DE112014000487T5

DE112014000487T5 - Vorrichtung und Verfahren zur Fehlersuche bezüglich eines SCR-Systems

Info

Publication number: DE112014000487T5
Application number: DE112014000487.1T
Authority: DE
Inventors: Mikael Lundström; Magnus Fröberg
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2013-02-13
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2015-11-05
Also published as: SE1350167A1; SE536950C2; WO2014126527A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems, das eine Dosiereinheit (250) zum Dosieren eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal (290) eines Motors stromaufwärts eines SCR-Katalysators (270) zur Reduzierung eines NOx-Wertes in einem Abgasstrom vom Motor umfasst, umfassend den folgenden Schritt: – Bestimmen (s310) des NOx-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270). Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: – stufenweises Ändern (s320) der Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator (270); – Bestimmen (s330), ob der SCR-Katalysator (270) dazu fähig ist, den NOx-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren; und – Entscheiden (s340), basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, ob der SCR-Katalysator (270) hinsichtlich der Reduzierung des NOx-Wertes defekt ist oder nicht. Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode (P) für einen Computer (200, 210) zum Implementieren eines erfindungsgemäßen Verfahrens enthält. Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems und eines Kraftfahrzeugs, das mit der Vorrichtung ausgestattet ist.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems. Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode für einen Computer zur Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens enthält. Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems und eines Kraftfahrzeugs, das mit der Vorrichtung ausgestattet ist.
Allgemeiner Stand der Technik
Bei Fahrzeugen wird heutzutage als ein Reduktor in SCR-(selektiven katalytischen Reduktions)-Systemen, die einen SCR-Katalysator umfassen, z. B. Harnstoff verwendet, wobei im Katalysator der Reduktor und das NO_x-Gas reagierbar und in Stickstoff und Wasser umwandelbar sind. In SCR-Systemen sind unterschiedliche Arten von Reduktoren verwendbar. Ein häufig vorkommender Reduktor ist beispielsweise Ad-Blue.
Eine Art von SCR-System beinhaltet einen Behälter, der einen Reduktor enthält. Das SCR-System weist zudem eine Pumpe auf, die so angeordnet ist, dass sie den Reduktor vom Behälter über einen Saugschlauch pumpt und ihn über einen druckbeaufschlagten Schlauch an eine Dosiereinheit liefert, die in einem Abgassystem im Fahrzeug angeordnet ist, wie beispielsweise in einer Abgasröhre des Abgassystems. Die Dosiereinheit ist so angeordnet, dass sie gemäß in einer Steuereinheit im Fahrzeug gespeicherten Betriebsroutinen eine erforderliche Reduktormenge in ein Abgassystem stromaufwärts des SCR-Katalysators spritzt.
Es besteht ein ständiger Bedarf an der Reduzierung der Emissionsmenge von Motoren in Kraftfahrzeugen. Dies betrifft nicht zuletzt schwere Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Lastkraftwagen und Busse, da gesetzliche Anforderungen, die immer niedrigere Emissionen fordern, kontinuierlich strenger werden.
Heutzutage wird in Verbindung mit bestimmten Fehlern oder betrieblichen Abweichungen in SCR-Systemen in Fahrzeugen ein Fehlercode erzeugt. Dieser Fehlercode kann jedoch viel zu unspezifisch sein, mit dem Ergebnis, dass Wartungspersonal größere Probleme beim Identifizieren einer Fehlerquelle im SCR-System haben kann. In bestimmten Fällen, bei denen ein Fehlercode bezüglich des SCR-Systems erzeugt wird, kann es ein anderes System sein, das nicht auf geplante Weise funktioniert, das wiederum eine negative Auswirkung auf das SCR-System haben kann, woraufhin fälschlicherweise ein Fehlercode für das SCR-System erzeugt wird.
Auch wenn es schwierig sein kann, präzise zu identifizieren, welche Komponente im SCR-System fehlerhaft ist, ist es wünschenswert, zumindest dazu fähig zu sein, eine oder mehrere der in einem SCR-System beinhalteten Komponenten auszuschließen. Dies ist besonders relevant für beispielsweise den SCR-Katalysator, da er kostspielig und die Entfernung dieser Komponente aus dem Fahrzeug, beispielsweise zur Sichtprüfung oder für andere Fehlerdiagnoseverfahren, zeitaufwändig ist.
US 2011296905 , DE 10 2010 028 846 und US201032605 haben andere Verfahren zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems beschrieben.
Kurzdarstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen und vorteilhaften Verfahrens zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen und vorteilhaften Vorrichtung und eines neuen und vorteilhaften Computerprogramms zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, einer Vorrichtung und eines Computerprogramms zum Erzielen einer zuverlässigen und benutzerfreundlichen Fehlerdiagnose eines SCR-Systems.
Diese Aufgaben werden mithilfe eines Verfahrens zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems gemäß Anspruch 1 erreicht.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems bereitgestellt, das eine Dosiereinheit zum Dosieren eines Reduktionsmittels in einen Motorabgaskanal stromaufwärts eines SCR-Katalysators zur Reduzierung des NO_x-Wertes in einem Abgasstrom vom Motor beinhaltet. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

– Bestimmen des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators;
– stufenweises Ändern der Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator;
– Bestimmen, ob der SCR-Katalysator dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren; und
– Entscheiden, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, ob der SCR-Katalysator hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

– Erreichen der vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form eines vorgegebenen niedrigsten Temperaturwertes für den SCR-Katalysator und eines vorgegebenen Abgasmassenstroms. Das Verfahren kann den Schritt des Erreichens der vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form eines vorgegebenen niedrigsten Temperaturwertes für den SCR-Katalysator und eines im Wesentlichen konstanten und/oder vorgegebenen Abgasmassenstroms umfassen. Das Verfahren kann den Schritt des Erreichens der vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form eines vorgegebenen niedrigsten Temperaturwertes für einen Abgaskanal vom Motor und eines im Wesentlichen konstanten und/oder vorgegebenen Abgasmassenstroms umfassen. Das Verfahren kann den Schritt des Erreichens der vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form eines vorgegebenen niedrigsten Temperaturwertes für Abgase in einem Abgaskanal, der so angeordnet ist, dass er die Abgase von einem Motor in die Umgebung leitet, und eines im Wesentlichen konstanten und/oder vorgegebenen Abgasmassenstroms umfassen. Der vorgegebene niedrigste Temperaturwert kann beispielsweise 300 Grad Celsius betragen. Die vorgegebene niedrigste Temperatur kann beispielsweise 350 Grad Celsius betragen. Der vorgegebene niedrigste Temperaturwert kann in einem Bereich von beispielsweise 300 bis 400 Grad Celsius betragen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann als eine Reparaturwerkstattprüfung implementiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann während des Betriebs durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug still steht, zum Beispiel in einer Reparaturwerkstatt oder in einer Kundendiensteinrichtung.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann während des Betriebs durchgeführt werden, zum Beispiel wenn das Fahrzeug auf einem geeigneten Straßenabschnitt gefahren wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug unter Umständen fährt, wenn günstige Betriebsfälle erreichbar sind, wobei diese Betriebsfälle beinhalten können, dass eine niedrigste Temperatur für den SCR-Katalysator des Fahrzeugs erreicht wird und wenn ein Abgasstrom, der günstig für das Verfahren ist, erreicht wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das erfindungsgemäße Verfahren mithilfe von Daten durchführbar, die von einem NO_x-Sensor stromabwärts des SCR-Katalysators erfasst werden, woraufhin andere erforderliche Daten auf eine geeignete Weise modelliert oder berechnet werden können. Dadurch wird eine kosteneffiziente Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt.
Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

– Erreichen der vorgegebenen Betriebsbedingungen durch Steuern des Betriebs des Motors. Die vorgegebenen Betriebsbedingungen können sich auf eine spezifische Drehzahl für den Motor beziehen. Die vorgegebenen Betriebsbedingungen können sich auf eine vorgegebene Motorlast beziehen. Die vorgegebenen Betriebsbedingungen können sich auf eine spezifische Kraftstoffdosierung für den Motor beziehen. Die vorgegebenen Betriebsbedingungen können demnach auf eine automatische und gesteuerte Weise erreicht werden, was vorteilhafterweise zur Folge hat, dass ein gewünschter Betriebszustand des Fahrzeugs erreicht wird.

