DE102014204327A1 - Method and apparatus for checking the failure or presence of components in an exhaust system - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen des Ausfalls bzw. Vorhandenseins von Komponenten in einem Abgassystem. Bei einem Verfahren zum Überprüfen des Ausfalls bzw. Vorhandenseins von Komponenten in einem Abgassystem eines Dieselmotors, wobei das Abgassystem einen Dieselpartikelfilter (13, 23) und einen stromabwärts hiervon angeordneten SCR-Katalysator (14, 24) zur selektiven katalytischen Reduktion von im dem SCR-Katalysator (14, 24) zugeführten Abgas enthaltenen Stickoxiden aufweist, erfolgt das Überprüfen des Ausfalls bzw. Vorhandenseins von wenigstens einer der beiden Komponenten Dieselpartikelfilter (13, 23) und SCR-Katalysator (14, 24) im Abgassystem auf Basis einer Überwachung des thermischen Verhaltens des Abgassystems nach einem Anstieg der Abgastemperatur, wobei eine Mehrzahl von Kennwerten (E1, E2, E3, E4) basierend auf gemessenen und geschätzten Temperaturwerten entlang des Abgassystems ermittelt und jeweils mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden. Hierbei wird auf Basis der Überwachung des thermischen Verhaltens des Abgassystems bestimmt, ob von den Komponenten Dieselpartikelfilter (13, 23) und SCR-Katalysator (14, 24) nur der Dieselpartikelfilter, nur der SCR-Katalysator, sowohl der Dieselpartikelfilter als auch der Katalysator oder weder Dieselpartikelfilter noch SCR-Katalysator betriebsbereit sind.The present invention relates to a method and a device for checking the failure or presence of components in an exhaust system. In a method for checking the failure or presence of components in an exhaust system of a diesel engine, the exhaust system having a diesel particulate filter (13, 23) and an SCR catalytic converter (14, 24) arranged downstream thereof for the selective catalytic reduction of in the SCR Catalytic converter (14, 24) contains nitrogen oxides, the failure or presence of at least one of the two components diesel particulate filter (13, 23) and SCR catalytic converter (14, 24) in the exhaust system is checked on the basis of a monitoring of the thermal behavior of the exhaust system after an increase in exhaust gas temperature, a plurality of characteristic values (E1, E2, E3, E4) being determined based on measured and estimated temperature values along the exhaust system and each being compared with a predetermined threshold value. On the basis of the monitoring of the thermal behavior of the exhaust system, it is determined whether of the diesel particulate filter (13, 23) and SCR catalytic converter (14, 24) only the diesel particulate filter, only the SCR catalytic converter, both the diesel particulate filter and the catalytic converter or neither the diesel particulate filter nor the SCR catalytic converter are operational.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen des Ausfalls bzw. den Nachweis des Vorhandenseins von Komponenten in einem Abgassystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche in einem Abgassystem eines Dieselmotors die Überprüfung des Ausfalls bzw. den Nachweis der Entfernung von einer der Komponenten Dieselpartikelfilter und SCR-Katalysator oder von diesen beiden Komponenten ermöglichen. The present invention relates to a method and apparatus for verifying the failure or presence of components in an exhaust system. In particular, the invention relates to a method and a device which allow in an exhaust system of a diesel engine, the verification of the failure or the detection of the removal of one of the components diesel particulate filter and SCR catalyst or of these two components.

Die Einführung von immer strengeren NOx-Grenzwerten hat zur Entwicklung diverser Abgasnachbehandlungstechnologien geführt, um eine Kontrolle der NOx-Emissionen (= Stickoxid-Emissionen) im Abgas eines Dieselmotors zu erzielen. Eine dieser Lösungen ist der sogenannte NOx-Speicherkatalysator (LNT = "Lean NOx Trap"), dessen Funktionsprinzip darauf beruht, Stickoxide (NOx) unter mageren Abgasbedingungen zunächst zu speichern und dann unter Einstellung eines fetten, reduzierenden Abgasgemischs in einer Regenerationsphase umzuwandeln. Eine zweite Technologie ist die selektive katalytische Reduktion in einem sogenannten SCR-Katalysator (SCR = "Selective Catalytic Reduction" = "selektive katalytische Reduktion"), wobei am SCR-Katalysator mittels Ammoniak (NH3) die im Abgas enthaltenen Stickoxide (NOx) zu Stickstoff (N2) reduziert werden. The introduction of increasingly stringent NO x limits has led to the development of a variety of exhaust aftertreatment technologies to control NO x emissions (= nitrogen oxide emissions) in the exhaust of a diesel engine. One of these solutions is the so-called NO x trap (LNT = "Lean NOx Trap"), whose operating principle is based on nitrogen oxides (NOx) under lean exhaust conditions to first save, and then setting a rich, reducing exhaust gas mixture converted in a regeneration phase, , A second technology is the selective catalytic reduction in a so-called SCR catalyst (SCR = "Selective Catalytic Reduction" = "selective catalytic reduction"), wherein the nitrogen oxides (NO x ) contained in the exhaust gas at the SCR catalyst by means of ammonia (NH 3 ). reduced to nitrogen (N 2 ).

