KR20180083817A - Method for monitoring a quality sensor - Google Patents

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토비아스 피스터
토어스텐 한틀러
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

The present invention relates to a method for monitoring a quality sensor for a reductant solution, which includes the steps of: detecting a fluctuation in the concentration signal (c_(measurement)) of the quality sensor within an evaluation time (ΔT); measuring a temperature change (ΔT) of the reductant solution within an evaluation time (ΔT); and calculating an expected fluctuation amount of the concentration signal (c_(setting)) from the temperature change (ΔT). An error of the quality sensor is estimated based on the comparison result between the fluctuation amount of the concentration signal (c_(measurement)) and the expected fluctuation amount of the concentration signal (c_(setting)).

Description

품질 센서의 모니터링 방법{METHOD FOR MONITORING A QUALITY SENSOR}METHOD FOR MONITORING A QUALITY SENSOR

본 발명은 환원제 용액용 품질 센서를 모니터링하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 각각의 방법 단계를 실행하는 컴퓨터 프로그램 및 이 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기계판독 가능 저장 매체와도 관련이 있다. 마지막으로 본 발명은, 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 설계된 전자 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for monitoring a quality sensor for a reducing agent solution. The invention also relates to a computer program for carrying out the respective method steps and to a machine-readable storage medium storing the computer program. Finally, the invention relates to an electronic control device designed to carry out the method according to the invention.

자동차 배기가스 내 질소산화물을 환원하기 위해 특히 SCR 촉매 컨버터(Selective Catalytic Reduction)가 사용된다. 이 SCR 촉매 컨버터는 환원제로서의 암모니아가 존재할 때, 촉매 컨버터 표면 상에서 질소산화물 분자를 원소상 질소(elemental nitrogen)로 환원한다. 환원제는 암모니아를 분리하는 요소수(urea aqueous solution)의 형태로 제공되며, 이 요소수는 SCR 촉매 컨버터의 흐름 상류에서 투입 모듈(dosing module)에 의해 배기가스 라인 내부로 분사된다.In order to reduce the nitrogen oxides in automobile exhaust gas, especially SCR catalytic converter (S elective C atalytic eduction R) it is used. This SCR catalytic converter reduces nitrogen oxide molecules on the catalytic converter surface to elemental nitrogen when ammonia is present as a reducing agent. The reducing agent is provided in the form of a urea aqueous solution separating the ammonia, which is injected into the exhaust gas line by a dosing module upstream of the SCR catalytic converter.

요소수는 AdBlue®라는 상표명으로 상용화되어 있고, 환원제 탱크 내에 보관된다. 요소수 비용을 절감하기 위해, 운전자는 환원제 탱크를 희석시킨 요소수 또는 물로 채운다. 그러므로 여러 국가의 법규정에서, 환원제 탱크 내에 요소수의 농도를 모니터링하는 품질 센서를 장착할 것을 요구하고 있다. 이 경우, 예컨대 요소수의 굴절 지수를 측정하는 광학 센서 또는 요소수 내에서의 초음파 신호 전파 시간을 측정하는 초음파 센서가 이용된다. 너무 낮은 요소수 농도가 검출될 경우, 운전자에게 경고가 송출된다. 운전자가 희석된 요소수를 정해진 시간 이내에 요구 농도를 갖는 요소수로 대체하지 않으면, 차량이 자동으로 멈추게 된다.The urea number is commercialized under the trade name AdBlue ® and is stored in a reducing agent tank. To reduce the cost of urea, the operator fills the reductant tank with diluted urea water or water. Therefore, in many national legislation, a quality sensor is required to monitor the concentration of urea water in a reducing agent tank. In this case, for example, an optical sensor for measuring the refractive index of the urea number or an ultrasonic sensor for measuring the ultrasonic signal propagation time in the urea water is used. If too low ellipsoidal concentration is detected, a warning is sent to the driver. If the driver does not replace the diluted urea number with the urea number with the required concentration within a fixed time, the vehicle will automatically stop.