Die Betriebsbedingungen können einen Zustand umfassen, in dem ein Abgasstrom von einem Motor des Fahrzeugs im Wesentlichen konstant ist.
Der Schritt des stufenweisen Änderns der Dosierung kann das kontinuierliche Erhöhen oder das kontinuierliche Verringern der Dosierung umfassen. Dadurch kann ein präzises Verfahren zur Fehlerdiagnose erzielt werden.
Der Schritt des stufenweisen Änderns der Dosierung kann das inkrementelle Erhöhen oder das inkrementelle Verringern der Dosierung umfassen. Dadurch kann vorteilhafterweise ein relativ schnelles Verfahren zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems erzielt werden.
Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

– Warten auf einen Dauerzustand beim Reduzieren des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators. Dadurch können genauere Messungen des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators erhalten werden, was vorteilhafterweise dazu führen kann, dass es möglich ist, eine sehr wahrscheinliche genaue Bestimmung dahingehend vorzunehmen, ob der SCR-Katalysator hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht. Messungen mithilfe eines NO_x-Sensors stromabwärts des SCR-Katalysators werden vorteilhafterweise durch Warten auf einen Dauerzustand zu einer geeigneten Zeit erreicht, wie beispielsweise wenn das SCR-System in einem Dauerzustand ist. In Verbindung mit Änderungen bei der Dosierung des Reduktionsmittels kann eine bestimmte Zeitmenge für den NO_x-Sensor zur Stabilisierung benötigt werden.

Der Schritt des Bestimmens, ob der SCR-Katalysator dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu einem vorgegebenen Grad zu reduzieren, kann den folgenden Schritt umfassen:

– Bestimmen der Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators, und/oder die folgenden Schritte:
– Bestimmen der Absolutbeträge für den NO_x-Wert im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators;
– Bestimmen der Absolutbeträge für den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators; und
– Bestimmen einer NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator auf der Basis des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators und des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators.

Dadurch werden vorteilhafterweise zwei unterschiedliche Arten der Bestimmung der Leistung des SCR-Katalysators bereitgestellt. Dadurch wird ein vielseitiges Verfahren zum teilweisen Erfassen bereitgestellt, ob ein SCR-System, in dem sowohl nur der NO_x-Wert [im] Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators als auch die NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator verwendbar ist.
Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

– Darstellen der Reduzierung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators durch den SCR-Katalysator während der stufenweise geänderten Dosierung als die Absolutbeträge des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung oder die NO_x-Umwandlungsrate in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung. Gemäß einer Ausführungsform wird dabei eine relativ kostengünstige Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt, da eine äußerst begrenzte Anzahl von Sensoren (ein NO_x-Sensor stromabwärts des SCR-Katalysators) notwendig ist. Gemäß einer Ausführungsform wird dabei eine gut definierte Basis für Berechnungen gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt, da eine NO_x-Umwandlungsrate eine vorherrschende Leistung des SCR-Katalysators sehr gut widerspiegelt.

Der NO_x-Wert stromabwärts des SCR-Katalysators in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung kann ein Minimum beinhalten. Dadurch kann ein Verfahren mit einem relativ begrenzten Bedarf an Berechnungskapazität erzielt werden.
Die NO_x-Umwandlungsrate in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung kann ein Maximum beinhalten. Dadurch kann ein Verfahren mit einem relativ begrenzten Bedarf an Berechnungskapazität erzielt werden.
Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

– Darstellen des Ergebnisses der Bestimmung der Reduzierung des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) zu einem vorgegebenen Grad in Form eines Fehlercodes. Der Fehlercode kann an einen Bediener des Fahrzeugs mithilfe von geeigneten Mitteln dargestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Fehlercode in einem Speicher einer Steuereinheit im Fahrzeug gespeichert werden, wobei dieser Fehlercode in einer späteren Phase Wartungspersonal zum Beispiel in einer Reparaturwerkstatt mithilfe von geeigneten Mitteln dargestellt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform kann der Fehlercode automatisch über ein geeignetes Netzwerk an ein sogenanntes Fuhrparkleitsystem oder an einen Frachtführer gesendet werden.

Das Verfahren kann den folgenden Schritt umfassen:

– Durchführen einer Kontrolle der Funktion des SCR-Systems über und hinter dem SCR-Katalysator. Dadurch kann die effiziente Beseitigung von Fehlerquellen im SCR-System oder im Fahrzeug erzielt werden, was vorteilhafterweise in einem zuverlässigen Verfahren zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems resultieren kann. Zum Beispiel kann dadurch eine Abgas- oder Reduktionsmittelleckage erfasst werden. Dadurch kann eine Kontrolle verschiedener relevanter Sensoren im Fahrzeug durchgeführt werden. Diese Sensoren können zum Beispiel NO_x-Sensoren, Abgasmassesensoren oder Temperatursensoren sein. Dies kann vorteilhafterweise in einem zuverlässigen Verfahren zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems resultieren.

Das Verfahren ist in bestehenden Fahrzeugen einfach implementierbar. Eine Software zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems gemäß der Erfindung ist in einer Steuereinheit im Fahrzeug während seiner Herstellung installierbar. Ein Käufer des Fahrzeugs kann dann die Möglichkeit haben, die Funktion des Verfahrens als eine Option zu wählen. Eine Software, die einen Programmcode zur Durchführung des innovativen Verfahrens zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems enthält, ist alternativ in einer Steuereinheit im Fahrzeug in einer Kundendienstwerkstatt während eines Upgrades installierbar. In diesem Fall kann die Software in einen Speicher in der Steuereinheit geladen werden.
Eine Software, die einen Programmcode zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems enthält, kann leicht aktualisiert oder ersetzt werden. Zudem können unterschiedliche Teile der Software, die einen Programmcode zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems enthalten, unabhängig voneinander ersetzt werden. Diese modulare Konfiguration ist von der Wartungsperspektive her vorteilhaft.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems bereitgestellt, das eine Dosiereinheit zum Dosieren eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal eines Motors stromaufwärts eines SCR-Katalysators zur Reduzierung des NO_x-Wertes in einem Abgasstrom vom Motor umfasst. Die Vorrichtung umfasst:

– Mittel, die dazu geeignet sind, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu bestimmen;
– Mittel, die dazu geeignet sind, die Dosierung des Reduktors unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator stufenweise zu ändern;
– Mittel, die dazu geeignet sind, zu bestimmen, ob der SCR-Katalysator dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren; und
– Mittel, die dazu geeignet sind, zu entscheiden, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, ob der SCR-Katalysator hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.

Die Vorrichtung kann Folgendes umfassen:

– Mittel, die dazu geeignet sind, die vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form einer vorgegebenen niedrigsten Temperatur für den SCR-Katalysator und eines vorgegebenen Abgasmassenstroms zu erreichen. Der Abgasmassenstrom kann ein im Wesentlichen konstanter Abgasmassenstrom sein. Der Abgasmassenstrom kann ein Abgasmassenstrom sein, der von einem Wert definiert wird, der in einen vorgegebenen Bereich fällt. Der Abgasmassenstrom kann ein gut definierter Abgasmassenstrom sein. Der Abgasmassenstrom kann eine Größe aufweisen, die von einem vorgegebenen Wert definiert wird.

Die Vorrichtung kann Folgendes umfassen:

– Mittel, die dazu geeignet sind, die vorgegebenen Betriebsbedingungen durch Steuern des Betriebs des Motors zu erreichen.

Die Vorrichtung kann Folgendes umfassen:

– Mittel, die dazu geeignet sind, die Dosierung durch das kontinuierliche Erhöhen oder Verringern der Dosierung zu ändern.

