eine Dimension des Eingangsvektors darstellt. Im Falle der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise liegt also ein fünfdimensionaler Eingangsvektor vor, der den ersten Stickoxidwert, die Temperatur, den Temperaturgradient, den Abgasmassenstrom sowie die Differenz zwischen dem zweiten Stickoxidwert und der Mo- dellstickoxidkonzentration enthält. Der Ausgangsvektor enthält den zweiten Reduktionsmittelmassenstrom, sodass der Ausgangsvektor in dem vorliegenden Fall eindimensional ist.
Das Steuergerät der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 204 A1 ist Bestandteil der Antriebseinrichtung und dient insbesondere dem Ansteuern der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Antriebsaggregats. Zumindest führt es während des Betriebs der Antriebseinrichtung das Ermitteln des zweiten Reduktionsmittelmassenstroms durch. Besonders bevorzugt übernimmt das Steuergerät auch das Durchführen des ersten Reduktionsmittelschlupfmodells sowie das Bestimmen des Gesamtschlupfindikators aus den beiden Schlupfindikatoren. Bei dem Ermitteln des zweiten Reduktionsmittelschlupfmodellschwellenwerts wird bevorzugt gemäß dem Anspruch 1 der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 204 A1 vorgegangen, nämlich gemäß den bereits genannten Definitionen. Die Vorgehensweise kann gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10 der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 204 A1 weitergebildet sein. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Vorgehensweise finden sich in der Beschreibung der Offenlegungsschrift DE 10 2020 11 1 204 A1 , welche vollständig durch Referenz einbezogen wird. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht eine besonders genaue Ermittlung des Reduktionsmittelmassenstroms und damit des zweiten Schlupfindikators.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine stromabwärts des Fahrzeugkatalysators vorliegende Reduktionsmittelkonzentration mittels eines Reduktionsmittelsensors gemessen und zur Adaption des Kennfelds verwendet wird. Der Reduktionsmittelsensor ist rein optional. Er dient - sofern vorhanden - dem Messen der Reduktionsmittelkonzentration stromabwärts des Fahrzeugkatalysators und damit dem Überprüfen der Reduktionsmittelschlupfmodelle. Besonders vorteilhaft wird er zur Adaption des Kennfelds des zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells herangezogen, um dessen Genauigkeit während des Betriebs der Antriebseinrichtung zu verbessern. Hierbei wird vorzugsweise aus der Reduktionsmittelkonzentration der korrespondierende Reduktionsmittelmassenstrom bestimmt, insbesondere unter Verwendung des Abgasmassenstroms.
Der sich aus der Reduktionsmittelkonzentration ergebende Reduktionsmittelmassenstrom wird mit dem zweiten Reduktionsmittelmassenstrom verglichen. Weicht er ab, insbesondere um mehr als eine zulässige Toleranz, so werden der aus der Reduktionsmittelkonzentration ermittelte Reduktionsmittelmassenstrom und die dazugehörigen Eingangsgrößen in das Kennfeld aufgenommen. Dies erfolgt besonders bevorzugt gemäß der in der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 206 A1 erläuterten Vorgehensweise. Diese beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug, wobei n-dimensionalen Referenzeingangsvektoren jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet ist, aus welchen zumindest zu einem n- dimensionalen Eingangsvektor ein Ausgangsvektor ermittelbar ist, und wobei bei Vorliegen eines neuen Referenzeingangsvektors mit dazugehörigem neuen Referenzausgangsvektor folgende Schritte durchgeführt werden: a. Ermitteln eines Einzelfehlers der Referenzeingangsvektoren; b. Zwischenspeichern des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Einzelfehler und Entfernen dieses Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren; c. Berechnen des Ausgangsvektors mit dem neuen Referenzeingangsvektor als Eingangsvektor; d. Ermitteln des Einzelfehlers aus einer Differenz zwischen dem Ausgangsvektor und dem dem neuen Referenzeingangsvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor; e. Hinzufügen des entfernten Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren; f. Ersetzen des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Einzelfehler durch den neuen Referenzeingangsvektor, falls der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors größer ist als der kleinste Einzelfehler.
Das Steuergerät entspricht bevorzugt dem zuvor erwähnten Steuergerät. Die n-dimensionalen Referenzeingangsvektoren und die dazugehörigen Referenzausgangsvektoren definieren wiederum das Kennfeld, der Eingangsvektor setzt sich aus den Eingangsgrößen zusammen und der Ausgangsvektor enthält den zweiten Reduktionsmittelmassenstrom. Vorzugsweise wird die Adaption des Kennfelds gemäß dem Patentanspruch 1 der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 206 A1 vorgenommen. Die Vorgehensweise kann gemäß einem oder mehreren der Patentansprüche 2 bis 10 der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 206 A1 weitergebildet sein. Zusätzliche vorteilhafte Weiterbildungen sind in der Beschreibung der Offenlegungsschrift DE 10 2020 111 206 A1 enthalten und können jeweils optional ergänzend zur Weiterbildung des beschriebenen Verfahrens herangezogen werden. Der Inhalt der Offenlegungsschrift DE 102020 111 206 A1 wird hiermit vollständig durch Referenz in die vorliegende Beschreibung eingebunden.