이러한 모니터링을 회피하기 위해, 환원제 탱크로부터 품질 센서를 제거하여, 요구된 농도의 요소수가 들어 있는 별도의 작은 용기에 걸어두는 편법(manipulation)이 알려져 있다. 따라서, 다수 국가들의 법규정에서는 그러한 편법을 차단하기 위해 품질 센서의 모니터링을 요구하고 있다.In order to avoid such monitoring, manipulation is known in which the quality sensor is removed from the reducing agent tank and is hung in a separate small container containing the required concentration of urea. Therefore, the laws of many countries require monitoring of quality sensors in order to block such measures.

환원제 용액을 위한 품질 센서를 모니터링하는 방법은 평가 시간 이내에 품질 센서의 농도 신호의 변동을 검출하는 단계를 포함한다. 평가 시간 이내에 환원제 용액의 온도 변화가 측정된다. 상기 온도 변화로부터 농도 신호의 예상 변동량이 계산된다. 농도 신호의 변동량과 농도 신호의 예상 변동량의 비교 결과에 따라 품질 센서의 오류가 추정된다.A method for monitoring a quality sensor for a reducing agent solution includes detecting a variation in a concentration signal of the quality sensor within an evaluation time. The temperature change of the reducing agent solution is measured within the evaluation time. An expected variation amount of the concentration signal is calculated from the temperature change. An error of the quality sensor is estimated based on the result of comparison between the fluctuation amount of the concentration signal and the expected fluctuation amount of the concentration signal.

이 방법은 일반적인 품질 센서에 의해 사용되는 측정 원리가 온도 의존적이라는 점을 이용한다. 즉, 예컨대 광학 농도 측정 시 분석되는 요소수의 굴절 지수는 요소수의 요소 농도뿐만 아니라 요소수의 온도에도 좌우된다. 또한, 요소수 내에서 초음파의 음파 속도도 요소수의 농도와 온도 모두에 좌우된다. 이러한 관계를 알고 있으므로, 온도 변화로부터 평가 시간 동안 측정된 농도 신호가 얼마나 변동할지를 계산할 수 있다. 예상 거동과 상당한 차이가 있을 경우, 품질 센서의 결함 또는 조작이 추정될 수 있다.This method takes advantage of the fact that the measurement principle used by a general quality sensor is temperature dependent. That is, for example, the refractive index of the number of ellipses analyzed in optical density measurement depends not only on the urea concentration of the urea water, but also on the temperature of the urea water. Also, the sonic velocity of the ultrasonic waves in the number of ellipses depends on both the concentration and the temperature of the ellipses. Since this relationship is known, it is possible to calculate how much the concentration signal measured during the evaluation time varies from the temperature change. If there is a significant difference from the expected behavior, a defect or manipulation of the quality sensor can be estimated.

온도 변화의 측정은 특히 환원제 탱크 내에 장착된 온도 센서를 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 온도 센서들은 환원제 탱크의 표준 장비에 속하기 때문에, 사익 방법의 수행을 위하 특별히 추가의 온도 센서를 설치할 필요가 없다. The measurement of the temperature change can be performed using a temperature sensor mounted in the reducing agent tank in particular. Since these temperature sensors belong to the standard equipment of the reducing agent tank, there is no need to additionally provide additional temperature sensors for the performance of the sake method.

평가 시간은, 상기 평가 시간 이내에 환원제 용액의 사전 설정된 온도 상승이 수행되도록 선택된다. 그럼으로써 모니터링 결과의 충분한 신뢰성이 보장될 수 있다. 온도 상승은, 환원제 용액이 분사될 배기 시스템을 구비한 내연기관의 스타트 이후에 압력 형성 및 투입 밸브로부터 환원제 탱크 내로의 요소수의 환류로 인해 이루어진다.The evaluation time is selected so that a predetermined temperature rise of the reducing agent solution is performed within the evaluation time. This ensures sufficient reliability of the monitoring results. The temperature rise is caused by the pressure build-up after the start of the internal combustion engine with the exhaust system to which the reducing agent solution is injected and the reflux of the urea water from the inlet valve into the reducing agent tank.

