[go: up one dir, main page]

DE102017200533A1 - Method for monitoring a quality sensor - Google Patents

Method for monitoring a quality sensor Download PDF

Info

Publication number
DE102017200533A1
DE102017200533A1 DE102017200533.5A DE102017200533A DE102017200533A1 DE 102017200533 A1 DE102017200533 A1 DE 102017200533A1 DE 102017200533 A DE102017200533 A DE 102017200533A DE 102017200533 A1 DE102017200533 A1 DE 102017200533A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
concentration signal
evaluation period
quality sensor
reducing agent
change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017200533.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Torsten Handler
Tobias Pfister
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102017200533.5A priority Critical patent/DE102017200533A1/en
Priority to CN201810031570.5A priority patent/CN108301909B/en
Priority to KR1020180004439A priority patent/KR20180083817A/en
Publication of DE102017200533A1 publication Critical patent/DE102017200533A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F01N3/206Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/10Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1486Means to prevent the substance from freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1811Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1814Tank level
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1818Concentration of the reducing agent
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur Überwachung eines Qualitätssensors für eine Reduktionsmittellösung umfasst ein Erfassen einer Änderung eines Konzentrationssignals (cmess) des Qualitätssensors in einem Auswertezeitraum (Δt), ein Messen einer Temperaturänderung (ΔT) der Reduktionsmittellösung in einem Auswertezeitraum (Δt) und ein Berechnen einer erwarteten Änderung eines Konzentrationssignals (c)aus der Temperaturänderung (ΔT). In Abhängigkeit von einem Vergleich der Änderung des Konzentrationssignals (c) mit der erwarteten Änderung des Konzentrationssignals (c) wird auf einen Fehler des Qualitätssensors geschlossen.A method for monitoring a quality sensor for a reducing agent solution includes detecting a change in a concentration signal (cmess) of the quality sensor in an evaluation period (Δt), measuring a temperature change (ΔT) of the reducing agent solution in an evaluation period (Δt), and calculating an expected change in one Concentration signal (c) from the change in temperature (.DELTA.T). Depending on a comparison of the change of the concentration signal (c) with the expected change of the concentration signal (c), an error of the quality sensor is inferred.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Qualitätssensors für eine Reduktionsmittellösung. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des Verfahrens ausführt, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das Verfahren auszuführen.The present invention relates to a method for monitoring a quality sensor for a reducing agent solution. Furthermore, the present invention relates to a computer program executing each step of the method and to a machine-readable storage medium storing the computer program. Finally, the invention relates to an electronic control device which is set up to carry out the method.

Stand der TechnikState of the art

Zur Reduktion von Stickoxiden im Abgas von Kraftfahrzeugen können SCR-Katalysatoren (Selective Catalytic Reduction) verwendet werden. Diese reduzieren bei Vorhandensein von Ammoniak als Reduktionsmittel auf der Katalysatoroberfläche Stickoxidmoleküle zu elementarem Stickstoff. Das Reduktionsmittel wird in Form einer ammoniakabspaltenden Harnstoffwasserlösung (HWL) zur Verfügung gestellt, welche durch eine Dosiereinrichtung stromaufwärts des SCR-Katalysators in den Abgasstrang eingespritzt wird.For the reduction of nitrogen oxides in the exhaust of motor vehicles SCR catalysts (Selective Catalytic Reduction) can be used. These reduce nitrogen oxide molecules to elemental nitrogen in the presence of ammonia as a reducing agent on the catalyst surface. The reducing agent is provided in the form of an ammonia-splitting urea-water solution (HWL), which is injected into the exhaust line through a metering device upstream of the SCR catalyst.

Die HWL ist als AdBlue® kommerziell erhältlich und wird in einem Reduktionsmitteltank bevorratet. Um die Kosten der HWL einzusparen, kommt es vor, dass Fahrer den Reduktionsmitteltank mit verdünnter HWL oder mit Wasser betanken. Die Gesetzgebung verschiedener Länder fordert daher, dass in dem Reduktionsmitteltank ein Qualitätssensor verbaut ist, der die Konzentration der HWL überwacht. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen optischen Sensor handeln, der den Brechungsindex der HWL misst, oder um einen Ultraschallsensor, welcher die Laufzeit eines Ultraschallsignals in der HWL misst. Wenn eine zu niedrige HWL-Konzentration ermittelt wird, ergeht eine Warnung an den Fahrer. Falls dieser die verdünnte HWL dann nicht innerhalb eines gewissen Zeitraums durch HWL der geforderten Konzentration ersetzt, wird das Fahrzeug automatisch stillgelegt.The HWL is commercially available as AdBlue ® and is stored in a reducing agent tank. In order to save the cost of the HWL, it happens that drivers refuel the reducing agent tank with dilute HWL or with water. The legislation of various countries therefore requires that a quality sensor be installed in the reducing agent tank, which monitors the concentration of the HWL. This may be, for example, an optical sensor which measures the refractive index of the HWL or an ultrasonic sensor which measures the transit time of an ultrasonic signal in the HWL. If a too low HWL concentration is detected, a warning is issued to the driver. If this does not then replace the dilute HWL within a certain time by HWL the required concentration, the vehicle is automatically shut down.