Die beschriebene Vorgehensweise dient der Verbesserung des Kennfelds unmittelbar während des Betriebs des Kraftfahrzeugs; es ist also kein Zwischenspeichern von Werten und kein dem Betrieb nachgelagertes Optimieren des Kennfelds notwendig. Vielmehr reicht die Rechenleistung des Steuergeräts vollkommen aus, um sowohl das Ermitteln des zweiten Reduktionsmittelmassenstroms als auch die Adaption des Kennfelds vorzunehmen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass einer der folgenden Betriebsmodi verwendet wird: a. ein erster Betriebsmodus, falls zumindest einer der Stickoxidwerte außerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt und/oder eine Anzahl von in einem Pufferspeicher zwischengespeicherter Werte für zumindest einen der Stickoxidwerte kleiner ist als eine vorgegebene Mindestanzahl; b. ein zweiter Betriebsmodus, falls 1) der zweite Stickoxidwert innerhalb eines Toleranzbereichs der Modellstickoxidkonzentration entspricht sowie die erste Stickoxidkonzentration größer ist als die zweite Stickoxidkonzentration, und/oder 2) der zweite Stickoxidwert kleiner ist als ein Schwellenwert, und/oder drittens der Stickoxidwert größer als der Schwellenwert und instationär ist und der Abstand des aus den Stickoxidwerten ermittelten Korrelationskoeffizienten von dem Sollwert, insbesondere unter Berücksichtigung einer Hysterese, kleiner als ein Korrelationsschwellenwert ist; und/oder c. ein dritter Betriebsmodus, falls 1 ) der erste Stickoxidwert instationär und der Abstand des aus den Stickoxidwerten ermittelten Korrelationskoeffizienten von dem Sollwert, insbesondere unter Berücksichtigung der Hysterese, kleiner als der Korrelationsschwellenwert ist, und/oder 2) die aus dem zweiten Stickoxidwert ermittelte zweite Stickoxidkonzentration größer ist als die aus dem ersten Stickoxidwert ermittelte erste Stickoxidkonzentration und die zweite Stickoxidkonzentration größer ist als die anhand des Stickoxidkon- zentrationsmodells aus dem ersten Stickoxidwert und dem zweiten Stickoxid- wert berechnete Modellstickoxidkonzentration, und/oder 3) der Schubbetrieb der Antriebseinrichtung vorliegt und die zweite Stickoxidkonzentration größer ist als die erste Stickoxidkonzentration; d. ein vierter Betriebsmodus, falls der erste Stickoxidwert stationär ist.
Die Antriebseinrichtung wird in einem der genannten Betriebsmodi betrieben, vorzugsweise stets in genau einem der genannten Betriebsmodi. Anhand der genannten Bedingungen wird der zu verwendende Betriebsmodus festgelegt und nachfolgend zum Betreiben der Antriebseinrichtung verwendet, bis die Bedingung beziehungsweise die Bedingungen für einen anderen der Betriebsmodi zutreffen. Vorzugsweise ist der vierte Betriebsmodus ein Rückfallbetriebsmodus, welcher verwendet wird, falls keine der genannten Bedingungen für die Betriebsmodi zutrifft. Der jeweilige Betriebsmodus wird zum Betreiben der Antriebseinrichtung verwendet, sofern zumindest eine der für ihn genannten Bedingungen zutrifft. Es ist also nicht notwendig, dass mehrere oder gar alle Bedingungen für den jeweiligen Betriebsmodus erfüllt sind. Selbstverständlich kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass mehrere der jeweils genannten Bedingungen erfüllt sein müssen, damit der entsprechende Betriebsmodus verwendet wird.
Der erste Betriebsmodus wird herangezogen, falls einer der Stickoxidwerte außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs liegt. Dies deutet auf eine fehlerhafte Messung hin, anhand welcher keine zuverlässige Beurteilung des Reduktionsmittelschlupfs erfolgen kann. Der Wertebereich ist derart festgelegt, dass die während eines bestimmungsgemäßen Betriebs der Antriebseinrichtung auftretenden Stickoxidwerte innerhalb des Wertebereichs liegen. Zusätzlich oder alternativ wird der erste Betriebsmodus verwendet, sofern in dem Pufferspeicher nicht eine hinreichende Anzahl an Stickoxidwerten hinterlegt ist. Der Pufferspeicher dient der Zwischenspeicherung der Stickoxidwerte, insbesondere liegt für jeden der Stickoxidwerte ein separater Pufferspeicher vor. Die ersten Stickoxidwerte werden also in einem ersten Pufferspeicher und die zweiten Stickoxidwerte in einem zweiten Pufferspeicher zwischengespeichert. Der Pufferspeicher liegt vorzugsweise als FIFO-Pufferspeicher vor, in welchem die letzten gemessenen Werte des jeweiligen Messwerts hinterlegt sind. Der Pufferspeicher wird insbesondere zur Mittelwertbildung für den jeweiligen Stickoxidwerte sowie zur Filterung und/oder zur Frequenzanalyse herangezogen. Liegt in dem Pufferspeicher keine hinreichende Anzahl an Werten vor, so ist eine sinnvolle Auswertung des ersten Reduktionsmittelschlupfmodells und/oder des zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells nicht möglich.