품질 센서의 오류의 추정은, 하기와 같이 본원 방법의 상이한 실시예들에서 상이한 방식으로 실현될 수 있다:The estimation of the error of the quality sensor can be realized in different ways in different embodiments of the present method as follows:

한 실시예에서는, 품질 센서의 오류의 추정이, 평가 시간의 시작과 종료 사이에서의 농도 신호의 절대 변동량을, 평가 시간의 시작과 종료 사이에서의 농도 신호의 예상 절대 변동량과 비교하는 방식으로 수행된다.In one embodiment, the estimation of the error of the quality sensor is performed in a manner that compares the absolute variation of the concentration signal between the beginning and the end of the evaluation time with the expected absolute variation of the concentration signal between the beginning and end of the evaluation time do.

또 다른 한 방법 실시예에서는, 품질 센서의 오류의 추정이, 평가 시간 이내의 농도 신호의 모든 변동의 적분을 평가 시간 이내의 농도신호의 모든 변동의 예상 적분과 비교하는 방식으로 수행된다.In another method embodiment, the estimation of the error of the quality sensor is performed in a manner that compares the integral of all variations of the concentration signal within the evaluation time with the expected integral of all variations of the concentration signal within the evaluation time.

또 다른 한 실시예에서는, 품질 센서의 오류의 추정이, 평가 시간 이내의 농도 신호의 모든 변동의 기울기들의 적분을 평가 시간 이내의 농도신호의 모든 변동의 기울기들의 예상 적분과 비교하는 방식으로 수행된다.In another embodiment, the estimation of the error of the quality sensor is performed in a manner that compares the integration of the slopes of all variations of the concentration signal within the evaluation time with the expected integral of the slopes of all variations of the concentration signal within the evaluation time .

환원제 탱크가 매우 크거나 열적으로 절연이 잘 되도록 설치된 경우, 환원제 용액의 온도는 품질 센서의 신뢰성 있는 모니터링이 가능하도록 매우 서서히 상승할 수 있다. 이 경우, 환원제 용액을 평가 시간 이내에 가열하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 특히 환원제 탱크 내에 설치된 탱크 가열기를 사용하여 동결 요소수를 해동시킬 수 있다. 특히, 우선 환원제 용액의 능동 가열의 배제하에 방법을 수행할 수도 있다. 이 경우, 품질 센서의 오류가 추정될 때, 모니터링 결과를 검증하기 위해 환원제 용액의 가열 하에 다시 방법을 수행한다.If the reductant tank is installed to be very large or thermally insulated, the temperature of the reducing agent solution can rise very slowly to enable reliable monitoring of the quality sensor. In this case, it is preferable to heat the reducing agent solution within the evaluation time. To this end, the freezing element water can be defrosted, in particular using a tank heater installed in a reducing agent tank. Particularly, the method may be carried out under the exclusion of the active heating of the reducing agent solution. In this case, when the error of the quality sensor is estimated, the method is performed again under the heating of the reducing agent solution to verify the monitoring result.

모니터링 결과의 오류를 방지하기 위해, 방법의 수행을 릴리스 조건들(release conditions)에 연계시킬 수 있다. 릴리스 조건으로는 특히, 품질 센서 및/또는 온도 센서의 오류가 없을 것; 품질 센서 및/또는 온도 센서의 측정 범위가 넓을 것; 그리고 주변 온도가 요소수 동결 온도 미만일 때 적어도 요소수의 사전 설정된 부피율이 해동될 것;이 요구될 수 있다.To prevent errors in the monitoring results, the performance of the method can be linked to release conditions. The release conditions should, in particular, be free of quality sensors and / or temperature sensors; The measurement range of the quality sensor and / or the temperature sensor is wide; And at least a predetermined volume fraction of the number of ellipses is thawed when the ambient temperature is below the elliptical number freezing temperature.

컴퓨터 프로그램은, 특히 컴퓨터 또는 전자 제어 장치에서 실행될 경우 방법의 모든 단계를 수행하도록 설계된다. 상기 컴퓨터 프로그램은 전자 제어 장치의 구조적 변경을 수행하지 않고도 상기 전자 제어 장치상에서 방법을 구현할 수 있게 해 준다. 이를 위해, 컴퓨터 프로그램은 기계판독 가능 저장 매체에 저장된다.The computer program is designed to perform all steps of the method, particularly when executed in a computer or electronic control device. The computer program makes it possible to implement a method on the electronic control device without performing a structural change of the electronic control device. To this end, the computer program is stored in a machine-readable storage medium.