Um dieser Überwachung zu entgehen, sind Manipulationen bekannt, bei denen der Qualitätssensor aus dem Reduktionsmitteltank ausgebaut und in ein kleines separates Gefäß mit HWL der geforderten Konzentration gehängt wird. Die Gesetzgebung mehrerer Staaten fordert daher eine Überwachung des Qualitätssensors, um eine derartige Manipulation auszuschließen.In order to avoid this monitoring, manipulations are known in which the quality sensor is removed from the reducing agent tank and hung in a small separate vessel with HWL of the required concentration. The legislation of several states therefore calls for monitoring the quality sensor in order to rule out such manipulation.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das Verfahren zur Überwachung eines Qualitätssensors für eine Reduktionsmittellösung umfasst ein Erfassen einer Änderung eines Konzentrationssignals des Qualitätssensors in einem Auswertezeitraum. In dem Auswertezeitraum wird eine Temperaturänderung der Reduktionsmittellösung gemessen. Eine erwartete Änderung des Konzentrationssignals wird aus der Temperaturänderung berechnet. In Abhängigkeit von einem Vergleich der Änderung des Konzentrationssignals mit der erwarteten Änderung des Konzentrationssignals wird auf einen Fehler des Qualitätssensors geschlossen.The method for monitoring a quality sensor for a reducing agent solution comprises detecting a change of a concentration signal of the quality sensor in an evaluation period. In the evaluation period, a temperature change of the reducing agent solution is measured. An expected change in the concentration signal is calculated from the temperature change. In response to a comparison of the change in the concentration signal with the expected change in the concentration signal, an error of the quality sensor is inferred.

Dieses Verfahren nutzt aus, dass die von üblichen Qualitätssensoren verwendeten Messprinzipien temperaturabhängig sind. So hängt beispielsweise der Brechungsindex einer HWL, der bei der optischen Konzentrationsbestimmung ausgewertet wird, nicht nur von der Harnstoffkonzentration der HWL, sondern auch von ihrer Temperatur ab. Weiterhin ist auch die Schallgeschwindigkeit von Ultraschall in einer HWL nicht nur von deren Konzentration, sondern auch von ihrer Temperatur abhängig. Da diese Zusammenhänge bekannt sind, ist es möglich aus der Temperaturänderung zu berechnen, wie sich das gemessene Konzentrationssignal während des Auswertezeitraums ändern sollte. Weicht es signifikant von dem erwarteten Verhalten ab, so kann auf einen Defekt oder eine Manipulation des Qualitätssensors geschlossen werden.This method makes use of the fact that the measuring principles used by conventional quality sensors are temperature-dependent. For example, the refractive index of a HWL, which is evaluated in the optical concentration determination depends not only on the urea concentration of the HWL, but also on their temperature. Furthermore, the speed of sound of ultrasound in a HWL depends not only on their concentration, but also on their temperature. Since these relationships are known, it is possible to calculate from the temperature change how the measured concentration signal should change during the evaluation period. If it deviates significantly from the expected behavior, then a defect or a manipulation of the quality sensor can be inferred.

Die Messung der Temperaturänderung kann insbesondere mittels eines fest im Reduktionsmitteltank verbauten Temperatursensors erfolgen. Derartige Temperatursensoren gehören zur Standardausstattung von Reduktionsmitteltanks, so dass kein zusätzlicher Temperatursensor speziell für die Durchführung des Verfahrens verbaut werden muss.The measurement of the temperature change can be carried out in particular by means of a permanently installed in the reducing agent tank temperature sensor. Such temperature sensors belong to the standard equipment of reducing agent tanks, so that no additional temperature sensor has to be installed specifically for carrying out the method.

Der Auswertezeitraum wird vorzugsweise so gewählt, dass in ihm ein vorgegebener Temperaturanstieg der Reduktionsmittellösung erfolgt. Hierdurch kann eine ausreichende Vertrauenswürdigkeit des Überwachungsergebnisses gewährleistet werden. Ein Temperaturanstieg erfolgt nach dem Start eines Verbrennungsmotors, in dessen Abgassystem die Reduktionsmittellösung eingespritzt wird, aufgrund eines Druckaufbaus und eines Rückflusses von HWL in den Reduktionsmitteltank aus einem Dosierventil.The evaluation period is preferably selected such that a predetermined increase in the temperature of the reducing agent solution takes place in it. In this way, a sufficient trustworthiness of the monitoring result can be ensured. A rise in temperature occurs after the start of an internal combustion engine, in whose exhaust system the reducing agent solution is injected, due to a pressure build-up and a return flow of HWL into the reducing agent tank from a metering valve.