Der zweite Betriebsmodus wird verwendet, falls der zweite Stickoxidwert innerhalb des Toleranzbereichs der Modellstickoxidkonzentration entspricht und gleichzeitig die erste Stickoxidkonzentration größer ist als die zweite Stickoxidkonzentration. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass die Stickoxidwerte allein von dem Stickoxid verursacht werden und stromabwärts des Fahrzeugkatalysators kein Reduktionsmittel vorliegen kann. Zusätzlich oder alternativ wird der zweite Betriebsmodus herangezogen, falls der zweite Stickoxidwert unterhalb des Schwellenwerts liegt. Der Schwellenwert ist derart gewählt, dass bei dem Unterschreiten des Schwellenwerts durch den zweiten Stickoxidwert stromabwärts des Fahrzeugkatalysators sicher kein Reduktionsmittel in dem Abgas vorliegt.
Zusätzlich oder alternativ wird der zweite Betriebsmodus verwendet, falls der erste Stickoxidwert größer ist als der Schwellenwert und gleichzeitig instationär ist. Zusätzlich muss der Abstand des Korrelationskoeffizienten von dem Sollwert kleiner als der Korrelationsschwellenwert sein. Ob der erste Stickoxidwert stationär oder instationär ist wird vorzugsweise anhand des Pufferspeichers zu dem ersten Stickoxidwert beurteilt. Weichen die in dem Pufferspeicher hinterlegten Werte für den ersten Stickoxidwert in Summe hinreichend deutlich von einem Mittelwert der Werte ab, so wird davon ausgegangen, dass der erste Stickoxidwert hinreichend instationär ist. Der dritte Betriebsmodus kommt zum Einsatz, wenn eine oder mehrere der genannten Bedingungen zutreffen. In dem dritten Betriebsmodus ist der Reduktionsmittelschlupf besonders gut mit Hilfe der Reduktionsmittelschlupfmodelle feststellbar.
Der vierte Betriebsmodus wird herangezogen, falls der erste Stickoxidwert hinreichend stationär ist. In diesem Fall ist üblicherweise keine sinnvolle Auswertung des Reduktionsmittelschlupfs anhand der Reduktionsmittelschlupfmodelle möglich. Mit der beschriebenen Vorgehensweise kann die Genauigkeit bei dem Ermitteln des Reduktionsmittelschlupfs deutlich verbessert werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei Verwendung des ersten Betriebsmodus der Gesamtschlupfindikator durchgehend mit eingefrorenen Stickoxidwerten berechnet und der Gesamtschlupfindikator eingefroren wird; und/oder bei Verwendung des zweiten Betriebsmodus der Gesamtschlupfindikator auf den ersten Wert gesetzt und gehalten wird, und/oder eine Adaption des Stickoxidkonzentrationsmodells anhand einer Differenz zwischen dem zweiten Stickoxidwert und der Modellstickoxidkonzentration vorgenommen wird; und/oder bei Verwendung des dritten Betriebsmodus der Gesamtschlupfindikator aus dem ersten Schlupfindikator und dem zweiten Schlupfindikator unter Verwendung der aktuellen Stickoxidwerte ermittelt wird; und/oder bei Verwendung des vierten Betriebsmodus das Ermitteln des Gesamtschlupfindikators ausgesetzt wird, bis für zumindest einen der Stickoxid- werte eine Mindestanzahl an unterschiedlichen Werten erfasst wurde.
In dem ersten Betriebsmodus werden zum Durchführen der Reduktionsmittelschlupfmodelle nicht die aktuellen Stickoxidwerte, insbesondere der Stick- oxidsensoren, verwendet, sondern vielmehr Werte, welche unmittelbar vor dem Einleiten des ersten Betriebsmodus Vorlagen. Entsprechend wird in dem ersten Betriebsmodus auch der Gesamtschlupfindikator auf seiner unmittelbar vor dem Einleiten des ersten Betriebsmodus verwendeten Stand eingefroren. Da in dem ersten Betriebsmodus keine sinnvolle Aussage über den tatsächlichen Gesamtschlupfindikator möglich ist, wird davon ausgegangen, dass der vor dem Einleiten des ersten Betriebsmodus vorliegende Wert des Gesamtschlupfindikators weiterhin zutrifft.
