DE102017200542A1 - Verfahren zur Ermittlung eines Stickoxidmassenstroms - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Stickoxidmassenstroms in einem Abgasstrang eines Verbrennungsmotors stromaufwärts eines SCR-Katalysators. Der Stickoxidmassenstrom wird aus einer Ammoniakfüllstandsänderung des SCR-Katalysators in mindestens einem Zeitraum (72, 73, 74) in dem eine Ammoniakmasse in den SCR-Katalysator eindosiert wird, die einen Ammoniakschwellenwert unterschreitet, und aus einem Stickoxidmassenstrom stromabwärts des SCR-Katalysators ermittelt. Dabei wird die Ammoniakfüllstandsänderung mittels Mikrowellen gemessen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Stickoxidmassenstroms in einem Abgasstrang eines Verbrennungsmotors stromaufwärts eines SCR-Katalysators. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des Verfahrens ausführt, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das Verfahren auszuführen.
  • Stand der Technik
  • Zur Reduktion von Stickoxiden im Abgas von Kraftfahrzeugen werden unter anderem SCR-Katalysatoren verwendet (Selective Catalytic Reduction). Stickoxidmoleküle werden auf der Katalysatoroberfläche bei Vorhandensein von Ammoniak als Reduktionsmittel zu elementarem Stickstoff reduziert. Das Reduktionsmittel wird in Form einer ammoniakabspaltenden Harnstoffwasserlösung (HWL) zur Verfügung gestellt, welche kommerziell unter dem Namen AdBlue® erhältlich ist. Diese wird durch ein Dosierventil stromaufwärts des SCR-Katalysators in den Abgasstrang eingespritzt.
  • Die Verwendung von SCR-Katalysatoren setzt auch die Verwendung von mindestens einem Stickoxidsensor voraus. Häufig wird sogar jeweils ein Stickoxidsensor stromaufwärts oder stromabwärts des SCR-Katalysators verwendet. Die Gesetzgebung vieler Staaten fordert eine genaue Überwachung dieser Stickoxidsensoren hinsichtlich einer Drift.
  • Driften in der Kennlinie eines Stickoxidsensors stromaufwärts des SCR-Katalysators können über einen Vergleich des Sensorwertes mit einem Stickoxidmodellwert durchgeführt werden. Dabei werden beide Werte über einen vorgegebenen Zeitraum integriert. Durch Auswerten der Integrale kann eine Entscheidung getroffen werden, ob der Sensor noch intakt ist. Die Genauigkeit der Stickoxidmodellierung hängt dabei von den Toleranzen des Luft- und Einspritzsystems sowie von Umgebungsbedingungen wie insbesondere Luftfeuchtigkeit ab. Um eine hinreichende Genauigkeit der Modellierung erreichen zu können, müssen daher oftmals zusätzliche Luftfeuchtesensoren vorgesehen werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das Verfahren zur Ermittlung eines Stickoxidmassenstroms in einem Abgasstrang eines Verbrennungsmotors stromaufwärts eines SCR-Katalysators sieht vor, dass der Stickoxidmassenstrom aus einer Ammoniakfüllstandsänderung des SCR-Katalysators in mindestens einem Zeitraum, in dem eine Ammoniakmasse in den SCR-Katalysator eindosiert wird, die einen Ammoniakschwellenwert unterschreitet, und aus einem Stickoxidmassenstrom stromabwärts des SCR-Katalysators ermittelt wird. Insbesondere wird in dem Zeitraum überhaupt kein Ammoniak in den SCR-Katalysator eindosiert. Dabei wird die Ammoniakfüllstandsänderung mittels Mikrowellen gemessen. Verfahren zur Ermittlung des Ammoniakfüllstands eines SCR-Katalysators mittels Mikrowellen sind beispielsweise aus der DE 103 58 495 B4 und aus der DE 10 2010 034 983 A1 bekannt. Diese Dokumente werden durch Bezugnahme zum Teil dieser Offenbarung gemacht. Die genaue Ermittlung des Ammoniakfüllstands mittels Mikrowellen ermöglicht eine sehr gute Korrelation mit dem Stickstoffmassenstrom.
