DE102007063940B4

DE102007063940B4 - Method for diagnosing an exhaust gas area of an internal combustion engine containing an exhaust gas treatment device and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE102007063940B4
Application number: DE102007063940.8A
Authority: DE
Inventors: Jochen Schoenthaler; Stefan Wickert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2023-10-26
Anticipated expiration: 2027-01-25
Also published as: DE102007003547A1; DE102007003547B4

Abstract

Verfahren zur Diagnose eines Abgasbereichs (13) einer Brennkraftmaschine (10), der eine Abgasbehandlungsvorrichtung (16) enthält, in der ein SCR-Katalysator angeordnet ist, wobei die Abgasbehandlungsvorrichtung (16) zum Konvertieren wenigstens einer unerwünschten Abgaskomponente vorgesehen ist, wobei aus der stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung (16) ermittelten Stromaufwärts-Abgaskomponente (AK_vK) und der stromabwärts nach der Abgasbehandlungsvorrichtung (16) anhand einer Messung ermittelten Stromabwärts-Abgaskomponente (AK_nK) ein Maß (eta_MW) für die gemittelte Konvertierung der Abgasbehandlungsvorrichtung (16) ermittelt, mit einem Schwellenwert (eta_MW_Lim, eta_MW_Lim_Sim) verglichen und bei einer Schwellenunterschreitung ein Fehlersignal (F) bereitgestellt wird, wobei die Ermittlung des gemittelten Maßes (eta_MW) durchgeführt wird, bis eine vorgegebene Masse/Menge der Stromaufwärts-Abgaskomponente (AK_vK) oder der Stromabwärts-Abgaskomponente (AK_nK) erreicht ist, wobei das Maß (eta_MW) für die mittlere Konvertierung nur ermittelt wird, wobei wenn ein Freigabesignal (FG) vorliegt, welches zumindest vom Maß der Konzentration (NOx_vK) der Stromabwärts-Abgaskomponente (AK_nK) und/oder einer zeitlichen Änderung der Stromabwärts-Abgaskomponente (AK_nK) abhängt, wobei das Maß (eta_MW) für die mittlere Konvertierung nur ermittelt wird, wenn ein Freigabesignal (FG) vorliegt, welches von einem Reagenzmittelschlupf (NH3) abhängt.

Method for diagnosing an exhaust gas region (13) of an internal combustion engine (10), which contains an exhaust gas treatment device (16) in which an SCR catalytic converter is arranged, the exhaust gas treatment device (16) being provided for converting at least one undesirable exhaust gas component, from the upstream upstream exhaust gas component (AK_vK) determined before the exhaust gas treatment device (16) and the downstream exhaust gas component (AK_nK) determined downstream after the exhaust gas treatment device (16) based on a measurement determines a measure (eta_MW) for the average conversion of the exhaust gas treatment device (16), with a Threshold value (eta_MW_Lim, eta_MW_Lim_Sim) is compared and if the threshold is undershot, an error signal (F) is provided, the determination of the average measure (eta_MW) being carried out until a predetermined mass/quantity of the upstream exhaust gas component (AK_vK) or the downstream exhaust gas component ( AK_nK) is reached, whereby the measure (eta_MW) for the average conversion is only determined when a release signal (FG) is present, which depends at least on the measure of the concentration (NOx_vK) of the downstream exhaust gas component (AK_nK) and / or a change over time the downstream exhaust gas component (AK_nK), whereby the measure (eta_MW) for the average conversion is only determined if there is a release signal (FG), which depends on a reagent slip (NH3).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Diagnose eines eine Abgasbehandlungsvorrichtung zum Konvertieren wenigstens einer unerwünschten Abgaskomponente enthaltenden Abgasbereichs einer Brennkraftmaschine und von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche.The invention is based on a method for diagnosing an exhaust gas area of an internal combustion engine containing an exhaust gas treatment device for converting at least one undesirable exhaust gas component and on a device for carrying out the method according to the preamble of the independent claims.

Gegenstand der Erfindung sind auch ein Steuergerätprogramm sowie ein Steuergerät-Programmprodukt.The invention also includes a control device program and a control device program product.

Die DE 103 47 132 A1 offenbart ein Verfahren für die Schätzung einer Menge an in einem harnstoffbasierten SCR-Katalysator gespeichertem Ammoniak auf der Grundlage eines dynamischen Modells des Katalysators vorgestellt.The DE 103 47 132 A1 discloses a method for estimating an amount of ammonia stored in a urea-based SCR catalyst based on a dynamic model of the catalyst.

Die DE 199 03 439 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit einem Katalysator. Vor dem Katalysator wird ein Reduktionsmittel zugeführt. Ausgehend von einer Lastgröße und wenigstens einer ersten Betriebskenngröße wird eine Größe vorgegeben, die die Menge an zugeführten Reduktionsmittel bestimmt. Die Größe, die die Menge an zugeführten Reduktionsmittel bestimmt, ist abhängig von wenigstens einer weiteren zweiten Betriebskenngröße korrigierbar.The DE 199 03 439 A1 relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine with a catalytic converter. A reducing agent is added before the catalyst. Based on a load size and at least one first operating parameter, a size is specified which determines the amount of reducing agent supplied. The variable that determines the amount of reducing agent supplied can be corrected depending on at least one further second operating parameter.

In der DE 44 26 020 A1 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem die Funktionsfähigkeit eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Katalysators überwacht wird. Die Überwachung wird anhand der Temperaturerhöhung durchgeführt, die durch die exotherme Umsetzung oxidierbarer Abgasbestandteile im Katalysator auftritt. Ermittelt werden zwei Temperatursignale, wobei das erste Temperatursignal auf einer Messung der Temperatur stromabwärts nach dem Katalysator beruht und das zweite Temperatursignal mit Hilfe eines Modells berechnet wird.In the DE 44 26 020 A1 a method is described in which the functionality of a catalytic converter arranged in an exhaust gas area of an internal combustion engine is monitored. Monitoring is carried out based on the temperature increase that occurs due to the exothermic conversion of oxidizable exhaust gas components in the catalytic converter. Two temperature signals are determined, the first temperature signal being based on a measurement of the temperature downstream of the catalytic converter and the second temperature signal being calculated using a model.