컴퓨터 프로그램이 종래 기술에 따른 전자 제어 장치에 설치됨으로써, 상기 방법을 이용해서 환원제 용액을 위한 품질 센서를 모니터링하도록 설계된 전자 제어 장치가 얻어진다.By installing a computer program in an electronic control device according to the prior art, an electronic control device designed to monitor the quality sensor for the reducing agent solution using the method is obtained.

본 발며의 실시예들은 도면들에 도시되어 있으며, 하기에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 이용하여 모니터링될 수 있는 품질 센서가 배치되어 있는 환원제 탱크의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.
도 3은 모니터링 대상 품질 센서가 정상 작동할 때 환원제 탱크가 가열되지 않는, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서 농도 신호들의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 품질 센서가 조작된 경우 환원제 탱크가 가열되지 않는, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서 농도 신호들의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 모니터링 대상 품질 센서가 정상 작동할 때 환원제 탱크가 능동적으로 가열되는, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서 농도 신호들의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 품질 센서가 조작된 경우 환원제 탱크가 능동적으로 가열되는, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서 농도 신호들의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.Embodiments of the present disclosure are illustrated in the drawings and are described in further detail below.
1 is a schematic diagram of a reducing agent tank in which a quality sensor that can be monitored using a method according to one embodiment of the present invention is disposed.
2 is a flow diagram of a method in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the change over time of the concentration signals in an embodiment of the method according to the present invention in which the reducing agent tank is not heated when the monitored quality sensor is operating normally.
Figure 4 is a graph showing the change over time of the concentration signals in an embodiment of the method according to the invention in which the reducing agent tank is not heated when the quality sensor is operated.
Figure 5 is a graph showing the change over time of the concentration signals in an embodiment of the method according to the invention in which the reducing agent tank is actively heated when the quality of the monitoring target sensor is operating normally.
Figure 6 is a graph showing the change over time of concentration signals in an embodiment of the method according to the invention in which the reducing agent tank is actively heated when the quality sensor is operated.

도 1에는 SCR 촉매 컨버터 시스템을 위한 환원제 탱크(10)가 도시되어 있다. 환원제 탱크는, 상기 환원제 탱크(10)로부터 SCR 촉매 컨버터 시스템의 (도시되지 않은) 투입 밸브로 환원제 용액(20)을 펌핑하는 데 이용될 수 있는 환원제 라인(11)을 포함한다. 환원제 탱크(10) 내에는, 환원제 용액(20)의 농도 및 온도를 측정하여 전자 제어 장치(30)로 전달하기 위해 품질 센서(12) 및 온도 센서(13)가 배치되어 있다. 환원제 탱크(10)의 바닥에 탱크 가열기(14)가 배치되어 있다.Figure 1 shows a reducing agent tank 10 for an SCR catalytic converter system. The reducing agent tank includes a reducing agent line 11 that can be used to pump the reducing agent solution 20 from the reducing agent tank 10 to the inlet valve (not shown) of the SCR catalytic converter system. The quality sensor 12 and the temperature sensor 13 are disposed in the reducing agent tank 10 for measuring the concentration and the temperature of the reducing agent solution 20 and delivering it to the electronic control unit 30. A tank heater (14) is disposed at the bottom of the reducing agent tank (10).