  • Für die Ermittlung des Stickoxidmassenstroms ist auch der Beitrag der Reduktionsmitteldosierung in den Abgasstrang relevant. Dabei müsste berücksichtigt werden, welcher Anteil der dosierten Ammoniakmenge im SCR-Katalysator gespeichert wird. Dadurch wären mögliche Verluste wie Ammoniakschlupf oder Ammoniakoxidation bei hohen Temperaturen sowie schlechte Hydrolyse bei niedrigeren Temperaturen zu berücksichtigen. Um den Einfluss der Dosiermenge zu verringern, wird die Ermittlung des Stockoxidmassenstroms in unterschiedlichen Ausführungsformen des Verfahrens dann durchgeführt, wenn ohnehin keine Dosierung erfolgt oder die Dosierung wird zum Zweck der Ermittlung für eine bestimmte Zeit verringert oder abgeschaltet.
  • Eine Ausführungsform des Verfahrens mit aktivem Eingriff in die Dosierung sieht eine Verringerung oder Aussetzung der Dosiermenge unter geeigneten Bedingungen und für einen bestimmten Zeitraum vor. Die Ammoniakfüllstandsänderung des SCR-Katalysators wird dabei in einem Zeitraum gemessen, in dem eine Eindosierung von Ammoniak in den SCR-Katalysator so lange aktiv ausgesetzt wird oder gegenüber einem Normalbetrieb des SCR-Katalysators verringert wird, bis ein Integral der im SCR-Katalysator umgesetzten Stickoxidmasse einen Stickoxidschwellenwert überschreitet. Dabei ist ein vollständiges Aussetzen der Eindosierung bevorzugt. Hierbei hängt die Menge des im SCR-Katalysator eingespeicherten Stickoxids ausschließlich vom Stickoxidmassenstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators und dem Umsatz des SCR-Katalysators ab. Bei geeigneten Temperaturen und unter günstigen Betriebsbedingungen kann von einem vollständigen Umsatz von nahezu 100 % ausgegangen werden. Die Abnahme des Füllstands korreliert also unmittelbar mit der Stickoxidmasse stromaufwärts des SCR-Katalysators. Der Stickoxidumsatz und somit die erwartete Abnahme des Ammoniakfüllstands im SCR-Katalysator können aus dem Stickoxidmassenstrom stromabwärts des SCR-Katalysators berechnet werden. Dieser kann insbesondere mittels eines Stickoxidsensors gemessen werden, welcher stromabwärts des SCR-Katalysators im Abgasstrang angeordnet ist. Die über das Mikrowellensignal gemessene Abnahme des Stickoxidfüllstands wird mit der erwarteten Abnahme verglichen. Liegt der gemessene Unterschied um einen vorgebbaren Schwellenwert unter oder über dem Erwartungswert, so wird ein Fehler erkannt.
  • Eine Freigabe der aktiven Aussetzung oder Verringerung der Ammoniakeindosierung erfolgt vorzugsweise nur dann, wenn eine oder mehrere Überwachungskriterien erfüllt sind. Geeignete Überwachungskriterien sind insbesondere aus der folgenden Liste ausgewählt:
    • - Der mittels Mikrowellen im SCR-Katalysator gemessene Ammoniakfüllstand überschreitet einen vorgegebenen Füllstandsschwellenwert. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass ein ausreichend hoher Umsatz von Stickoxiden während der Durchführung des Verfahrens erfolgt.
    • - Eine Temperatur und ein Temperaturgradient des SCR-Katalysators liegen jeweils unter einem ersten Temperaturschwellenwert und einem ersten Temperaturgradientenschwellenwert. Bei hohen Temperaturen nimmt die Ammoniakspeicherfähigkeit des SCR-Katalysators ab, was die Durchführung des Verfahrens unmöglich machen kann. Steigende Temperaturen deuten darauf hin, dass die Temperatur in unmittelbarer Zukunft zu hoch für die Durchführung des Verfahrens sein kann. Es ist daher bevorzugt, dass der Temperaturgradientenschwellenwert in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur des SCR-Katalysators vorgegeben wird.
    • - Die Temperatur und der Temperaturgradient des SCR-Katalysators liegen jeweils über einem zweiten Temperaturschwellenwert und einem zweiten Temperaturgradientenschwellenwert. So kann sichergestellt werden, dass der SCR-Katalysator eine ausreichend hohe Konvertierungsfähigkeit besitzt. Negative Temperaturgradienten deuten darauf hin, dass die Temperatur in unmittelbarer Zukunft für die Durchführung des Verfahrens zu niedrig sein kann. Daher ist es bevorzugt, dass der zweite Temperaturgradientenschwellenwert in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur des SCR-Katalysators vorgegeben wird.
