KR20180105585A - Method for correcting an offset of an ammonia sensor - Google Patents

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크리스티안 하이만
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

The present invention relates to a method for correcting at least an offset of an ammonia sensor disposed at downstream of an SCR catalytic converter in an SCR system. The method comprises: detecting an ammonia slip by using an ammonia sensor; setting a modeled ammonia charge level (FNH3mod) to a maximum ammonia charge level (FNH3max); inserting a small amount of reducing agent for the SCR system; stopping inserting the small amount of reducing agent when the modeled ammonia charge level (FNH3mod) decreases to a nominal ammonia charge level (FNH3max); detecting an actual offset; and correcting an offset by using a difference between the actual offset and a predicted offset.

Description

암모니아 센서의 오프셋을 보정하는 방법{METHOD FOR CORRECTING AN OFFSET OF AN AMMONIA SENSOR}METHOD FOR CORRECTING AN OFFSET OF AMMONIA SENSOR < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 SCR 시스템에서 암모니아 센서의 오프셋을 보정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 컴퓨터에서 실행될 때 상기 방법의 각각의 단계를 실행하는 컴퓨터 프로그램뿐 아니라, 이 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기계 판독 가능 저장 매체에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 상기 방법을 실행하도록 구성된 전자 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for correcting an offset of an ammonia sensor in an SCR system. The present invention also relates to a computer program for executing each step of the method when executed on a computer, as well as a machine-readable storage medium storing the computer program. Finally, the present invention relates to an electronic control device configured to execute the method.

근래에는 자동차의 배기가스 내 질소산화물(NOx)의 환원을 위해 특히 SCR( Selective-Catalytic-Reduction) 촉매 컨버터가 사용된다. 이 경우, 환원제로서의 암모니아(NH3)가 존재할 때, SCR 촉매 컨버터 표면에 있는 질소산화물 분자가 원소상 질소(elemental nitrogen)로 환원된다. 환원제는, AdBlue®로도 상용화되어 있고 그로부터 암모니아가 분리되는 요소수의 형태로 제공되며, SCR 촉매 컨버터의 흐름 상류에서 계량공급 모듈(dosing module)에 의해 배기가스 라인 내부로 분사된다. 원하는 계량공급률의 결정은, SCR 시스템의 작동 및 모니터링을 위한 전략이 저장되어 있는 전자 제어 장치에서 수행된다.Recently, the (S elective- C atalytic- R eduction), especially SCR catalytic converter for the reduction of nitrogen oxides in automobile exhaust gas (NOx) is used. In this case, when ammonia (NH 3 ) is present as a reducing agent, the nitrogen oxide molecules on the surface of the SCR catalytic converter are reduced to elemental nitrogen. The reducing agent is also commercially available as AdBlue ® and is provided in the form of urea water from which ammonia is separated and is injected into the exhaust gas line by a dosing module upstream of the SCR catalytic converter. The determination of the desired metering feed rate is performed in an electronic control device in which a strategy for operation and monitoring of the SCR system is stored.

근래에 공지된 SCR 촉매 컨버터는 촉매 컨버터 표면에 암모니아를 저장한다. 저장 용량은 결정적으로 촉매 컨버터 표면의 온도에 좌우되고, 온도가 증가함에 따라 감소한다. 촉매 컨버터 표면에 결합되어 환원에 이용될 수 있는 암모니아의 양이 많을수록, 질소산화물 변환율이 더 높다. SCR 촉매 컨버터의 저장 용량이 다 사용되지 않는 한, 과도하게 투입된 환원제가 저장되게 된다. 그에 반해, 투입 유닛이 배기가스 내에 존재하는 질소산화물의 완전 환원을 위해 필요한 것보다 적은 양의 환원제를 공급하면, 촉매 컨버터 표면에서 계속 이루어지는 질소산화물의 환원에 의해, 암모니아 충전 레벨이 감소한다. 현재 통용되고 있는 SCR 시스템용 계량공급 전략들은 대개, 최대 질소산화물 변환율을 달성하기 위해 약간의 과량 투입을 수반한다. 이 경우, 과도하게 투입된 암모니아가 이용되지 못한 채 촉매 컨버터 표면을 통과하게 되는 점이 고려되어야 한다. 통과 암모니아량을 암모니아 슬립(ammonia slip)이라고도 한다.Recently, known SCR catalytic converters store ammonia on the catalytic converter surface. The storage capacity is critically dependent on the temperature of the catalytic converter surface and decreases with increasing temperature. The greater the amount of ammonia that can be coupled to the surface of the catalytic converter to be used for reduction, the higher the nitrogen oxide conversion rate. As long as the storage capacity of the SCR catalytic converter is not used up, excessively charged reducing agent is stored. On the other hand, if the input unit supplies a smaller amount of reducing agent than is necessary for the complete reduction of the nitrogen oxides present in the exhaust gas, the ammonia charge level is reduced by the subsequent reduction of the nitrogen oxides on the surface of the catalytic converter. Currently available metering feed strategies for SCR systems usually involve a slight overdose to achieve maximum nitrogen oxide conversion. In this case, it should be taken into account that excessively charged ammonia passes through the surface of the catalytic converter without being used. Amount of passing ammonia is also called ammonia slip.

암모니아 충전 레벨과 질소산화물 변환율 사이의 관계로부터, 한 편으로는 환원제의 과잉 투입이 SCR 촉매 컨버터 내에 저장되는 암모니아량의 상승을 야기하는 경우, 질소산화물 변환율의 상승이 나타난다. 다른 한편으로는, SCR 촉매 컨버터가 이미 최적으로 구동되는 경우, 질소산화물 변환율은 그대로 유지된다. 이 경우, 측정된 질소산화물 변환율이 하락하면, 다시 말해 전술한 센서 신호가 상승하면, 그 원인은 SCR 촉매 컨버터 상류에 있는 암모니아로 소급된다. 이 경우, SCR 촉매 컨버터의 최대 저장 용량이 모두 사용됨에 따라, 과잉 투입된 암모니아가 이용되지 않은 채 촉매 컨버터 표면을 통과하여 암모니아 슬립이 발생한다고 가정할 수 있다. 과잉 투입된 환원제량은 항시 제어를 통해 보정된다.From the relationship between the ammonia charge level and the nitrogen oxide conversion rate, on the one hand, an excessive increase of the reducing agent causes an increase in the amount of ammonia stored in the SCR catalytic converter, an increase in the nitrogen oxide conversion rate appears. On the other hand, when the SCR catalytic converter is already driven optimally, the nitrogen oxide conversion rate is maintained. In this case, if the measured nitrogen oxide conversion rate decreases, that is, if the above-mentioned sensor signal rises, the cause is retrained to ammonia upstream of the SCR catalytic converter. In this case, it can be assumed that as the maximum storage capacity of the SCR catalytic converter is used, ammonia slip occurs through the surface of the catalytic converter without excess use of ammonia. The excess amount of reducing agent is always corrected through control.