Die Vorrichtung kann Folgendes umfassen:

– Mittel, die dazu geeignet sind, die Dosierung durch das inkrementelle Erhöhen oder Verringern der Dosierung stufenweise zu ändern.

Die Vorrichtung kann Folgendes umfassen:

– Mittel, die dazu geeignet sind, beim Reduzieren des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators auf einen Dauerzustand zu warten.

Die Mittel in der Vorrichtung, die dazu geeignet sind, zu bestimmen, ob der SCR-Katalysator dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu einem vorgegebenen Grad zu reduzieren, können Folgendes umfassen:

– Mittel, die dazu geeignet sind, die Absolutbeträge für den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu bestimmen; und/oder:
– Mittel, die dazu geeignet sind, die Absolutbeträge für den NO_x-Wert im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators zu bestimmen;
– Mittel, die dazu geeignet sind, die Absolutbeträge für den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu bestimmen; und
– Mittel, die dazu geeignet sind, eine NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator auf der Basis des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators und des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu bestimmen.

Die Vorrichtung kann Folgendes umfassen:

– Mittel, die dazu geeignet sind, die Reduzierung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators durch den SCR-Katalysator während der stufenweise geänderten Dosierung als die Absolutbeträge des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung oder der NO_x-Umwandlungsrate in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung darzustellen.

In der Vorrichtung kann der NO_x-Wert stromabwärts des SCR-Katalysators in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung ein Minimum beinhalten.
In der Vorrichtung kann die NO_x-Umwandlungsrate in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung ein Maximum beinhalten.
Die Vorrichtung kann Folgendes umfassen:

– Mittel, die dazu geeignet sind, das Ergebnis der Bestimmung bezüglich der Reduzierung des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) zu einem vorgegebenen Grad in Form eines Fehlercodes darzustellen.

Die Vorrichtung kann Folgendes umfassen:

– Mittel, die dazu geeignet sind, eine Kontrolle der Funktion des SCR-Systems über und hinter dem SCR-Katalysator durchzuführen.