Die gesetzlichen Rahmenbedingungen sehen für derartige Abgasbehandlungseinrichtungen eine kontinuierliche Selbstdiagnosefunktion vor, die bei einem Ausfall bzw. auch – im Extremfall – einer mutwilligen Entfernung von Komponenten (z. B. um bei einem Defekt eine Austauschkomponente zu sparen) den Fahrer des Fahrzeugs benachrichtigt und ggf. weitere Maßnahmen veranlasst. Der hard- und softwareseitige Aufwand für eine derartige Überwachung der Abgasbehandlungseinrichtung auf Integrität soll naturgemäß möglichst gering gehalten werden.The legal framework provides for such exhaust gas treatment facilities a continuous self-diagnostic function, which notifies the driver of the vehicle in the event of a failure or, in the extreme case, a wanton removal of components (eg in order to save an exchange component in the case of a defect). initiates further action. The hardware and software expense for such monitoring of the exhaust gas treatment device on integrity should naturally be kept as low as possible.

Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2004 052 655 A1 , US 2011/0143449 A1 , WO 2010/063972 A1 , US 2010/0162691 A1 , US 2009/0210129 A1 und DE 10 2009 003 091 A1 verwiesen.The prior art is merely an example DE 10 2004 052 655 A1 . US 2011/0143449 A1 . WO 2010/063972 A1 . US 2010/0162691 A1 . US 2009/0210129 A1 and DE 10 2009 003 091 A1 directed.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen des Ausfalls bzw. des Vorhandenseins von Komponenten eines Abgassystems eines Dieselmotors bereitzustellen, welche die Überprüfung des Ausfalls (bzw. den Nachweis der Entfernung) von einer der Komponenten Dieselpartikelfilter und SCR-Katalysator oder von diesen beiden Komponenten im Abgassystem unter Einsatz einer möglichst niedrigen Anzahl von Sensoren sowie mit möglichst geringem Kostenaufwand ermöglichen.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for verifying the failure or presence of components of an exhaust system of a diesel engine, which includes verifying the failure (or evidence of removal) of one of the diesel particulate filter and SCR component components. Allow catalyst or of these two components in the exhaust system using as low a number of sensors as possible and with the least possible cost.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 9 gelöst.This object is achieved by the method according to the features of the independent patent claim 1 and the device according to the features of the independent claim 9.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Überprüfen des Ausfalls bzw. des Vorhandenseins von Komponenten in einem Abgassystem eines Dieselmotors, wobei das Abgassystem einen Dieselpartikelfilter und einen stromabwärts hiervon angeordneten SCR-Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von im dem SCR-Katalysator zugeführten Abgas enthaltenen Stickoxiden aufweist, erfolgt das Überprüfen des Ausfalls bzw. des Vorhandenseins von wenigstens einer der beiden Komponenten Dieselpartikelfilter und SCR-Katalysator im Abgassystem auf Basis einer Überwachung des thermischen Verhaltens des Abgassystems nach einem Anstieg der Abgastemperatur, wobei eine Mehrzahl von Kennwerten basierend auf gemessenen und geschätzten Temperaturwerten entlang des Abgassystems ermittelt und jeweils mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden, wobei auf Basis dieser Überwachung des thermischen Verhaltens des Abgassystems bestimmt wird, ob von den Komponenten Dieselpartikelfilter und SCR-Katalysator nur der Dieselpartikelfilter, nur der SCR-Katalysator, sowohl der Dieselpartikelfilter als auch der Katalysator oder weder Dieselpartikelfilter noch SCR-Katalysator betriebsbereit sind.In a method according to the invention for checking the failure or presence of components in an exhaust system of a diesel engine, the exhaust system having a diesel particulate filter and an SCR catalyst arranged downstream thereof for selective catalytic reduction of nitrogen oxides contained in the exhaust gas supplied to the SCR catalyst checking the failure of at least one of the diesel particulate filter and SCR catalyst in the exhaust system based on monitoring the thermal behavior of the exhaust system after an increase in exhaust temperature, wherein a plurality of characteristics based on measured and estimated temperature values along the exhaust system determined and compared in each case with a predetermined threshold value, it being determined on the basis of this monitoring of the thermal behavior of the exhaust system, whether of the components diesel particulate filter and SCR-K Only the diesel particulate filter, only the SCR catalytic converter, both the diesel particulate filter and the catalytic converter or neither diesel particulate filter nor SCR catalytic converter are ready for operation.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, nach einem Anstieg der Abgastemperatur das thermische Verhalten des Abgassystems zu überwachen und basierend auf entlang der Abgasleitung gemessenen Temperaturwerten sowie geschätzten Temperaturwerten insgesamt vier Kennwerte (E1–E4) zu ermitteln, auf Basis derer auf das Fehlen oder den Ausfall der Komponenten Dieselpartikelfilter (DPF) und SCR-Katalysator im Abgassystem geschlossen wird.The invention is based in particular on the concept of monitoring the thermal behavior of the exhaust system after an increase in the exhaust gas temperature and determining four characteristic values (E 1 -E 4 ) based on temperature values measured along the exhaust pipe and estimated temperature values, based on the absence thereof or the failure of the components diesel particulate filter (DPF) and SCR catalytic converter in the exhaust system is closed.