DE 10 2010 002 620 A1호는 공칭 계량공급량과 실제 계량공급량의 비를 지시하는 적응 계수를 이용한 계량공급량 제어를 기술하고 있다. 상기 적응 계수는 환원제의 파일럿 제어량을 직접 변동시키며, SCR 촉매 컨버터의 하류에서 센서에 의해 측정된 질소산화물 농도를 모델링된 질소산화물 값으로 조절하는 데 이용된다. 상기 제어는 I 제어기를 이용하여 각각의 시스템 및 오래 지속되는 환경 영향에 적합하게 조정되며, 그럼으로써 시스템 오류 발생 시 필요한 적응 개입의 횟수를 줄일 수 있다. 또한 상기 제어는, 예컨대 잘못된 환원제의 충전 시 매우 크고 자발적인 변동들도 고려할 수 있다. 이 경우, I 제어기는 정밀하긴 하나, 그에 상응하게 느리게 작용한다.DE 10 2010 002 620 A1 describes the metering feed rate control using the adaptation factor which indicates the ratio of the nominal metering supply to the actual metering supply. The adaptive coefficient directly varies the pilot control amount of the reducing agent and is used to regulate the nitrogen oxide concentration measured by the sensor downstream of the SCR catalytic converter to the modeled nitrogen oxide value. The control is adjusted using the I-controller to suit each system and long-lasting environmental impact, thereby reducing the number of adaptive interventions required in the event of a system failure. The control can also take into account very large and spontaneous fluctuations, for example, when charging the wrong reducing agent. In this case, the I-controller works fine, but correspondingly slow.

DE 10 2012 221 574 A1호에는 충전 레벨 관측기가 개시된다. 이러한 고속 P 제어기는 SCR 촉매 컨버터 하류의 모델링된 질소산화물 농도를 상응하는 질소산화물 센서의 관련 신호와 지속적으로 비교한다. 편차가 있을 경우, P 제어기는 수초 이내에 공칭 효율에 다시 도달할 때까지 레벨 조정을 수행할 수 있다.DE 10 2012 221 574 A1 discloses a charge level observer. This high speed P controller continuously compares the modeled NOx concentration downstream of the SCR catalytic converter with the corresponding signal of the corresponding NOx sensor. If there is a deviation, the P-controller can perform the level adjustment until it reaches the nominal efficiency again within a few seconds.

합목적적인 제어를 위해서는 질소산화물 센서를 이용하여 SCR 촉매 컨버터 하류에서 질소산화물 농도를 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 상용 질소산화물 센서들은 암모니아 횡감도(cross-sensitivity)를 보여주는데, 다시 말해 암모니아 횡감도의 센서 신호는 질소산화물 농도를 포함하고 있을 뿐만 아니라, 질소산화물 및 암모니아의 합 신호를 보여준다. 그러므로 질소산화물 센서에 기반하는 모든 제어에서는, 계량공급량이 너무 작게 선택되어 질소산화물이 변환되지 않았는지의 여부, 또는 계량공급량이 너무 크게 선택되어 유리 암모니아가 SCR 촉매 컨버터를 통과함에 따라 암모니아 슬립이 발생하는지의 여부를 판단할 수 없다. 후자의 경우는 주로, 최대 질소산화물 변환율에 중요한 약간의 과잉 투입 시 발생한다.For thorough control, it is important to accurately measure the NOx concentration downstream of the SCR catalytic converter using a nitrogen oxide sensor. Commercially available nitrogen oxide sensors show ammonia cross-sensitivity, that is, the sensor signal of ammonia transverse sensitivity not only contains nitrogen oxide concentration, but also shows the sum signal of nitrogen oxide and ammonia. Therefore, in all the controls based on the nitrogen oxide sensor, the ammonia slip occurs as the metered amount is selected so small that the nitrogen oxide has not been converted or the metered amount is selected too large and the free ammonia passes through the SCR catalytic converter It can not be judged whether or not it is. The latter case occurs mainly with a slight excess of NOx conversion, which is important for maximum nitrogen oxide conversion.

질소산화물과 암모니아의 합 신호를 구분하기 위해, 질소산화물 센서의 위치에 추가 암모니아 센서가 사용된다. 이 암모니아 센서가 암모니아 농도를 측정하고, 그 결과 합 신호로부터 암모니아 농도가 감산될 수 있으며, 이로써 SCR 시스템은 최대 질소산화물 변환율을 도출하기 위해 견고하게 준비된다. 또한, 암모니아 센서는 암모니아 슬립이 발생하는지를 확인하여 환원제의 계량공급량을 상응하게 감소시키는 데 사용될 수 있다.Additional ammonia sensors are used at the location of the nitrogen oxide sensor to distinguish the sum signal of nitrogen oxide and ammonia. This ammonia sensor measures the ammonia concentration and the resulting ammonia concentration can be subtracted from the sum signal, which makes the SCR system robustly prepared to yield the maximum nitrogen oxide conversion. In addition, the ammonia sensor can be used to confirm that ammonia slip has occurred and correspondingly reduce the metering feed of the reducing agent.

암모니아 센서를 활용할 수 있도록 하기 위해, 암모니아 센서의 수명에 걸친 암모니아 센서의 오프셋의 모니터링 및 오프셋의 이동이 필수적이다. 질소산화물 센서의 경우에는 그러한 모니터링이 이미 공지되어 있다. 그러나 질소산화물 센서에서는 질소산화물 배출이 중단되는 작동점들이 이용된다. 이를 암모니아 센서에 전용해보면, 오프셋의 모니터링 또는 이동은 암모니아 슬립이 존재하지 않을 경우에만 실행됨을 의미한다. 앞서 기술한 것처럼, 암모니아 센서는 대개 암모니아 슬립이 전혀 배제될 수 없는, 약한 과잉 투입이 지속적으로 조정되는 SCR 시스템에서 사용된다.To be able to utilize ammonia sensors, monitoring the offset of the ammonia sensor over the lifetime of the ammonia sensor and shifting the offset are essential. Such monitoring is already known in the case of nitrogen oxide sensors. However, in nitrogen oxide sensors, operating points where nitrogen oxide emissions are discontinued are used. If this is dedicated to the ammonia sensor, monitoring or movement of the offset means that it is only executed when there is no ammonia slip. As previously described, ammonia sensors are often used in SCR systems where weak overpouring is constantly adjusted, where no ammonia slip can be excluded at all.

본 발명은 SCR 시스템에서 적어도 SCR 촉매 컨버터의 하류에 배치된 암모니아 센서의 오프셋을 보정하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은 하기 단계들을 포함한다: 먼저 암모니아 센서의 신호를 이용하여 암모니아 슬립이 검출된다. 그 결과, 상기 시점에 SCR 촉매 컨버터의 암모니아 충전 레벨이 최대값(이하 최대 암모니아 충전 레벨이라고 함)에 도달해야 한다. 이를 고려하기 위해, 특히 SCR 촉매 컨버터의 환원제의 계량공급량의 조절에 사용될 모델링된 암모니아 충전 레벨을 최대 암모니아 충전 레벨로 세팅한다. 이어서 환원제의 과소 투입을 실행하며, 다시 말해 SCR 촉매 컨버터 내로 현재 유입되는 질소산화물을 SCR을 통해 완전 변환하는 데 필요한 계량공급량 미만이 될 때까지, 환원제의 계량공급량을 감소시킨다. 이아 상응하여 암모니아 충전 레벨이 하강하고, 이는 모델링된 암모니아 충전 레벨의 감소로도 표현된다. The present invention relates to a method for correcting the offset of an ammonia sensor disposed at least downstream of an SCR catalytic converter in an SCR system. The method includes the following steps: First, an ammonia slip is detected using a signal from the ammonia sensor. As a result, at this point, the ammonia charge level of the SCR catalytic converter must reach a maximum value (hereinafter referred to as maximum ammonia charge level). In order to take this into account, the modeled ammonia charge level to be used, in particular, to regulate the metering feed of the reducing agent in the SCR catalytic converter is set to the maximum ammonia charge level. Subsequently, the metering feed of the reducing agent is reduced until an undercurrent of the reducing agent is achieved, i.e., less than the metering feed required to fully convert the nitrogen oxide presently entering the SCR catalytic converter through the SCR. Correspondingly, the ammonia charge level drops, which is also expressed as a reduction in the modeled ammonia charge level.