In der DE 103 58 195 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Bauteils beschrieben, bei dem das Tiefpassverhalten, welches durch die Wärmekapazität des Bauteils bestimmt ist, überprüft wird durch eine Bewertung eines Maßes einer ersten Abgastemperatur, die vor dem zu überwachenden Bauteil auftritt, und einer zweiten Abgastemperatur, die von einem Temperatursensor nach dem zu überwachenden Bauteil erfasst wird. Das beschriebene Verfahren ermöglicht eine Überwachung des Bauteils, beispielsweise eines Katalysators und/oder eines Partikelfilters, auf eine Veränderung, die beispielsweise bei einer unzulässigen Manipulation - im Extremfall einem vollständigen Entfernen - aufgetreten sein kann. Die Überwachung erfolgt entweder im Rahmen von Kontrollen, die im Hinblick auf die Einhaltung von Abgasnormen durchgeführt werden müssen, oder während des normalen Betriebs der Brennkraftmaschine.In the DE 103 58 195 A1 describes a method for monitoring a component arranged in an exhaust gas area of an internal combustion engine, in which the low-pass behavior, which is determined by the heat capacity of the component, is checked by evaluating a measure of a first exhaust gas temperature that occurs upstream of the component to be monitored, and a second exhaust gas temperature, which is detected by a temperature sensor downstream of the component to be monitored. The method described enables the component, for example a catalytic converter and/or a particle filter, to be monitored for a change that may have occurred, for example, in the event of impermissible manipulation - in extreme cases, complete removal. The monitoring takes place either as part of checks that must be carried out with a view to compliance with emissions standards or during normal operation of the internal combustion engine.

Aus der DE 10 2004 031 624 A1 sind ein Verfahren zum Betreiben eines zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine verwendeten Katalysators und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt geworden, die eine Steuerung oder Regelung eines Reagenzmittel-Füllstands im Katalysator auf einen vorgegebenen Speichersollwert vorsehen. Die gezielte Vorgabe des Speichersollwerts stellt einerseits sicher, dass in instationären Betriebszuständen der Brennkraftmaschine eine ausreichende Menge an Reagenzmittel zur möglichst vollständigen Beseitigung wenigstens einer unerwünschten Abgaskomponente zur Verfügung steht und dass andererseits ein Reagenzmittelschlupf vermieden wird. Beschrieben ist ein Modell des Katalysators, das den Reagenzmittel-Füllstand im Katalysator anhand des in den Katalysator einströmenden Reagenzmittelstroms, gegebenenfalls des in den Katalysator einströmenden NOx-Massenstroms, gegebenenfalls des den Katalysator verlassenden NOx-Massenstroms und gegebenenfalls eines Reagenzmittelschlupfs ermittelt.From the DE 10 2004 031 624 A1 A method for operating a catalytic converter used to clean the exhaust gas of an internal combustion engine and a device for carrying out the method have become known, which provide for control or regulation of a reagent fill level in the catalytic converter to a predetermined storage setpoint. The targeted specification of the storage setpoint ensures, on the one hand, that in transient operating states of the internal combustion engine, a sufficient amount of reagent is available to eliminate at least one undesirable exhaust gas component as completely as possible and, on the other hand, that reagent slippage is avoided. A model of the catalyst is described, which determines the reagent fill level in the catalyst based on the reagent flow flowing into the catalyst, if necessary the NOx mass flow flowing into the catalyst, if necessary the NOx mass flow leaving the catalyst and if necessary a reagent slip.

In der DE 10 2005 014 662 A1 sind ein Verfahren zur Diagnose eines eine Abgasbehandlungsvorrichtung zum Konvertieren wenigstens einer unerwünschten Abgaskomponente enthaltenden Abgasbereichs einer Brennkraftmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben, bei denen ein Maß für die momentane Konvertierung der unerwünschten Abgaskomponente aus einer stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung ermittelten und stromabwärts nach der Abgasbehandlungsvorrichtung gemessenen Abgaskomponente ermittelt wird. Als Abgaskomponente sind beispielsweise die NOx-Konzentration oder der NOx-Massenstrom vorgesehen. Sofern das Maß für die momentane Konvertierung einen Schwellenwert unterschreitet, der beispielsweise fest oder in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine und/oder Kenngrößen des Abgases vorgegeben sein kann, wird ein Fehlersignal bereitgestellt.In the DE 10 2005 014 662 A1 a method for diagnosing an exhaust gas area of an internal combustion engine containing an exhaust gas treatment device for converting at least one undesirable exhaust gas component and a device for carrying out the method are described, in which a measure for the instantaneous conversion of the undesirable exhaust gas component is determined from a value determined upstream before the exhaust gas treatment device and downstream after the exhaust gas treatment device measured exhaust gas component is determined. The NOx concentration or the NOx mass flow, for example, are provided as an exhaust gas component. If the measure for the current conversion falls below a threshold value, which can be predetermined, for example, fixedly or depending on operating parameters of the internal combustion engine and/or parameters of the exhaust gas, an error signal is provided.

Die DE 199 44 009 A1 zeigt ein Verfahren zum Betrieb und zur Diagnose eines SCR-Katalysators. Innerhalb der Diagnose wird ein Schwellenwert für den Wirkungsgrad des SCR-Katalysators herangezogen, um dessen Funktionsfahigkeit festzustellen.The DE 199 44 009 A1 shows a method for operating and diagnosing an SCR catalytic converter. During the diagnosis, a threshold value for the efficiency of the SCR catalytic converter is used to determine its functionality.

Die DE 100 39 709 A1 zeigt ein Verfahren sowie ein Steuergerät zum Bestimmen eines Zustands eines Stickoxid-Speicherkatalysators.The DE 100 39 709 A1 shows a method and a control device for determining a state of a nitrogen oxide storage catalytic converter.

In der DE 198 52 240 A1 ist ein Verfahren zur Diagnose einer einen NOx Speicherkatalysator aufweisenden Abgasbehandlungsvorrichtung zum Konvertieren wenigstens einer unerwünschten Abgaskomponente für eine Brennkraftmaschine beschrieben.In the DE 198 52 240 A1 a method for diagnosing an exhaust gas treatment device having a NOx storage catalytic converter for converting at least one undesirable exhaust gas component for an internal combustion engine is described.