경우에 따라 요구되는 방법의 릴리스 조건이 충족되면, 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예의 시작 단계(40)가 실시된다. 품질 센서(12)의 농도 신호의 변동이 검출된다(42). 또한, 온도 센서(13)를 이용하여 환원제 용액(20)의 온도 변동이 측정된다(43). 상기 단계는, 환원제 용액(20)의 사전 설정된 온도 변화(ΔT)가 일어났는지에 대한 검사(44)가 시작될 때까지 지속된다. 이어서, 상기 온도 변화(ΔT)로부터 농도 신호의 예상 변동이 계산된다(46). 농도 신호의 변동과 농도 신호의 예상 변동의 비교를 통해, 품질 센서(12)가 제대로 작동되는지(48), 아니면 품질 센서(20)의 오류(49)가 존재하는지가 추정된다(47). 상기 오류는 조작을 의미할 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 이러한 제1 실시예는 환원제 용액(20)의 능동 가열을 제공하지 않는다. 오히려, 가열된 환원제 용액(20)의 환원제 탱크(10)로의 환류에 의해 온도 변화(ΔT)가 수행된다. If the release conditions of the required method are met if necessary, the starting step 40 of an embodiment of the method according to the invention is carried out, as shown in Fig. Variation of the concentration signal of the quality sensor 12 is detected (42). Further, the temperature fluctuation of the reducing agent solution 20 is measured using the temperature sensor 13 (43). This step is continued until a check 44 is initiated to see if a predetermined temperature change [Delta] T of the reducing agent solution 20 has occurred. Then, the expected fluctuation of the concentration signal from the temperature change? T is calculated (46). It is estimated 47 whether the quality sensor 12 is operating properly 48 or whether there is an error 49 of the quality sensor 20, by comparing the variation of the concentration signal with the expected variation of the concentration signal. The error may mean manipulation. This first embodiment of the method according to the invention does not provide active heating of the reducing agent solution 20. Rather, the temperature change? T is performed by the reflux of the heated reducing agent solution 20 into the reducing agent tank 10.

본 발명에 따른 방법의 제2 실시예에서는, 상기 시작 단계(40) 이후 탱크 가열기(14)를 이용하여 환원제 용액(20)의 가열(41)이 실시된다. 검사 단계(44)에서 원하는 온도 변화(ΔT)가 시작되었음이 검출되면, 탱크 가열기(14)는 다시 스위치-오프된다(45). In a second embodiment of the method according to the present invention, heating (41) of the reducing agent solution (20) is carried out using the tank heater (14) after the start step (40). If it is detected in the inspecting step 44 that the desired temperature change? T has been initiated, the tank heater 14 is switched off again (45).

품질 센서(20)의 오류를 추정하는 단계(47)는 본 발명에 따른 방법의 상이한 실시예들에서, 평가 시간의 시작과 종료 사이에서의 농도 신호의 절대 변동량이 평가 시간의 시작과 종료 사이에서의 농도 신호의 예상 절대 변동량과 비교됨으로써 수행되거나; 평가 시간 이내의 농도 신호의 모든 변동의 적분이 평가 시간 이내의 농도신호의 모든 변동의 예상 적분과 비교됨으로써 수행되거나; 평가 시간 이내의 농도 신호의 모든 변동의 기울기들의 적분이 평가 시간 이내의 농도신호의 모든 변동의 기울기들의 예상 적분과 비교됨으로써 수행된다.Estimating the error of the quality sensor 20 (step 47), in different embodiments of the method according to the invention, is characterized in that the absolute variation of the concentration signal between the beginning and end of the evaluation time is between the start and end of the evaluation time With the expected absolute variation of the concentration signal of the concentration signal; The integration of all variations of the concentration signal within the evaluation time is performed by comparing the expected integral of all variations of the concentration signal within the evaluation time; The integration of the slopes of all variations of the concentration signal within the evaluation time is performed by comparing the expected integral of the slopes of all variations of the concentration signal within the evaluation time.

도 3은, 평가 시간(Δt) 이내에 환원제 용액(20)의 온도(T)가 평가 시간(Δt)의 시작(t1) 시 시작값(T1)에서부터 평가 시간(Δt)의 종료(t2) 시 최종값(T2)으로 온도 변화(ΔT)만큼 상승한 것을 보여준다. 상기 평가 시간(Δt) 이내에 측정된 농도 신호(c측정)가 상승한다. 예상 농도 신호(c설정)의 변화는 상기 측정 신호(c측정)의 변화를 따른다. 즉, 품질 센서(12)가 정상 작동 상태임(48)이 추정된다(47).Figure 3 is, evaluation time (Δt) less than the start of the temperature (T) of the reducing agent solution (20), evaluation time (Δt), (t 1) at the start value (T 1) from the end of the evaluation time (Δt), (t 2 (T 2 ) as a function of the temperature change (T). The concentration signal ( measurement c) measured within the evaluation time? T rises. A change in the expected concentration signal (c setting ) follows a change in the measurement signal (c measurement ). That is, the quality sensor 12 is estimated to be in the normal operating state 48 (47).