모델링된 암모니아 충전 레벨이 주어진 작동 조건들을 위한 공칭 암모니아 충전 레벨에 도달하면, 과소 투입이 종료되고, 계량공급량이 다시 조절된다. 암모니아 충전 레벨은 과소 투입을 통해, 적어도 보정 시간 동안에는 암모니아 슬립이 존재하지 않는다고 가정될 수 있을 정도로 감소되었다. 그 결과로, 암모니아 센서의 신호는 보정 시간 동안 실제 오프셋만을 재현한다. 이 실제 오프셋은 검출된 후 암모니아 센서의 오프셋 보정에 이용된다. 오프셋의 보정은 실제 오프셋과 예측 오프셋 사이의 차를 이용하여 수행된다. 바람직하게는, 보정된 오프셋을 얻기 위해, 기존 오프셋에 상기 차가 가산될 수 있다. 본원 방법의 반복 시, 상기 보정된 오프셋은 바람직하게 예측 오프셋으로서 사용될 수 있다. 이 방법은, 오프셋의 이동이 신속하게 검출되어 상응하게 보정되는 장점이 있다.When the modeled ammonia charge level reaches the nominal ammonia charge level for a given operating condition, the undercharge is terminated and the metering feed is regulated again. The ammonia charge level was reduced to such an extent that, through under-dosing, it could be assumed that there was no ammonia slip at least during the calibration time. As a result, the signal of the ammonia sensor only reproduces the actual offset during the correction time. This actual offset is detected and then used for offset correction of the ammonia sensor. The correction of the offset is performed using the difference between the actual offset and the prediction offset. Preferably, the difference may be added to an existing offset to obtain a corrected offset. In repetition of the method, the corrected offset can preferably be used as a prediction offset. This method has the advantage that the shift of the offset is quickly detected and corrected accordingly.

이러한 암모니아 센서는 주로 질소산화물 배출량이 높은 SCR 시스템에서 사용된다. 이 SCR 시스템은, 과소 투입이 실행되지 않는 한, 최대 질소산화물 변환율을 달성하기 위해, 적어도 일시적으로 환원제의 약한 과잉 투입을 수반하여 작동된다. 이러한 SCR 시스템에서 전술한 방법이 매우 바람직한 이유는, 과잉 투입의 경우에 암모니아 슬립이 전제되어야 하기 때문이다.These ammonia sensors are mainly used in SCR systems with high nitrogen oxide emissions. This SCR system is operated at least temporarily with a slight overloading of the reducing agent to achieve the maximum nitrogen oxide conversion rate, unless undue input is performed. The reason why the above-described method is preferable in such an SCR system is that the ammonia slip must be premised on the case of an excessive input.

바람직하게는, 모델링된 암모니아 충전 레벨이 공칭 암모니아 충전 레벨에 도달함에 따라 과소 투입이 종료된 다음, 실제 오프셋이 검출되기 전에 디바운싱 타임(debouncing time) 동안 대기된다. 암모니아 충전 레벨은 전체 SCR 촉매 컨버터를 거쳐 균등한 분포로 감소하는 것이 아니라, 우선 SCR 촉매 컨버터의 배기가스 유입구에서 하강하기 시작한다. 관성 및 가스의 SCR 촉매 컨버터 통과 시간으로 인해, 암모니아 충전 레벨이 전체 SCR 촉매 컨버터를 거쳐 감소할 때까지 지연이 발생한다. 이 디바운싱 타임은 상기 지연을 보상하도록 형성된다.Preferably, as the modeled ammonia charge level reaches the nominal ammonia charge level, the under-injection is terminated and then is queued for a debouncing time before the actual offset is detected. The ammonia charge level does not decrease to an even distribution throughout the entire SCR catalytic converter, but begins to descend first at the exhaust gas inlet of the SCR catalytic converter. Due to inertial and gas SCR catalytic converter transit times, delays occur until the ammonia charge level decreases through the entire SCR catalytic converter. This debouncing time is formed to compensate for the delay.

암모니아 슬립의 위험을 낮추기 위해, 적어도 오프셋 보정의 릴리스를 위한, 바람직하게는 오프셋 검출의 릴리스 및 더 바람직하게는 디바운싱 타임의 릴리스를 위한 하기 조건들이 검사될 수 있다. 제1 조건에서는 SCR 촉매 컨버터의 온도가 측정되고, 이로부터 산출된 온도 기울기가 제1 임계값과 비교된다. SCR 촉매 컨버터의 온도 기울기가 제1 임계값보다 클 경우, 적어도 오프셋의 보정이, 바람직하게는 오프셋 검출의 보정 및 더 바람직하게는 디바운싱 타임의 보정도 차단될 수 있다. 온도 기울기와 제1 임계값의 비교는 언제든지, 바람직하게는 오프셋이 보정될 때까지 지속적으로 수행될 수 있다. SCR 촉매 컨버터의 저장 용량이 온도에 좌우됨에 따라, 온도가 극심하게 상승할 경우 실제 오프셋의 검출 동안 암모니아 슬립이 발생할 위험이 있다.To lower the risk of ammonia slip, at least the following conditions for release of the offset correction, preferably release of offset detection and more preferably release of debouncing time, may be examined: In the first condition, the temperature of the SCR catalytic converter is measured, and the temperature gradient calculated therefrom is compared with the first threshold value. If the temperature slope of the SCR catalytic converter is greater than the first threshold value, correction of at least offset, preferably correction of offset detection, and more preferably correction of debouncing time, may also be blocked. The comparison of the temperature slope and the first threshold value can be continuously performed at any time, preferably until the offset is corrected. As the storage capacity of the SCR catalytic converter is temperature dependent, there is a risk of ammonia slip during detection of the actual offset if the temperature rises dramatically.

제2 조건에서, 과소 투입 동안 또는 경우에 따라 그 이후에 암모니아 센서의 암모니아 센서 신호의 기울기가 산출되고, 상기 암모니아 센서 신호의 기울기가 제2 임계값과 비교될 수 있다. 암모니아 센서 신호의 기울기가 제2 임계값보다 클 경우, 적어도 오프셋의 보정이, 바람직하게는 오프셋 검출의 보정 및 더 바람직하게는 디바운싱 타임의 보정도 차단될 수 있다. 암모니아 센서 신호의 기울기가 너무 클 경우에는, 실제 오프셋의 검출 이후 암모니아 슬립이 존재하지 않는 것으로 간주되어야 할지라도, 과소 투입 동안 또는 그 이후에는 암모니아 슬립이 존재하는 것으로 추론될 수 있다. In the second condition, the slope of the ammonia sensor signal of the ammonia sensor is calculated during or after the under-injection, and the slope of the ammonia sensor signal can be compared with the second threshold value. If the slope of the ammonia sensor signal is greater than the second threshold value, correction of at least offset, preferably correction of offset detection, and more preferably correction of debouncing time, may also be blocked. If the slope of the ammonia sensor signal is too large, it can be inferred that there is an ammonia slip during or after under-injection, even though the ammonia slip should be regarded as non-existent after detection of the actual offset.