    • - Der Abgasmassenstrom des Verbrennungsmotors liegt in einem vorgegebenen Bereich. Insbesondere ein zu hoher Abgasmassenstrom kann die Konvertierungsfähigkeit des SCR-Katalysators und somit das Ergebnis der Ermittlung negativ beeinflussen.
    • - Ein Stickoxidsensor ist messbereit, damit sein Signal in dem Verfahren ausgewertet werden kann.
    • - Es liegt kein Systemfehler vor. Die für dieses Überwachungskriterium zu berücksichtigenden Systemfehler können dabei aus Systemfehlern ausgewählt werden, welche für den Betrieb des SCR-Katalysators relevant sind, wie beispielsweise ein Fehler eines Hitzdrahtanemometers (HFM).
  • Wenn eine der Freigabebedingungen nicht mehr erfüllt ist, bevor das Integral der umgesetzten Stickoxidmasse den Stickoxidschwellenwert überschreitet, kann die Überwachung der Ammoniakfüllstandsänderung ausgesetzt werden, bis wieder eine Freigabe für das Verfahren vorliegt und das Verfahren anschließend in einer weiteren Phase zu Ende geführt werden kann.
  • Um den Stickoxidmassenstrom vor dem SCR-Katalysator zu erhöhen, ist es in dieser Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, dass eine Abgasrückführungsrate in dem mindestens einen Zeitraum verringert wird.
  • In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird dieses passiv durchgeführt. Dies bedeutet, dass die Ammoniakfüllstandsänderung so lange in Zeiträumen gemessen wird, in denen in einer Betriebsstrategie des SCR-Katalysators die Ammoniakdosierung einen Dosiermengenschwellenwert unterschreitet, bis ein Integral der im SCR-Katalysator umgesetzten Stickoxidmasse einen Schwellenwert überschreitet. Für die Berechnung des Integrals wird insbesondere ein Signal des stromabwärts des SCR-Katalysators im Abgasstrang angeordneten Stickoxidsensors verwendet. Auch in dem passiven Verfahren können die Bedingungen des aktiven Verfahrens für die jeweiligen Zeiträume abgefragt werden. Die Vertrauenswürdigkeit des Ermittlungsergebnisses steigt je geringer die Dosiermenge an Ammoniak in den Zeiträumen ist. Um den Einfluss der Unsicherheit der Dosiermenge gering zu halten, erfolgt die Auswertung deshalb in Zeiträumen, in denen die Ammoniakdosierung den Dosiermengenschwellenwert unterschreitet. Dieser kann in Abhängigkeit vom aktuellen Stickoxidmassenstrom vor dem SCR-Katalysator gewählt werden. Eine für die passive Verfahrensführung geeignete niedrige Ammoniakdosierung tritt beispielsweise bei steigenden Temperaturen des SCR-Katalysators auf. Durch die dadurch fallende Ammoniakspeicherfähigkeit des SCR-Katalysators ist in diesem ein Überschuss an Ammoniak im Vergleich zu einem Sollwert vorhanden. Zum Abbau des Füllstands wird die Dosierung verringert oder sogar ganz abgestellt.
  • Wenn das Verfahren in einem Temperaturbereich durchgeführt wird, in dem die Ammoniakspeicherfähigkeit des SCR-Katalysators gering ist, was dadurch festgestellt werden kann, dass die Temperatur einen dritten Temperaturschwellenwert unterschreitet, kann als weitere Freigabebedingung insbesondere gefordert werden, dass eine stöchiometrische Reduktionsmitteldosierung erfolgt, d. h. dass gerade so viel Harnstoffwasserlösung in den Abgasstrang eindosiert wird, wie notwendig ist, um den aktuellen Stickoxidmassenstrom zu reduzieren. In diesem Fall wird erwartet, dass sich der Ammoniakfüllstand nicht ändert. Steigt er jedoch an, wenn das Integral der umgesetzten Stickoxidmasse seinen Schwellenwert überschreitet, so kann davon ausgegangen werden, dass der Stickoxidmassenstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators zu hoch gemessen oder modelliert worden ist. Fällt er hingegen, so kann auf einen zu niedrig gemessenen oder modellierten Stickoxidmassenstrom bezogen auf den realen Stickoxidmassenstrom geschlossen werden.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Stickoxidmassenstrom mit einem Stickoxidmassenstrom verglichen, der von einem stromaufwärts des SCR-Katalysators im Abgasstrang angeordneten Stickoxidsensor gemessen wurde. Auf diese Weise kann dieser Stickoxidsensor auf größere Kennlinien- oder Offset-Fehler überwacht werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird der Stickoxidmassenstrom mit einem Modell von Stickoxidrohemissionen des Verbrennungsmotors verglichen. Auf diese Weise kann das Modell plausibilisiert oder korrigiert werden. In dieser Ausführungsform können als weitere Freigabebedingungen insbesondere die Drehzahl und/oder Kraftstoffeinspritzmenge des Verbrennungsmotors verwendet werden. Wenn diese eine zu hohe Dynamik aufweisen, so dass ihr Gradient einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet, so ist es bevorzugt, dass die Ammoniakfüllstandsänderung in diesem Zeitraum nicht gemessen wird.