Die voranstehenden Aufgaben werden zudem mithilfe eines Kraftfahrzeugs gelöst, welches die Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems enthält. Das Kraftfahrzeug kann ein Lastkraftwagen, ein Bus oder ein Auto sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems bereitgestellt, wobei das Computerprogramm einen Programmcode enthält, der eine elektronische Steuereinheit oder einen mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen anderen Computer dazu veranlasst, die Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems bereitgestellt, wobei das Computerprogramm einen auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode enthält, der eine elektronische Steuereinheit oder einen mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen anderen Computer dazu veranlasst, die Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das einen auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode zum Durchführen der Verfahrensschritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 enthält, wenn der Programmcode in einer elektronischen Steuereinheit oder einem mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen anderen Computer ausgeführt wird.
Zusätzliche Aufgaben, Vorteile und neue Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sind für einen Fachmann durch die folgenden Details und durch die Anwendung der Erfindung ersichtlich. Während die Erfindung nachstehend beschrieben wird sollte es klar sein, dass die Erfindung nicht auf die spezifisch beschriebenen Einzelheiten begrenzt ist. Ein Fachmann, dem die hier genannten Informationen zur Verfügung stehen, wird zusätzliche Anwendungen, Abänderungen und Eingliederungen in andere Bereiche, die im Schutzbereich der Erfindung liegen, erkennen.
Übersichtsbeschreibung der Zeichnungen
Für ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung und zusätzlicher Aufgaben und Vorteile von dieser wird nun Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung genommen, die gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist, in denen sich dieselben Referenzbezeichnungen auf dieselben Teile in den verschiedenen Figuren beziehen, wobei:
1 schematisch ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2 schematisch eine Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems nach einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
3a schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens nach einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
3b schematisch auf detailliertere Weise ein Flussdiagramm eines Verfahrens nach einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
4a schematisch ein Diagramm nach einem Aspekt der Erfindung darstellt;
4b schematisch ein Diagramm nach einem Aspekt der Erfindung darstellt; und
5 schematisch einen Computer nach einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
Anhand von 1 wird eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 100 gezeigt. Das beispielhafte Fahrzeug 100 besteht aus einer Zugmaschine 110 und einem Auflieger 112. Das Fahrzeug kann ein Schwerlastwagen sein, wie beispielsweise ein Lastkraftwagen oder ein Bus. Alternativ kann das Fahrzeug ein Auto sein.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung zur Anwendung in einem beliebigen geeigneten SCR-System geeignet und demnach nicht auf SCR-Systeme in Kraftfahrzeugen begrenzt ist. Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind das innovative Verfahren und das innovative SCR-System gut für andere Plattformen als Kraftfahrzeuge geeignet, die ein SCR-System enthalten, wie beispielsweise ein Wasserfahrzeug. Das Wasserfahrzeug kann von einem beliebigen geeigneten Typ sein, wie beispielsweise ein Motorboot, ein Seefahrzeug, ein Fährschiff oder ein Schiff.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind das innovative Verfahren und das innovative SCR-System beispielsweise auch gut für Systeme geeignet, die einen Gesteinsbrecher oder dergleichen enthalten.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind das innovative Verfahren und das innovative SCR-System beispielsweise außerdem gut für Systeme geeignet, die Industrieroboter und/oder motorisierte Industrieroboter enthalten.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind das innovative Verfahren und das innovative SCR-System auch gut für unterschiedliche Arten von Kraftwerken geeignet, wie beispielsweise elektrische Kraftwerke, die einen Dieselgenerator enthalten.
Das innovative Verfahren und das innovative SCR-System sind gut für ein beliebiges geeignetes Motorsystem geeignet, das einen Motor und ein SCR-System enthält, wie beispielsweise eine Lokomotive oder andere Plattform.
Das innovative Verfahren und das innovative SCR-System sind gut für beliebige geeignete Systeme geeignet, die einen NO_x-Erzeuger und ein SCR-System enthalten.
Der Begriff „Verbindung” betrifft hierin eine Kommunikationsverbindung, die eine physikalische Leitung oder eine nicht-physikalische Leitung sein kann, wie beispielsweise eine drahtlose Verbindung, beispielsweise eine Funk- oder Richtfunk-Verbindung.
Der Begriff „Leitung” betrifft hierin einen Durchlass zum Enthalten und Transportieren eines Fluids, wie beispielsweise eines Reduktors in flüssiger Form. Die Leitung kann ein Schlauch einer beliebigen Dimension sein. Die Leitung kann aus einem beliebigen geeigneten Material, wie beispielsweise Kunststoff, Gummi oder Metall bestehen.
Die Begriffe „Reduktor” und „Reduktionsmittel” betreffen hierin einen Wirkstoff, der zum Reagieren mit bestimmten Abgasen in einem SCR-System verwendet wird. Diese Emissionen können zum Beispiel NO_x-Gase sein. Die Begriffe „Reduktor” und „Reduktionsmittel” werden hierin synonym verwendet. Gemäß einer Ausführungsform ist der Reduktor sogenanntes AdBlue. Natürlich sind andere Arten von Reduktoren verwendbar. AdBlue wird hierin als ein Beispiel eines Reduktors genannt, jedoch wird einem Fachmann klar sein, dass das innovative Verfahren und die innovative Vorrichtung für andere Arten von Reduktoren umsetzbar sind.
Anhand von 2 wird eine Vorrichtung 299 im Fahrzeug 100 gezeigt. Die Vorrichtung 299 kann in einer Zugmaschine 110 platziert sein. Die Vorrichtung 299 kann ein Teil eines SCR-Systems sein oder ein SCR-System enthalten. Die Vorrichtung 299 gemäß diesem Beispiel umfasst einen Behälter 205, der so angeordnet ist, dass er einen Reduktor fasst. Der Behälter 205 ist so angeordnet, dass er eine geeignete Menge Reduktor enthält und ist ferner so angeordnet, dass er dazu fähig ist, nach Bedarf gefüllt zu sein.
Eine erste Leitung 271 ist dazu angeordnet, den Reduktor vom Behälter 205 zu einer Pumpe 230 zu leiten. Die Pumpe 230 kann eine beliebige geeignete Pumpe sein. Die Pumpe 230 kann eine Membranpumpe sein, die mindestens einen Filter umfasst. Die Pumpe 230 kann so angeordnet sein, dass sie mithilfe eines Elektromotors (nicht gezeigt) angetrieben wird. Die Pumpe 230 kann so angeordnet sein, dass sie den Reduktor vom Behälter 205 über die erste Leitung 271 pumpt und den Reduktor über eine zweite Leitung 272 zu einer Dosiereinheit 250 liefert. Die Dosiereinheit 250 kann eine elektrisch gesteuerte Dosiervorrichtung umfassen, mithilfe der ein Reduktorstrom, der dem Abgassystem hinzugefügt wurde, steuerbar ist. Die Pumpe 230 ist so angeordnet, dass der Reduktor in der zweiten Leitung 272 druckbeaufschlagt wird. Die Dosiereinheit 250 ist mit einer Drosseleinheit angeordnet, die auch als Drosselventil bezeichnet werden kann, gegen das der Druck des Reduktors in der Vorrichtung 299 aufbaubar ist.
Die Dosiereinheit 250 ist so angeordnet, dass sie den Reduktor an einen Abgaskanal 290 im Fahrzeug 100 liefert. Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Genaueren die Dosiereinheit 250 so angeordnet, dass sie auf gesteuerte Art und Weise eine geeignete Reduktormenge an einen Abgaskanal 290 im Fahrzeug 100 liefert. Gemäß dieser Ausführungsform ist ein SCR-Katalysator 270 stromabwärts einer Stelle im Abgassystem, an der die Zugabe des Reduktors geschieht, angeordnet. Die an das Abgassystem gelieferte Reduktormenge ist dafür vorgesehen, im SCR-Katalysator dazu verwendet zu werden, die Menge unerwünschter Emissionen zu reduzieren.
Die Dosiereinheit 250 ist im Abgaskanal 290 platzierbar, der so angeordnet ist, dass er Abgase von einem Verbrennungsmotor (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 100 zum SCR-Katalysator und weiter zur Umgebung des Fahrzeugs abführt. Eine dritte Leitung 273 ist vorbestehend zwischen der Dosiereinheit 250 und dem Behälter 205 angeordnet. Die dritte Leitung 273 ist so angeordnet, dass sie eine bestimmte, zum Dosierventil 250 zugeführte Reduktormenge zurück zum Behälter 205 abführt.
Die erste Steuereinheit 200 ist zur Kommunikation mit der Pumpe 230 über eine Verbindung L230 angeordnet. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie den Betrieb der Pumpe 230 steuert. Gemäß einem Beispiel ist die erste Steuereinheit 200 so angeordnet, dass sie die Pumpe 230 mithilfe eines Elektromotors (nicht gezeigt) steuert. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie einen Arbeitsdruck in der zweiten Leitung 272 beeinflusst. Dies kann auf unterschiedliche geeignete Arten geschehen. Gemäß einem Beispiel ist die erste Steuereinheit 200 so angeordnet, dass sie eine vorherrschende Drehzahl der Pumpe 230 ändert. Der Druck kann dabei auf eine gewünschte Art geändert werden. Der Arbeitsdruck kann durch Erhöhen der Drehzahl der Pumpe 230 erhöht werden. Der Arbeitsdruck kann durch Verringern der Drehzahl der Pumpe 230 verringert werden.