제3 조건에서는 과소 투입이 종료된 후, 배기가스 질량 흐름의 적분이 수행되고, 상기 적분된 배기가스 질량 흐름이 제3 임계값과 비교될 수 있다. 적분된 배기가스 질량 흐름이 제3 임계값보다 클 경우, 적어도 오프셋의 보정이, 바람직하게는 오프셋 검출의 보정 및 더 바람직하게는 디바운싱 타임의 보정도 차단될 수 있다. 적분된 배기가스 질량 흐름이 이 기간에 걸쳐서 제1 임계값을 하회하면, 적은 배기가스 질량 흐름 및 이에 수반되는 계량공급을 통해 계속해서 암모니아 슬립이 없는 것으로 예상할 수 있다. 또한, 상기 기간은 최대 디바운싱 타임 및 경우에 따라 보정 시간을 나타낸다. In the third condition, after the under-injection is completed, the integration of the exhaust gas mass flow is performed, and the integrated exhaust gas mass flow can be compared with the third threshold value. If the integrated exhaust gas mass flow is greater than the third threshold value, correction of at least offset, preferably correction of offset detection, and more preferably correction of debouncing time, may also be blocked. If the integrated exhaust gas mass flow falls below the first threshold value over this period, it can be expected that there will be no continuing ammonia slip through a small exhaust gas mass flow and concomitant metering feed. Also, the period represents a maximum debouncing time and, in some cases, a correction time.

실제 오프셋을 검출하기 위해 특히 보정 시간에 걸쳐 암모니아 센서 신호가 필터링될 수 있다. 이는 실제 오프셋에 대한 바람직하지 못한 인공물이 제거된다는 장점을 제공한다. 그런 다음 보정 시간 이내에 실제 오프셋이 검출된다.The ammonia sensor signal can be filtered over the correction time, in particular to detect the actual offset. This provides the advantage that undesirable artifacts to the actual offset are eliminated. Then, the actual offset is detected within the correction time.

바람직하게는 암모니아 센서의 오프셋의 보정 시 가중 함수가 이용될 수 있다. 가중 함수는 실제 오프셋과 예측 오프셋의 차를 이용하여 예컨대 곡선 또는 이 곡선의 데이터 세트의 형태로 환산된다. 이러한 방식으로 오프셋의 각각의 오보정이 불균형을 초래하지 않게 되고, 그 결과 오프셋에 부정적으로 작용하지 않게 된다. Preferably, a weighting function can be used in correcting the offset of the ammonia sensor. The weighting function is converted, for example, into a curve or a data set of the curve using the difference between the actual offset and the prediction offset. In this way, each offset correction of the offsets does not cause an imbalance, and as a result does not negatively affect the offset.

컴퓨터 프로그램은, 특히, 컴퓨터 또는 제어 장치에서 실행될 경우 각각의 방법 단계를 수행하도록 설계된다. 상기 컴퓨터 프로그램은, 종래의 전자 제어 장치에서 이 전자 제어 장치의 구조적 변경 없이도 방법을 구현할 수 있게 한다. 이를 위해 컴퓨터 프로그램은 기계 판독 가능 저장 매체에 저장된다.A computer program is designed to perform each of the method steps, particularly when executed on a computer or control device. The computer program makes it possible to implement a method without structural modification of the electronic control unit in a conventional electronic control unit. To this end, the computer program is stored in a machine-readable storage medium.

상기 컴퓨터 프로그램을 종래의 전자 제어 장치에 설치함으로써, 암모니아 센서의 오프셋 보정을 수행하도록 설계된 전자 제어 장치가 얻어진다.By installing the computer program in a conventional electronic control device, an electronic control device designed to perform offset correction of the ammonia sensor is obtained.

본 발명의 실시예들은 도면들에 도시되어 있으며, 이하에서 상세히 설명된다.
도 1a는 종래의 SCR 촉매 컨버터에서 온도에 따른 암모니아 충전 레벨을 나타낸 그래프이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 종래의 SCR 촉매 컨버터의 암모니아 충전 레벨에 따른 질소산화물 변환율의 및 암모니아 슬립을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라, 시간에 걸쳐 5개의 국제 표준형 과도 사이클(WHTC: World Harmonized Transient Cycle) 동안의, 모델링된 암모니아 충전 레벨, 공칭 암모니아 충전 레벨, 온도 및 암모니아 센서의 신호를 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 2의 그래프의 섹션(III)에서 제4 WHTC를 더 상세히 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 한 실시예의 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 한 실시예가 적용된, 도 2의 그래프의 또 다른 섹션(V)에서 제4 WHTC로부터 제5 WHTC로의 전이 영역을 보여주는 그래프이다.
Embodiments of the present invention are illustrated in the drawings and described in detail below.
FIG. 1A is a graph showing the ammonia charge level according to temperature in a conventional SCR catalytic converter. FIG.
FIG. 1B is a graph showing the nitrogen oxide conversion rate and the ammonia slip according to the ammonia charge level of the conventional SCR catalytic converter shown in FIG. 1A.
2 is a graph illustrating the relationship between the modeled ammonia charge level, the nominal ammonia charge level, the temperature, and the signal of the ammonia sensor during five International Worldwide Harmonized Transient Cycles (WHTC) over time, in accordance with one embodiment of the present invention. Fig.
3 is a graph showing in more detail the fourth WHTC in section III of the graph of FIG.
4 is a flow chart of one embodiment of a method according to the present invention.
Figure 5 is a graph showing the transition region from fourth WHTC to fifth WHTC in another section (V) of the graph of Figure 2, to which one embodiment of the method according to the present invention is applied.

도 1a는 종래의 SCR 촉매 컨버터에서 온도(T)와 암모니아 충전 레벨(FNH3) 간의 관계를 나타낸 그래프이다. 이 그래프에는 각각 온도(T)의 함수로서 최소 암모니아 충전 레벨(FNH3min), 공칭 암모니아 충전 레벨(FNH3nom), 및 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max)이 도시되어 있다. 암모니아 충전 레벨(FNH3)이 최소 암모니아 충전 레벨(FNH3min)보다 낮으면, SCR 촉매 컨버터를 관류하는 질소산화물이 SCR을 통해 불완전하게 변환된다. 암모니아 충전 레벨(FNH3)이 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max)을 초과하면 암모니아 슬립이 발생하게 되고, 이는 도 1b에 재차 명시될 것이다. 따라서 SCR 시스템의 제어 시 암모니아 충전 레벨(FNH3)을 최소 암모니아 충전 레벨(FNH3min)과 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max) 사이로 유지해야 한다. 도 1b에서 사용될, 마킹된 온도(T1)를 볼 수 있다.FIG. 1A is a graph showing a relationship between a temperature T and an ammonia charge level FNH3 in a conventional SCR catalytic converter. FIG. The graph shows the minimum ammonia charge level (FNH3min), the nominal ammonia charge level (FNH3nom), and the maximum ammonia charge level (FNH3max), respectively, as a function of temperature (T). If the ammonia charge level (FNH3) is lower than the minimum ammonia charge level (FNH3min), the nitrogen oxides passing through the SCR catalytic converter are incompletely converted through the SCR. If the ammonia charge level FNH3 exceeds the maximum ammonia charge level FNH3max, an ammonia slip will occur, which will be specified again in FIG. Therefore, the control of the SCR system should maintain the ammonia charge level (FNH3) between the minimum ammonia charge level (FNH3min) and the maximum ammonia charge level (FNH3max). The marked temperature (T 1 ) to be used in FIG. 1B can be seen.

