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DE102017204301A1 - Verfahren zur Korrektur eines Offsets eines Ammoniak-Sensors - Google Patents

Verfahren zur Korrektur eines Offsets eines Ammoniak-Sensors Download PDF

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DE102017204301A1
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offset
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scr
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Christian Heimann
Frank Schweizer
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Offsets eines Ammoniak-Sensors, der in einem SCR-System stromabwärts zumindest eines SCR-Katalysators angeordnet ist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Zuerst wird Ammoniak-Schlupf mittels des Ammoniak-Sensors erkannt, dann ein modellierter Ammoniak-Füllstand (FNH3mod) auf einen maximalen Ammoniak-Füllstand (FNH3max) gesetzt und anschließend eine Unterdosierung eines Reduktionsmittels für das SCR-System ausgeführt. Wenn der modellierte Ammoniak-Füllstand (FNH3mod) auf einen nominalen Ammoniak-Füllstand (FNH3max) zurückgegangen ist wird die Unterdosierung beendet. Daraufhin erfolgen ein Ermitteln eines aktuellen Offsets und die Korrektur des Offsets mittels einer Differenz zwischen dem aktuellen Offset und einem voraussichtlichen Offset.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Offsets eines Ammoniak-Sensors in einem SCR-System. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
  • Stand der Technik
  • Heutzutage werden zur Reduktion von Stickoxiden (NOx) im Abgas von Kraftfahrzeugen unter anderem SCR-Katalysatoren (Selective Catalytic Reduction) verwendet. Hierbei werden Stickoxidmoleküle, die sich auf einer SCR-Katalysatoroberfläche befinden, bei Vorhandensein von Ammoniak (NH3) als Reduktionsmittel, zu elementarem Stickstoff reduziert. Das Reduktionsmittel wird in Form einer Harnstoff-Wasser-Lösung, aus der Ammoniak abgespalten wird, kommerziell auch als AdBlue® bekannt, bereitgestellt und durch ein Dosiermodul stromaufwärts des SCR-Katalysators in einen Abgasstrang eingespritzt. Die Ermittlung einer gewünschten Dosierrate erfolgt in einem elektronischen Steuergerät, in dem Strategien für Betrieb und Überwachung des SCR-Systems hinterlegt sind.
  • Die heute bekannten SCR-Katalysatoren speichern Ammoniak an deren Katalysatoroberfläche. Die Speicherfähigkeit ist maßgeblich von einer Temperatur der Katalysatoroberfläche abhängig und nimmt bei steigender Temperatur ab. Je mehr Ammoniak an der Katalysatoroberfläche gebunden ist und zur Reduktion zur Verfügung steht, desto höher ist die Stickoxid-Konvertierungsrate. Solange die Speicherfähigkeit des SCR-Katalysators nicht ausgeschöpft ist, wird übermäßig eindosiertes Reduktionsmittel gespeichert. Stellt die Dosiereinheit hingegen weniger Reduktionsmittel zur Verfügung, als für die vollständige Reduktion der im Abgas vorhandenen Stickoxide notwendig wäre, so wird, durch die weiterhin an der Katalysatoroberfläche stattfindende Reduktion der Stickoxide, der Ammoniak-Füllstand verringert. Heute übliche Dosierstrategien für SCR-Systeme arbeiten meist mit einer geringen Überdosierung, um die maximale Stickoxid-Konvertierungsrate zu erreichen. Dabei muss dafür Sorge getragen werden, dass übermäßig eindosiertes Ammoniak nicht ungenutzt die Katalysatoroberfläche passiert. Die passierende Ammoniakmasse wird auch als Ammoniak-Schlupf bezeichnet.
  • Aus dem Zusammenhang zwischen Ammoniak-Füllstand und Stickoxid-Konvertierungsrate ergibt sich zum einen ein Ansteigen der Stickoxid-Konvertierungsrate, wenn die Überdosierung des Reduktionsmittels ein Anheben der im SCR-Katalysator gespeicherten Ammoniakmasse bewirkt. Zum anderen bleibt die Stickoxid-Konvertierungsrate gleich, falls der SCR-Katalysator bereits optimal betrieben wird. Sinkt die gemessene Stickoxid-Konvertierungsrate in diesem Fall ab, das heißt steigt das vorstehend beschriebene Sensorsignal an, kann dies auf Ammoniak stromabwärts des SCR-Katalysators zurückgeführt werden. Hierbei kann angenommen werden, dass die maximale Speicherfähigkeit des SCR-Katalysators ausgeschöpft ist und somit übermäßig eindosiertes Ammoniak ungenutzt die Katalysatoroberfläche passiert, also ein Ammoniak-Schlupf stattfindet. Die eindosierte Reduktionsmittelmasse wird stets durch Regelungen korrigiert.