  • Das Verfahren kann insbesondere auch zweistufig ausgeführt werden. Dabei erfolgt standardmäßig eine passive Überwachung des Stickoxidsensors oder des Modells. Ist deren Ergebnis in Ordnung, so wird keine weitere Diagnose durchgeführt. Ist das Ergebnis hingegen nicht in Ordnung, wird in einem zweiten Schritt die aktive Diagnose durchgeführt, deren genaues Ergebnis zur endgültigen Bewertung eines möglichen Fehlers herangezogen wird.
  • Wenn stromaufwärts des SCR-Katalysators ein Stickoxidspeicherkatalysator (NSC) angeordnet ist, ist es bevorzugt, die NSC-Regeneration für den Zeitraum der Messung der Ammoniakfüllstandsänderung zu sperren.
  • Sind in dem Abgasstrang zwei SCR-Katalysatoren angeordnet, so kann das Verfahren auf nur einen der beiden SCR-Katalysatoren angewandt werden. Hierzu muss ein Modell der Ammoniakfüllstandsänderung spezifisch für diesen SCR-Katalysator ausgelegt werden. Alternativ kann das Verfahren auch auf beide SCR-Katalysatoren gemeinsam angewandt werden. Hierzu werden die mittels Mikrowellen ermittelten Füllstände der SCR-Katalysatoren bilanziert und Abweichungen der daraus ermittelten Stickoxidmassenströme von Erwartungswerten aus einem Stickoxidsensorsignal oder aus einem Modell addiert.
  • Das Computerprogramm ist eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem elektronischen Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung unterschiedlicher Ausführungsformen des Verfahrens in einem elektronischen Steuergerät, ohne daran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist auf dem maschinenlesbaren Speichermedium, gespeichert. Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um mittels des Verfahrens einen Stickoxidmassenstrom in einem Abgasstrang eines Verbrennungsmotors stromaufwärts eines SCR-Katalysators zu ermitteln.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • 1 zeigt schematisch einen Abgasstrang, in dem ein Stickoxidmassenstrom mittels Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt werden kann.
    • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • 3 zeigt in einem Diagramm die zeitliche Änderung von Ammoniakfüllständen in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit aktiver Ammoniakunterdosierung.
    • 4 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf von Ammoniakfüllständen in einer passiven Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • 5 zeigt schematisch einen weiteren Abgasstrang, in dem mittels Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Stickoxidmassenstrom ermittelt werden kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Ein Verbrennungsmotor 10 eines Kraftfahrzeugs, der in 1 dargestellt ist, emittiert Abgase in einen Abgasstrang 20. In diesem sind nacheinander ein Stickoxidspeicherkatalysator 31, ein beschichteter Dieselpartikelfilter 32 und ein SCR-Katalysator 33 angeordnet. Ein Dosierventil 21, das zwischen dem Dieselpartikelfilter 32 und dem SCR-Katalysator 33 angeordnet ist, ist dazu eingerichtet, um Harnstoffwasserlösung in den Abgasstrang 20 einzuspritzen. Ein erster Stickoxidsensor 41 ist zwischen dem Dieselpartikelfilter 32 und dem SCR-Katalysator 33 angeordnet. Ein zweiter Stickoxidsensor 42 ist stromabwärts des SCR-Katalysators 33 angeordnet. Ein Mikrowellensensor 51 ist an dem SCR-Katalysator 33 angeordnet. Er ist eingerichtet, um den Ammoniakfüllstand des SCR-Katalysators 33 zu messen. Ein elektronisches Steuergerät 11 des Verbrennungsmotors 10 steuert auch das Dosierventil 21. Es empfängt Daten von den Stickoxidsensoren 41, 42 und vom Mikrowellensensor 51.