도 1b에는 종래의 SCR 촉매 컨버터의 경우 도 1a에 마킹된 온도(T1)에서의 암모니아 충전 레벨(FNH3)에 따른 질소산화물 변환율(NOxKonv)을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 암모니아 충전 레벨(FNH3)이 높을수록, 질소산화물 변환율(NOxKonv)이 커지는데, 그 이유는 SCR을 위해 더 많은 반응물이 제공되기 때문이다. 질소산화물 변환율(NOxKonv)과 관련하여, 질소산화물 변환율(NOxKonv)이 상승함에 따라 SCR 촉매 컨버터의 작동을 위한, 공칭 암모니아 충전 레벨(FNH3nom)에 대한 동작점(10), 최소 암모니아 충전 레벨(FNH3min)에 대한 동작점(11), 및 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max)에 대한 동작점(12)이 표시되어 있다. 암모니아 충전 레벨(FNH3)이 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max)을 초과하면, 암모니아가 더 이상 SCR 촉매 컨버터에 저장되지 않는다.1B is a graph showing the nitrogen oxide conversion rate (NOxKonv) according to the ammonia charge level FNH3 at the temperature T 1 marked in FIG. 1A in the case of the conventional SCR catalytic converter. The higher the ammonia charge level (FNH3), the greater the nitrogen oxide conversion rate (NOxKonv), because more reactants are provided for the SCR. With respect to the nitrogen oxide conversion rate (NOxKonv), the operating point 10 for the nominal ammonia charge level (FNH3nom), the minimum ammonia charge level (FNH3min) for operation of the SCR catalytic converter as the nitrogen oxide conversion rate (NOxKonv) And the operating point 12 for the maximum ammonia charge level FNH3max are shown. If the ammonia charge level (FNH3) exceeds the maximum ammonia charge level (FNH3max), ammonia is no longer stored in the SCR catalytic converter.

SCR 촉매 컨버터를 통과하는, 암모니아 슬립에 상응하는 암모니아량(20)도 역시 그래프에 도시되어 있다. 그러나, 이 영역에서 질소산화물 변환율(NOxKonv)이 더 상승함에 따라 더 이상 질소산화물이 SCR에 의해 변환되지 않는 점을 알 수 있다. 법규정을 준수하기 위해, SCR 촉매 컨버터는 특히 질소산화물 배출량이 높을 때 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max)을 상회하는 동작점(13)에서 작동되며, 다시 말해 과잉 투입이 실시된다. 통과하는 암모니아량(20), 즉 암모니아 슬립은 법규정에 따른 한계값 미만으로 유지되어야 한다. 그 결과로, SCR 시스템은, 암모니아 슬립을 낮추는 동시에 최대한 높은 질소산화물 변환율(NOxKonv)이 실현되도록, 달리 표현하면 통과하는 암모니아량(20)이 가급적 적을 때 최대한 높은 암모니아 충전 레벨(FNH3)이 실현되도록 제어되어야 한다. 이 실시예에서 사용된 SCR 시스템은, 달리 기술되지 않는다면, 즉, 특히 본 발명에 따른 방법의 한 방법 단계에서 달리 제공되지 않는 경우, 환원제의 과잉 투입 시 작동된다. 또한, 후속하여 사용될, 과소 투입(32) 시의 한 동작점(15)이 표시되어 있다. 과소 투입(32) 시, 최소 암모니아 충전 레벨(FNH3min)을 위해 필요한 것보다 더 적은 환원제가 투입됨에 따라, 암모니아 충전 레벨(FNH3)은 감소한다.The amount of ammonia 20, which corresponds to the ammonia slip, passing through the SCR catalytic converter is also shown in the graph. However, it can be seen that as the nitrogen oxide conversion rate (NOxKonv) further increases in this region, the NOx is no longer converted by the SCR. In order to comply with the law, the SCR catalytic converter is operated at an operating point 13 that is above the maximum ammonia charge level (FNH3max), in particular when the nitrogen oxide emissions are high, in other words, overcharging. The amount of ammonia 20 to be passed through, ie the ammonia slip, should be kept below the limits stipulated by law. As a result, the SCR system ensures that the highest ammonia charge level (FNH3) is realized when the amount of ammonia 20 passing through is otherwise as low as possible, so as to achieve the highest possible nitrogen oxide conversion rate (NOxKonv) while lowering the ammonia slip Should be controlled. The SCR system used in this embodiment is operated upon an overloading of the reducing agent, unless otherwise stated, that is, unless otherwise provided in a method aspect of the method according to the present invention. Also shown is an operating point 15 at the time of undercurrent 32 to be used subsequently. At the time of under-injection 32, as less reducing agent is added than necessary for the minimum ammonia charge level (FNH3min), the ammonia charge level FNH3 decreases.

도 2에는 SCR 촉매 컨버터를 위해 연속으로 실행된 5개의 국제 표준형 과도 사이클(WHTC: World Harmonized Transient Cycle)(WHTC1 내지 WHTC5)의 그래프가 시간(t)에 걸쳐 도시되어 있다. 이 실시예에서 SCR 촉매 컨버터의 암모니아 저장 용량은 노후화 효과에 의해 현저히 감소되어 있다. 이 그래프의 상단부에는 더 나은 가용성을 위해 평균된, SCR 촉매 컨버터의 온도(T)가 표시되어 있고, 그래프의 중간부에는 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod) 및 공칭 암모니아 충전 레벨(FNH3nom)이 표시되어 있고, 그래프의 하단부에는 SCR 촉매 컨버터 하류에 배치된 암모니아 충전 레벨(FNH3)의 신호(YNH3)가 표시되어 있다. 공칭 암모니아 충전 레벨(FNH3nom)은 5개의 WHTC(WHTC1 내지 WHTC5)를 넘어가면 온도(T)의 거동에 대해 반비례하는 진행을 보인다. 암모니아 센서의 신호(YNH3)는 제1 WHTC1 동안에는 저레벨 영역에 위치한다. SCR 촉매 컨버터의 저장 용량이 감소함에 따라, 질소산화물을 충분히 변환하기 위해 제어를 통해 계량공급량이 증가한다. 이에 상응하게, 암모니아 센서의 신호(YNH3)는, 제4 WHTC4에서 암모니아 슬립의 임계값(21)을 초과할 만큼 강하게 상승할 때까지, 후속하는 WHTC2와 WHTC3 모두에 걸쳐 증가한다.In FIG. 2, a graph of five World Harmonized Transient Cycles (WHTC1 to WHTC5) run continuously for the SCR catalytic converter is shown over time t. In this embodiment, the ammonia storage capacity of the SCR catalytic converter is significantly reduced by the aging effect. The upper part of the graph shows the temperature (T) of the SCR catalytic converter, averaged for better availability, and the middle part of the graph shows the modeled ammonia charge level (FNH3mod) and the nominal ammonia charge level (FNH3nom) And a signal YNH3 of the ammonia charge level FNH3 disposed downstream of the SCR catalytic converter is displayed at the lower end of the graph. The nominal ammonia charge level (FNH3nom) is inversely proportional to the behavior of temperature (T) over five WHTCs (WHTC1 to WHTC5). The signal YNH3 of the ammonia sensor is located in the low level region during the first WHTC1. As the storage capacity of the SCR catalytic converter decreases, the metering feed rate increases through control to fully convert the nitrogen oxides. Correspondingly, the signal YNH3 of the ammonia sensor increases over both the subsequent WHTC2 and WHTC3 until it rises strongly enough to exceed the threshold 21 of ammonia slip in the fourth WHTC4.