Die Erfindung beinhaltet dabei weiter das Konzept, dass in dem Abgassystem mit Dieselpartikelfilter und stromabwärts hiervon angeordnetem SCR-Katalysator auf Basis der Überwachung des thermischen Verhaltens bestimmt wird, ob von den Komponenten Dieselpartikelfilter und SCR-Katalysator nur der Dieselpartikelfilter, nur der SCR-Katalysator, sowohl der Dieselpartikelfilter als auch der Katalysator oder weder Dieselpartikelfilter noch SCR-Katalysator betriebsbereit sind. Mit anderen Worten wird durch die Erfindung nicht nur die Überprüfung des Vorhandenseins bzw. der Funktionsfähigkeit lediglich einer Abgasnachbehandlungskomponente im Abgassystem realisiert, sondern es wird in dem Abgassystem mit Dieselpartikelfilter und stromabwärts hiervon angeordnetem SCR-Katalysator aufgrund der ermittelten Kennwerte unmittelbar und mit möglichst niedriger Anzahl von Sensoren sowie möglichst geringem Kostenaufwand entschieden, ob und ggf. welche der betreffenden Abgasnachbehandlungskomponente einen Defekt aufweist bzw. entfernt wurde.The invention further includes the concept that in the exhaust system with diesel particulate filter and downstream arranged SCR catalyst based on the monitoring of the thermal behavior is determined whether of the components diesel particulate filter and SCR catalyst only the diesel particulate filter, only the SCR catalyst, both the diesel particulate filter and the catalyst or neither Diesel particulate filter nor SCR catalytic converter are ready. In other words, the invention not only realizes the verification of the presence or operability of only an exhaust aftertreatment component in the exhaust system, but it is in the exhaust system with diesel particulate filter and downstream thereof arranged SCR catalyst due to the determined characteristics directly and with the lowest possible number of Sensors and lowest possible cost decided whether and, if so, which of the exhaust aftertreatment component concerned has a defect or has been removed.

Gemäß einer Ausführungsform entspricht jeder der basierend auf gemessenen und geschätzten Temperaturwerten entlang des Abgassystems ermittelten Kennwerte einem Differenzwert von jeweils zwei der gemessenen bzw. geschätzten Temperaturwerte.According to one embodiment, each of the characteristic values determined along the exhaust gas system based on measured and estimated temperature values corresponds to a difference value of two of the measured or estimated temperature values.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Überprüfen des Ausfalls oder des Vorhandenseins von wenigstens einer der beiden Komponenten Dieselpartikelfilter und SCR-Katalysator im Abgassystem ferner auf Basis der Messung eines Druckwertes stromaufwärts des Dieselpartikelfilters und einem Vergleich dieses Druckwertes mit einem vorgegebenen Schwellenwert.According to one embodiment, checking the failure or presence of at least one of the two components diesel particulate filter and SCR catalyst in the exhaust system is further based on measuring a pressure value upstream of the diesel particulate filter and comparing this pressure value with a predetermined threshold.

Gemäß einer Ausführungsform umfassen die gemessenen Temperaturwerte entlang des Abgassystems einen Temperaturwert stromabwärts des SCR-Katalysators sowie einen Temperaturwert stromaufwärts des Dieselpartikelfilters.In one embodiment, the measured temperature values along the exhaust system include a temperature value downstream of the SCR catalyst and a temperature value upstream of the diesel particulate filter.

Gemäß einer Ausführungsform umfassen die geschätzten Temperaturwerte entlang des Abgassystems einen Temperaturwert stromabwärts des SCR-Katalysators sowie einen Temperaturwert stromaufwärts des Dieselpartikelfilters.According to one embodiment, the estimated temperature values along the exhaust system include a temperature value downstream of the SCR catalyst and a temperature value upstream of the diesel particulate filter.