  • Die DE 10 2010 002 620 A1 beschreibt eine Regelung der Dosiermasse mittels eines Adaptionsfaktors, welcher das Verhältnis zwischen nominaler und tatsächlicher Dosiermasse angibt. Dieser verändert direkt eine Vorsteuermasse des Reduktionsmittels und dient zur Einregelung einer durch den Sensor stromabwärts des SCR-Katalysators gemessenen Stickoxid-Konzentration auf einen modellierten Stickoxid-Wert. Die Regelung passt sich mit Hilfe eines I-Reglers an das jeweilige System und an länger andauernde Umwelteinflüsse an und kann damit die Anzahl der notwendigen Adaptionseingriffe bei systematischen Fehlern verringern. Darüber hinaus kann die Regelung auch sehr große und spontane Änderungen, beispielsweise bei einer Betankung mit falschem Reduktionsmittel, berücksichtigen. Der I-Regler wirkt dabei präzise, jedoch auch dementsprechend langsam.
  • In der DE 10 2012 221 574 A1 wird ein Füllstandsbeobachter aufgezeigt. Dieser schnelle P-Regler gleicht permanent die modellierte Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysator mit dem zugehörigen Signal des entsprechenden Stickoxid-Sensors ab. Im Falle einer Abweichung kann der P-Regler innerhalb von wenigen Sekunden die Füllstandsregelung durchführen, bis der nominale Wirkungsgrad wieder erreicht ist.
  • Für die zweckmäßige Regelung ist die exakte Ermittlung der Stickoxid-Konzentration durch einen Stickoxid-Sensor stromabwärts des SCR-Katalysators entscheidend. Gebräuchliche Stickoxid-Sensoren zeigen eine Querempfindlichkeit für Ammoniak, das heißt deren Sensorsignal enthält nicht nur die Stickoxid-Konzentration, sondern zeigt ein Summensignal aus Stickoxid und Ammoniak. Daher kann bei der allein auf dem Stickoxid-Sensor basierenden Regelung nicht unterschieden werden, ob die Dosiermasse zu klein gewählt wurde, daher Stickoxid nicht umgewandelt wurde, oder ob sie zu groß gewählt wurde, daher freies Ammoniak den SCR-Katalysator passiert, also Ammoniak-Schlupf auftritt. Letzterer tritt häufig bei der für die maximale Stickoxid-Konvertierungsrate wesentlichen schwachen Überdosierung auf.
  • Um das Summensignal aus Stickoxid und Ammoniak zu separieren wird ein zusätzlicher Ammoniak-Sensor an der Position des Stickoxid-Sensors eingesetzt. Der Ammoniak-Sensor misst die Ammoniak-Konzentration, wodurch diese vom Summensignal subtrahiert werden kann, sodass das SCR-System robust auf seine maximale Stickoxid-Konvertierungsrate eingestellt wird. Darüber hinaus kann der Ammoniak-Sensors dazu verwendet werden festzustellen, ob Ammoniak-Schlupf auftritt, und die Dosiermasse des Reduktionsmittels entsprechend zu verringern.
  • Um den Ammoniak-Sensor nutzen zu können ist eine Überwachung seines Offsets und einer Verschiebung des Offsets über die Lebensdauer des Ammoniak-Sensors unabdingbar. Für den Stickoxid-Sensor ist eine solche Überwachung bereits bekannt. Jedoch werden bei Stickoxid-Sensoren Betriebspunkte ausgenutzt, an denen die Stickoxid-Emission aussetzt. Übertragen auf den Ammoniak-Sensor bedeutet dies, dass die Überwachung des Offsets bzw. seiner Verschiebung nur ausgeführt wird, wenn kein Ammoniak-Schlupf vorliegt. Wie vorstehend beschrieben, verwendet man den Ammoniak-Sensor meist bei SCR-Systemen mit permanent eingestellter schwacher Überdosierung, bei denen Ammoniak-Schlupf kaum ausgeschlossen werden kann.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das Verfahren betrifft eine Korrektur eines Ammoniak-Sensors in einem SCR-System, der stromabwärts zumindest eines SCR-Katalysators angeordnet ist. Es umfasst die folgenden Schritte: Zu Beginn wird ein Ammoniak-Schlupf durch den SCR-Katalysator mittels eines Signals des Ammoniak-Sensors erkannt. Demzufolge muss zu diesem Zeitpunkt ein Ammoniak-Füllstand des SCR-Katalysators einen maximalen Wert (im Folgenden als maximaler Ammoniak-Füllstand bezeichnet) erreicht haben. Um dem Rechnung zu tragen, wird ein modellierter Ammoniak-Füllstand, der unter anderem für eine Regelung einer Dosiermasse eines Reduktionsmittels für den SCR-Katalysator verwendet wird, auf den maximalen Ammoniak-Füllstand gesetzt. Anschließend wird eine Unterdosierung des Reduktionsmittels ausgeführt, d.h. die Dosiermasse des Reduktionsmittels wird soweit reduziert, bis sie unterhalb einer für eine vollständige Umwandlung von aktuell in den SCR-Katalysator einströmenden Stickoxiden durch die SCR notwendigen Dosiermasse liegt. Dementsprechend sinkt der Ammoniak-Füllstand, was sich auch in einer Abnahme des modellierten Ammoniak-Füllstands ausdrückt.