Ferner offenbart die JP 2003 - 293 743 A ein Verfahren zur Diagnose eines eine Abgasbehandlungsvorrichtung zum Konvertieren wenigstens einer unerwünschten Abgaskomponente enthaltenden Abgasbereichs einer Brennkraftmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Furthermore, the reveals JP 2003 - 293 743 A a method for diagnosing an exhaust gas region of an internal combustion engine containing an exhaust gas treatment device for converting at least one undesirable exhaust gas component and a device for carrying out the method.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur zuverlässigen Diagnose eines eine Abgasbehandlungsvorrichtung zum Konvertieren wenigstens einer unerwünschten Abgaskomponente enthaltenden Abgasbereichs einer Brennkraftmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for reliably diagnosing an exhaust gas area of an internal combustion engine containing an exhaust gas treatment device for converting at least one undesirable exhaust gas component and a device for carrying out the method.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs weist den Vorteil auf, dass eine Mittelwertbildung bei der Ermittlung eines Maßes für die Konvertierung wenigstens einer unerwünschten Abgaskomponente die Zuverlässigkeit der Diagnose dadurch erhöht, dass transiente Vorgänge in der Brennkraftmaschine und im Abgasbereich sowie Störungen bei der Ermittlung bzw. Messung von Eingangsgrößen zur Ermittlung des Maßes für die Konvertierung das Ergebnis der Diagnose nicht verfälschen.The procedure according to the invention with the features of the independent method claim has the advantage that averaging when determining a measure for the conversion of at least one undesirable exhaust gas component increases the reliability of the diagnosis in that transient processes in the internal combustion engine and in the exhaust gas area as well as disturbances in the determination or measurement of input variables to determine the dimension for the conversion does not distort the result of the diagnosis.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht eine Diagnose nicht nur der Abgasbehandlungsvorrichtung an sich, sondern darüber hinaus eine Diagnose des gesamten Abgasbereichs. Erkannt werden mechanische Defekte, die zur Folge haben, dass beispielsweise nicht der gesamte Abgasstrom durch die Abgasbehandlungsvorrichtung strömt. Sofern die Abgasbehandlungsvorrichtung einen Katalysator enthält, kann eine Aussage zur Funktionsfähigkeit der Katalysator-Beschichtung getroffen werden.The procedure according to the invention enables a diagnosis not only of the exhaust gas treatment device itself, but also a diagnosis of the entire exhaust gas area. Mechanical defects are detected that result in, for example, not the entire exhaust gas flow flowing through the exhaust gas treatment device. If the exhaust gas treatment device contains a catalyst, a statement can be made about the functionality of the catalyst coating.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht insbesondere das Detektieren einer Manipulation im Abgasbereich wie beispielsweise die Verwendung eines Dummys in der Abgasbehandlungsvorrichtung oder die Verwendung eines Dummys als Abgasbehandlungsvorrichtung oder beispielsweise eine bewusst mangelhaft ausgeführte Beschichtung eines in der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordneten Bauteils. Weiterhin kann das vollständige Fehlen der Abgasbehandlungsvorrichtung erkannt werden.The procedure according to the invention makes it possible in particular to detect manipulation in the exhaust gas area, such as the use of a dummy in the exhaust gas treatment device or the use of a dummy as an exhaust gas treatment device or, for example, a deliberately defective coating of a component arranged in the exhaust gas treatment device. Furthermore, the complete absence of the exhaust gas treatment device can be recognized.

Sofern eine Dosierung eines Reagenzmittels beziehungsweise einer Vorstufe eines Reagenzmittels in den Abgasbereich der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, welches ein in der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordneter Katalysator für Konvertierungs-Reaktionen benötigt, können mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise Fehler bei der Dosierung erkannt werden.If a dosing of a reagent or a precursor of a reagent is provided in the exhaust gas area of the internal combustion engine, which a catalyst arranged in the exhaust gas treatment device requires for conversion reactions, errors in dosing can be detected using the procedure according to the invention.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.Advantageous developments and refinements of the procedure according to the invention result from dependent claims.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Ermittlung des gemittelten Maßes durchgeführt wird, bis eine vorgegebene Menge oder Masse der Stromaufwärts-Abgaskomponente oder der Stromabwärts-Abgaskomponente erreicht ist. Dadurch wird die Zeit für die Mittelwertbildung, die im Rahmen einer Integration durchgeführt wird, dynamisch an die aktuellen Emissionen der Brennkraftmaschine angepasst. Alternativ kann die Ermittlung des ermittelten Maßes über wenigstens ein vorgegebenes Zeitfenster vorgesehen sein.One embodiment provides that the determination of the average measure is carried out until a predetermined amount or mass of the upstream exhaust gas component or the downstream exhaust gas component is reached. As a result, the time for averaging, which is carried out as part of an integration, is dynamically adapted to the current emissions of the internal combustion engine. Alternatively, the determination of the determined dimension can be provided over at least a predetermined time window.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Stromaufwärts-Abgaskomponente aus wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine berechnet wird. Als Betriebsgröße können beispielsweise ein Maß für die Last der Brennkraftmaschine und/oder der angesaugte Luftstrom und/oder die Drehzahl und/oder eine Abgasrückführrate vorgesehen sein.One embodiment provides that the upstream exhaust gas component is calculated from at least one operating variable of the internal combustion engine. For example, a measure of the load on the internal combustion engine and/or the intake air flow and/or the speed and/or an exhaust gas recirculation rate can be provided as an operating variable.

Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schwellenwert, mit welchem das gemittelte Maß für die Konvertierung der wenigstens einen unerwünschten Abgaskomponente verglichen wird, als modellbasierter Schwellenwert vorgegeben wird. Der modellbasierte Schwellenwert berücksichtigt insbesondere den aktuellen Betriebszustand des Katalysators, so dass Betriebszustände, in welchen der Katalysator seine volle Konvertierungs-Leistungsfähigkeit nicht erreichen kann, bei der Diagnose berücksichtigt werden können.According to one embodiment, it is provided that the threshold value with which the average measure for the conversion of the at least one undesirable exhaust gas component is compared is specified as a model-based threshold value. The model-based threshold value takes into account in particular the current operating state of the catalytic converter, so that operating states in which the catalytic converter cannot achieve its full conversion performance can be taken into account in the diagnosis.

Eine Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht vor, dass der modellbasierte Schwellenwert anhand eines Modells der Abgasbehandlungsvorrichtung ermittelt wird, welches zumindest ein Maß für die Temperatur der Abgasbehandlungsvorrichtung und/oder den Abgas-Massenstrom und/oder die Stromaufwärts-Abgaskomponente und/oder einen Reagenzmittel-Füllstand in der Abgasbehandlungsvorrichtung berücksichtigt.A further development of this embodiment provides that the model-based threshold value is determined using a model of the exhaust gas treatment device, which has at least one measure for the temperature of the exhaust gas treatment device and/or the exhaust gas mass flow and/or the upstream exhaust gas component and/or a reagent fill level the exhaust gas treatment device is taken into account.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sieht vor, dass das gemittelte Maß für die Konvertierung nur ermittelt wird, wenn ein Freigabesignal vorliegt, welches zumindest von der Temperatur der Abgasbehandlungsvorrichtung und/oder dem Abgas-Massenstrom und/oder der Konzentration der Stromaufwärts-Abgaskomponente und/oder einem Dosiersignal für ein in den Abgasbereich einzubringendes Reagenzmittel und/oder wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine wie beispielsweise dem Abgas-Massenstrom und/oder der Konzentration der Stromabwärts-Abgaskomponente und/oder einer Änderung, beispielsweise der zeitlichen Ableitung, wenigstens einer der genannten Größen abhängt. Es ist vorgesehen dass die Diagnose nur durchgeführt oder eine bereits durchgeführte Diagnose nur gewertet wird, wenn ein Reagenzmittelschlupf einen vorgegebenen Schwellenwert nicht übersteigt. Die Diagnose sollte nur durchgeführt werden, wenn keine instationären Betriebszuständen der Brennkraftmaschine beziehungsweise keine instationären Betriebszuständen der Abgasbehandlungsvorrichtung vorliegen, es sei denn, die Bedingungen für die Diagnose werden dennoch erfüllt.One embodiment of the procedure according to the invention provides that the average measure for the conversion is only determined if a release signal is present, which depends at least on the temperature of the exhaust gas treatment device and/or the exhaust gas mass flow and/or the concentration of the upstream exhaust gas component and/or a dosing signal for a reagent to be introduced into the exhaust gas area and/or at least one operating variable of the internal combustion engine, such as the exhaust gas mass flow and/or the concentration of the downstream exhaust gas component and/or a change, for example the time derivative, of at least one of the variables mentioned. It is envisaged that the diagnosis is only carried out or a diagnosis that has already been carried out is only evaluated if a reagent slip does not exceed a predetermined threshold value. The diagnosis should only be carried out if there are no transient operating states of the internal combustion engine or no transient operating states of the exhaust gas treatment device, unless the conditions for the diagnosis are nevertheless met.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens betrifft ein Steuergerät, das zur Durchführung des Verfahrens speziell hergerichtet ist.The device according to the invention for carrying out the method relates to a control device which is specially designed to carry out the method.

Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in welchem die Verfahrensschritte als Steuergerätprogramm abgelegt sind.The control device preferably contains at least one electrical memory in which the method steps are stored as a control device program.

Das erfindungsgemäße Steuergerätprogramm sieht vor, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn es in einem Steuergerät abläuft.The control device program according to the invention provides that all steps of the method according to the invention are carried out when it runs in a control device.

Das erfindungsgemäße Steuergerät-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Verfahren aus, wenn das Programm in einem Steuergerät ausgeführt wird.The control device program product according to the invention with a program code stored on a machine-readable carrier carries out the method according to the invention when the program is executed in a control device.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Further advantageous developments and refinements of the procedure according to the invention result from further dependent claims. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description.

Die Figur zeigt ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft.The figure shows a technical environment in which a method according to the invention takes place.

Die Figur zeigt eine Brennkraftmaschine 10, in deren Ansaugbereich 11 eine Lufterfassung 12 und in deren Abgasbereich 13 eine Dosiervorrichtung 14 mit einem Dosierventil 15, eine Abgasbehandlungsvorrichtung 16 mit einem Temperatursensor 17 und stromabwärts nach der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 ein Abgassensor 18 angeordnet sind.The figure shows an internal combustion engine 10, in whose intake area 11 an air detection 12 and in whose exhaust area 13 a metering device 14 with a metering valve 15, an exhaust gas treatment device 16 with a temperature sensor 17 and downstream after the exhaust gas treatment device 16 an exhaust gas sensor 18 are arranged.

Im Abgasbereich 13 tritt ein Abgas-Massenstrom ms_Abg auf. Stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 treten eine Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK, eine Konzentration NOx_vK der Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK sowie ein Massenstrom ms_NOx_vK der Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK und stromabwärts nach der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 eine Stromabwärts-Abgaskomponente AK_nK, eine Konzentration NOx_nK der Stromabwärts-Abgaskomponente AK_nK sowie ein Massenstrom ms_NOx_nK der Stromabwärts-Abgaskomponente AK_nK auf.An exhaust gas mass flow ms_Abg occurs in the exhaust gas area 13. Upstream in front of the exhaust gas treatment device 16 occurs an upstream exhaust gas component AK_vK, a concentration NOx_vK of the upstream exhaust gas component AK_vK and a mass flow ms_NOx_vK of the upstream exhaust gas component AK_vK and downstream after the exhaust gas treatment device 16 a downstream exhaust gas component AK_nK, a concentration NOx_nK of the downstream exhaust gas component AK_nK as well as a mass flow ms_NOx_nK of the downstream exhaust gas component AK_nK.

Die Lufterfassung 12 stellt einem Steuergerät 20 ein Luftsignal ms_L, die Brennkraftmaschine 10 eine Drehzahl n, der Temperatursensor 17 ein Temperatur-Messsignal te_Kat_Mes und der Abgassensor 18 ein Abgas-Messsignal s_Abg_Mes zur Verfügung.The air detection 12 provides a control unit 20 with an air signal ms_L, the internal combustion engine 10 with a speed n, the temperature sensor 17 with a temperature measurement signal te_Kat_Mes and the exhaust gas sensor 18 with an exhaust gas measurement signal s_Abg_Mes.

Das Steuergerät 20 stellt einer Kraftstoff-Zumessvorrichtung 21 ein Kraftstoffsignal m_K und dem Dosierventil 15 ein Dosiersignal s_DV zur Verfügung.The control unit 20 provides a fuel metering device 21 with a fuel signal m_K and the metering valve 15 with a metering signal s_DV.

Das Steuergerät 20 enthält eine Größen-Ermittlung 30, welcher ein Maß Md für die Last der Brennkraftmaschine 10, das Luftsignal ms_L, die Drehzahl n, eine Abgasrückführrate agr sowie gegebenenfalls weitere, nicht näher bezeichnete Größen zur Verfügung gestellt werden und welche einen berechneten Abgas-Massenstrom ms_Abg_Sim, eine berechnete Konzentration NOx_vK_Sim der Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK, einen berechneten Massenstrom ms_NOx_vK_Sim der Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK sowie das Kraftstoffsignal m_K bereitstellt.The control device 20 contains a size determination 30, which is provided with a measure Md for the load of the internal combustion engine 10, the air signal ms_L, the speed n, an exhaust gas recirculation rate agr and, if necessary, other, unspecified variables and which provide a calculated exhaust gas value. Mass flow ms_Abg_Sim, a calculated concentration NOx_vK_Sim of the upstream exhaust component AK_vK, a calculated mass flow ms_NOx_vK_Sim of the upstream exhaust component AK_vK and the fuel signal m_K.

Das Steuergerät 20 enthält eine Dosiersignal-Festlegung 31, welcher der Massenstrom ms_NOx_vK der Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK, ein Maß te_Kat für die Temperatur der Abgasbehandlungsvorrichtung 16, das Abgas-Messsignal s_Abg_Mes sowie weitere, nicht näher bezeichnete Größen zur Verfügung gestellt werden und welche das Dosiersignal s_DV bereitstellt.The control unit 20 contains a metering signal determination 31, which is provided with the mass flow ms_NOx_vK of the upstream exhaust gas component AK_vK, a measure te_Kat for the temperature of the exhaust gas treatment device 16, the exhaust gas measurement signal s_Abg_Mes and other unspecified variables and which form the metering signal s_DV provides.