In dem zweiten Betriebsmodus wird davon ausgegangen, dass kein Reduktionsmittelschlupf auftreten kann („no-slip“). Entsprechend wird der Gesamtschlupfindikator auf den ersten Wert gesetzt und auf diesem gehalten. Zusätzlich oder alternativ wird in dem zweiten Betriebsmodus das Stickoxidkon- zentrationsmodell adaptiert beziehungsweise seine Genauigkeit verbessert. Hierzu wird die Differenz zwischen dem zweiten Stickoxidwert und der Mo- dellstickoxidkonzentration bestimmt. Aus der Differenz wird anschließend ein Korrekturfaktor für das Stickoxidkonzentrationsmodell beziehungsweise die mittels des Stickoxidkonzentrationsmodells ermittelte Model Istickoxidkon- zentration ermittelt und nachfolgend bei dem Bestimmen der Modellstickoxid- konzentration herangezogen. In dem zweiten Betriebsmodus wird davon ausgegangen, dass kein Reduktionsmittelschlupf vorliegt, der zweite Stickoxidwert also allein auf das Stickoxid zurückgeht. Die Differenz beziehungsweise der Korrekturfaktor wird bevorzugt gefiltert, um eine Beeinflussung des Stickoxidkonzentrationsmodells durch Messfehler zu vermeiden.
In dem dritten Betriebsmodus wird wie beschrieben vorgegangen. Hierbei werden zunächst die beiden Schlupfindikatoren und aus diesen schließlich der Gesamtschlupfindikator ermittelt.
In dem vierten Betriebsmodus wird das Ermitteln des Gesamtschlupfindikators ausgesetzt und folglich auf seinen Wert unmittelbar vor dem Einleiten des vierten Betriebsmodus eingefroren. Dies erfolgt solange, bis erkannt wird, dass der Stickoxidwert wieder instationär ist, also eine hinreichende Anzahl an unterschiedlichen Werten für den jeweiligen Stickoxidwert vorliegt. Die beschriebene Vorgehensweise dient erneut dem Verbesserung der Qualität des Gesamtschlupfindikators.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei einem dem zweiten Wert entsprechenden Gesamtschlupfindikator ein Fehlersignal erzeugt wird. Der Gesamtschlupfindikator zeigt an, dass Reduktionsmittelschlupf vorliegt, also Reduktionsmittel durch den Fahrzeugkatalysator hindurch gelangt. Entsprechend wird das Fehlersignal erzeugt. Beispielsweise ist es vorgesehen, bei Auftreten des Fehlersignals dieses einem Fahrer des des Kraftfahrzeugs anzuzeigen, insbesondere optisch und/oder akustisch. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, einen Betriebsparameter der Antriebseinrichtung derart anzupassen, dass der Reduktionsmittelschlupf verringert wird, beispielsweise wird hierzu eine Nennleistung, ein Nenndrehmoment oder dergleichen verringert. So wird verhindert, dass eine unzulässig hohe Menge des Reduktionsmittels in die Außenumgebung gelangt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Antriebseinrichtung über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat und wenigstens einen als SCR-Katalysator ausgestalteten Fahrzeugkatalysator zur Nachbehandlung des Abgases verfügt, wobei zumindest zeitweise stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators dem Abgas ein Reduktionsmittel beigemengt wird.
Dabei ist die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und ausgestaltet, insbesondere mittels eines ersten Stickoxidsensors, einen den Stickoxidgehalt des Abgases stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators beschreibenden ersten Stickoxidwert und, insbesondere mittels eines zweiten Stickoxidsensors, einen den Stickoxidgehalt des Abgases stromabwärts des Fahrzeugkatalysators beschreibenden zweiten Stickoxidwert zu bestimmen und zumindest zeitweise anhand der Stickoxidwerte unter Verwendung eines ersten Reduktionsmittelschlupfmodells einen ersten Schlupfindikator und unter Verwendung eines zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells einen zweiten Schlupfindikator zu ermitteln, wobei aus dem ersten Schlupfindikator und dem zweiten Schlupfindikator ein Gesamtschlupfindikator ermittelt wird.