Gemäß einer Ausführungsform wird eine Korrelation des stromaufwärts des Dieselpartikelfilters gemessenen Temperaturwertes und des stromabwärts des SCR-Katalysators gemessenen Temperaturwertes zur Überprüfung verwendet, ob eine Situation ohne betriebsfähigen Dieselpartikelfilter und ohne betriebsfähigen SCR-Katalysator im Abgassystem vorliegt.According to one embodiment, a correlation of the temperature value measured upstream of the diesel particulate filter and the temperature value measured downstream of the SCR catalyst is used to check whether there is a situation without an operable diesel particulate filter and without an operable SCR catalyst in the exhaust system.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Überprüfen des Ausfalls bzw. des Vorhandenseins von Komponenten in einem Abgassystem eines Dieselmotors, wobei die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, ein Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen auszuführen.The invention further relates to an apparatus for checking the failure or presence of components in an exhaust system of a diesel engine, the apparatus being configured to carry out a method having the features described above.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention are described in the description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen erläutert. The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Abgassystems, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren realisierbar ist, in einer ersten Ausführungsform; 1 a schematic representation of the structure of an exhaust system in which the inventive method is feasible, in a first embodiment;

2 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Abgassystems, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren realisierbar ist, in einer zweiten Ausführungsform. 2 a schematic representation of the structure of an exhaust system in which the inventive method is feasible, in a second embodiment.

1 zeigt in lediglich schematischer Darstellung einen möglichen Aufbau eines Abgassystems eines Dieselmotors 11 mit einem NOx-Speicherkatalysator (LNT) 12 und einem SCR-Katalysator 14. Gemäß 1 ist ferner in Kombination mit dem NOx-Speicherkatalysator (LNT) 12 ein Dieselpartikelfilter (DPF) 13 vorgesehen. Der SCR-Katalysator 14 wird auch als passives SCR-System, kurz "pSCR", bezeichnet, ist stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators (LNT) 12 und des Dieselpartikelfilters (DPF) 13 angeordnet und dient u.a. dazu, das vom NOx-Speicherkatalysator (LNT) 12 in fetten Betriebsphasen abgegebene Ammoniak (NH3) zu speichern. Das am SCR-Katalysator 14 gespeicherte Ammoniak kann zur Umwandlung zusätzlicher Stickoxide (NOx) verwendet werden, welche den NOx-Speicherkatalysator (LNT) 12 bei Betrieb mit magerem Abgasgemisch (d.h. unter "mageren Betriebsbedingungen") durchbrechen können. 1 shows only a schematic representation of a possible construction of an exhaust system of a diesel engine 11 with a NO x storage catalytic converter (LNT) 12 and an SCR catalyst 14 , According to 1 is also in combination with the NO x storage catalytic converter (LNT) 12 a diesel particulate filter (DPF) 13 intended. The SCR catalyst 14 also referred to as a passive SCR system, "pSCR" for short, is downstream of the NO x storage catalyst (LNT) 12 and Diesel Particulate Filter (DPF) 13 is used, among other things, for the purpose of the NO x storage catalytic converter (LNT) 12 to store ammonia (NH 3 ) released in rich operating phases. That at the SCR catalyst 14 stored ammonia can be used to convert additional nitrogen oxides (NO x ) containing the NO x storage catalyst (LNT) 12 when operating with lean exhaust gas mixture (ie under "lean operating conditions") can break.

Des Weiteren weist der Aufbau gemäß 1 drei Temperatursensoren 15, 16 und 17 auf, wobei die am Ort dieser Temperatursensoren 15, 16 und 17 vorliegenden Temperaturwerte mit T1, T2 bzw. T3 bezeichnet sind. Unter Bezugnahme auf 1 bezeichnet somit T1 die Temperatur stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators (LNT) 12, T2 die Temperatur unmittelbar stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (DPF) 13 und T3 die Temperatur stromabwärts des SCR-Katalysators 14.Furthermore, the structure according to 1 three temperature sensors 15 . 16 and 17 on, taking the place of these temperature sensors 15 . 16 and 17 present temperature values with T 1 , T 2 and T 3 are designated. With reference to 1 T 1 thus denotes the temperature upstream of the NO x - Storage catalytic converter (LNT) 12 , T 2 is the temperature immediately upstream of the diesel particulate filter (DPF) 13 and T 3 is the temperature downstream of the SCR catalyst 14 ,

Mit "18" ist ein Drucksensor bezeichnet, wobei der am Ort dieses Drucksensors 18 vorliegende (Über-)Druck mit P bezeichnet ist.The term "18" designates a pressure sensor, the one at the location of this pressure sensor 18 present (over) pressure is denoted by P.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Ausfalls bzw. "Fehlens" von einer der Komponenten Dieselpartikelfilter (DPF) 13 und SCR-Katalysator 14 oder von diesen beiden Komponenten im Abgassystem von 1 beginnt nach einem Kaltstart des Dieselmotors 11, woraufhin vorzugsweise zunächst die Funktionsweise der Temperatursensoren 15, 16 und 17 überprüft wird. Des Weiteren wird ermittelt, ob die Temperatur T3 stromabwärts des SCR-Katalysators 14 sowie die zeitliche Änderung dieser Temperatur T3 jeweils einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten.The method according to the invention for determining the failure or "absence" of one of the components Diesel Particulate Filter (DPF) 13 and SCR catalyst 14 or of these two components in the exhaust system of 1 starts after a cold start of the diesel engine 11 , whereupon preferably first the operation of the temperature sensors 15 . 16 and 17 is checked. Furthermore, it is determined whether the temperature T 3 downstream of the SCR catalyst 14 and the temporal change of this temperature T 3 each exceed a predetermined threshold.