도 2에서 "III"로 표시된 섹션은 도 3에 더 상세히 도시된 제4 WHTC4를 나타내며, 여기서 도 3의 그래프는 도 2의 그래프에 상응한다. 여기서 명확히 볼 수 있듯이, 암모니아 센서의 신호(YNH3)는 약 6,800초에서 암모니아 슬립의 임계값(21)을 초과한다. 암모니아 슬립의 검출을 위한 다양한 방법이 공지되어 있는데, 이들 방법에서는 임계값(21)의 초과 외에 추가로, 적어도 SCR 촉매 컨버터를 관류해야 하는 배기가스 유량이 고려된다. 따라서 암모니아 슬립은, 암모니아 센서의 신호(YNH3)가 임계값(21)을 초과한 이후 얼마 지나지 않아 약 6,880초에서 검출된다. 이 시점에서, 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)이 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max)로 세팅되고 과소 투입이 실행됨에 따라, 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)은 다시 감소한다. 제4 WHTC4가 종료되고 제5 WHTC5에서는 신호(YNH3)가 거의 0으로 낮아진다.The section labeled "III" in FIG. 2 represents the fourth WHTC4 shown in more detail in FIG. 3, wherein the graph of FIG. 3 corresponds to the graph of FIG. As can be clearly seen, the signal YNH3 of the ammonia sensor exceeds the threshold 21 of ammonia slip at about 6,800 seconds. Various methods for the detection of ammonia slip are known, in which, in addition to the excess of the threshold value 21, an exhaust gas flow rate which must at least flow through the SCR catalytic converter is taken into account. Thus, the ammonia slip is detected at about 6,880 seconds after the ammonia sensor signal YNH3 has exceeded the threshold value 21. At this point, as the modeled ammonia charge level FNH3mod is set to the maximum ammonia charge level FNH3max and the under-injection is performed, the modeled ammonia charge level FNH3mod again decreases. The fourth WHTC4 is terminated and the signal YNH3 is reduced to almost zero in the fifth WHTC5.

물론, 암모니아 센서에는 이전부터 이미 암모니아 센서가 존재하였고, 더 구체적으로는 SCR 촉매 컨버터의 온도(T)가 높을 때와 낮을 때 모두 똑같다는 점도 알 수 있다. 그 결과, 오직 온도(T)에만 기반한 암모니아 센서의 오프셋 보정은 도움이 되지 않는다. Of course, ammonia sensors already have ammonia sensors, and more specifically, the temperature (T) of the SCR catalytic converter is both high and low. As a result, offset correction of the ammonia sensor based solely on temperature (T) is not helpful.

도 4에는 본 발명에 따른, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법의 한 실시예의 순서도가 도시되어 있다. 제1 단계에서 암모니아 센서의 신호(YNH3)가 기록된다(30). 이 신호(YNH3)로부터, 예컨대 전술한 바와 같이, 암모니아 슬립(31)의 검출(31)이 실행된다. 암모니아 충전 레벨(FNH3)을 다시 감소시키기 위해, 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)을 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max)로 세팅한다(32). 그에 상응하게, 후속하여 -도 1b에 대한 설명에서 이미 언급한 바와 같이- 과소 투입(33)이 실시되고, 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)이 하강한다. 그 결과로 도출되는 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)의 거동은 이미 도 2에, 그리고 더 상세하게는 도 3에 도시되어 있다.4 shows a flowchart of one embodiment of an offset correction method of an ammonia sensor according to the present invention. In the first step, the signal YNH3 of the ammonia sensor is recorded (30). From the signal YNH3, for example, the detection 31 of the ammonia slip 31 is executed as described above. To reduce the ammonia charge level FNH3 again, the modeled ammonia charge level FNH3mod is set to the maximum ammonia charge level FNH3max (32). Correspondingly, the ammonia charge level (FNH3mod) is then lowered as a result of the under-injection (33) being carried out, as already mentioned in the description of Figure 1b. The resulting modeled ammonia charge level (FNH3mod) behavior is already shown in Fig. 2, and more particularly in Fig.

모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)이 공칭 암모니아 충전 레벨(FNH3nom)로 낮아지면, 이는 질의 단계(34)에서 검사되고, 이어서 과소 투입(33)이 종료된다(35). 암모니아 충전 레벨이 낮아짐에 따라 암모니아 슬립의 확률이 최소화된다. 이러한 조건 외에도 본 실시예에서는, 방법이 릴리스(36)에 의해 계속 진행되기 전에 3개의 추가 조건(40, 50 및 60)이 검사된다. 상기 조건들(40, 50 및 60)은 최소화되어야 하는 암모니아 슬립의 위험 요인들과 관련된 것이다. If the modeled ammonia charge level (FNH3mod) is lowered to the nominal ammonia charge level (FNH3nom), this is checked in query step 34 and then the underinjection 33 is terminated (35). The probability of ammonia slip is minimized as the ammonia charge level is lowered. In addition to these conditions, in the present embodiment, three additional conditions 40, 50, and 60 are checked before the method continues by release 36. [ These conditions (40, 50 and 60) relate to the risk factors of ammonia slip which should be minimized.

제1 조건(40)은 SCR 촉매 컨버터의 온도(T)와 관련된 것이다. 이전 방법의 진행 지속 동안, 온도(T)의 측정(41) 및 PT1 필터, 예컨대 저역 통과 필터에 의한 필터링(42)이 수행된다. 측정된 온도(T)로부터 온도 기울기(

Figure pat00001
)가 계산된다(43). 온도 기울기(
Figure pat00002
)가 제1 비교(44)에서 온도(T)의 제1 임계값(ST)보다 클 경우, 그 다음 방법 단계가 차단된다(37). 그렇지 않은 경우에는 릴리스(36)를 위한 제1 조건(40)이 충족된 것으로 간주된다. The first condition 40 is related to the temperature T of the SCR catalytic converter. During the continuation of the previous method, a measurement 41 of temperature T and filtering 42 by a PT1 filter, e.g. a low-pass filter, is performed. From the measured temperature (T) the temperature gradient (
Figure pat00001
) Is calculated (43). Temperature slope (
Figure pat00002
Is greater than the first threshold value (S T ) of temperature (T) in the first comparison (44), the next method step is blocked (37). Otherwise the first condition 40 for release 36 is considered to be satisfied.

과소 투입(33)의 실시를 판단하는 기준이 되는 제2 조건(50)에서, 기록된 암모니아 센서의 신호(YNH3)가 DT1 필터(들) 및 PT1 필터(들)의 조합을 통해 필터링되고(51), 이로부터 신호(YNH3)의 기울기(

Figure pat00003
)가 계산된다(52). 제2 비교(53)에서 신호(YNH3)의 기울기(
Figure pat00004
)가 신호(YNH3)의 제2 임계값(SY)과 비교된다. 상기 신호(YNH3)의 기울기(
Figure pat00005
)가 제2 임계값(SY)보다 클 경우, 그 다음 방법 단계가 차단된다(37). 그렇지 않은 경우에는 릴리스(36)를 위한 제2 조건(50)이 충족된 것으로 간주된다. In the second condition 50, which is the basis for judging the implementation of the undercurrent 33, the recorded ammonia sensor signal YNH3 is filtered through a combination of DT1 filter (s) and PT1 filter (s) 51 ), From which the slope of the signal YNH3 (
Figure pat00003
) Is calculated (52). In the second comparison 53, the slope of the signal YNH3 (
Figure pat00004
Is compared with the second threshold value (S Y ) of the signal YNH3. The slope of the signal YNH3 (
Figure pat00005
) Is greater than the second threshold value (S Y ), the next method step is blocked (37). Otherwise the second condition 50 for the release 36 is considered to be satisfied.