Die erste Steuereinheit 200 ist zur Kommunikation mit einem ersten Temperatursensor 240 über eine Verbindung L240 angeordnet. Der Temperatursensor 240 ist so angeordnet, dass er eine vorherrschende Temperatur T1 eines Abgasstroms vom Fahrzeugmotor erfasst. Gemäß einem Beispiel ist der erste Temperatursensor 240 im Abgaskanal 290 direkt stromabwärts des Fahrzeugmotors und stromaufwärts einer Dosiereinheit 250 angeordnet. Der Temperatursensor 240 kann vorbestehend an einer geeigneten Stelle im Abgaskanal 290 angeordnet sein. Der erste Temperatursensor 240 ist so angeordnet, dass er kontinuierlich eine vorherrschende Temperatur T1 des Abgasstroms erfasst und Signale, die Informationen über die vorherrschende Temperatur T1 enthalten, über die Verbindung L240 an die erste Steuereinheit 200 sendet.
Die erste Steuereinheit 200 ist zur Kommunikation mit einem zweiten Temperatursensor 260 über eine Verbindung L260 angeordnet. Der zweite Temperatursensor 260 kann so angeordnet sein, dass er eine vorherrschende Temperatur T2 einer Oberfläche im Abgassystem erfasst, an der der Reduktor verdampft wird. Der zweite Temperatursensor 260 kann so angeordnet sein, dass er eine vorherrschende Temperatur T2 im Abgaskanal 290 an einer geeigneten Stelle erfasst. Der zweite Temperatursensor 260 kann so angeordnet sein, dass er eine vorherrschende Temperatur T2 einer geeigneten Oberfläche oder Komponente des Abgaskanals 290 erfasst. Gemäß einem Beispiel ist der zweite Temperatursensor 260 im Abgaskanal 290 stromaufwärts der Dosiereinheit 250 angeordnet. Gemäß einem Beispiel ist der zweite Temperatursensor 260 im Abgaskanal 290 stromaufwärts der Dosiereinheit 250 angeordnet. Gemäß einem anderen Beispiel ist der zweite Temperatursensor 260 in einer Verdampfungseinheit (nicht gezeigt) oder der SCR-Katalysator 270 stromabwärts der Dosiereinheit 250 angeordnet. Der zweite Temperatursensor 260 ist so angeordnet, dass er kontinuierlich eine vorherrschende Temperatur T2 einer Oberfläche oder einer Komponente des Abgaskanals 290 erfasst und Signale, die Informationen über die vorherrschende Temperatur T2 enthalten, über die Verbindung L260 an die erste Steuereinheit 200 sendet.
Gemäß einer Ausführungsform sind die erste Steuereinheit 200 und/oder die zweite Steuereinheit 210 so angeordnet, dass sie die erste Temperatur T1 berechnen. Dies kann mithilfe eines gespeicherten Berechnungsmodells geschehen. Die erste Steuereinheit 200 und/oder die zweite Steuereinheit 210 können so angeordnet sein, dass sie die erste Temperatur T1 beispielsweise auf der Basis eines vorherrschenden Abgasmassenstroms, einer vorherrschenden Motordrehzahl und einer vorherrschenden Motorlast berechnen.
Gemäß einer Ausführungsform sind die erste Steuereinheit 200 und/oder die zweite Steuereinheit 210 so angeordnet, dass sie die zweite Temperatur T2 berechnen. Dies kann mithilfe eines gespeicherten Berechnungsmodells geschehen. Die erste Steuereinheit 200 und/oder die zweite Steuereinheit 210 können so angeordnet sein, dass sie die zweite Temperatur T2 beispielsweise auf der Basis eines vorherrschenden Abgasmassenstroms, einer vorherrschenden Motordrehzahl und einer vorherrschenden Motorlast berechnen.
Es ist ein erster NO_x-Sensor 255 zur Kommunikation mit der ersten Steuereinheit 200 über eine Verbindung L255 angeordnet. Der erste NO_x-Sensor 255 ist so angeordnet, dass er kontinuierlich einen vorherrschenden NO_x-Wert für den Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators 270 bestimmt. Gemäß einem Beispiel ist der erste NO_x-Sensor 255 im Abgaskanal 290 stromaufwärts der Dosiereinheit 250 angeordnet. Der erste NO_x-Sensor 255 ist so angeordnet, dass er kontinuierlich Signale, die Informationen über einen vorherrschenden NO_x-Wert stromaufwärts des SCR-Katalysators 270 enthalten, an die erste Steuereinheit 200 sendet.
Es ist ein zweiter NO_x-Sensor 265 zur Kommunikation mit der ersten Steuereinheit 200 über eine Verbindung L265 angeordnet. Der zweite NO_x-Sensor 265 ist so angeordnet, dass er kontinuierlich einen vorherrschenden NO_x-Wert für den Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators 270 bestimmt. Der zweite NO_x-Sensor 265 ist so angeordnet, dass er kontinuierlich Signale, die Informationen über einen vorherrschenden NO_x-Wert stromabwärts des SCR-Katalysators 270 enthalten, an die erste Steuereinheit 200 sendet.
Gemäß einer Ausführungsform sind die erste Steuereinheit 200 und/oder die zweite Steuereinheit 210 so angeordnet, dass sie den ersten NO_x-Wert stromaufwärts des SCR-Katalysators 270 berechnen. Dies kann mithilfe eines gespeicherten Berechnungsmodells geschehen. Die erste Steuereinheit 200 und/oder die zweite Steuereinheit 210 können so angeordnet sein, dass sie den ersten NO_x-Wert beispielsweise auf der Basis eines vorherrschenden Abgasmassenstroms, einer vorherrschenden Motordrehzahl und einer vorherrschenden Motorlast berechnen.
Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie eine vorherrschende NO-Umwandlungsrate auf der Basis des berechneten oder gemessenen NO_x-Wertes stromaufwärts des SCR-Katalysators und des gemessenen NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators 270 bestimmt.
Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators 270 bestimmt. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie den NO_x-Wert im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators 270 bestimmt. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie Betriebsbedingungen erreicht, die für den Zweck für den SCR-Katalysator geeignet sind. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator 270 stufenweise die Dosierung des Reduktionsmittels ändert. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie bestimmt, ob der SCR-Katalysator 270 dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, entscheidet ob der SCR-Katalysator hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.
Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie über eine Verbindung L280 mit Darstellungsmitteln 280 kommuniziert. Die Darstellungsmittel 280 können vorbestehend in einer Kabine des Fahrzeugs 100 angeordnet sein. Die Darstellungsmittel 280 können im Fahrzeug 100 fest montiert sein. Die Darstellungsmittel 280 können in einer mobilen elektronischen Einheit vorliegen. Die Darstellungsmittel 280 können zum Beispiel einen Anzeigebildschirm umfassen. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie einen Fehlercode oder eine andere relevante Information bezüglich des innovativen Verfahrens zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems darstellt. Die erste Steuereinheit 200 kann so angeordnet sein, dass sie, mithilfe der Darstellungsmittel 280, ein Ergebnis darstellt, ob der SCR-Katalysator 270 hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.
Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie über eine Verbindung L285 mit einer Kommunikationseinheit 285 kommuniziert. Die Kommunikationseinheit 285 kann beispielsweise in einer Kundendienstwerkstatt, einer Reparaturwerkstatt, bei einem Frachtführer oder einem sogenannten Fuhrparkleitsystem vorhanden sein.
Die Kommunikationseinheit 285 kann vorbestehend in einer Kabine des Fahrzeugs 100 angeordnet sein. Die Kommunikationseinheit 285 kann im Fahrzeug 100 fest montiert sein. Die Kommunikationseinheit 285 kann in einer mobilen elektronischen Einheit vorliegen. Die Kommunikationseinheit 285 kann zum Beispiel einen Anzeigebildschirm umfassen. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie, automatisch oder nach Anforderung, einen Fehlercode oder eine andere relevante Information bezüglich des innovativen Verfahrens zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems darstellt. Die erste Steuereinheit 200 kann so angeordnet sein, dass sie, mithilfe des Kommunikationsendgeräts 285, ein Ergebnis darstellt, ob der SCR-Katalysator 270 hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.
Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie über eine Verbindung L250 mit der Dosiereinheit 250 kommuniziert. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie den Betrieb der Dosiereinheit 250 steuert, um zum Beispiel das Liefern von Reduktor an das Abgassystem des Fahrzeugs 100 anzupassen.
Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie einen Abgasmassenstrom MF für die Abgase vom Fahrzeugmotor berechnet. Die erste Steuereinheit 200 ist so angeordnet, dass sie kontinuierlich einen Abgasmassenstrom MF für die Abgase vom Fahrzeugmotor bestimmt. Dies kann auf beliebige geeignete Arten geschehen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Untersystem einen Massenstromsensor (nicht gezeigt), der so angeordnet ist, dass er kontinuierlich einen vorherrschenden Abgasmassenstrom vom Motor des Fahrzeugs 100 im Abgaskanal 290 stromaufwärts des SCR-Katalysators 270 misst. Der Massenstromsensor ist so angeordnet, dass er kontinuierlich Signale, die Informationen über einen vorherrschenden Abgasmassenstrom enthalten, an die erste Steuereinheit über eine Verbindung sendet, die zu diesem Zweck angeordnet ist.
Eine zweite Steuereinheit 210 ist so angeordnet, dass sie über eine Verbindung L210 mit der ersten Steuereinheit 200 kommuniziert. Die zweite Steuereinheit 210 ist mit der ersten Steuereinheit 200 abnehmbar verbindbar. Die zweite Steuereinheit 210 kann eine Steuereinheit sein, die außerhalb des Fahrzeugs 100 liegt. Die zweite Steuereinheit 210 kann so angeordnet sein, dass sie die innovativen Verfahrensschritte gemäß der Erfindung durchführt. Die zweite Steuereinheit 210 ist dazu verwendbar, Software zur ersten Steuereinheit 200 hinüber zu laden, insbesondere Software zur Durchführung des innovativen Verfahrens. Die zweite Steuereinheit 210 kann alternativ so angeordnet sein, dass sie über ein internes Netzwerk im Fahrzeug mit der ersten Steuereinheit 200 kommuniziert. Die zweite Steuereinheit 210 kann so angeordnet sein, dass sie im Wesentlichen dieselben Funktionen wie die erste Steuereinheit 200 ausführt, wie beispielsweise ein stufenweises Ändern der Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Bedingungen für den SCR-Katalysator 270;