Wie im Folgenden näher erläutert, werden nun basierend auf gemessenen bzw. geschätzten Temperaturwerten entlang der Abgasleitung insgesamt vier Kennwerte E1, E2, E3 und E4 ermittelt, anhand derer auf den Ausfall oder das "Fehlen" einer der Komponenten Dieselpartikelfilter (DPF) 13 und SCR-Katalysator 14 oder dieser beiden Komponenten im Aufbau von 1 geschlossen wird.As explained in more detail below, a total of four characteristic values E 1 , E 2 , E 3 and E 4 are determined based on measured or estimated temperature values along the exhaust pipe, based on which the failure or the "absence" of one of the components diesel particulate filter (DPF ) 13 and SCR catalyst 14 or these two components in the construction of 1 is closed.

Diese Kennwerte sind wie folgt definiert: E1 = T2,mess(stromaufwärts DPF) – T3,mess(stromabwärts SCR) E2 = T3,schätz(stromabwärts SCR) – T3,mess(stromabwärts SCR) E3 = T2,schätz(stromaufwärts SCR) – T3,mess(stromabwärts SCR) E4 = T3,schätz *(stromabwärts SCR, ohne DPF) – T3,mess(stromabwärts SCR) These characteristics are defined as follows: E 1 = T 2, measuring (upstream DPF) - T 3, measuring (downstream SCR) E 2 = T 3, estimate (downstream SCR) - T 3, measure (downstream SCR) E 3 = T 2, estimate (upstream SCR) - T 3, measure (downstream SCR) E 4 = T 3, estimate * (downstream SCR, without DPF) - T 3, measure (downstream SCR)

Die Auswertung dieser vier Kennwerte E1, E2, E3 und E4 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Tabelle 1 näher erläutert. Tabelle 1: Fall Nr. Bedingung 1 Bedingung 2 Ergebnis 1 E1 < Schwellenwert Pmess < PkeinDPF_keinSCR kein DPF kein SCR 2 E1 > Schwellenwert und E1 > E3 > E2 und E2 < Schwellenwert Pmess > PDPF_SCR DPF vorhanden SCR vorhanden 3 E2 > Schwellenwert und E2 > E1 > E3 und E3 < Schwellenwert Pmess > PDPF_keinSCR DPF vorhanden kein SCR 4 E1 > Schwellenwert und E1 > E3 > E4 und E4 < Schwellenwert Pmess < PkeinDPF_SCR Kein DPF SCR vorhanden The evaluation of these four characteristic values E 1 , E 2 , E 3 and E 4 is explained in more detail below with reference to Table 1. Table 1: Case no. Condition 1 Condition 2 Result 1 E 1 <threshold value P mess <P no DPF_noincr no DPF no SCR 2 E 1 > Threshold and E 1 > E 3 > E 2 and E 2 <Threshold P mess > P DPF_SCR DPF available SCR available 3 E 2 > threshold and E 2 > E 1 > E 3 and E 3 <threshold P mess > P DPF_noincr DPF available no SCR 4 E 1 > Threshold and E 1 > E 3 > E 4 and E 4 <Threshold P mess <P no DPF_SCR No DPF SCR available

Die Temperatur T2,mess stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (DPF) 13 wird zur Abschätzung einer Temperatur T2,schätz stromaufwärts des SCR-Katalysators 14 verwendet. Des Weiteren wird die Temperatur T2,mess stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (DPF) 13 dazu verwendet, eine Temperatur T3,schätz stromabwärts des SCR-Katalysators 14 für den Fall eines betriebsfähigen bzw. "vorhandenen" Dieselpartikelfilters (DPF) 13 abzuschätzen. Weiteren wird die Temperatur T2,mess stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (DPF) 13 dazu verwendet, eine Temperatur T3,schätz *(ohneDPF) stromabwärts des SCR-Katalysators 14 für den Fall eines ausgefallenen bzw. "entfernten" Dieselpartikelfilters (DPF) 13 abzuschätzen. The temperature T 2, upstream of the diesel particulate filter (DPF) 13 is used to estimate a temperature T 2, estimated upstream of the SCR catalyst 14 used. Furthermore, the temperature T 2, upstream of the diesel particulate filter (DPF) 13 used to a temperature T 3, estimated downstream of the SCR catalyst 14 in the case of an operational or "existing" diesel particulate filter (DPF) 13 estimate. Further, the temperature T 2, upstream of the diesel particulate filter (DPF) 13 used a temperature T 3, estimated * (without DPF) downstream of the SCR catalyst 14 in the event of a failed or "removed" diesel particulate filter (DPF) 13 estimate.