  • Erreicht der modellierte Ammoniak-Füllstand einen nominalen Ammoniak-Füllstand für die vorliegenden Betriebsbedingungen, wird die Unterdosierung beendet und die Dosiermasse wieder eingeregelt. Der Ammoniak-Füllstand wurde durch die Unterdosierung soweit reduziert, dass zumindest für eine Korrekturzeit davon ausgegangen werden kann, dass kein Ammoniak-Schlupf vorliegt. Infolgedessen gibt das Signal des Ammoniak-Sensors während der Korrekturzeit lediglich einen aktuellen Offset wieder. Dieser aktuelle Offset wird ermittelt und im Folgenden für die Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors verwendet. Die Korrektur des Offsets erfolgt mittels einer Differenz, die zwischen dem aktuellen Offset und einem voraussichtlichen Offset gebildet wird. Vorteilhafterweise kann die Differenz auf den bisherigen Offset addiert werden, um einen korrigierten Offset zu erhalten. Beim Wiederholen des Verfahrens kann dieser korrigierte Offset vorzugsweise als voraussichtlicher Offset verwendet werden. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass Verschiebungen des Offsets schnell erkannt und entsprechend korrigiert werden.
  • Ein solcher Ammoniak-Sensor wird oftmals bei SCR-Systemen mit hoher Stickoxid-Emission verwendet. Diese SCR-Systeme werden, wenn keine Unterdosierung ausgeführt wird, zumindest zeitweise mit einer schwachen Überdosierung des Reduktionsmittels betrieben, um eine maximale Stickoxid-Konvertierungsrate zu erreichen. Bei derartigen SCR-Systemen ist das vorstehend beschriebene Verfahren besonders vorteilhaft, da hier im Falle von Überdosierung von Ammoniak-Schlupf ausgegangen werden muss.
  • Vorteilhafterweise wird nachdem der modellierte Ammoniak-Füllstand den nominalen Ammoniak-Füllstand erreicht hat und demnach die Unterdosierung beendet wird, eine Entprellzeit abgewartet, bevor der aktuelle Offset ermittelt wird. Der Ammoniak-Füllstand nimmt nicht gleichmäßig über den gesamten SCR-Katalysator verteilt ab, sondern beginnt in erster Linie an einem Abgaseintritt des SCR-Katalysators zu sinken. Aufgrund von Trägheit und einer Laufzeit des Gases durch den SCR-Katalysator tritt eine Verzögerung auf, bis sich der Ammoniak-Füllstand über den gesamten SCR-Katalysator hinweg verringert hat. Die Entprellzeit ist ausgebildet diese Verzögerung auszugleichen.
  • Um das Risiko von Ammoniak-Schlupf zu verringern, können folgende Bedingungen zur Freigabe zumindest der Korrektur des Offsets, bevorzugt auch der Ermittlung des Offsets und noch bevorzugter auch der Entprellzeit, geprüft werden. Bei der ersten Bedingung wird eine Temperatur des SCR-Katalysators gemessen und ein daraus gebildeter Temperaturgradient mit einem ersten Schwellenwert verglichen. Wenn der Temperaturgradient des SCR-Katalysators oberhalb des ersten Schwellenwerts liegt, kann zumindest die Korrektur des Offsets, bevorzugt auch der Ermittlung des Offsets und besonders bevorzugt auch der Entprellzeit, gesperrt werden. Der Vergleich des Temperaturgradienten mit dem ersten Schwellenwert kann jederzeit, vorzugsweise permanent, bis zur Korrektur des Offsets durchgeführt werden. Die Speicherfähigkeit des SCR-Katalysators hängt von der Temperatur ab, sodass bei einer zu stark steigenden Temperatur die Gefahr besteht, dass Ammoniak-Schlupf während des Ermittelns des aktuellen Offsets auftritt.
  • Bei der zweiten Bedingung kann während oder ggf. nachdem die Unterdosierung ausgeführt wird ein Gradient eines Ammoniak-Sensorssignals des Ammoniak-Sensors gebildet werden und der Gradient des Ammoniak-Sensorsignals mit einem zweiten Schwellenwert verglichen werden. Wenn Gradient des Ammoniak-Sensorsignals oberhalb des zweiten Schwellenwerts liegt, kann zumindest die Korrektur des Offsets, bevorzugt auch der Ermittlung des Offsets und besonders bevorzugt auch der Entprellzeit, gesperrt werden. Liegt ein zu großer Gradient des Ammoniak-Sensorsignals vor, kann während bzw. nach der Unterdosierung auf vorliegenden Ammoniak-Schlupf geschlossen werden, obwohl angenommen werden soll, dass bis nach dem Ermitteln des aktuellen Offsets kein Ammoniak-Schlupf vorliegt.