Hierzu wird der Gesamtschlupfindikator bei einem Statuswechsel eines der Schlupfindikatoren von einem ausbleibendem Reduktionsmittelschlupf entsprechenden ersten Status auf einen Reduktionsmittelschlupf entsprechenden zweiten Status über eine bestimmte erste Zeitspanne auf den zweiten Status gesetzt und bei einem bis zum Ablauf der ersten Zeitspanne ausgebliebenen Statuswechsel des jeweils anderen der Schlupfindikatoren auf den ersten Status zurückgesetzt wird, und/oder bei einem Statuswechsel eines der Schlupfindikatoren von dem zweiten Status auf den ersten Status bei einem Verharren des jeweils anderen der Schlupfindikatoren erst bei Ablauf einer bestimmten zweiten Zeitspanne und bei einem Statuswechsel des anderen Schlupfindikators vor Ablauf der zweiten Zeitspanne auf den ersten Wert gesetzt wird.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug. Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 , vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug. Die Antriebseinrichtung 1 weist ein hier nicht dargestelltes Antriebsaggregat auf, welches während seines Betriebs Abgas erzeugt, das über eine Abgasleitung 2 in Richtung einer Außenumgebung der Antriebsrichtung 1 abgeführt wird. In der Abgasleitung 2 liegt eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 vor, die in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wenigstens einen als SCR-Katalysator ausgestalteten Fahrzeugkatalysator 4 sowie einen - optionalen - weiteren Fahrzeugkatalysator 5 aufweist.
Stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators 4 liegt ein erster Stickoxidsensor 6 und stromabwärts des Fahrzeugkatalysators 4 ein zweiter Stickoxidsensors 7 vor. Mittels des ersten Stickoxidsensors 6 wird ein den Stickoxidgehalt des Abgases stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators 4 beschreibender erster Stickoxidwert und mittels eines zweiten Stickoxidsensors ein den Stickoxidgehalt des Abgases stromabwärts des Fahrzeugkatalysators 4 beschreibender zweiter Stickoxidwert gemessen. Der erste Stickoxidsensor 6 kann in einer alternativen Ausführungsform entfallen. In diesem Fall wird der erste Stickoxidwert mittels eines Modells bestimmt.
Beispielsweise ist der erste Stickoxidsensor 6 strömungstechnisch zwischen dem Fahrzeugkatalysator 4 und dem weiteren Schwarzer Katalysator 5 angeordnet. Strömungstechnisch zwischen dem ersten Stickoxidsensor 6 und dem Fahrzeugkatalysator 4 liegt eine Einbringungsstelle 8 vor, an welcher mittels eines Injektors 9 ein Reduktionsmittel in das Abgas einbringbar ist, nämlich stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators 4.
Die beiden Stickoxidwerte werden einem ersten Reduktionsmittelschlupfmodell 10 zugeführt, welches ein Frequenzmodell 11 und ein Korrelationsmodell 12 enthält. Mit jedem dieser Modelle 11 und 12 wird ein Teilindikator ermittelt, nämlich mittels des Frequenzmodells 11 ein erster Teilindikator und mittels des Korrelationsmodells 12 ein zweiter Teilindikator. Die beiden Teilindikatoren werden einer Recheneinrichtung 13 zugeführt, welche sie zu einem ersten Schlupfindikator zusammenfasst. Die Recheneinrichtung 13 nimmt vorzugsweise zusätzlich eine Plausibilisierung des ersten Schlupfindikators unter Verwendung des ersten Messwerts, des zweiten Messwerts sowie einem Stickoxidwert eines Reduktionsmittelsensors 14 vor.
Der erste Schlupfindikator wird nachfolgend einer weiteren Recheneinrichtung 15 zugeführt, ebenso wie wenigstens eine Zustandsgröße, beispielsweise eine Abgastemperatur. Zusätzlich können der weiteren Recheneinrichtung der zweite Stickoxidwert und/oder der Stickoxidwert des Reduktionsmittelsensors 14 zugeführt werden. Zumindest aus einem der Stickoxidwerte der Stickoxidsensoren 6 und 7 sowie der wenigstens einen Zustandsgröße berechnet die weitere Recheneinrichtung 15 einen ersten Reduktionsmittelmassenstrom, nämlich unter Verwendung eines Reduktionsmittelmassenstrommodells. Sowohl den ersten Schlupfindikator als auch den ersten Reduktionsmittelmassenstrom übermittelt die weitere Recheneinrichtung 15 an eine Auswerteeinrichtung 16.
Zusätzlich verfügt die Antriebseinrichtung 1 über ein zweites Reduktionsmittelschlupfmodell 17. Diesem werden an einem Eingang 18 mehrere Zustandsgrößen zugeführt, insbesondere der erste Stickoxidwert, eine Abgastemperatur, ein Abgastemperaturgradient, ein Abgasmassenstrom sowie eine Differenz zwischen dem zweiten Sensorwert und einer Modellstickoxid- konzentration. Die Eingangsgrößen 18 werden mittels eines Tiefpassfilters 19 gefiltert, an welchem bestimmte Filterparameter 20 eingestellt werden. Die tiefpassgefilterten Eingangsgrößen werden einer Berechnungseinheit 21 zugeführt, die unter Verwendung eines Kennfelds 22 aus den Eingangsgrößen einen zweiten Reduktionsmittelmassenstrom ermittelt. Dieser wird an eine Berechnungseinheit 23 übermittelt, welche aus dem zweiten Reduktionsmittelmassenstrom einen zweiten Schlupfindikator bestimmt. Der zweite Schlupfindikator und der zweite Reduktionsmittelmassenstrom werden an die Auswerteeinrichtung 16 übermittelt.