Die Korrelation der mittels der Temperatursensoren 16 und 17 stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (DPF) 13 bzw. stromabwärts des SCR-Katalysators 14 gemessenen Signale T2,mess und T3,mess wird zur Überprüfung verwendet, ob eine Situation ohne betriebsfähigen Dieselpartikelfilter (DPF) 13 und ohne betriebsfähigen SCR-Katalysator 14 im Abgassystem vorliegt. Eine starke Korrelation weist hierbei darauf hin, dass sich an der Position zwischen den beiden Temperatursensoren 16 und 17 zur Messung von T2 und T3 keine thermische Masse bzw. Last befindet, was wiederum auf den Ausfall bzw. das Nicht-Vorhandensein sowohl des Dieselpartikelfilters (DPF) 13 als auch des SCR-Katalysators 14 im dem Abgassystem hinweist (Fall Nr. 1). Dies kann dadurch bestätigt werden, dass der mittels des stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (DPF) 13 angeordneten Drucksensors 18 gemessene Druckwert Pmess kleiner als ein Schwellenwert PkeinDPF_keinSCR ist. Correlation of by means of temperature sensors 16 and 17 upstream of the diesel particulate filter (DPF) 13 or downstream of the SCR catalyst 14 measured signals T 2, mess and T 3, mess is used to check whether a situation without operable diesel particulate filter (DPF) 13 and without an operable SCR catalyst 14 present in the exhaust system. A strong correlation indicates that there is a position between the two temperature sensors 16 and 17 for the measurement of T 2 and T 3 no thermal mass or load is, which in turn on the failure or the absence of both the diesel particulate filter (DPF) 13 as well as the SCR catalyst 14 in the exhaust system (case no. 1). This can be confirmed by the fact that the upstream of the diesel particulate filter (DPF) 13 arranged pressure sensor 18 measured pressure P mess is less than a threshold P no DPF_noincr .

Hingegen ergibt sich für Fall Nr. 2, dass sowohl Dieselpartikelfilter (DPF) 13 als auch SCR-Katalysator 14 im Abgassystem betriebsfähig bzw. vorhanden sind, eine schwache Korrelation zwischen den gemessenen Signalen T2,mess und T3,mess, im Gegensatz zu einer starken Korrelation zwischen dem gemessenen Signal T3,mess und dem Schätzwert T3,schätz für die Temperatur T3 stromabwärts des SCR-Katalysators 14. Dies kann dadurch bestätigt werden, dass der gemessene Druckwert Pmess größer als ein Schwellenwert PDPF_SCR ist. On the other hand, in Case No. 2, both Diesel Particulate Filter (DPF) 13 as well as SCR catalyst 14 in the exhaust system are operable, a weak correlation between the measured signals T 2, mess and T 3, mess , in contrast to a strong correlation between the measured signal T 3, mess and the estimated value T 3, estimate the temperature T 3 downstream of the SCR catalyst 14 , This can be confirmed by the fact that the measured pressure value P mess is greater than a threshold value P DPF_SCR .

Für Fall 3, dass bei betriebsfähigem bzw. vorhandenem Dieselpartikelfilter (DPF) 13 kein SCR-Katalysator 14 im Abgassystem vorhanden ist bzw. dieser ausgefallen ist, ergibt sich eine schwache Korrelation von T3,mess mit der abgeschätzten Temperatur T3,schätz stromabwärts des SCR-Katalysators 14. Dies kann dadurch bestätigt werden, dass der gemessene Druckwert Pmess größer als ein Schwellenwert PDPF_keinSCR 14 ist. For case 3 in that with an operational or existing diesel particle filter (DPF) 13 no SCR catalyst 14 In the exhaust system is present or this has failed, there is a weak correlation of T 3, mess with the estimated temperature T 3, estimated downstream of the SCR catalyst 14 , This can be confirmed by the measured pressure P mess being greater than a threshold P DPF_noinCR 14 is.