  • Bei der dritten Bedingung kann nachdem die Unterdosierung beendet wurde, eine Integration eines Abgasmassestroms durchgeführt werden und der integrierte Abgasmassestrom mit einem dritten Schwellenwert verglichen werden. Wenn der integrierte Abgasmassestrom oberhalb des dritten Schwellenwerts liegt, kann zumindest die Korrektur des Offsets, bevorzugt auch der Ermittlung des Offsets und besonders bevorzugt auch der Entprellzeit, gesperrt werden. Liegt der integrierte Abgasmassestrom unterhalb des ersten Schwellenwert ist über diesen Zeitraum sichergestellt, dass durch die geringe Abgasmasse und die damit einhergehende Dosierung weiterhin kein Ammoniak-Schlupf zu erwarten ist. Darüber hinaus gibt dieser Zeitraum eine maximale Entprellzeit und ggf. Korrekturzeit vor.
  • Zum Ermitteln des aktuellen Offsets kann insbesondere das Ammoniak-Sensorsignal über die Korrekturzeit gefiltert werden. Dies bietet den Vorteil, dass unerwünschte Artefakte für den aktuellen Offset entfernt werden. Der aktuelle Offset wird dann innerhalb der Korrekturzeit ermittelt.
  • Vorteilhafterweise kann bei der Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors eine Gewichtungsfunktion eingesetzt werden. Die Gewichtungsfunktion wird mit der Differenz des aktuellen Offsets und des voraussichtlichen Offsets beispielsweise in Form einer Kurve bzw. ihrer Bedatung verrechnet. Auf diese Weise schlagen einzelne fehlerhafte Korrekturen des Offsets nicht unverhältnismäßig ins Gewicht, sodass der Offset durch diese nicht negativ beeinflusst wird.
  • Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät durchgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens in einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.
  • Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, die Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors durchzuführen.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • 1a zeigt ein Diagramm eines Ammoniak-Füllstands abhängig von der Temperatur für einen herkömmlichen SCR-Katalysator.
    • 1b zeigt ein Diagramm einer Stickoxid-Konvertierungsrate abhängig vom Ammoniak-Füllstand aus 1a des herkömmlichen SCR-Katalysators sowie einen Ammoniak-Schlupf.
    • 2 zeigt Diagramme eines modellierten Ammoniak-Füllstands, eines nominalen Ammoniak-Füllstands, der Temperatur und eines Signals eines Ammoniak-Sensors während fünf World Harmonized Transient Cycles (WHTC) über der Zeit, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 3 stellt in einem Ausschnitt III des Diagramms aus 2 den vierten WHTC detaillierter dar.
    • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • 5 stellt in einem weiteren Ausschnitt V des Diagramms aus 2 einen Übergangsbereich zwischen dem vierten und dem fünften WHTC dar, bei dem eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet wurde.
  • Ausführungsbeispiel der Erfindung
  • 1a zeigt in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen einem Ammoniak-Füllstand FNH3 und der Temperatur T für einen herkömmlichen SCR-Katalysator. In dem Diagramm sind jeweils abhängig von der Temperatur T ein minimaler Ammoniak-Füllstand FNH3min, ein nominaler Ammoniak-Füllstand FNH3nom und ein maximaler Ammoniak-Füllstand FNH3max dargestellt. Unterschreitet der Ammoniak-Füllstand FNH3 den minimalen Ammoniak-Füllstand FNH3min, werden durch den SCR-Katalysator strömende Stickoxide nicht vollständig mittels der SCR umgewandelt. Überschreitet der Ammoniak-Füllstand FNH3 indes den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max, kommt es zu Ammoniak-Schlupf, was in 1b nochmals verdeutlicht wird. Es gilt daher bei der Regelung eines SCR-Systems den Ammoniak-Füllstand FNH3 zwischen dem maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max und dem minimalen Ammoniak-Füllstand FNH3min zu halten. Es ist eine markierte Temperatur T1 hervorgehoben, die im Ausführungsbeispiel in 1b verwendet wird.