질의 단계(33)에서, 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)이 공칭 암모니아 충전 레벨(FNH3nom)로 낮아졌음이 확인되면, 제3 조건(60)에서 SCR 촉매 컨버터를 관류하는 배기가스 유량이 검사된다. 이를 위해, 배기가스 질량 흐름(qm)이 먼저 기록되고(61), 이어서 적분(62)이 수행된다. 그런 다음, 원리적으로 배기가스 질량 흐름을 반영하는 적분된 배기가스 질량 흐름(∫qm)이 제3 비교(63)에서 상기 적분된 배기가스 질량 흐름(∫qm) 또는 배기가스 유량의 제3 임계값(Sm)과 비교된다. 적분된 배기가스 질량 흐름(∫qm)이 제3 임계값(Sm)보다 클 경우, 그 다음 방법 단계가 차단된다(37). 그렇지 않은 경우에는 릴리스(36)를 위한 제3 조건(60)이 충족된 것으로 간주된다.In the query step 33, if it is ascertained that the modeled ammonia charge level FNH3mod has been lowered to the nominal ammonia charge level FNH3nom, then the exhaust gas flow rate through the SCR catalytic converter at the third condition 60 is checked. To this end, the exhaust gas mass flow (q m) is recorded first, 61, is then carried out the integral (62). Then, the integrated exhaust gas mass flow ∫q m , which in principle reflects the exhaust gas mass flow, is added to the integrated exhaust gas mass flow ∫q m or the exhaust gas flow rate 3 threshold (S m ). If the integrated exhaust gas mass flow ∫q m is greater than the third threshold S m , then the next method step is blocked 37. Otherwise, the third condition 60 for release 36 is deemed to be satisfied.

릴리스 단계(36)에서 모든 조건(40, 50 및 60)이 충족되었다면, 암모니아 슬립이 없는 것으로 가정된다. 이어서, 암모니아 센서의 신호(YNH3)가 PT1 필터, 예컨대 저역 통과 필터를 통해 보정 시간(tK)에 걸쳐 필터링(71)되기 전에, 암모니아 충전 레벨(FNH3)이 전체 SCR 촉매 컨버터를 거쳐 조정되는 디바운싱 타임(tE) 동안 대기된다(70). 그 다음 단계에서는, 이로부터 암모니아 센서의 실제 오프셋(Oa)이 검출된다(72). 실제 오프셋(Oa)과 예측 오프셋(Ov) 간의 차(D)가 산출된다(73). 예측 오프셋은 본 발명에 따른 방법의 첫 번째 진행(first round)에서, 제조자에 의해 제공되었거나, 임의의 방법을 통해 검출되거나 학습되는, 사용 센서의 고유한 오프셋이다. 또 다른 실시예에서는, 방법의 첫 번째 진행에서 실제 오프셋(Oa)이 예측 오프셋(Ov)으로서 선택됨에 따라, 첫번 째 진행에서 오프셋의 보정에 이용될 차(D)가 0으로 도출된다. 본 발명에 따른 방법의 반복 시에는, 방법의 선행된 진행에서 보정된 오프셋(Ok)이 예측 오프셋(Ov)으로서 선택된다. 예컨대 곡선 또는 데이터 세트 형태의 가중 함수(74)를 통해, 장시간에 걸쳐 보정된 오프셋(Ok)에 부정적인 영향을 미치지 않기 위해, 잘못 검출된 실제 오프셋(Oa)에 기인한 너무 큰 편차가 완화되도록, 상기 차(D)가 가중된다. 결국 오프셋의 보정(75)은, 예측 오프셋(Ov)에 상기 차(D)를 가산하여, 보정된 오프셋(Ok)이 유지되게 하는 방식으로 실행된다. If all the conditions (40, 50 and 60) are satisfied in the release step 36, it is assumed that there is no ammonia slip. Subsequently, before the signal YNH3 of the ammonia sensor is filtered 71 through the PT1 filter, for example the low-pass filter, over the correction time t K , the ammonia charge level FNH3 is adjusted via the entire SCR catalytic converter And waits for the bouncing time t E (70). In the next step, the actual offset (O a ) of the ammonia sensor from this is detected (72). The difference D between the actual offset O a and the prediction offset O v is calculated 73. The prediction offset is the unique offset of the sensor of use, provided by the manufacturer or detected or learned by any method, in the first round of the method according to the invention. In yet another embodiment, as selected as the actual offset (O a) a prediction offset (O v) in the first proceeding of the method, the difference (D) to be used for correction of the offset in the first proceeding is derived as zero. In the iteration of the method according to the invention, the corrected offset O k in the preceding progression of the method is selected as the prediction offset O v . Too large deviations due to erroneously detected actual offsets (O a ) may be mitigated, for example, through a weighting function 74 in the form of a curve or data set, without adversely affecting the offset (O k ) So that the difference D is weighted. Eventually, the offset correction 75 is performed in such a manner that the difference D is added to the prediction offset O v so that the corrected offset O k is maintained.

도 5는, 도 2의 그래프에서 "V"로 표시된 섹션을 나타내며, 이 섹션은 오프셋의 보정에 관련된, 제4 WHTC4와 제5 WHTC5 사이의 전이 영역을 가리킨다. 이 그래프의 하단부에는 추가로, SCR 촉매 컨버터의 하류에 배치된 질소산화물 센서의 신호(YNOx)가 표시되어 있으며, 이 신호는 암모니아에 대해 횡감도를 갖는다. 도 2 및 도 3과 유사하게, 약 6,880초에서 암모니아 슬립의 검출(31)이 수행되고, 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)이 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max)로 세팅된다(32). 과소 투입(33)이 실행됨으로써, 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)은 약 7,070초에서 다시 공칭 암모니아 충전 레벨(FNH3nom)로 낮아질 때까지 하강한다. 관성 및 배기가스의 SCR 촉매 컨버터 통과 시간으로 인해, 암모니아 센서의 신호(YNH3)는 지연되면서 감소한다. 질소산화물 센서의 신호(YNOx)는 약 7,150초의 범위 내에서, 최종적으로 역시 지연되면서 감소하기 전에, 재차 상승한다. 여기에 표시된 디바운싱 타임(tE)은, 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)이 다시 공칭 암모니아 충전 레벨(FNH3nom)로 낮아지는 시점(약 7,070초)에서부터, 암모니아 센서의 신호(YNH3)가 0으로 하강하는 시점(약 7,240초)까지 연장된다. 질소산화물 센서가 계속해서, SCR 촉매 컨버터에 의해 변환되지 않은 질소산화물의 소량의 농도를 기록함에 따라, 상기 질소산화물 센서의 신호(YNOx)가 0으로 하강하지는 않는다. 마지막으로 언급한 시점부터, 여기서는 약 7,320초까지 연장되는 보정 시간(tK)에 걸쳐 암모니아 슬립이 존재하지 않는 것으로 가정된다. 이에 상응하여, 보정 시간(tK) 동안 실제 오프셋(Oa)의 검출(72) 및 상기 오프셋의 보정(75)이 수행된다.Fig. 5 shows a section labeled "V" in the graph of Fig. 2, which refers to the transition region between the fourth WHTC4 and the fifth WHTC5, which is related to the correction of the offset. In the lower part of this graph, a signal (YNOx) of the nitrogen oxide sensor disposed downstream of the SCR catalytic converter is also displayed, which has a transverse sensitivity to ammonia. Similar to FIGS. 2 and 3, the detection 31 of ammonia slip is performed at about 6,880 seconds and the modeled ammonia charge level FNH3mod is set to the maximum ammonia charge level FNH3max (32). By performing the under-put 33, the modeled ammonia charge level FNH3mod is lowered from about 7,070 seconds to the nominal ammonia charge level FNH3nom again. Due to the inertia and exhaust gas SCR catalytic converter transit time, the ammonia sensor signal YNH3 decreases with delay. The signal (YNOx) of the nitrogen oxide sensor rises again within the range of about 7,150 seconds, and finally again before it decreases with delay. The debounce time t E shown here is the time from when the modeled ammonia charge level FNH3mod falls back to the nominal ammonia charge level FNH3nom (about 7,070 seconds), when the signal YNH3 of the ammonia sensor goes to zero (About 7,240 seconds). As the nitrogen oxide sensor continues to record a small concentration of nitrogen oxide that has not been converted by the SCR catalytic converter, the signal (YNOx) of the nitrogen oxide sensor does not fall to zero. From the last mentioned point, it is assumed here that there is no ammonia slip over the correction time (t K ), which extends to about 7,320 seconds. Correspondingly, the detection 72 of the actual offset O a and the correction 75 of the offset during the correction time t K are performed.