Zur Überprüfung, ob gemäß Fall 4 bei betriebsfähigem bzw. vorhandenem SCR-Katalysator 14 kein betriebsfähiger Dieselpartikelfilter (DPF) 13 im Abgassystem vorhanden ist, wird mittels eines geeigneten Modells die Temperatur T2,schätz stromaufwärts des SCR-Katalysators 14 und die Temperatur T3,schätz stromabwärts des SCR-Katalysators 14 abgeschätzt. Für Fall 4 ergibt sich hierbei eine starke Korrelation zwischen der abgeschätzten Temperatur T3,schätz stromabwärts des SCR-Katalysators 14 mit T3,mess. Dies kann dadurch bestätigt werden, dass der gemessene Druckwert Pmess unterhalb eines Schwellenwertes Pmess < PkeinDPF_SCR liegt. To check if according to case 4 with an operational or existing SCR catalytic converter 14 no serviceable diesel particulate filter (DPF) 13 is present in the exhaust system, by means of a suitable model, the temperature T 2, estimated upstream of the SCR catalyst 14 and the temperature T 3, estimate downstream of the SCR catalyst 14 estimated. For case 4 This results in a strong correlation between the estimated temperature T 3, estimated downstream of the SCR catalyst 14 with T 3, mess . This can be confirmed by the fact that the measured pressure value P measured below a threshold value P meas <P keinDPF_SCR located.

Gemäß 2 ist in einem Abgassystem eines Dieselmotors 21 in einer weiteren Ausführungsform ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) 22 in Kombination mit einem Dieselpartikelfilter 23 vorgesehen, wobei ein SCR-Katalysator 24 stromabwärts des Dieselpartikelfilters 23 angeordnet ist. Des Weiteren weist der Aufbau analog zu dem Abgassystem von 1 drei Temperatursensoren 25, 26 und 27 auf, wobei die am Ort dieser Temperatursensoren 25, 26 und 27 vorliegenden Temperaturwerte mit T4, T5 bzw. T6 bezeichnet sind. According to 2 is in an exhaust system of a diesel engine 21 in another embodiment, a diesel oxidation catalyst (DOC) 22 in combination with a diesel particulate filter 23 provided, wherein an SCR catalyst 24 downstream of the diesel particulate filter 23 is arranged. Furthermore, the structure has analogous to the exhaust system of 1 three temperature sensors 25 . 26 and 27 on, taking the place of these temperature sensors 25 . 26 and 27 present temperature values with T 4 , T 5 and T 6 are designated.

Unter Bezugnahme auf 2 bezeichnet somit T4 die Temperatur stromaufwärts des Dieseloxidationskatalysator (DOC) 22, T5 die Temperatur unmittelbar stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (DPF) 23 und T6 die Temperatur stromabwärts des SCR-Katalysators 24. Im Übrigen erfolgt die Ermittlung des Ausfalls bzw. Fehlens von einer oder beiden der Komponenten Dieselpartikelfilter (DPF) 23 und SCR-Katalysator 24 im Abgassystem von 2 analog wie zuvor unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, wobei lediglich T1 durch T4, T2 durch T5 und T3 durch T6 zu ersetzen ist.With reference to 2 T 4 thus denotes the temperature upstream of the diesel oxidation catalyst (DOC) 22 , T 5 is the temperature immediately upstream of the diesel particulate filter (DPF) 23 and T 6 is the temperature downstream of the SCR catalyst 24 , Incidentally, the determination of the failure or absence of one or both of the components Diesel Particulate Filter (DPF) 23 and SCR catalyst 24 in the exhaust system of 2 analogously as above with reference to 1 wherein only T 1 is replaced by T 4 , T 2 by T 5 and T 3 by T 6 .

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (9)