  • In 1b ist ein Diagramm einer Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv abhängig vom Ammoniak-Füllstand FNH3 für den herkömmlichen SCR-Katalysator bei der in 1a markierten Temperatur T1 gezeigt. Es gilt, umso höher der Ammoniak-Füllstand FNH3, desto größer die Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv, da für die SCR mehr Reaktionspartner zur Verfügung stehen. Auf der Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv ist mit steigender Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv ein Arbeitspunkt 10 für den nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom, ein Arbeitspunkt 11 für den minimalen Ammoniak-Füllstand FNH3min und ein Arbeitspunkt 12 für den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max zum Betreiben des SCR-Katalysators gekennzeichnet. Überschreitet der Ammoniak-Füllstand FNH3 den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max, wird der Ammoniak nicht mehr am SCR-Katalysator gespeichert.
  • Eine den SCR-Katalysator passierende Ammoniakmasse 20, die dem Ammoniak-Schlupf entspricht, ist ebenfalls im Diagramm dargestellt. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv in diesem Bereich weiter ansteigt, sodass mehr Stickoxid mittels der SCR umgewandelt wird. Um gesetzliche Vorschriften einzuhalten wird der SCR-Katalysator besonders bei hohem Stickoxid-Ausstoß in einem Arbeitspunkt 13 über dem maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max betrieben, d.h. es findet eine Überdosierung statt. Die passierende Ammoniakmasse 20, d.h. der Ammoniak-Schlupf, muss jedoch unterhalb gesetzlich vorgeschriebener Grenzwerte bleiben. Infolgedessen muss das SCR-System so geregelt werden, dass eine möglichst hohe Stickoxid-Konvertierungsrate NOxKonv bei gleichzeitig geringem Ammoniak-Schlupf oder mit anderen Worten ausgedrückt ein möglichst hoher Ammoniak-Füllstand FNH3 bei möglichst geringer passierender Ammoniakmasse 20 realisiert wird. Das in diesem Ausführungsbeispiel verwendete SCR-System wird, wenn nicht anders beschrieben, also insbesondere wenn bei einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht anders vorgesehen, bei Überdosierung des Reduktionsmittels betrieben. Darüber hinaus ist ein Arbeitspunkt 15 bei einer Unterdosierung 32, die nachfolgend verwendet wird, gekennzeichnet. Bei der Unterdosierung 32 wird weniger Reduktionsmittel als für den minimalen Ammoniak-Füllstand FNH3min benötigt eindosiert, sodass der Ammoniak-Füllstand FNH3 abnimmt.
  • In 2 sind fünf hintereinander ausgeführte World Harmonized Transient Cycles (WHTC) WHTC1 bis WHTC5 für den SCR-Katalysator in einem Diagramm über der Zeit t dargestellt. Die Speicherfähigkeit für Ammoniak des SCR-Katalysators ist in diesem Beispiel durch Alterungseffekte deutlich reduziert. Das Diagramm zeigt im oberen Teil eine Temperatur T des SCR-Katalysators, die zur besseren Verwendbarkeit gemittelt wurde, im mittleren Teil einen modellierten Ammoniak-Füllstand FNH3mod und den nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom und im unteren Teil ein Signal YNH3 eines Ammoniak-Sensors der stromabwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist. Der nominale Ammoniak-Füllstand FNH3nom folgt über die fünf WHTC1 bis WHTC5 hinweg im Wesentlichen antiproportional dem Verlauf der Temperatur T. Das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors liegt während des ersten WHTC1 in einem niedrigen Bereich. Aufgrund der verminderten Speicherfähigkeit des SCR-Katalysators wird die Dosiermenge durch eine Regelung erhöht, um ausreichend Stickoxid umzuwandeln. Dementsprechend erhöht sich das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors über die folgenden beiden WHTC2 und WHTC3, bis es im vierten WHTC4 so stark ansteigt, dass es eine Schwelle 21 für den Ammoniak-Schlupf überschreitet.
  • Ein mit III bezeichneter Ausschnitt der 2 stellt den vierten WHTC4 in 3 detaillierter dar, wobei die Darstellung des Diagramms der 3 jener in 2 entspricht. Wie hier deutlich zu sehen ist, überschreitet das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors die Schwelle 21 für den Ammoniak-Schlupf bei ca. 6800 Sekunden. Es sind diverse Verfahren zur Erkennung von Ammoniak-Schlupf bekannt, bei denen neben dem Überschreiten der Schwelle 21 zusätzlich eine Abgasmasse, die mindestens durch den SCR-Katalysator strömen muss, berücksichtigt wird. Daher wird der Ammoniak-Schlupf kurze Zeit nachdem das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors die Schwelle 21 überschritten hat bei ca. 6880 Senkungen erkannt. Zu diesem Zeitpunkt wird der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod auf den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max gesetzt und eine Unterdosierung ausgeführt, sodass der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod wieder sinkt. Am Ende des vierten WHTC4 und im fünften WHTC5 ist das Signal YNH3 annähernd auf null zurückgegangen.
  • Allerdings zeigt sich auch, dass bereits zuvor Ammoniak am Ammoniak-Sensor vorhanden ist und zwar gleichermaßen bei hoher und niedriger Temperatur T des SCR-Katalysators. Als Resultat ist eine Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors auf Grundlage ausschließlich der Temperatur T nicht zielführend.