Sofern der Reduktionsmittelsensor 14 vorliegt, wird der mittels diesem erfasste Stickoxidwert an einem Eingang 24 bereitgestellt. Eine Berechnungseinheiten 25 führt anhand des Messwerts des Reduktionsmittelsensors 14 und der tiefpassgefilterte Eingangsgröße eine Adaption des Kennfelds 22 durch, sodass die in diesem vorgehaltenen Daten optimiert werden.
Die Auswerteeinrichtung 16 ermittelt aus dem ersten Schlupfindikator und dem zweiten Schlupfindikator einen Gesamtschlupfindikator und stellt diesen an einem Ausgang bereit. Beispielsweise wird bei einem Gesamtschlupfindikator, der einem bestimmten Wert entspricht, ein Fehlersignal erzeugt. Die beschriebene Ausgestaltung der Antriebsrichtung 1 beziehungsweise das erläuterte Verfahren dient einer äußerst präzisen Ermittlung des Gesamt- schlupfindikators. Entsprechend wird mit guter Genauigkeit festgestellt, ob Reduktionsmittelschlupf durch den Fahrzeugkatalysator 4 auftritt oder nicht.
BEZUGSZEICHENLISTE:
1 Antriebseinrichtung
2 Abgasleitung
3 Abgasnachbehandlungseinrichtung
4 Fahrzeugkatalysator
5 weiterer Fahrzeugkatalysator
6 1 . Stickoxidsensor
7 2. Stickoxidsensor
8 Einbringungsstelle
9 Injektor
10 1. Reduktionsmittelschlupfmodell
11 Frequenzmodell
12 Korrelationsmodell
13 Recheneinrichtung
14 Reduktionsmittelsensor
15 weitere Recheneinrichtung
16 Auswerteeinrichtung
17 2. Reduktionsmittelschlupfmodell
18 Eingang
19 Tiefpassfilter
20 Filterparameter
21 Berechnungseinrichtung
22 Kennfeld
23 Berechnungseinrichtung
24 Eingang
25 Berechnungseinrichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1 . Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1 ), die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat und wenigstens einen als SCR- Katalysator ausgestalteten Fahrzeugkatalysator (4) zur Nachbehandlung des Abgases verfügt, wobei zumindest zeitweise stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators (4) dem Abgas ein Reduktionsmittel beigemengt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Stickoxidgehalt des Abgases stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators (4) beschreibender erster Stickoxidwert und ein den Stickoxidgehalt des Abgases stromabwärts des Fahrzeugkatalysators (4) beschreibender zweiter Stickoxidwert bestimmt und zumindest zeitweise anhand der Stickoxidwerte unter Verwendung eines ersten Reduktionsmittelschlupfmodells (10) ein erster Schlupfindikator und unter Verwendung eines zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells (17) ein zweiter Schlupfindikator ermittelt werden, wobei aus dem ersten Schlupfindikator und dem zweiten Schlupfindikator ein Gesamtschlupfindikator ermittelt wird, indem der Gesamtschlupfindikator a. bei einem Statuswechsel eines der Schlupfindikatoren von einem ausbleibendem Reduktionsmittelschlupf entsprechenden ersten Status auf einen Reduktionsmittelschlupf entsprechenden zweiten Status über eine bestimmte erste Zeitspanne auf den zweiten Status gesetzt und bei einem bis zum Ablauf der ersten Zeitspanne ausgebliebenen Statuswechsel des jeweils anderen der Schlupfindikatoren auf den ersten Status zurückgesetzt wird, und/oder b. bei einem Statuswechsel eines der Schlupfindikatoren von dem zweiten Status auf den ersten Status bei einem Verharren des jeweils anderen der Schlupfindikatoren erst bei Ablauf einer bestimmten zweiten Zeitspanne und bei einem Statuswechsel des anderen Schlupfindikators vor Ablauf der zweiten Zeitspanne auf den ersten Wert gesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reduktionsmittelschlupfmodell (10) ein Frequenzmodell (1 1 ) und/oder ein Korrelationsmodell (12) aufweist, wobei a. für das Frequenzmodell (11 ) mittels einer Frequenzanalyse der Stickoxidwerte ein Frequenzmodellkonzentrationswert ermittelt und ein erster Teilindikator bei einem Unterschreiten eines ersten Frequenzmodellschwellenwerts durch den Frequenzmodellkonzentrationswert auf den ersten Wert und bei einem Überschreiten eines zweiten Frequenzmodellschwellenwerts durch den Frequenzmodellkonzentrationswert auf den zweiten Wert gesetzt wird, und/oder wobei b. für das Korrelationsmodell (12) ein Korrelationskoeffizient aus den Stickoxidwerten ermittelt wird, wobei ein zweiter Teilindikator bei einem Unterschreiten eines ersten Korrelationsmodelschwellenwerts durch einen Abstand des Korrelationskoeffizients von einem einer Übereinstimmung der Stickoxidwerte entsprechenden Sollwert auf den ersten Wert und bei Überschreiten eines zweiten Korrelationsmodelschwellenwerts durch den Abstand des Korrelationskoeffizients von dem Sollwert auf den zweiten Wert gesetzt wird, und/oder wobei c. der erste Schlupfindikator bei dem zweiten Wert entsprechendem ersten Teilindikator und/oder dem zweiten Wert entsprechendem zweiten Teilindikator auf den zweiten Wert und bei dem ersten Wert entsprechendem ersten Teilindikator und/oder dem ersten Wert entsprechendem zweiten Teilindikator auf den ersten Wert gesetzt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schlupfindikator auch dann auf den zweiten Wert gesetzt wird, falls a. eine aus dem zweiten Stickoxidwert ermittelte zweite Stickoxid- konzentration größer ist als eine aus dem ersten Stickoxidwert ermittelte erste Stickoxidkonzentration und die zweite Stickoxidkonzentration größer ist als eine anhand eines Stickoxidkonzentrationsmodells aus dem ersten Stickoxidwert und dem zweiten Stickoxidwert berechnete Modellstickoxidkonzentration, und/oder falls b. während eines Schubbetriebs der Antriebseinrichtung (1 ) die zweite Stickoxidkonzentration größer ist als die erste Stickoxidkonzent- ration.