Verfahren zum Überprüfen des Ausfalls oder des Vorhandenseins von Komponenten in einem Abgassystem eines Dieselmotors, wobei das Abgassystem einen Dieselpartikelfilter (13, 23) und einen stromabwärts hiervon angeordneten SCR-Katalysator (14, 24) zur selektiven katalytischen Reduktion von im dem SCR-Katalysator (14, 24) zugeführten Abgas enthaltenen Stickoxiden aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen des Ausfalls oder des Vorhandenseins von wenigstens einer der beiden Komponenten Dieselpartikelfilter (13, 23) und SCR-Katalysator (14, 24) im Abgassystem auf Basis einer Überwachung des thermischen Verhaltens des Abgassystems nach einem Anstieg der Abgastemperatur erfolgt, wobei eine Mehrzahl von Kennwerten (E1, E2, E3, E4) basierend auf gemessenen und geschätzten Temperaturwerten entlang des Abgassystems ermittelt und jeweils mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden, wobei auf Basis dieser Überwachung des thermischen Verhaltens des Abgassystems bestimmt wird, ob von den Komponenten Dieselpartikelfilter (13, 23) und SCR-Katalysator (14, 24) nur der Dieselpartikelfilter (13, 23), nur der SCR-Katalysator (14, 24), sowohl der Dieselpartikelfilter (13, 23) als auch der Katalysator (14, 24) oder weder Dieselpartikelfilter (13, 23) noch SCR-Katalysator (14, 24) betriebsbereit sind.Method for verifying the failure or presence of components in an exhaust system of a diesel engine, the exhaust system comprising a diesel particulate filter ( 13 . 23 ) and a downstream thereof arranged SCR catalyst ( 14 . 24 ) for selective catalytic reduction in the SCR catalyst ( 14 . 24 ), characterized in that the checking of the failure or the presence of at least one of the two components diesel particulate filter ( 13 . 23 ) and SCR catalyst ( 14 . 24 ) is carried out in the exhaust system based on monitoring the thermal behavior of the exhaust system after an increase in the exhaust gas temperature, wherein a plurality of characteristic values (E 1 , E 2 , E 3 , E 4 ) determined based on measured and estimated temperature values along the exhaust system and a predetermined threshold value, it being determined on the basis of this monitoring of the thermal behavior of the exhaust gas system whether diesel particulate filters ( 13 . 23 ) and SCR catalyst ( 14 . 24 ) only the diesel particulate filter ( 13 . 23 ), only the SCR catalyst ( 14 . 24 ), both the diesel particulate filter ( 13 . 23 ) as well as the catalyst ( 14 . 24 ) or neither diesel particulate filter ( 13 . 23 ) nor SCR catalyst ( 14 . 24 ) are ready for use. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder dieser basierend auf gemessenen und geschätzten Temperaturwerten entlang des Abgassystems ermittelten Kennwerte einem Differenzwert von jeweils zwei der gemessenen bzw. geschätzten Temperaturwerte entspricht. A method according to claim 1, characterized in that each of these based on measured and estimated temperature values along the exhaust system determined characteristic values corresponds to a difference value of two of the measured or estimated temperature values. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen des Ausfalls oder des Vorhandenseins von wenigstens einer der beiden Komponenten Dieselpartikelfilter (13, 23) und SCR-Katalysator (14, 24) im Abgassystem ferner auf Basis der Messung eines Druckwertes (Pmess) stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (13, 23) und einem Vergleich dieses Druckwertes (Pmess) mit einem vorgegebenen Schwellenwert erfolgt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the checking of the failure or presence of at least one of the two components diesel particulate filter ( 13 . 23 ) and SCR catalyst ( 14 . 24 ) in the exhaust system further based on the measurement of a pressure value (P mess ) upstream of the diesel particulate filter ( 13 . 23 ) and a comparison of this pressure value (P mess ) with a predetermined threshold. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen Temperaturwerte entlang des Abgassystems einen Temperaturwert (T3,mess) stromabwärts des SCR-Katalysators (14, 24) umfassen.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the measured temperature values along the exhaust system, a temperature value (T 3, mess ) downstream of the SCR catalyst ( 14 . 24 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen Temperaturwerte entlang des Abgassystems einen Temperaturwert (T2,mess) stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (13, 23) umfassen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measured temperature values along the exhaust system a temperature value (T 2, mess ) upstream of the diesel particulate filter ( 13 . 23 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geschätzten Temperaturwerte entlang des Abgassystems einen Temperaturwert (T3,schätz) stromabwärts des SCR-Katalysators (14, 24) umfassen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the estimated temperature values along the exhaust system a temperature value (T 3, estimated ) downstream of the SCR catalyst ( 14 . 24 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geschätzten Temperaturwerte entlang des Abgassystems einen Temperaturwert (T2,schätz) stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (13, 23) umfassen. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the estimated temperature values along the exhaust system a temperature value (T 2, estimated ) upstream of the diesel particulate filter ( 13 . 23 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Korrelation des stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (DPF) (13, 23) gemessenen Temperaturwertes (T2,mess) und des stromabwärts des SCR-Katalysators (14, 24) gemessenen Temperaturwertes (T3,mess) zur Überprüfung verwendet wird, ob eine Situation ohne betriebsfähigen Dieselpartikelfilter (DPF) (13, 23) und ohne betriebsfähigen SCR-Katalysator (14, 24) im Abgassystem vorliegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a correlation of the upstream of the diesel particulate filter (DPF) ( 13 . 23 ) measured temperature value (T 2, mess ) and the downstream of the SCR catalyst ( 14 . 24 ) measured temperature value (T 3, mess ) is used for checking whether a situation without operable diesel particulate filter (DPF) ( 13 . 23 ) and without an operable SCR catalyst ( 14 . 24 ) is present in the exhaust system. Vorrichtung zum Überprüfen des Ausfalls oder des Vorhandenseins von Komponenten in einem Abgassystem eines Dieselmotors, wobei das Abgassystem einen Dieselpartikelfilter (13, 23) und einen stromabwärts hiervon angeordneten SCR-Katalysator (14, 24) zur selektiven katalytischen Reduktion von im dem SCR-Katalysator (14, 24) zugeführten Abgas enthaltenen Stickoxiden aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.Device for checking the failure or presence of components in an exhaust system of a diesel engine, the exhaust system comprising a diesel particulate filter ( 13 . 23 ) and a downstream thereof arranged SCR catalyst ( 14 . 24 ) for selective catalytic reduction in the SCR catalyst ( 14 . 24 ), characterized in that the apparatus is configured to carry out a method according to any one of the preceding claims.
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