  • In 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Korrektur des Offsets des Ammoniak-Sensors dargestellt. In einem ersten Schritt wird das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors aufgenommen 30. Aus dem Signal YNH3 wird, beispielsweise wie vorstehend beschrieben, eine Erkennung 31 des Ammoniak-Schlupfs 31 ausgeführt. Um den Ammoniak-Füllstand FNH3 wieder zu reduzieren, wird der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod auf den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max gesetzt 32. Dementsprechend findet im Anschluss die Unterdosierung 33 statt - wie in der Beschreibung zu 1b bereits ausgeführt - und der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod sinkt. Der daraus resultierende Verlauf des modellierten Ammoniak-Füllstand FNH3mod ist bereits in 2 und detaillierter in 3 dargestellt.
  • Ist der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod auf den nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom zurückgegangen, wird dies in einer Abfrage 34 geprüft und im Anschluss die Unterdosierung 33 beendet 35. Durch den niedrigen Ammoniak-Füllstand wird die Wahrscheinlichkeit für Ammoniak-Schlupf minimiert. Neben dieser Bedingung werden in diesem Ausführungsbeispiel drei weitere Bedingungen 40, 50 und 60 geprüft bevor das Verfahren durch eine Freigabe 36 fortgesetzt wird. Die Bedingungen 40, 50 und 60 beziehen sich auf Risikofaktoren für den Ammoniak-Schlupf, die es zu minimieren gilt.
  • Die erste Bedingung 40 betrifft die Temperatur T des SCR-Katalysators. Während der Dauer des bisherigen Verfahrens wird eine Messung 41 der Temperatur T und eine Filterung 42 durch ein PT1-Filter, z.B. einem Tiefpassfilter, durchgeführt. Aus der gemessenen Temperatur T wird ein Temperaturgradient T berechnet 43. Liegt der Temperaturgradient T in einem ersten Vergleich 44 oberhalb eines ersten Schwellenwerts ST für die Temperatur T, wird das weitere Verfahren gesperrt 37. Andernfalls gilt die erste Bedingung 40 für die Freigabe 36 als erfüllt.
  • Bei der zweiten Bedingung 50 wird, nachdem die Unterdosierung 33 stattfindet, das aufgenommene Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors durch eine Kombination aus DT1-Filter(n) und PT1-Filter(n) gefiltert 51 und daraus ein Gradient Y des Signals YNH3 berechnet 52. In einem zweiten Vergleich 53 wird der Gradient Y des Signals YNH3 mit einem zweiten Schwellenwert SY für das Signal YNH3 verglichen. Liegt der Gradient Y des Signals YNH3 oberhalb des zweiten Schwellenwerts SY, wird das weitere Verfahren gesperrt 37. Andernfalls gilt die zweite Bedingung 50 für die Freigabe 36 als erfüllt.
  • Wird in der Abfrage 33 bestätigt, dass der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod auf den nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom zurückgegangen ist, wird in der dritten Bedingung 60 eine durch den SCR-Katalysator geströmte Abgasmasse untersucht. Hierfür wird ein Abgasmassestrom qm zuerst aufgenommen 61 und anschließend eine Integration 62 durchgeführt. Der integrierte Abgasmassestrom ∫qm, der im Prinzip den Abgasmassestrom widerspiegelt, wird dann bei einem dritten Vergleich 63 mit einem dritten Schwellenwert Sm für den integrierten Abgasmassestrom ∫qm bzw. für die Abgasmasse verglichen. Liegt der integrierte Abgasmassestrom ∫qm oberhalb des dritten Schwellenwerts Sm, wird das weitere Verfahren gesperrt 37. Andernfalls gilt die dritte Bedingung 60 für die Freigabe 36 als erfüllt.