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem zweiten Wert entsprechendem ersten Schlupfindikator aus wenigstens einem der Stickoxidwerte und mindestens einer Zustandsgröße der Antriebseinrichtung (1 ) mittels eines Reduktionsmittelmassenstrommodells ein erster Reduktionsmittelmassenstrom ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen des zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells (17) zumindest einer der Stickoxidwerte und wenigstens eine Zustandsgröße der Antriebseinrichtung (1 ) als Eingangsgrößen eines Kennfelds (22) verwendet werden, aus welchem sich als Ausgangsgröße ein zweiter Reduktionsmittelmassenstrom ergibt, wobei der zweite Schlupfindikator bei einem Unterschreiten eines ersten Reduktionsmittelschlupfmodellschwellenwerts durch den zweiten Reduktionsmittelmassenstrom auf den ersten Wert und bei einem Überschreiten eines zweiten Reduktionsmittelschlupfmodellschwellenwerts durch den zweiten Reduktionsmittelmassenstrom auf den zweiten Wert gesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine stromabwärts des Fahrzeugkatalysators (4) vorliegende Reduktionsmittelkonzentration mittels eines Reduktionsmittelsensors (14) gemessen und zur Adaption des Kennfelds (22) verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der folgenden Betriebsmodi verwendet wird: a. ein erster Betriebsmodus, falls zumindest einer der Stickoxidwerte außerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt und/oder eine Anzahl von in einem Pufferspeicher zwischengespeicherter Werte für zumisst einen der Stickoxidwerte kleiner ist als eine vorgegebene Mindestanzahl; b. ein zweiter Betriebsmodus, falls i. der zweite Stickoxidwert innerhalb eines Toleranzbereichs der anhand des Stickoxidkonzentrationsmodells aus dem ersten Stickoxidwert und dem zweiten Stickoxidwert berechneten Modell- stickoxidkonzentration entspricht sowie die erste Stickoxidkon- zentration größer ist als die zweite Stickoxidkonzentration, und/oder ii. der zweite Stickoxidwert kleiner ist als ein Schwellenwert, und/oder iii. der erste Stickoxidwert größer als der Schwellenwert und instationär ist und der Abstand des aus den Stickoxidwerten ermittelten Korrelationskoeffizienten von dem Sollwert kleiner als ein Korrelationsschwellenwert ist; und/oder c. ein dritter Betriebsmodus, falls i. der erste Stickoxidwert instationär und der Abstand des aus den Stickoxidwerten ermittelten Korrelationskoeffizienten von dem Sollwert kleiner als der Korrelationsschwellenwert ist, und/oder ii. die aus dem zweiten Stickoxidwert ermittelte zweite Stickoxidkonzentration größer ist als die aus dem ersten Stickoxidwert ermittelte erste Stickoxidkonzentration und die zweite Stickoxidkonzentration größer ist als die anhand des Stickoxidkonzentrationsmodells aus dem ersten Stickoxidwert und dem zweiten Stickoxidwert berechnete Modellstickoxidkonzentra- tion, und/oder iii. der Schubbetrieb der Antriebseinrichtung (1 ) vorliegt und die zweite Stickoxidkonzentration größer ist als die erste Stickoxid- konzentration; d. ein vierter Betriebsmodus, falls der erste Stickoxidwert stationär ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a. bei Verwendung des ersten Betriebsmodus der Gesamtschlupfindikator durchgehend mit eingefrorenen Stickoxidwerten berechnet und der Gesamtschlupfindikator eingefroren wird; und/oder b. bei Verwendung des zweiten Betriebsmodus i. der Gesamtschlupfindikator auf den ersten Wert gesetzt und gehalten wird, und/oder ii. eine Adaption des Stickoxidkonzentrationsmodells anhand einer Differenz zwischen dem zweiten Stickoxidwert und der Mo- dellstickoxidkonzentration vorgenommen wird; und/oder c. bei Verwendung des dritten Betriebsmodus der Gesamtschlupfindikator aus dem ersten Schlupfindikator und dem zweiten Schlupfindikator unter Verwendung der aktuellen Stickoxidwerten ermittelt wird; und/oder d. bei Verwendung des vierten Betriebsmodus das Ermitteln des Gesamtschlupfindikators ausgesetzt wird, bis zumindest für einen der Stickoxidwerte eine Mindestanzahl an unterschiedlichen Werten erfasst wurde.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem dem zweiten Wert entsprechenden Gesamtschlupfindikator ein Fehlersignal erzeugt wird.