– Bestimmen, ob der SCR-Katalysator 270 dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators 270 zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren; und
– Entscheiden, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, ob der SCR-Katalysator 270 hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.

3a stellt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems dar, das eine Dosiereinheit zum Dosieren eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal eines Motors stromaufwärts eines SCR-Katalysators zur Reduzierung des NO_x-Wertes in einem Abgasstrom vom Motor umfasst. Das Verfahren umfasst einen ersten Verfahrensschritt s301. Der Schritt s301 umfasst die folgenden Schritte:

– Bestimmen des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators;
– stufenweises Ändern der Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Bedingungen für den SCR-Katalysator;
– Bestimmen, ob der SCR-Katalysator dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren; und
– Entscheiden, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, ob der SCR-Katalysator hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht. Das Verfahren ist nach dem Schritt s301 abgeschlossen.

3b stellt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems dar, das eine Dosiereinheit 250 zum Dosieren eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal 290 eines Motors stromaufwärts eines SCR-Katalysators 270 zur Reduzierung des NO_x-Wertes in einem Abgasstrom vom Motor umfasst.
Das Verfahren umfasst einen ersten Verfahrensschritt s310. Der Verfahrensschritt s310 kann den Schritt des Aktivierens des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen. Die Aktivierung kann von einem Bediener des Fahrzeugs 100 durchgeführt werden. Die Aktivierung kann vom Personal einer Reparaturwerkstatt oder dem Wartungspersonal in einer Reparaturwerkstatt oder Kundendienstwerkstatt durchgeführt werden. Die Aktivierung kann mithilfe der Darstellungsmittel 280 und/oder der Kommunikationseinheit 285 geschehen.
Der Verfahrensschritt s310 kann den Schritt des Erreichens eines Betriebszustands umfassen, der für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet ist. Der Verfahrensschritt s310 kann den Schritt des Erreichens von vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form einer vorgegebenen niedrigsten Temperatur des SCR-Katalysators 270 und eines vorgegebenen Abgasmassenstroms umfassen. Der Abgasmassenstrom kann mithilfe von Mitteln bestimmt werden, die dafür konzipiert sind, wie beispielsweise einem Massenstromsensor oder geeigneten Berechnungsmitteln, wie beispielsweise der ersten Steuereinheit 200. Der Verfahrensschritt s310 kann den Schritt des Erreichens von vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form einer vorgegebenen niedrigsten Temperatur bezüglich der ersten Temperatur T1 und/oder der zweiten Temperatur T2 umfassen. Der Verfahrensschritt s310 kann den Schritt des Erreichens der vorgegebenen Betriebsbedingungen durch Steuern des Betriebs des Motors umfassen.
Der Verfahrensschritt s310 umfasst den Schritt des Bestimmens des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators. Dies kann durch Messen mithilfe des NO_x-Sensors 265 geschehen.
Nach dem Verfahrensschritt s310 wird ein nachfolgender Verfahrensschritt s320 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s320 umfasst den Schritt des stufenweisen Änderns der Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator. Der Schritt s320 kann das stufenweise Ändern der Dosierung durch kontinuierliches Erhöhen oder kontinuierliches Verringern der Dosierung umfassen. Der Schritt s320 kann das stufenweise Ändern der Dosierung durch inkrementelles Erhöhen oder inkrementelles Verringern der Dosierung umfassen.
Die erste Steuereinheit 200 und/oder die zweite Steuereinheit 210 können demnach kontinuierlich oder intermittierend die Leistung des SCR-Katalysators 270 durch Bestimmen eines NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators und einer NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator 270 bestimmen.
Es wird darauf hingewiesen, dass der NO_x-Wert stromabwärts des SCR-Katalysators und/oder eine NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator 270 sowohl zum stufenweisen Erhöhen der Dosierung des Reduktionsmittels als auch zum stufenweisen Verringern der Dosierung bestimmbar ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Dosierung kontinuierlich zur erhöhten Dosierung und verringerten Dosierung während der Bestimmung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators und/oder einer NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator 270 steuerbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Dosierung zur erhöhten Dosierung von einer relativ niedrigen Dosierung während der Bestimmung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators und/oder einer NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator 270 steuerbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Dosierung kontinuierlich zur verringerten Dosierung von einer relativ hohen Dosierung während der Bestimmung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators und/oder einer NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator 270 steuerbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Dosierung zuerst kontinuierlich zur verringerten Dosierung von einer relativ hohen Dosierung und anschließend kontinuierlich zur erhöhten Dosierung von einer relativ niedrigen Dosierung während der Bestimmung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators und/oder einer NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator 270 steuerbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Dosierung zuerst kontinuierlich zur erhöhten Dosierung von einer relativ niedrigen Dosierung und anschließend kontinuierlich zur verringerten Dosierung von einer relativ hohen Dosierung während der Bestimmung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators und/oder einer NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator 270 steuerbar.
Gemäß einem Beispiel kann die Dosierung zur erhöhten Dosierung und verringerten Dosierung innerhalb eines geeigneten Dosierungsbereiches schwanken. Dabei kann ein interessanterer Unterbereich in Bezug auf die Dosierung von Reduktionsmittel beobachtet werden. Dieser Unterbereich kann vorteilhafterweise ein geeigneter Unterbereich sein, der eine maximale NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator 270 beinhaltet.
Nach dem Verfahrensschritt s320 wird ein nachfolgender Verfahrensschritt s330 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s330 umfasst den Schritt des Bestimmens, ob der SCR-Katalysator dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren.
Der Schritt s330 kann den Schritt des Bestimmens der Reduktionsmitteldosierung umfassen, bei der die Spitzenleistung des SCR-Katalysators 270 unter den gegebenen Betriebsbedingungen dargestellt wird. Gemäß einer Ausführungsform wird eine maximale NO_x-Umwandlungsrate bestimmt, die eine Spitzenleistung des SCR-Katalysators 270 unter den gegebenen Betriebsbedingungen reflektiert. Gemäß einer Ausführungsform wird ein minimaler NO_x-Wert stromabwärts des SCR-Katalysators 270 bestimmt, der eine Spitzenleistung des SCR-Katalysators 270 unter den gegebenen Betriebsbedingungen reflektiert.
Nach dem Verfahrensschritt s330 wird ein nachfolgender Verfahrensschritt s340 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s340 umfasst den Schritt des Entscheidens, auf der Basis der Bestimmung, ob der SCR-Katalysator hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.
Dies kann durch Vergleichen der bestimmten maximalen NO_x-Umwandlungsrate mit einem vorgegebenen Wert TH1 durchgeführt werden. Wenn die bestimmte maximale NO_x-Umwandlungsrate über dem Wert TH1 liegt, wird der SCR-Katalysator 270 als nicht defekt eingestuft. Wenn die bestimmte maximale NO_x-Umwandlungsrate unter dem Wert TH1 liegt, wird der SCR-Katalysator 270 als defekt eingestuft.
Dies kann alternativ oder zusätzlich durch Vergleichen des bestimmten minimalen NO_x-Wertes mit einem vorgegebenen Wert TH2 durchgeführt werden. Wenn der bestimmte Mindestwert-NO_x-Wert über dem Wert TH2 liegt, wird der SCR-Katalysator 270 als nicht defekt eingestuft. Wenn der bestimmte minimale NO_x-Wert über dem Wert TH2 liegt, wird der SCR-Katalysator 270 als defekt eingestuft.
Der Verfahrensschritt s340 kann den Schritt des Darstellens des Ergebnisses der Bestimmung in Form eines Fehlercodes umfassen. Der Verfahrensschritt s340 kann die Darstellung des Ergebnisses für einen Bediener des Fahrzeugs 100 mithilfe beispielsweise der Darstellungsmittel 280 beinhalten. Der Verfahrensschritt s340 kann die Darstellung des Ergebnisses für Wartungspersonal in einer Reparaturwerkstatt oder Kundendienstwerkstatt beispielsweise mithilfe der Kommunikationseinheit 280 beinhalten.
Das Verfahren ist nach dem Verfahrensschritt s340 abgeschlossen.
Anhand von 4a wird ein Diagramm gezeigt, in dem die NO_x-Umwandlungsrate R für den SCR-Katalysator 270 in Abhängigkeit von der Menge D des von der Dosiereinheit 250 dosierten Reduktionsmittels angegeben wird. Die dosierte Reduktionsmittelmenge kann eine vorherrschend dosierte Reduktionsmittelmenge sein. Die dosierte Reduktionsmittelmenge kann ein Durchschnittswert für die dosierte Reduktionsmittelmenge sein, wie auf eine geeignete Art bestimmt wird. Die NO_x-Umwandlungsrate R wird prozentual [%] angegeben. Die Reduktionsmitteldosierung D wird in [g/Minute] angegeben.
Die NO_x-Umwandlungsrate R kann mit der folgenden Gleichung 1 bestimmt werden: NO_x-Umwandlungsrate = 1 – (NO_x-Wert stromabwärts : NO_x-Wert stromaufwärts) (1)
Hier ist ersichtlich, dass der SCR-Katalysator 270 bei einer Dosierung D1 eine höchste Umwandlungsrate R1 aufweist. Der Wert R1 gibt demnach einen Maximalwert für die NO_x-Umwandlungsrate in der Kurve R(D) an.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann bestimmt werden, dass der SCR-Katalysator 270 hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes nicht defekt ist, wenn der Wert R1 über einem vorgegebenen Schwellenwert TH1 liegt. Der vorgegebene Schwellenwert TH1 kann ein angemessener Wert sein. Der vorgegebene Schwellenwert TH1 kann zum Beispiel 90%, 95% oder 98% sein. Der vorgegebene Wert TH1 kann in einem Bereich von 95–99% liegen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann bestimmt werden, dass der SCR-Katalysator 270 hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist, wenn der Wert R1 unter dem vorgegebenen Schwellenwert TH1 liegt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator geschieht. Gemäß einem Beispiel wird die Kurve nur erzeugt, wenn eine Temperatur T2 im Katalysator 270 über einer vorgegebenen Temperatur Tth liegt und ein relativ hoher und/oder stationärer Abgasmassenstrom überwiegt. Gemäß einem Beispiel wird die Kurve nur erzeugt, wenn eine Temperatur T1 der Abgase über einer vorgegebenen Temperatur Tth liegt und ein relativ hoher und/oder stationärer Abgasmassenstrom überwiegt. Die Betriebsbedingungen können durch Steuern des Fahrzeugmotors mithilfe der ersten Steuereinheit 200 und/oder der zweiten Steuereinheit 210 erreicht werden.
Anhand von 4b wird ein Diagramm gezeigt, in dem der NO_x-Wert C stromabwärts des SCR-Katalysators 270 in Abhängigkeit von der von der Dosiereinheit 250 dosierten Reduktionsmittelmenge D angegeben wird. Der NO_x-Wert C wird in ppm (Teile pro Million) angegeben. Die Reduktionsmitteldosierung D wird in [g/Minute] angegeben.
Hier ist ersichtlich, dass der SCR-Katalysator 270 bei einer Dosierung D2 stromabwärts des SCR-Katalysators 270 einen niedrigsten NO_x-Wert C2 aufweist. Der Wert C2 gibt demnach einen Mindestwert für den NO_x-Wert stromabwärts des SCR-Katalysators für eine Funktion C(D) an.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann bestimmt werden, dass der SCR-Katalysator 270 hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes nicht defekt ist, wenn der Wert C2 über einem vorgegebenen Schwellenwert TH2 liegt. Der vorgegebene Schwellenwert TH2 kann ein geeigneter Wert sein. Der vorgegebene Schwellenwert TH2 kann zum Beispiel 40, 50 oder 60 ppm sein. Der vorgegebene Schwellenwert TH2 kann im Bereich von 70–100 ppm liegen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann bestimmt werden, dass der SCR-Katalysator 270 hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist, wenn der Wert C2 über dem vorgegebenen Schwellenwert TH2 liegt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator 270 geschieht. Gemäß einem Beispiel wird die Kurve C(D) nur erzeugt, wenn eine Temperatur T2 im Katalysator 270 über einer vorgegebenen Temperatur Tth liegt und ein relativ hoher und/oder stationärer Abgasmassenstrom überwiegt. Gemäß einem Beispiel wird die Kurve C(D) nur erzeugt, wenn eine Temperatur T1 der Abgase über einer vorgegebenen Temperatur Tth liegt und ein relativ hoher und/oder stationärer Abgasmassenstrom überwiegt. Die Betriebsbedingungen können durch Steuern des Fahrzeugmotors mithilfe der ersten Steuereinheit 200 und/oder der zweiten Steuereinheit 210 erreicht werden.
Ein Diagramm eine Ausführungsform einer Vorrichtung 500 wird anhand von 5 gezeigt. In einer Ausführungsform können die Steuereinheiten 200 und 210, die anhand von 2 beschrieben wurden, die Vorrichtung 500 enthalten.
Die Vorrichtung 500 enthält einen nichtflüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinheit 510 und einen Schreib-/Lese-Speicher 550. Der nichtflüchtige Speicher 520 weist einen ersten Speicherabschnitt 530 auf, in dem ein Computerprogramm, wie beispielsweise ein Betriebssystem, gespeichert wird, um die Funktion der Einrichtung 500 zu steuern. Die Einrichtung 500 enthält ferner eine Bussteuerung, eine serielle Kommunikationsschnittstelle, Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen, einen A/D-Wandler, eine Zeit- und Datumseingabe- und Übertragungseinheit, einen Ereigniszähler und eine Beendigungssteuerung (nicht gezeigt). Der nichtflüchtige Speicher 520 weist zudem einen zweiten Speicherabschnitt 540 auf.
Bereitgestellt ist ein Computerprogramm P, das Routinen zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems enthalten kann, welches eine Dosiereinheit zum Dosieren eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal eines Motors stromaufwärts eines SCR-Katalysators zur Reduzierung des NO_x-Wertes in einem Abgasstrom vom Motor umfasst.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum Bestimmen des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators enthalten. Das Computerprogramm P kann Routinen zum stufenweisen Ändern der Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator enthalten. Das Computerprogramm P kann Routinen zum Bestimmen, ob der SCR-Katalysator dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren, enthalten. Das Computerprogramm P kann Routinen zum Entscheiden, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, ob der SCR-Katalysator hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht, enthalten. Das Computerprogramm P kann Routinen zum Erreichen der vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form eines vorgegebenen niedrigsten Temperaturwertes für den SCR-Katalysator und eines vorgegebenen Abgasmassenstroms enthalten. Das Computerprogramm P kann Routinen zum Erreichen der vorgegebenen Betriebsbedingungen durch Steuern des Betriebs des Motors enthalten. Das Computerprogramm P kann Routinen zum Warten auf einen Dauerzustand beim Reduzieren des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators enthalten.
Das Computerprogramm P kann Routinen für Folgendes enthalten:

– Bestimmen der Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators und/oder Routinen für Folgendes:
– Bestimmen der Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators;
– Bestimmen der Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators; und
– Bestimmen einer NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator auf der Basis des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators und des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators.

Das Computerprogramm P kann Routinen zum Darstellen der Reduzierung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators durch den SCR-Katalysator während der stufenweise geänderten Dosierung als die Absolutbeträge des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung oder der NO_x-Umwandlungsrate in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung enthalten.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum Identifizieren einer Funktion für eine Funktion bezüglich des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung enthalten. Das Computerprogramm P kann Routinen zum Identifizieren eines Maximums für eine Funktion bezüglich der NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung enthalten.
Das Computerprogramm P kann Routinen zum Darstellen des Ergebnisses der Bestimmung in Form eines Fehlercodes enthalten. Das Computerprogramm P kann Routinen zum Durchführen einer Kontrolle der Funktion des SCR-Systems über und hinter dem SCR-Katalysator enthalten.
Das Programm P ist in ausführbarer Form oder in komprimierter Form in einem Speicher 560 und/oder in einem Schreib-/Lese-Speicher 550 speicherbar.
Wenn angezeigt wird, dass die Datenverarbeitungseinheit 510 eine bestimmte Funktion ausführt, versteht es sich, dass die Datenverarbeitungseinheit 510 einen bestimmten Teil des Programms, der im Speicher 560 gespeichert ist, oder einen bestimmten Teil des Programms, der im Schreib-/Lese-Speicher 550 gespeichert ist, ausführt.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 kann über einen Datenbus 515 mit einer Datenschnittstelle 599 kommunizieren. Der nichtflüchtige Speicher 520 ist dafür konzipiert, über einen Datenbus 512 mit einer Datenschnittstelle 510 zu kommunizieren. Der separate Speicher 560 ist dafür konzipiert, über einen Datenbus 511 mit der Datenverarbeitungseinheit 510 zu kommunizieren. Der Schreib-/Lese-Speicher 550 ist dazu angeordnet, über einen Datenbus 514 mit der Datenverarbeitungseinheit 510 zu kommunizieren. Die Verbindungen L210, L230, L240, L250, L255, L260, L265, L280 und L285 sind zum Beispiel mit der Datenschnittstelle 599 verbindbar (siehe 2).
Wenn Daten an der Datenschnittstelle 599 empfangen werden, werden sie zeitweise im zweiten Speicherabschnitt 540 gespeichert. Sobald empfangene Eingabedaten zeitweise gespeichert wurden, ist die Datenverarbeitungseinheit 510 so angeordnet, dass sie einen Code auf eine zuvor beschriebene Weise ausführt.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten an der Datenschnittstelle 599 empfangene Signale Informationen über den NO_x-Wert stromaufwärts des SCR-Katalysators 270. Gemäß einer Ausführungsform enthalten an der Datenschnittstelle 599 empfangene Signale Informationen über den NO_x-Wert stromabwärts des SCR-Katalysators 270. Gemäß einer Ausführungsform enthalten an der Datenschnittstelle 599 empfangene Signale Informationen über eine vorherrschende Temperatur der Abgase stromaufwärts des SCR-Katalysators 270. Gemäß einer Ausführungsform enthalten an der Datenschnittstelle 599 empfangene Signale Informationen über eine vorherrschende Temperatur einer angemessenen Oberfläche des oder einer Komponente im Abgaskanal 290, zum Beispiel einer Temperatur des SCR-Katalysators 270.
Die an der Datenschnittstelle 599 empfangenen Signale sind von der Vorrichtung 500 verwendbar, um zu entscheiden, ob der SCR-Katalysator hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.
Teile der hier beschriebenen Verfahren können von der Vorrichtung 500 mithilfe der Datenverarbeitungseinheit 510 durchgeführt werden, welche das im Speicher 560 und/oder dem Schreib-/Lese-Speicher 550 gespeicherte Programm ausführt. Das hier beschriebene Verfahren wird durchgeführt, wenn die Vorrichtung 500 das Programm ausführt.
Die vorangehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zu beispielhaften und deskriptiven Zwecken bereitgestellt. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die beschriebenen Varianten beschränken. Einem Fachmann werden viele Abwandlungen und Varianten ersichtlich sein. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen am besten zu erläutern und dabei einem Fachmann helfen, die Erfindung hinsichtlich ihrer verschiedenen Ausführungsformen und mit den vielfältigen Abwandlungen, die für ihre konzipierte Verwendung anwendbar sind, zu verstehen.