도 3의 도면과 달리, 도 4에서의 측정된 농도 신호(c측정)는 평가 시간(Δt) 이내에 실질적으로 변동하지 않는 한편, 온도 변화(ΔT)에 기초하여 농도 신호(c설정)의 상승이 예상된다. 따라서, 품질 센서(12)에 오류가 있음(49)이 추정된다(47).3, the measured concentration signal ( measurement c) does not substantially change within the evaluation time? T, while the rise of the concentration signal ( setting c) based on the temperature change? It is expected. Thus, the quality sensor 12 has an error 49 (47).

도 5는, 환원제 용액(20)의 능동 가열(41)이 실시되는, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서 농도 신호들(c측정,c설정) 및 온도(T)의 시간에 따른 변화를 보여준다. 이 실시예를 통해 온도 변화(ΔT)가 더 빨라짐으로써 평가 시간(Δt)이 단축된다. 그럼에도, 평가 시간(Δt) 이내에 농도 신호(c설정)의 예상 변동이 뚜렷하게 나타남으로써, 모니터링 결과가 신뢰성을 갖게 된다. 도 5에 도시된 것처럼, 측정된 농도 신호(c측정)가 예상 농도 신호(c설정)를 따르는 경우, 품질 센서(12)가 정상 작동 상태임(48)이 추정된다(47).5 shows a time-dependent change in the concentration signals (c measurement , c setting ) and temperature (T) in one embodiment of the method according to the present invention in which the active heating 41 of the reducing agent solution 20 is performed Show. By this embodiment, the temperature change? T is further accelerated and the evaluation time? T is shortened. Nevertheless, the expected variation of the concentration signal (c setting ) is apparent within the evaluation time (t), so that the monitoring result becomes reliable. As shown in FIG. 5, when the measured concentration signal (c measurement ) follows the expected concentration signal (c setting ), the quality sensor 12 is estimated to be in the normal operating state 48 (47).

그에 반해, 도 6에서는 측정된 농도 신호(c측정)가 평가 시간(Δt) 이내에 실질적으로 변동하지 않는 경우를 보여준다. 측정된 농도 신호가 예상 농도 신호(c설정)와 상당한 편차를 보임에 따라, 품질 센서(20)에 오류가 있음(49)이 추정된다(47).On the other hand, FIG. 6 shows a case where the measured concentration signal ( measurement c) does not substantially change within the evaluation time? T. As the measured concentration signal exhibits a significant deviation from the expected concentration signal (c setting ), the quality sensor 20 is estimated to have an error 49 (47).

Claims (9)