10. Antriebseinrichtung (1 ), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinrichtung (1 ) über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat und wenigstens einen als SCR-Katalysator ausgestalteten Fahrzeugkatalysator (4) zur Nachbehandlung des Abgases verfügt, wobei zumindest zeitweise stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators (4) dem Abgas ein Reduktionsmittel beigemengt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (1 ) dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, einen den Stickoxidgehalt des Abgases stromaufwärts des Fahrzeugkatalysators (4) beschreibenden ersten Stickoxidwert und einen den Stickoxidgehalt des Abgases stromabwärts des Fahrzeugkatalysators (4) beschreibenden zweiten Stickoxidwert zu bestimmen und zumindest zeitweise anhand der Stickoxidwerte unter Verwendung eines ersten Reduktionsmittelschlupfmodells (10) einen ersten Schlupfindikator und unter Verwendung eines zweiten Reduktionsmittelschlupfmodells (17) einen zweiten Schlupfindikator zu ermitteln, wobei aus dem ersten Schlupfindikator und dem zweiten Schlupfindikator ein Gesamtschlupfindikator ermittelt wird, indem der Gesamtschlupfindikator a. bei einem Statuswechsel eines der Schlupfindikatoren von einem ausbleibendem Reduktionsmittelschlupf entsprechenden ersten Status auf einen Reduktionsmittelschlupf entsprechenden zweiten Status über eine bestimmte erste Zeitspanne auf den zweiten Status gesetzt und bei einem bis zum Ablauf der ersten Zeitspanne ausgebliebenen Statuswechsel des jeweils anderen der Schlupfindikatoren auf den ersten Status zurückgesetzt wird, und/oder b. bei einem Statuswechsel eines der Schlupfindikatoren von dem zweiten Status auf den ersten Status bei einem Verharren des jeweils anderen der Schlupfindikatoren erst bei Ablauf einer bestimmten zweiten Zeitspanne und bei einem Statuswechsel des anderen Schlupfindikators vor Ablauf der zweiten Zeitspanne auf den ersten Wert gesetzt wird.
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Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005031720B4 (de) 2005-07-07 2020-06-18 Daimler Ag Verfahren zur Dosierung eines Reduktionsmittels
DE602007005125D1 (de) * 2007-07-31 2010-04-15 Delphi Tech Inc r katalytischen Reduktion
US7858060B2 (en) 2008-07-30 2010-12-28 Gm Global Technology Operations, Inc Current storage estimation for selective catalytic reduction catalysts
US8596042B2 (en) * 2008-08-28 2013-12-03 Delphi International Operations Luxembourg S.A.R.L. System and method for selective catalytic reduction control
JP5627367B2 (ja) * 2010-09-22 2014-11-19 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置及び排気浄化装置の制御方法
DE102011008380B3 (de) * 2011-01-12 2012-01-26 Continental Automotive Gmbh Abgaskatalysatorsystem und Verfahren zum Betreiben eines Abgaskatalysators
DE102012211705A1 (de) * 2012-07-05 2014-01-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überprüfung eines Stickoxidsensors
DE102016209533A1 (de) 2016-06-01 2017-12-07 Ford Global Technologies, Llc Erfassen des Alterungszustands eines SCR-Katalysators
DE102017124080A1 (de) 2016-10-25 2017-11-30 FEV Europe GmbH Verfahren zur Regelung einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine
US10240506B2 (en) * 2016-12-08 2019-03-26 GM Global Technology Operations LLC Estimating nitrogen oxide values for vehicles
DE102020111206B4 (de) 2020-04-24 2024-12-05 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102020111208A1 (de) 2020-04-24 2021-10-28 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Steuergeräteanordnung sowie entsprechende Steuergeräteanordnung
DE102020111204B4 (de) 2020-04-24 2024-09-26 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechendes Steuergerät

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