  • Der erste Stickoxidsensor 41 liefert eine Stickoxidkonzentration in Abgas, welche mit Hilfe des bekannten Abgasmassenstroms in einen gemessenen Stickoxidmassenstrom umgerechnet werden kann. Zu dessen Plausibilisierung kann ein Start 50 eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen, indem eine aktive Diagnose durchgeführt wird. Hierzu erfolgt zunächst eine Prüfung 51, ob alle Freigabebedingungen der Diagnose erfüllt sind. Nur wenn dies der Fall ist, erfolgt eine Fortsetzung 52 des Verfahrens. Wie in 3 dargestellt ist, wird nun eine aktive Unterdosierung 61 von HWL mittels des Dosierventils 21 so lange eingeschaltet, bis aus dem Signal des zweiten Stickoxidsensors 42 erkannt werden kann, dass die im SCR-Katalysator 33 umgesetzte Stickoxidmasse einen vorgegebenen Stickoxidschwellenwert überschreitet. In einem Zeitraum 71 vom Beginn der Unterdosierung zum Zeitpunkt t1 bis zum Ende der Unterdosierung zum Zeitpunkt t2 wird die Abnahme des mittels des Mikrowellensensors 51 gemessenen Ammoniakfüllstands NH3_Mik im SCR-Katalysator 33 und die Abnahme eines modellierten Ammoniakfüllstands NH3_Mod ermittelt. Wenn eine weitere Prüfung 53 ergibt, dass die geforderte Stickoxidmasse in dem Zeitraum 71 reduziert wurde, erfolgt anschließend eine Auswertung 54 der Abnahmen der beiden Ammoniakfüllstände NH3_Mik und NH3_Mod. Ergibt eine weitere Prüfung 55, dass der gemessene Ammoniakfüllstand NH3_Mik innerhalb eines vorgegebenen Diagnosefensters um den Modellwert NH3_Mod liegt, was in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, so wird das Ergebnis 56 erhalten, dass der erste Stickoxidsensor 41 in Ordnung ist. Anderenfalls wird ein Fehler 57 des ersten Stickoxidsensors 41 erkannt.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses passiv durchgeführt. Bei der Prüfung 51, ob die Bedingungen der Diagnose erfüllt sind, erfolgt auch eine Prüfung, ob die Eindosierung von HWL in den Abgasstrang 20 in der aktuellen Betriebsstrategie des SCR-Katalysators 33 einen vorgegebenen Dosiermengenschwellenwert unterschreitet. In 4 ist dargestellt, dass diese Bedingung 62 in drei Zeiträumen 72, 73, 74 erfüllt ist. Erst im dritten Zeitraum 74 erreicht das Integral der reduzierten Stickoxidmasse NOx_red einen vorgegebenen Stickoxidschwellenwert NOx_S. In allen drei Zeiträumen 72, 73, 74 wird jeweils die Änderung des gemessenen Ammoniakfüllstands NH3_Mik und des modellierten Ammoniakfüllstands NH3_mod ermittelt. Diese sind in 4 als Integral ihrer negativen Änderungen dargestellt. Erst nach Ende des dritten Zeitraums 74 verläuft eine Prüfung 53, ob die reduzierte Stickoxidmasse NOx_Red ihren Stickoxidschwellenwert NOx_S überschreitet positiv und das Verfahren wird mit einer Auswertung 54 der ermittelten Werte fortgesetzt. Dabei werden nur die Ammoniakfüllstandänderungen bis zu einem Zeitpunkt t3 berücksichtigt, zu dem der Stickoxidschwellenwert NOx_S erreicht wurde. Wenn die folgende Prüfung 55 ergibt, dass die gemessene Ammoniakfüllstandsänderung NH3_Mik innerhalb des Diagnosefensters um den Modellwert NH3_Mod liegt, was in dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, so führt dies zu dem Ergebnis, dass der erste Stickoxidsensor 41 in Ordnung ist. Anderenfalls wird ein Fehler 57 des ersten Stickoxidsensors 41 erkannt.