환원제 용액(20)을 위한 품질 센서(12)를 모니터링하는 방법으로서,
평가 시간(Δt) 이내에 품질 센서(12)의 농도 신호(c측정)의 변동을 검출하는 단계(42)와,
평가 시간(Δt) 이내에 환원제 용액(20)의 온도 변화(ΔT)를 측정하는 단계(43)와,
상기 온도 변화(ΔT)로부터 농도 신호(c설정)의 예상 변동량을 계산하는 단계(46)와,
농도 신호(c측정)의 변동량과 농도 신호(c설정)의 예상 변동량의 비교 결과에 따라 품질 센서(12)의 오류를 추정하는 단계(47)를 포함하는, 품질 센서 모니터링 방법.A method for monitoring a quality sensor (12) for a reducing agent solution (20)
(Step 42) of detecting a variation in the concentration signal ( measurement c) of the quality sensor 12 within the evaluation time? T,
A step 43 of measuring the temperature change? T of the reducing agent solution 20 within the evaluation time? T,
Calculating (46) an expected variation of the concentration signal (c setting ) from the temperature change (? T)
And estimating (47) an error of the quality sensor (12) in accordance with a result of comparison between a variation amount of the concentration signal (c measurement ) and an expected variation amount of the concentration signal (c setting ). 제1항에 있어서, 평가 시간(Δt)은, 상기 평가 시간 이내에 환원제 용액(20)의 사전 설정된 온도 상승이 수행되도록 선택되는 것을 특징으로 하는, 품질 센서 모니터링 방법.The method of claim 1, wherein the evaluation time (? T) is selected so that a predetermined temperature rise of the reducing agent solution (20) is performed within the evaluation time. 제1항 또는 제2항에 있어서, 품질 센서(12)의 오류의 추정(47)은, 평가 시간(Δt)의 시작(t1)과 종료(t2) 사이에서의 농도 신호(c측정)의 절대 변동량이, 평가 시간(Δt)의 시작(t1)과 종료(t2) 사이에서의 농도 신호(c설정)의 예상 절대 변동량과 비교됨으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 품질 센서 모니터링 방법.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the error estimation (47) of the quality sensor (12) is performed in the absolute value of the concentration signal (c measurement ) between the start t1 and end t2 of the evaluation time this variation, the start of the evaluation time (Δt), (t 1) and end (t 2), quality monitoring sensor characterized in that is carried out by being compared with the estimated absolute change amount of the density signal (c set) between. 제1항 또는 제2항에 있어서, 품질 센서(12)의 오류의 추정(47)은, 평가 시간(Δt) 이내의 농도 신호(c측정)의 모든 변동의 적분이 평가 시간(Δt) 이내의 농도신호(c설정)의 모든 변동의 예상 적분과 비교됨으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 품질 센서 모니터링 방법.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the error estimation (47) of the quality sensor (12) is performed such that the integral of all the variations of the concentration signal (c measurement ) within the evaluation time Is compared with an expected integral of all variations of the concentration signal (c setting ). 제1항 또는 제2항에 있어서, 품질 센서(12)의 오류의 추정(47)은, 평가 시간(Δt) 이내의 농도 신호(c측정)의 모든 변동의 기울기들의 적분이 평가 시간(Δt) 이내의 농도신호(c설정)의 모든 변동의 기울기들의 예상 적분과 비교됨으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 품질 센서 모니터링 방법.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the error estimate (47) of the quality sensor (12) is such that the integration of the slopes of all variations of the concentration signal (c measurement ) Is compared with an expected integral of the slopes of all variances of the concentration signal (c setting ) within a predetermined range. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 평가 시간(Δt) 이내에 환원제 용액(20)이 가열되는(41) 것을 특징으로 하는, 품질 센서 모니터링 방법.The quality sensor monitoring method according to any one of claims 1 to 5, wherein the reducing agent solution (20) is heated (41) within the evaluation time (t). 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법의 각각의 단계를 수행하도록 설계된 컴퓨터 프로그램.A computer program designed to perform the respective steps of the method according to any one of claims 1 to 6. 제7항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는, 기계판독 가능 저장 매체.A computer readable storage medium having stored thereon a computer program according to claim 7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용해서 환원제 용액(20)을 위한 품질 센서(12)를 모니터링하도록 설계된 전자 제어 장치(30).An electronic control device (30) designed to monitor a quality sensor (12) for a reducing agent solution (20) using a method according to any one of the preceding claims.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018214846A1 (en) * 2018-08-31 2020-03-05 Robert Bosch Gmbh Device and method for tampering detection of an SCR catalyst system
DE102019132063B3 (en) * 2019-11-27 2021-04-01 Audi Ag Method for operating a measuring device and measuring device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3883197B2 (en) * 2003-09-11 2007-02-21 三井金属鉱業株式会社 Urea concentration identification device for urea solution
JP3687915B2 (en) * 2003-10-27 2005-08-24 日産ディーゼル工業株式会社 Liquid discrimination device
DE102011088296A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring the dynamics of gas sensors
KR101416408B1 (en) * 2012-12-31 2014-07-09 기아자동차 주식회사 Method and system of determining failure of urea quality sensor
EP2826972B1 (en) * 2013-07-15 2016-04-20 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Method for monitoring urea quality of an SCR system
DE102013226796B4 (en) * 2013-12-20 2018-04-05 Continental Automotive Gmbh A method of testing a temperature sensor in an SCR exhaust aftertreatment system
DE102014226079A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing an additional heating function of an air mass sensor

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