Das Steuergerät 20 enthält eine Freigabe-Ermittlung 32, welcher die Temperatur te_Kat der Abgasbehandlungsvorrichtung 16, der Abgas-Massenstrom ms_Abg, die Konzentration NOx_vK der Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK, das Dosiersignal s_DV, eine Betriebsgröße BG_Bkm der Brennkraftmaschine 10, ein Zeitfenster ti_Mit, die Konzentration NOx_vK der Stromabwärts-Abgaskomponente AK_nK sowie ein stromabwärts nach der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 auftretender Reagenzmittelschlupf NH3 zur Verfügung gestellt werden und welche ein Freigabesignal FG bereitstellt.The control unit 20 contains a release determination 32, which contains the temperature te_Kat of the exhaust gas treatment device 16, the exhaust gas mass flow ms_Abg, the concentration NOx_vK of the upstream exhaust gas component AK_vK, the dosing signal s_DV, an operating variable BG_Bkm the internal combustion engine 10, a time window ti_Mit, the concentration NOx_vK of the downstream exhaust gas component AK_nK and a reagent slip NH3 occurring downstream after the exhaust gas treatment device 16 are provided and which provides a release signal FG.

Das Steuergerät 20 enthält eine Konvertierungs-Mittelwert-Ermittlung 33, welcher die Massenströme ms_NOx_vK, ms_NOx_nK der Stromaufwärts- und Stromabwärts-Abgaskomponente AK_vK, AK_nK, das Freigabesignal FG sowie eine Verzögerungszeit ti_VZ zur Verfügung gestellt werden und welche einen Konvertierungs-Mittelwert eta_MW bereitstellt, der einem Vergleicher 34 zur Verfügung gestellt wird, dem weiterhin ein Schwellenwert eta_MW_Lim zur Verfügung gestellt wird und welcher ein Fehlersignal F bereitstellt.The control unit 20 contains a conversion average value determination 33, which is provided with the mass flows ms_NOx_vK, ms_NOx_nK of the upstream and downstream exhaust gas components AK_vK, AK_nK, the release signal FG and a delay time ti_VZ and which provides a conversion average value eta_MW, which a comparator 34 is made available, which is also provided with a threshold value eta_MW_Lim and which provides an error signal F.

Das Steuergerät 20 enthält weiterhin eine Schwellenwert-Festlegung 35, welcher das Maß te_Kat für die Temperatur der Abgasbehandlungsvorrichtung 16, der Abgas-Massenstrom ms_Abg, der Massenstrom ms_NOx_vK der Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK sowie ein Reagenzmittel-Füllstand m_Rea zur Verfügung gestellt werden und welche einen, vom Betriebszustand der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 abhängigen modellbasierten Schwellenwert eta_MW_Lim_Sim bereitstellt.The control device 20 also contains a threshold value setting 35, which is provided with the measure te_Kat for the temperature of the exhaust gas treatment device 16, the exhaust gas mass flow ms_Abg, the mass flow ms_NOx_vK of the upstream exhaust gas component AK_vK and a reagent fill level m_Rea and which have a, provides model-based threshold value eta_MW_Lim_Sim which is dependent on the operating state of the exhaust gas treatment device 16.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft folgendermaßen ab:The process according to the invention proceeds as follows:

Die Größen-Ermittlung 30 ermittelt das Kraftstoffsignal m_K vorzugsweise in Abhängigkeit vom Maß Md für die Last der Brennkraftmaschine 10. Als Maß Md für die Last der Brennkraftmaschine 10 ist beispielsweise die Stellung eines nicht näher gezeigten Fahrpedals vorgesehen, sofern die Brennkraftmaschine 10 als Antrieb in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Als Maß Md für die Last der Brennkraftmaschine 10 kann weiterhin ein von der Brennkraftmaschine 10 aufzubringendes Drehmoment oder ein bereitgestelltes Drehmoment herangezogen werden. Zusätzlich können das Luftsignal ms_L und/oder die Drehzahl n und/oder die Abgasrückführrate agr berücksichtigt werden.The size determination 30 determines the fuel signal m_K preferably as a function of the measure Md for the load of the internal combustion engine 10. The position of an accelerator pedal, not shown in detail, is provided as a measure Md for the load of the internal combustion engine 10, for example, if the internal combustion engine 10 is used as a drive in one Motor vehicle is provided. A torque to be applied by the internal combustion engine 10 or a torque provided can also be used as a measure Md for the load on the internal combustion engine 10. In addition, the air signal ms_L and/or the speed n and/or the exhaust gas recirculation rate agr can be taken into account.

Das Abgas der Brennkraftmaschine 10 enthält zumindest eine unerwünschte Abgaskomponente, welche die Abgasbehandlungsvorrichtung 16 vermindern soll. Solche unerwünschten Abgaskomponenten sind beispielsweise CO, HC, NOx, SOx und/oder Partikel. In der folgenden Beschreibung wird exemplarisch auf die Verminderung der NOx-Emissionen der Brennkraftmaschine 10 eingegangen. Die Stromaufwärts-Kenngrößen des Abgases sind deshalb die Stromaufwärts-NOx-Konzentration NOx_vK sowie der Stromaufwärts-NOx-Massenstrom ms_NOx_vK und die Stromabwärts-Kenngrößen des Abgases sind die Stromabwärts-NOx-Konzentration NOx_nK sowie der Stromabwärts-NOx-Massenstrom ms_NOx_nK.The exhaust gas from the internal combustion engine 10 contains at least one undesirable exhaust gas component, which the exhaust gas treatment device 16 is intended to reduce. Such undesirable exhaust gas components are, for example, CO, HC, NOx, SOx and/or particles. In the following description, the reduction of NOx emissions from the internal combustion engine 10 will be discussed as an example. The upstream parameters of the exhaust gas are therefore the upstream NOx concentration NOx_vK and the upstream NOx mass flow ms_NOx_vK and the downstream parameters of the exhaust gas are the downstream NOx concentration NOx_nK and the downstream NOx mass flow ms_NOx_nK.

Zur Konvertierung der NOx-Emissionen ist ein in der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 angeordneter SCR-Katalysator (Selective-Catalytic-Reduction) vorgesehen, der das im Abgas enthaltene NOx mit einem Reagenzmittel konvertiert. Als Reagenzmittel kann Ammoniak vorgesehen sein, das beispielsweise aus einer mit der Dosiervorrichtung 14 in den Abgasbereich 13 eingebrachten Harnstoff-Wasser-Lösung als Vorstufe des Reagenzmittels erhalten wird, wobei das vom Dosiersignal s_DV angesteuerte Dosierventil 15 die Dosiermenge bestimmt.To convert the NOx emissions, an SCR (Selective Catalytic Reduction) catalytic converter is arranged in the exhaust gas treatment device 16 and converts the NOx contained in the exhaust gas with a reagent. Ammonia can be provided as the reagent, which is obtained, for example, from a urea-water solution introduced into the exhaust gas area 13 with the metering device 14 as a precursor of the reagent, the metering valve 15 controlled by the metering signal s_DV determining the metering amount.