  • In anderen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens können sowohl die aktive Diagnose als auch die passive Diagnose an einem Abgasstrang durchgeführt werden, der in 5 dargestellt ist. In diesem ist zwischen dem Stickoxidspeicherkatalysator 31 und dem SCR-Katalysator 33 anstelle des Dieselpartikelfilters 32 ein SCRF-Katalysator (SCR on Filter) 34 angeordnet. Dieser weist einen zweiten Mikrowellensensor 52 auf. Zwischen dem NOx-Speicherkatalysator 31 und dem SCRF-Katalysator 34 sind ein zweites Dosierventil 22 und ein dritter Stickoxidsensor 43 angeordnet. Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens können verwendet werden, um eine Diagnose des ersten Stickoxidsensors 41 unter Verwendung der Messergebnisse des zweiten Stickoxidsensors 42 und des ersten Mikrowellensensors 51 durchzuführen. Dies entspricht der Diagnose, die in den 2 bis 4 dargestellt ist. Mithilfe der Messergebnisse des ersten Stickoxidsensors 41 und des zweiten Mikrowellensensors 52 kann außerdem in analoger Weise eine Diagnose des dritten Stickoxidsensors 43 erfolgen. Alternativ kann auch über die Messergebnisse beider Mikrowellensensoren 51, 52 bilanziert werden und weiterer Verwendung des Messergebnisses des zweiten Stickoxidsensors 42 der dritte Stickoxidsensor 43 diagnostiziert werden.
  • Anstelle einer Diagnose eines Stickoxidsensors kann in weiteren Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Fehlen eines Stickoxidsensors stromaufwärts des jeweiligen SCR-Katalysators auch ein Modell von Stickoxidrohemissionen des Verbrennungsmotors 10 überprüft werden.
  • In allen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Regeneration des Stickoxidspeicherkatalysators 31 für die Dauer der Diagnose gesperrt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10358495 B4 [0005]
    • DE 102010034983 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Ermittlung eines Stickoxidmassenstroms in einem Abgasstrang (20) eines Verbrennungsmotors (10) stromaufwärts eines SCR-Katalysators (33, 34), dadurch gekennzeichnet, dass der Stickoxidmassenstrom aus einer Ammoniakfüllstandsänderung des SCR-Katalysators (33, 34) in mindestens einem Zeitraum (71, 72, 73, 74) in dem eine Ammoniakmasse in den SCR-Katalysator (33, 34) eindosiert wird, die einen Ammoniakschwellenwert unterschreitet, und aus einem Stickoxidmassenstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (33, 34) ermittelt wird, wobei die Ammoniakfüllstandsänderung mittels Mikrowellen gemessen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ammoniakfüllstandsänderung des SCR-Katalysators (33, 34) in einem Zeitraum (71) gemessen wird, in dem eine Eindosierung von Ammoniak in den SCR-Katalysator (33, 34) so lange aktiv ausgesetzt oder verringert wird, bis ein Integral der im SCR-Katalysator (33, 34) umgesetzten Stickoxidmasse einen Stickoxidschwellenwert überschreitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasrückführungsrate in dem Zeitraum (71, 72, 73, 74) verringert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Ammoniakfüllstandsänderung so lange in Zeiträumen (72, 73, 74) erfolgt, in denen in einer Betriebsstrategie des SCR-Katalysators (33, 34) eine Eindosierung von Ammoniak in den SCR-Katalysator (33, 34) einen Dosiermengenschwellenwert unterschreitet, bis ein Integral (NOx_red) der im SCR-Katalysator (33, 34) umgesetzten Stickoxidmasse einen Stickoxidschwellenwert (NOx_S) überschreitet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Berechnung des Integrals (NOx_red) ein Signal eines stromabwärts des SCR-Katalysators (33, 34) im Abgasstrang (10) angeordneten Stickoxidsensors (42) verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickoxidmassenstrom mit einem Stickoxidmassenstrom verglichen wird, der von einem stromaufwärts des SCR-Katalysators (33, 34) im Abgasstrang angeordneten Stickoxidsensor (41, 43) gemessen wurde.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickoxidmassenstrom mit einem Modell von Stickoxidrohemissionen des Verbrennungsmotors (10) verglichen wird.
  8. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  9. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.
  10. Elektronisches Steuergerät (11), welches eingerichtet ist, um mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 einen Stickoxidmassenstrom in einem Abgasstrang (20) eines Verbrennungsmotors (10) stromaufwärts eines SCR-Katalysators (33, 34) zu ermitteln.
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