Claims

Verfahren zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems, umfassend eine Dosiereinheit (250) zum Dosieren eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal (290) eines Motors stromaufwärts eines SCR-Katalysators (270) zur Reduzierung eines NO_x-Wertes in einem Abgasstrom vom Motor, umfassend den folgenden Schritt: – Bestimmen (s310) des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – stufenweises Ändern (s320) der Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator (270); – Bestimmen (s330), ob der SCR-Katalysator (270) dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) bis zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren; und – Entscheiden (s340), basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, ob der SCR-Katalysator (270) hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den folgenden Schritt: – Erreichen der vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form eines vorgegebenen niedrigsten Temperaturwertes für den SCR-Katalysator (270) und eines vorgegebenen Abgasmassenstroms.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend den folgenden Schritt: – Erreichen der vorgegebenen Betriebsbedingungen durch Steuern des Betriebs des Motors.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt des stufenweisen Änderns der Dosierung das kontinuierliche Erhöhen oder das kontinuierliche Verringern der Dosierung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt des stufenweisen Änderns der Dosierung das inkrementelle Erhöhen oder das inkrementelle Verringern der Dosierung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, umfassend den folgenden Schritt: – Warten auf einen Dauerzustand beim Reduzieren des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators (270).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Bestimmens, ob der SCR-Katalysator (270) dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) bis zu einem vorgegebenen Grad zu reduzieren, den folgenden Schritt umfasst: – Bestimmen der Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270), und/oder die folgenden Schritte: – Bestimmen der Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators (270); – Bestimmen der Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270); und – Bestimmen einer NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator (270) auf der Basis des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators (270) und des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend den folgenden Schritt: – Darstellen der Reduzierung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators (270) durch den SCR-Katalysator während der stufenweise geänderten Dosierung als die Absolutbeträge des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators (270) in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung oder der NO_x-Umwandlungsrate in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der NO_x- Wert stromabwärts des SCR-Katalysators (270) in Abhängigkeit von Reduktionsmitteldosen ein Minimum beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die NO_x-Umwandlungsrate in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung ein Maximum beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend den folgenden Schritt: – Darstellen des Ergebnisses der Bestimmung bezüglich der Reduzierung des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) bis zu einem vorgegebenen Grad in Form eines Fehlercodes.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend den folgenden Schritt: – Durchführen einer Kontrolle der Funktion des SCR-Systems über und hinter dem SCR-Katalysator.
Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems, umfassend eine Dosiereinheit (250) zum Dosieren eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal (290) eines Motors stromaufwärts eines SCR-Katalysators (270) zur Reduzierung eines NO_x-Wertes in einem Abgasstrom vom Motor, umfassend: – Mittel (265), die dazu geeignet sind, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) zu bestimmen, gekennzeichnet durch: – Mittel, (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, die Dosierung des Reduktionsmittels unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für den SCR-Katalysator (270) stufenweise zu ändern; – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, zu bestimmen, ob der SCR-Katalysator (270) dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) zu einem vorgegebenen Grad während der stufenweise geänderten Dosierung zu reduzieren; und – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung zu entscheiden, ob der SCR-Katalysator (270) hinsichtlich der Reduzierung des NO_x-Wertes defekt ist oder nicht.
Vorrichtung nach Anspruch 13, umfassend: – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, die vorgegebenen Betriebsbedingungen in Form eines vorgegebenen niedrigsten Temperaturwertes für den SCR-Katalysator (270) und eines vorgegebenen Abgasmassenstroms zu erreichen.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, umfassend: – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, die vorgegebenen Betriebsbedingungen durch Steuern des Betriebs des Motors zu erreichen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, umfassend: – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, die Dosierung durch das kontinuierliche Erhöhen oder das kontinuierliche Verringern der Dosierung zu ändern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, umfassend: – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, die Dosierung durch das inkrementelle Erhöhen oder das inkrementelle Verringern der Dosierung stufenweise zu ändern.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, umfassend: – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, auf einen Dauerzustand beim Reduzieren des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators (270) zu warten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, zu bestimmen, ob der SCR-Katalysator (270) dazu fähig ist, den NO_x-Wert im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) bis zu einem vorgegebenen Grad zu reduzieren, Folgendes umfassen: – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, die Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) zu bestimmen; und/oder: – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, die Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators (270) zu bestimmen; – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, die Absolutbeträge des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) zu bestimmen; und – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, eine NO_x-Umwandlungsrate für den SCR-Katalysator (270) auf der Basis des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators (270) und des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, umfassend: – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, die Reduzierung des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators (270) durch den SCR-Katalysator während der stufenweise geänderten Dosierung als die Absolutbeträge des NO_x-Wertes stromabwärts des SCR-Katalysators (270) in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung oder der NO_x-Umwandlungsrate in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung darzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei der NO_x-Wert stromabwärts des SCR-Katalysators in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung ein Minimum beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die NO_x-Umwandlungsrate in Abhängigkeit von der Reduktionsmitteldosierung ein Maximum beinhaltet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, umfassend: – Mittel (200; 210; 500, 280; 285), die dazu geeignet sind, das Ergebnis der Bestimmung der Reduzierung des NO_x-Wertes im Abgasstrom stromabwärts des SCR-Katalysators (270) bis zu einem vorgegebenen Grad in Form eines Fehlercodes darzustellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, umfassend: – Mittel (200; 210; 500), die dazu geeignet sind, eine Kontrolle der Funktion des SCR-Systems über und hinter dem SCR-Katalysator (270) durchzuführen.
Kraftfahrzeug (100; 110), enthaltend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24.
Kraftfahrzeug (100; 110) nach Anspruch 25, wobei das Kraftfahrzeug ein beliebiges eines Lastkraftwagens, eines Busses oder eines Autos ist.
Computerprogramm (P) zur Fehlerdiagnose eines SCR-Systems, wobei das Computerprogramm (P) einen Programmcode enthält, der eine elektronische Steuereinheit (200; 500) oder einen mit der elektronischen Steuereinheit (200; 500) verbundenen anderen Computer (210; 500) dazu veranlasst, die Schritte nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
Computerprogrammprodukt, enthaltend einen Programmcode, der auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist, zum Durchführen der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wenn der Programmcode in einer elektronischen Steuereinheit (200; 500) oder einem mit der elektronischen Steuereinheit (200; 500) verbundenen anderen Computer (210; 500) ausgeführt wird.