Das Dosiersignal s_DV legt die Dosiersignal-Festlegung 31 vorzugsweise in Abhängigkeit vom Stromaufwärts-NOx-Massenstrom ms_NOx_vK fest. Weiterhin kann die Temperatur te_Kat berücksichtigt werden, welche zumindest ein Maß für die Temperatur des (SCR-)Katalysators widerspiegelt.The dosing signal s_DV sets the dosing signal determination 31 preferably as a function of the upstream NOx mass flow ms_NOx_vK. Furthermore, the temperature te_Kat can be taken into account, which reflects at least one measure of the temperature of the (SCR) catalytic converter.

Weiterhin kann das Abgas-Messsignal s_Abg_Mes berücksichtigt werden, welches der NOx-empfindliche Abgassensor 18 bereitstellt, das zumindest ein Maß für die Stromabwärts-NOx-Konzentration NOx_nK ist.Furthermore, the exhaust gas measurement signal s_Abg_Mes can be taken into account, which the NOx-sensitive exhaust gas sensor 18 provides, which is at least a measure of the downstream NOx concentration NOx_nK.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, die Konzentration NOx_vK der Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK und die Konzentration NOx_nK der Stromabwärts-Abgaskomponente AK_nK und/oder den Massenstrom ms_NOx_vK der Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK und den Massenstrom ms_NOx_nK der Stromabwärts-Abgaskomponente AK_nK zu ermitteln.To carry out the method according to the invention, it is provided to determine the concentration NOx_vK of the upstream exhaust gas component AK_vK and the concentration NOx_nK of the downstream exhaust gas component AK_nK and/or the mass flow ms_NOx_vK of the upstream exhaust gas component AK_vK and the mass flow ms_NOx_nK of the downstream exhaust gas component AK_nK.

Die Stromaufwärts-NOx-Konzentration NOx_vK kann von einem weiteren stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 angeordneten NOx-empfindlichen Abgassensor gemessen werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass dem weiteren Verfahren die von der Größen-Ermittlung 30 bereitgestellte berechnete Stromaufwärts-NOx-Konzentration NOx_vK_Sim und/oder der berechnete Stromaufwärts-NOx-Massenstrom ms_NOx_vK_Sim zugrunde gelegt werden.The upstream NOx concentration NOx_vK can be measured by a further NOx-sensitive exhaust gas sensor arranged upstream of the exhaust gas treatment device 16. In the exemplary embodiment shown, it is assumed that the further method is based on the calculated upstream NOx concentration NOx_vK_Sim provided by the size determination 30 and/or the calculated upstream NOx mass flow ms_NOx_vK_Sim.

Die Konvertierungs-Mittelwert-Ermittlung 33 ermittelt das Maß eta_MW für die gemittelte Konvertierung in Abhängigkeit vom Stromaufwärts-NOx-Massenstrom ms_NOx_vK und vom Stromabwärts-NOx-Massenstrom ms_NOx_nK. Vorzugsweise ermittelt die Konvertierungs-Mittelwert-Ermittlung 33 das Maß eta_MW für den gemittelten Wirkungsgrad. Der gemittelte Wirkungsgrad ergibt sich aus der Differenz der in die Abgasbehandlungsvorrichtung 16 einströmenden und der aus der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 ausströmenden Abgaskomponente AK_vK, AK_nK geteilt durch die einströmende Abgaskomponente AK_vK, betrachtet über einen bestimmten Zeitraum. Zugrunde gelegt werden können die Konzentrationen NOx_vK, NOx_nK oder die Absolutwerte wie die Massenströme ms_NOx_vK, ms_NOx_nK oder die Volumenströme.The conversion mean value determination 33 determines the measure eta_MW for the average conversion as a function of the upstream NOx mass flow ms_NOx_vK and the downstream NOx mass flow ms_NOx_nK. The conversion mean value determination 33 preferably determines the measure eta_MW for the average efficiency. The average efficiency results from the difference between the exhaust gas components AK_vK, AK_nK flowing into the exhaust gas treatment device 16 and the exhaust gas components flowing out of the exhaust gas treatment device 16, divided by the inflowing exhaust gas component AK_vK, viewed over a certain period of time. The concentrations NOx_vK, NOx_nK or the absolute values such as the mass flows ms_NOx_vK, ms_NOx_nK or the volume flows can be used as a basis.

Anstelle der Ermittlung des Wirkungsgrads kann die Konvertierungs-Mittelwert-Ermittlung 33 Absolutgrößen, wie beispielsweise die Differenz der Massenströme ms_NOx_vK, ms_NOx_nK oder der Volumenströme NOx-Konzentrationen der Ermittlung des Maßes eta_MW für die gemittelte Konvertierung der wenigstens einen unerwünschten Abgaskomponente zugrunde legen.Instead of determining the efficiency, the conversion mean value determination 33 can use absolute variables, such as the difference in the mass flows ms_NOx_vK, ms_NOx_nK or the volume flows NOx concentrations, to determine the measure eta_MW for the average conversion of the at least one undesirable exhaust gas component.

Vorzugsweise wird in der Konvertierungs-Mittelwert-Ermittlung 33 eine Zeitverzögerung ti_VZ zum Verzögern der stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 gemessenen Abgaskomponente vorgesehen, um die Laufzeit der Abgaskomponente im Abgasbereich 13 berücksichtigen zu können.Preferably, a time delay ti_VZ is provided in the conversion mean value determination 33 to delay the exhaust gas component measured upstream of the exhaust gas treatment device 16 in order to be able to take the transit time of the exhaust gas component in the exhaust gas area 13 into account.

Die Konvertierungs-Mittelwert-Ermittlung 33 ist nur aktiv, wenn das Freigabesignal FG vorliegt. Das von der Freigabe-Ermittlung 32 bereitgestellte Freigabesignal FG wird zweckmäßigerweise nur dann bereitgestellt, wenn keine instationären Betriebszustände der Brennkraftmaschine 10 und/oder keine instationären Betriebszustände der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 vorliegen.The conversion average value determination 33 is only active when the enable signal FG is present. The release signal FG provided by the release determination 32 is expediently only provided if there are no unsteady operating states of the internal combustion engine 10 and/or no unsteady operating states of the exhaust gas treatment device 16.