  • Sind in der Freigabe 36 alle Bedingungen 40, 50 und 60 erfüllt, wird davon ausgegangen, dass kein Ammoniak-Schlupf vorliegt. Im Anschluss wird eine Entprellzeit tE, in der sich der Ammoniak-Füllstand FNH3 über den gesamten SCR-Katalysator ausgleicht, abgewartet 70, bevor das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors durch ein PT1-Filter, z.B. durch einen Tiefpassfilter, über eine Korrekturzeit tK gefiltert 71 wird. In einem weiteren Schritt wird daraus dann ein aktueller Offset Oa für den Ammoniak-Sensor ermittelt 72. Zwischen dem aktuellen Offset Oa und einem vorläufigen Offset wird eine Differenz D gebildet 73. Der vorläufige Offset ist bei einem ersten Durchgang des erfindungsgemäßen Verfahrens ein für den verwendeten Sensor spezifischer Offset, der entweder vom Hersteller vorgegeben ist oder über ein Verfahren ermittelt bzw. eingelernt wird. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird beim ersten Durchgang des Verfahrens der aktuelle Offset Oa als vorläufiger Offset Ov gewählt, sodass im ersten Durchlauf die Differenz D, mit der der Offset korrigiert wird, null ergibt. Bei einer Wiederholung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein beim vorhergegangenen Durchlauf des Verfahrens korrigierter Offset Ok als vorläufiger Offset Ov gewählt. Über eine Gewichtungsfunktion 74, beispielsweise in Form einer Kurve bzw. deren Bedatung, wird die Differenz D so gewichtet, dass allzu große Abweichungen aufgrund eines fehlerhaft ermittelten aktuellen Offsets Oa gemildert werden, um den über eine lange Zeit hinweg korrigierten Offset Ok nicht negativ zu beeinflussen. Schließlich wird die Korrektur 75 des Offsets ausgeführt, indem die Differenz D auf den vorläufigen Offset Ov addiert wird, um so den korrigierten Offset Ok zu erhalten.
  • 5 stellt den in 2 mit V bezeichneten Ausschnitt des Diagramms dar, der einen für die Korrektur des Offsets relevanten Übergangsbereich zwischen dem vierten WHTC4 und dem fünften WHTC5 zeigt. In unteren Teil dieses Diagramms ist zusätzlich ein Signal YNOx eines stromabwärts des SCR-Katalysators angeordneten Stickoxid-Sensors eingezeichnet, der eine Querempfindlichkeit für Ammoniak aufweist. Analog zu 2 und 3 erfolgt das Erkennen 31 des Ammoniak-Schlupfs bei ca. 6880 Sekunden und der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod wird auf den maximalen Ammoniak-Füllstand FNH3max gesetzt 32. Durch die ausgeführte Unterdosierung 33 sinkt der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod ab, bis er bei ca. 7070 Sekunden wieder auf dem nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom zurückgegangen ist. Aufgrund von Trägheit und einer Laufzeit des Abgases durch den SCR-Katalysator nimmt das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors verzögert ab. Das Signal YNOx des Stickoxid-Sensors steigt im Bereich 7150 Sekunden nochmals stark an, bevor es schließlich ebenfalls verzögert abfällt. Die hier gekennzeichnete Entprellzeit tE erstreckt sich vom Zeitpunkt, an dem der modellierte Ammoniak-Füllstand FNH3mod wieder auf dem nominalen Ammoniak-Füllstand FNH3nom zurückgegangen ist, bei ca. 7070 Sekunden bis zum Zeitpunkt, an dem das Signal YNH3 des Ammoniak-Sensors auf null gefallen ist, bei ca. 7240 Sekunden. Der Stickoxid-Sensor nimmt weiterhin geringe Konzentrationen von Stickoxid auf, welches nicht durch den SCR-Katalysator umgewandelt wurde, sodass dessen Signal YNOx nicht auf null abfällt. Ab dem letztgenannten Zeitpunkt wird davon ausgegangen, dass zumindest über die Korrekturzeit tK, die sich hier bis ca. 7320 Sekunden erstreckt, kein Ammoniak-Schlupf vorhanden ist. Dementsprechend erfolgen während der Korrekturzeit tK das Ermitteln 72 des aktuellen Offsets Oa und die Korrektur 75 des Offsets.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010002620 A1 [0005]
    • DE 102012221574 A1 [0006]

Claims (13)

  1. Verfahren zur Korrektur (75) eines Offsets eines Ammoniak-Sensors, der in einem SCR-System stromabwärts zumindest eines SCR-Katalysators angeordnet ist, umfassend die folgenden Schritte: I. Erkennen (31) von Ammoniak-Schlupf mittels des Ammoniak-Sensors; II. Setzen (32) eines modellierten Ammoniak-Füllstands (FNH3mod) auf einen maximalen Ammoniak-Füllstand (FNH3max); III. Ausführen einer Unterdosierung (33) eines Reduktionsmittels für das SCR-System; IV. Beenden (35) der Unterdosierung (33), wenn der modellierte Ammoniak-Füllstand (FNH3mod) auf einen nominalen Ammoniak-Füllstand (FNH3nom) zurückgegangen ist; V. Ermitteln (72) eines aktuellen Offsets (Oa); und VI. Korrektur (75) des Offsets mittels einer Differenz (D) zwischen dem aktuellen Offset (Oa) und einem voraussichtlichen Offset (Ov).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das SCR-System, wenn keine Unterdosierung (33) ausgeführt wird, zumindest zeitweise mit einer schwachen Überdosierung des Reduktionsmittels betrieben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt IV und vor Verfahrensschritt V eine Entprellzeit (tE) abgewartet (70) wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich folgende Schritte ausgeführt werden: - Messen (41) einer Temperatur (T) des SCR-Katalysators; - Bilden (43) eines Temperaturgradienten (T) des SCR-Katalysators; - Vergleichen (44) des Temperaturgradienten (T) des SCR-Katalysators mit einem ersten Schwellenwert (ST); und - Sperren (37) zumindest des Verfahrensschritts VI, wenn der Temperaturgradient (T) des SCR-Katalysators oberhalb des ersten Schwellenwerts (ST) liegt.