Claims (13)

SCR 시스템에서 적어도 SCR 촉매 컨버터의 하류에 배치된 암모니아 센서의 오프셋을 보정(75)하기 위한 방법이며, 하기의 단계:
I. 암모니아 센서를 이용하여 암모니아 슬립을 검출하는 단계(31),
II. 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)을 최대 암모니아 충전 레벨(FNH3max)로 세팅하는 단계(32),
III. SCR 시스템을 위해 환원제의 과소 투입을 실행하는 단계(33),
IV. 모델링된 암모니아 충전 레벨(FNH3mod)이 공칭 암모니아 충전 레벨(FNH3nom)로 감소하면, 과소 투입(33)을 종료하는 단계(35),
V. 실제 오프셋(Oa)을 검출하는 단계(72), 및
VI. 실제 오프셋(Oa)과 예측 오프셋(Ov) 사이의 차(D)를 이용하여 오프셋을 보정하는 단계(75)를 포함하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.
A method for correcting (75) an offset in an SCR system of an ammonia sensor disposed at least downstream of an SCR catalytic converter, comprising the steps of:
I. detecting (31) ammonia slip using an ammonia sensor,
II. Setting (32) a modeled ammonia charge level (FNH3mod) to a maximum ammonia charge level (FNH3max)
III. Performing (33) an undercurrent injection of a reducing agent for the SCR system,
IV. If the modeled ammonia charge level (FNH3mod) is reduced to the nominal ammonia charge level (FNH3nom), then terminate the undercurrent (33) (35)
V detecting (72) the actual offset (O a ), and
VI. The actual offset (O a), and the predicted offset (O v), the offset compensation method of the ammonia sensor including a step 75 to correct an offset using the difference (D) between.
제1항에 있어서, SCR 시스템은, 과소 투입(33)이 실행되지 않을 경우, 적어도 일시적으로 환원제의 약한 과잉 투입을 수반하여 작동되는 것을 특징으로 하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.2. The method of claim 1, wherein the SCR system is operated at least temporarily with a weak overloading of the reducing agent when underinjection (33) is not performed. 제1항 또는 제2항에 있어서, 방법 단계 IV 이후, 방법 단계 V 이전에 디바운싱 타임(tE)동안 대기되는(70) 것을 특징으로 하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.Method according to claim 1 or 2, characterized in that after the method step (IV), the step (70) is waited for the debouncing time (t E ) prior to the method step (V). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 하기 단계들:
- SCR 촉매 컨버터의 온도(T)를 측정하는 단계(41),
- SCR 촉매 컨버터의 온도 기울기(
Figure pat00006
)를 구하는 단계(43),
- SCR 촉매 컨버터의 온도 기울기(
Figure pat00007
)를 제1 임계값(ST)과 비교하는 단계(44),
- SCR 촉매 컨버터의 온도 기울기(
Figure pat00008
)가 제1 임계값(ST)보다 클 경우, 적어도 방법 단계 VI를 차단하는 단계(37)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3, further comprising the steps of:
- measuring (41) the temperature (T) of the SCR catalytic converter,
- Temperature slope of SCR catalytic converters (
Figure pat00006
(Step 43),
- Temperature slope of SCR catalytic converters (
Figure pat00007
) To a first threshold (S T )
- Temperature slope of SCR catalytic converters (
Figure pat00008
(37) at least blocking the method step (VI) if the first threshold value (S T ) is greater than the first threshold value (S T ).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 III 이후에 추가로 하기 단계들:
- 암모니아 센서의 신호(YNH3)의 기울기(
Figure pat00009
)를 구하는 단계(52),
- 상기 신호(YNH3)의 기울기(
Figure pat00010
)를 제2 임계값(SY)과 비교하는 단계(53),
- 상기 신호(YNH3)의 기울기(
Figure pat00011
)가 제2 임계값(SY)보다 클 경우, 적어도 방법 단계 VI를 차단하는 단계(37)가 실행되는 것을 특징으로 하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.
5. The process according to any one of claims 1 to 4, further comprising the following steps after method step III:
- the slope of the signal (YNH3) of the ammonia sensor
Figure pat00009
(Step 52),
- the slope of the signal YNH3 (
Figure pat00010
) To a second threshold value (S Y ) (53),
- the slope of the signal YNH3 (
Figure pat00011
Is greater than a second threshold value (S Y ), at least a step (37) of blocking the method step VI is executed.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 방법 단계 IV 이후에 추가로 하기 단계들:
- 배기가스 질량 흐름(qm)을 적분하는 단계(62),
- 적분한 배기가스 질량 흐름(∫qm)을 제3 임계값(Sm)과 비교하는 단계(63),
- 적분한 배기가스 질량 흐름(∫qm)이 제3 임계값(Sm)보다 클 경우, 적어도 방법 단계 VI를 차단하는 단계(37)가 실행되는 것을 특징으로 하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.
6. The method according to any one of claims 1 to 5, further comprising the following steps after method step IV:
- integrating (62) the exhaust gas mass flow (q m )
- integrating the step of comparing the exhaust gas mass flow (∫q m) with the third threshold value (S m) (63),
Characterized in that step (37) of at least blocking the process step VI is carried out if the integrated exhaust gas mass flow (∫q m ) is greater than the third threshold value (S m ) .
제4항, 제5항, 또는 제6항에 있어서, 방법 단계 VI가 차단되면(37), 방법 단계 V도 마찬가지로 차단되는(37) 것을 특징으로 하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.Method according to claim 4, 5 or 6, characterized in that, if method step VI is blocked (37), method step V is also blocked (37). 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실제 오프셋의 검출(72)을 위해, 암모니아 센서의 신호(YNH3)가 정해진 보정 시간(tK)에 걸쳐서 필터링되는(71) 것을 특징으로 하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.The method according to any one of the preceding claims, for the detection (72) of the actual offset, according to claim 71, which is filtered over a compensation period (t K), the signal (YNH3) defined in the ammonia sensor , Offset correction method of ammonia sensor. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 암모니아 센서의 오프셋의 보정(75)은 가중 함수(74)를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the correction (75) of the offset of the ammonia sensor is performed using a weighting function (74). 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법의 반복 시, 보정된 오프셋(Ok)이 예측 오프셋(Ov)으로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 암모니아 센서의 오프셋 보정 방법.10. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the iteration of the method, the corrected offset (O k ) is used as the prediction offset (O v ). 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법의 각각의 단계를 수행하도록 설계된 컴퓨터 프로그램.A computer program designed to perform each step of the method according to any of the claims 1 to 10. 제11항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 기계 판독 가능 저장 매체.12. A machine-readable storage medium having stored thereon a computer program according to claim 11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용해서 암모니아 센서의 오프셋의 보정(75)을 수행하도록 설계된 전자 제어 장치.An electronic control device designed to perform an offset correction (75) of an ammonia sensor using a method according to any one of the preceding claims.
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