Das Freigabesignal FG wird beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur te_Kat der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 und/oder dem Abgas-Massenstrom ms_Abg und/oder der Stromaufwärts-NOx-Konzentration NOx_vK und/oder dem Dosiersignal s_DV und/oder der wenigstens einen Betriebsgröße BG_Bkm der Brennkraftmaschine 10 und/oder der Stromabwärts-NOx-Konzentration NOx_nK und/oder eine Änderung, beispielsweise die zeitliche Ableitung, wenigstens einer der genannten Größen bereitgestellt.The release signal FG is, for example, dependent on the temperature te_Kat of the exhaust gas treatment device 16 and/or the exhaust gas mass flow ms_Abg and/or the upstream NOx concentration NOx_vK and/or the metering signal s_DV and/or the at least one operating variable BG_Bkm of the internal combustion engine 10 and /or the downstream NOx concentration NOx_nK and/or a change, for example the time derivative, of at least one of the variables mentioned.

Weiterhin wird das Freigabesignal FG in Abhängigkeit von einem gegebenenfalls auftretenden Reagenzmittelschlupf NH3 festgelegt, der beispielsweise mittels eines als NOx-Sensor ausgestalteten Abgassensors 18 mit einer bekannten Querempfindlichkeit gegenüber dem Reagenzmittel oder beispielsweise mittels eines speziellen, auf das Reagenzmittel abgestimmten Abgassensors bereitgestellt wird.Furthermore, the release signal FG is determined depending on any reagent slip NH3 that may occur, which is provided, for example, by means of an exhaust gas sensor 18 designed as a NOx sensor with a known cross-sensitivity to the reagent or, for example, by means of a special exhaust gas sensor tailored to the reagent.

Weiterhin kann berücksichtigt werden, ob das Dosiersignal s_DV überhaupt vorliegt und eine Dosierung freigegeben ist.Furthermore, it can be taken into account whether the dosing signal s_DV is present at all and whether dosing is enabled.

Weiterhin können die Stromabwärts-Abgas-Konzentration und/oder deren zeitliche Ableitung sowie der Stromabwärts-Abgas-Massenstrom und/oder dessen zeitliche Ableitung bewertet werden, um sicherzustellen, dass der Abgassensor 18 die betreffende Abgaskomponente überhaupt detektieren kann.Furthermore, the downstream exhaust gas concentration and/or its time derivative as well as the downstream exhaust gas mass flow and/or its time derivative can be evaluated to ensure that the exhaust gas sensor 18 can detect the exhaust gas component in question at all.

Weiterhin kann eine Überprüfung in der Dosiersignal-Festlegung 31 vorgesehen sein, ob eine Fehladaption der Dosierung vorliegt.Furthermore, a check can be provided in the dosage signal determination 31 to determine whether there is a misadaptation of the dosage.

Weiterhin kann eine Überprüfung vorgesehen sein, ob eine ausreichend hohe Umgebungstemperatur vorliegt, die einen Einfluss auf die im Abgasbereich 13 auftretenden Temperaturgradienten hat. Überprüft werden kann weiterhin, ob ein ausreichender Umgebungsluftdruck vorliegt, damit eine gegebenenfalls berechnete Roh-Emission der Brennkraftmaschine 10 in der Größen-Ermittlung 30 wenigstens näherungsweise richtig berechnet wird.Furthermore, a check can be provided as to whether there is a sufficiently high ambient temperature, which has an influence on the temperature gradients occurring in the exhaust gas area 13. It can also be checked whether there is sufficient ambient air pressure so that any calculated raw emissions of the internal combustion engine 10 are at least approximately correctly calculated in the size determination 30.

Die genannten Größen können daraufhin überprüft werden, ob die Größen oder davon abgeleitete Größen innerhalb von vorgegebenen Toleranzbändern liegen oder Grenzwerte über- beziehungsweise unterschreiten. Nur dann, wenn dies der Fall ist, wird das Freigabesignal FG bereitgestellt.The variables mentioned can be checked to see whether the variables or variables derived from them lie within specified tolerance bands or exceed or fall below limit values. Only if this is the case is the release signal FG provided.

Die Mittelwertbildung kann beispielsweise innerhalb des vorgegebenen Zeitraums ti_Mit erfolgen, das beispielsweise auf eine im Minutenbereich liegende Dauer festgelegt werden kann. Der Zeitraum ti_Mit kann mehrere separate Zeitfenster umfassen. Vorzugsweise erfolgt die Mittelwertbildung solange, bis eine vorgegebene Menge oder Masse der unerwünschten Stromaufwärts-Abgaskomponente AK_vK oder eine vorgegebene Menge oder Masse der unerwünschten Stromabwärts-Abgaskomponente AK_nK erreicht ist. Wenn das Kriterium zum Beenden der Mittelwertbildung erreicht ist, stellt die Konvertierungs-Mittelwert-Ermittlung 33 Maß eta_MW für die gemittelte Konvertierung bereit.The averaging can, for example, take place within the predetermined period ti_Mit, which can be set, for example, to a duration in the range of minutes. The period ti_Mit can include several separate time windows. The averaging preferably takes place until a predetermined amount or mass of the undesirable upstream exhaust gas component AK_vK or a predetermined amount or mass of the undesirable downstream exhaust gas component AK_nK is reached. When the criterion for stopping averaging is reached, the conversion averaging 33 provides measure eta_MW for the averaged conversion.

Der Schwellenwert eta_MW_Lim für den Konvertierungs-Mittelwert, mit welchem der berechnete Konvertierungs-Mittelwert eta_MW im Vergleicher 34 verglichen wird, kann im einfachsten Fall als Festwert vorgegeben sein. Zweckmäßigerweise hängt der Schwellenwert eta_MW_Lim von wenigstens einer Betriebsgröße BG_Bkm der Brennkraftmaschine 10 und/oder einer Kenngröße ms_Abg, NOx_vK, ms_NOx_vK, NOx_nK, ms_NOx_nK des Abgases und/oder einer Änderung, beispielsweise der zeitlichen Ableitung, wenigstens einer der genannten Größen ab. Weiterhin kann der Schwellenwert eta_MW_Lim von wenigstens einer Betriebsgröße der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 abhängen. Als Betriebsgröße der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 kann beispielsweise die Temperatur eines in der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 enthaltenen SCR-Katalysators herangezogen werden.The threshold value eta_MW_Lim for the conversion mean value, with which the calculated conversion mean value eta_MW is compared in the comparator 34, can in the simplest case be specified as a fixed value. The threshold value eta_MW_Lim expediently depends on at least one operating variable BG_Bkm of the internal combustion engine 10 and/or a parameter ms_Abg, NOx_vK, ms_NOx_vK, NOx_nK, ms_NOx_nK of the exhaust gas and/or a change, for example the time derivative, of at least one of the variables mentioned. Furthermore, the smoldering can Lenwert eta_MW_Lim depends on at least one operating variable of the exhaust gas treatment device 16. For example, the temperature of an SCR catalytic converter contained in the exhaust gas treatment device 16 can be used as the operating variable of the exhaust gas treatment device 16.

Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schwellenwert eta_MW_Lim dem modellbasierten Schwellenwert eta_MW_Lim_Sim entsprechen soll. Damit können die unterschiedlichen Betriebszustände der Abgasbehandlungsvorrichtung 16, insbesondere die Betriebszustände eines in der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 enthaltenen Katalysators bei der Vorgabe des Schwellenwerts eta_MW_Lim berücksichtigt werden.According to one embodiment, it is provided that the threshold value eta_MW_Lim should correspond to the model-based threshold value eta_MW_Lim_Sim. This means that the different operating states of the exhaust gas treatment device 16, in particular the operating states of a catalytic converter contained in the exhaust gas treatment device 16, can be taken into account when specifying the threshold value eta_MW_Lim.

Sofern der berechnete Konvertierungs-Mittelwert eta_MW den Schwellenwert eta_MW_Lim beziehungsweise den modellbasierten Schwellenwert eta_MW_Lim_Sim unterschreitet, stellt der Vergleicher 34 das Fehlersignal F bereit. Das Fehlersignal F sagt aus, dass ein Fehler im Abgasbereich 13 aufgetreten ist. Ein Fehler kann beispielsweise dadurch entstehen, dass die Strömung des Abgases im Abgasbereich 13 durch die Abgasbehandlungsvorrichtung 16 zumindest teilweise unterbrochen ist. Dies kann beispielsweise durch ein defektes Auspuffrohr zwischen der Brennkraftmaschine 10 und der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 auftreten.If the calculated conversion mean value eta_MW falls below the threshold value eta_MW_Lim or the model-based threshold value eta_MW_Lim_Sim, the comparator 34 provides the error signal F. The error signal F indicates that an error has occurred in the exhaust gas area 13. An error can arise, for example, because the flow of the exhaust gas in the exhaust gas area 13 is at least partially interrupted by the exhaust gas treatment device 16. This can occur, for example, due to a defective exhaust pipe between the internal combustion engine 10 and the exhaust gas treatment device 16.

Eine weitere Fehlermöglichkeit kann in der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 vorliegen. Beispielsweise kann sich eine Reinigungswirkung der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 hinsichtlich der wenigstens einen unerwünschte Abgaskomponente im Laufe der Zeit verschlechtert haben.Another possible error may be in the exhaust gas treatment device 16. For example, a cleaning effect of the exhaust gas treatment device 16 with regard to the at least one undesirable exhaust gas component may have deteriorated over time.

Eine andere Möglichkeit, welche das erfindungsgemäße Verfahren mit hoher Zuverlässigkeit detektiert, beruht auf einem illegalen Eingriff in den Abgasbereich 13, der beispielsweise darin bestehen kann, dass anstelle einer ordnungsgemäßen Abgasbehandlungsvorrichtung 16 lediglich ein Dummy eingebaut wurde oder dass eine Beschichtung beispielsweise eines in der Abgasbehandlungsvorrichtung 16 angeordneten Katalysators bewusst minderwertig ausgeführt wurde.Another possibility, which the method according to the invention detects with high reliability, is based on an illegal intervention in the exhaust gas area 13, which can consist, for example, in that instead of a proper exhaust gas treatment device 16, only a dummy was installed or that a coating, for example, in the exhaust gas treatment device 16 arranged catalytic converter was deliberately made inferior.

Ein weiterer Fehler kann bei der Dosierung des Reagenzmittels bzw. der Vorstufe des Reagenzmittels in den Abgasbereich 13 auftreten, der mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise detektierbar ist.A further error can occur when dosing the reagent or the precursor of the reagent into the exhaust gas area 13, which can be detected using the procedure according to the invention.

Eine andere Fehlermöglichkeit besteht darin, dass das vom Abgassensor 18 bereitgestellte Abgas-Messsignal s_Abg_Mes, beispielsweise die Stromabwärts-NOx-Konzentration NOx_nK fehlerhaft ist.Another possible error is that the exhaust gas measurement signal s_Abg_Mes provided by the exhaust gas sensor 18, for example the downstream NOx concentration NOx_nK, is incorrect.

Das Fehlersignal F kann beispielsweise zur Anzeige gebracht werden, um einem Fahrer eines Kraftfahrzeugs einen erforderlichen Werkstattaufenthalt zu signalisieren. Das Fehlersignal F wird vorzugsweise in einen nicht näher gezeigten Fehlerspeicher hinterlegt und/oder zum Starten von weiteren Diagnosen herangezogen.The error signal F can be displayed, for example, in order to signal to a driver of a motor vehicle that a visit to the workshop is necessary. The error signal F is preferably stored in an error memory (not shown) and/or used to start further diagnoses.

Claims

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the determination of the average measure (eta_MW) over at least one period of time (ti_Mit) is provided.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the averaged measure (eta_MW) for the conversion includes the concentrations (NOx_vK, NOx_nK) of the upstream exhaust gas component (AK_vK)/downstream exhaust gas component (AK_nK) and/or the mass flows/volume flows (ms_NOx_vK, ms_NOx_nK) of the upstream exhaust component (AK_vK)/downstream exhaust gas component (AK_nK).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the upstream exhaust gas component (AK_vK) is calculated from at least one operating variable (BG_Bkm) of the internal combustion engine (10).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the threshold value (eta_MW_Lim) is specified as a model-based threshold value (eta_MW_Lim_Sim).

Procedure according to Claim 5 , characterized in that the model-based threshold value (eta_MW_Lim_Sim) is determined using a model of the exhaust gas treatment device (16), which is at least a measure of the temperature (te_Kat) of the exhaust gas treatment device (16) and / or the exhaust gas mass flow (ms_Abg) and / or the concentration (NOx_vK) and/or the mass flow (ms_NOx_vK) of the upstream exhaust gas component (AK_vK) and/or a reagent fill level (m_Rea) in the exhaust gas treatment device (16) and/or a change in at least one of these variables is taken into account.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that when determining the measure (eta_MW) for the average conversion, a delay time (ti_VZ) is taken into account, which takes into account the transit time of the exhaust gas in the exhaust gas area (13).

Device for diagnosing an exhaust gas area (13) of an internal combustion engine (10), which contains an exhaust gas treatment device (16) which is provided for converting at least one undesirable exhaust gas component, characterized in that at least one control device prepared to carry out the method according to one of the preceding claims ( 20) is provided.

Control unit program that contains all steps of a procedure according to one of the Claims 1 until 7 executes when it runs in a control unit (20).

Control unit program product with a program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method according to one of the Claims 1 until 7 when the program is executed in a control unit (20).