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt III zusätzlich folgende Schritte ausgeführt werden: - Bilden (52) eines Gradienten (Ẏ) eines Signals YNH3 des Ammoniak-Sensors; - Vergleichen (53) des Gradienten (Ẏ) des Signals YNH3 mit einem zweiten Schwellenwert (SY); und - Sperren (37) zumindest des Verfahrensschritts VI, wenn der Gradient (Y) des Signals YNH3 oberhalb des zweiten Schwellenwerts liegt.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt IV folgende Schritte ausgeführt werden: - Integration (62) eines Abgasmassestroms (qm); - Vergleichen (63) des integrierten Abgasmassestroms (∫qm ) mit einem dritten Schwellenwert (Sm); und - Sperren (37) zumindest des Verfahrensschritts VI, wenn der integrierte Abgasmassestrom (∫qm) oberhalb des dritten Schwellenwerts (Sm) liegt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Verfahrensschritts VI gesperrt (37) wird, ebenso der Verfahrensschritt V gesperrt (37) wird.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln (72) des aktuellen Offsets ein Signal (YNH3) des Ammoniak-Sensors über eine festgelegte Korrekturzeit (tK) gefiltert (71) wird.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur (75) des Offsets des Ammoniak-Sensors mittels einer Gewichtungsfunktion (74) erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Wiederholungen des Verfahrens ein korrigierter Offset (Ok) als voraussichtlicher Offset (Ov) verwendet wird.
  11. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.
  12. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.
  13. Elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 die Korrektur (75) des Offsets des Ammoniak-Sensors durchzuführen.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125899A1 (de) * 2018-10-18 2020-04-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
US20230220794A1 (en) * 2020-05-29 2023-07-13 Cummins Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR DIAGNOSING NOx SENSOR BASED ON AMMONIA SLIP
DE102023205130B3 (de) 2023-06-01 2024-07-25 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102023205128B3 (de) 2023-06-01 2024-07-25 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019206680A1 (de) * 2019-05-09 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Nullpunktkalibrierung eines Stickoxidsensors

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010002620A1 (de) 2010-03-05 2011-09-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines SCR-Katalysators
DE102012221574A1 (de) 2012-07-31 2014-02-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines zur Nachbehandlung von Abgasen einer Brennkraftmaschine vorgesehenen SCR-Katalysators

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040439A1 (de) * 2007-08-28 2009-03-05 Daimler Ag Betriebs- und Diagnoseverfahren für ein SCR-Abgasnachbehandlungssystem
CN102000482B (zh) * 2010-11-15 2013-04-17 无锡科立泰科技有限公司 氮氧化物去除控制系统和方法
US9234447B2 (en) * 2010-12-10 2016-01-12 GM Global Technology Operations LLC System and method for determining selective catalytic reduction dosing system performance using an ammonia sensor
US8281578B2 (en) * 2011-03-24 2012-10-09 Ford Global Technologies, Llc Method for correcting an estimate of NH3 stored within a selective catalyst reduction system
CN104220710B (zh) * 2012-03-29 2017-11-14 沃尔沃建筑设备公司 诊断选择性催化还原催化剂的方法
US10094262B2 (en) * 2015-06-02 2018-10-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Concentration determination device and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010002620A1 (de) 2010-03-05 2011-09-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines SCR-Katalysators
DE102012221574A1 (de) 2012-07-31 2014-02-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines zur Nachbehandlung von Abgasen einer Brennkraftmaschine vorgesehenen SCR-Katalysators

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125899A1 (de) * 2018-10-18 2020-04-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
US20230220794A1 (en) * 2020-05-29 2023-07-13 Cummins Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR DIAGNOSING NOx SENSOR BASED ON AMMONIA SLIP
US12044155B2 (en) * 2020-05-29 2024-07-23 Cummins Inc. Systems and methods for diagnosing NOx sensor based on ammonia slip
US12516620B2 (en) 2020-05-29 2026-01-06 Cummins Inc. Systems and methods for diagnosing NOx sensor based on ammonia slip
DE102023205130B3 (de) 2023-06-01 2024-07-25 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102023205128B3 (de) 2023-06-01 2024-07-25 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
WO2024245850A1 (de) 2023-06-01 2024-12-05 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie computerprogrammprodukt
WO2024245852A1 (de) 2023-06-01 2024-12-05 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie computerprogrammprodukt

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