Das Schließen auf einen Fehler des Qualitätssensors kann in unterschiedlichen Ausführungsformen des Verfahrens auf verschiedene Weise realisiert werden:Closing to an error of the quality sensor can be realized in various ways in different embodiments of the method:

In einer Ausführungsform erfolgt das Schließen auf einen Fehler des Qualitätssensors, indem eine absolute Änderung des Konzentrationssignals zwischen dem Beginn und dem Ende des Auswertezeitraums mit einer erwarteten absoluten Änderung des Konzentrationssignals zwischen dem Beginn und dem Ende des Auswertezeitraums verglichen wird.In one embodiment, the closure is for a quality sensor fault by comparing an absolute change in the concentration signal between the beginning and end of the evaluation period with an expected absolute change in the concentration signal between the beginning and end of the evaluation period.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Schließen auf einen Fehler des Qualitätssensors, indem ein Integral aller Änderungen des Konzentrationssignals in dem Auswertezeitraum mit einem erwarteten Integral aller Änderungen des Konzentrationssignals in dem Auswertezeitraum verglichen wird. In another embodiment of the method, the closure is based on an error of the quality sensor in that an integral of all changes of the concentration signal in the evaluation period is compared with an expected integral of all changes of the concentration signal in the evaluation period.

In noch einer anderen Ausführungsform erfolgt das Schließen auf einen Fehler des Qualitätssensors, indem ein Integral der Gradienten aller Änderungen des Konzentrationssignals in dem Auswertezeitraum mit einem erwarteten Integral der Gradienten aller Änderungen des Konzentrationssignals in dem Auswertezeitraum verglichen wird.In yet another embodiment, the closure is responsive to an error of the quality sensor by comparing an integral of the gradients of all changes in the concentration signal in the evaluation period with an expected integral of the gradients of all changes in the concentration signal in the evaluation period.

Wenn der Reduktionsmitteltank sehr groß ist oder thermisch gut isoliert verbaut ist, kann es dazu kommen, dass sich die Temperatur der Reduktionsmittellösung zu langsam erhöht, um eine vertrauenswürdige Überwachung des Qualitätssensors zu ermöglichen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Reduktionsmittellösung in dem Auswertezeitraum beheizt wird. Hierzu kann insbesondere eine Tankheizung verwendet werden, die in dem Reduktionsmitteltank verbaut ist, um gefrorene HWL aufzutauen. Es kann insbesondere auch vorgesehen werden, dass das Verfahren zunächst ohne aktive Beheizung der Reduktionsmittellösung durchgeführt wird. Wenn dabei auf einen Fehler des Qualitätssensors geschlossen wird, erfolgt eine erneute Durchführung des Verfahrens unter Beheizung der Reduktionsmittellösung, um das Überwachungsergebnis zu plausibilisieren.If the reducing agent tank is very large or thermally insulated well installed, the temperature of the reducing agent solution may increase too slowly to allow for trustworthy monitoring of the quality sensor. In this case, it is preferable that the reducing agent solution is heated in the evaluation period. For this purpose, in particular a tank heater can be used, which is installed in the reducing agent tank to thaw frozen frozen water. In particular, it can also be provided that the method is initially carried out without active heating of the reducing agent solution. If it is concluded that an error of the quality sensor, carried out a new implementation of the process while heating the reducing agent solution to make the monitoring result plausible.

Um fehlerhafte Überwachungsergebnisse zu vermeiden, kann die Durchführung des Verfahrens an Freigabebedingungen gekoppelt werden. Als Freigabebedingung kann insbesondere gefordert werden, dass kein Fehler des Qualitätssensors und/oder des Temperatursensors vorliegt, dass der Qualitätssensor und/oder der Temperatursensor messbereit ist, sowie dass bei einer Umgebungstemperatur, die unterhalb der Gefriertemperatur der HWL liegt, zumindest ein vorgegebener Volumenanteil der HWL aufgetaut ist.In order to avoid erroneous monitoring results, the implementation of the method can be coupled to release conditions. In particular, the release condition may be that no fault of the quality sensor and / or the temperature sensor is present, that the quality sensor and / or the temperature sensor is ready for measurement, and that at least a predetermined volume fraction of the HWL at an ambient temperature which is below the freezing temperature of the HWL thawed.

Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder einem elektronischen Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens auf einem elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.The computer program is set up to carry out each step of the method, in particular if it runs on a computing device or an electronic control unit. It allows the implementation of the method on an electronic control unit, without having to make any structural changes. For this purpose it is stored on the machine-readable storage medium.

Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um einen Qualitätssensor für eine Reduktionsmittellösung mittels des Verfahrens zu überwachen.By loading the computer program onto a conventional electronic control unit, the electronic control unit is set up, which is set up to monitor a quality sensor for a reducing agent solution by means of the method.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

  • 1 zeigt schematisch einen Reduktionsmitteltank, in dem ein Qualitätssensor angeordnet ist, welcher mittels eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung überwacht werden kann.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf von Konzentrationssignalen in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem der Reduktionsmitteltank nicht beheizt wird, wenn der überwachte Qualitätssensor intakt ist.
  • 4 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf von Konzentrationssignalen in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem der Reduktionsmitteltank nicht beheizt wird, wenn der Qualitätssensor manipuliert wurde.
  • 5 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf von Konzentrationssignalen in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem der Reduktionsmitteltank aktiv beheizt wird, wenn der überwachte Qualitätssensor intakt ist.
  • 6 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf von Konzentrationssignalen in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem der Reduktionsmitteltank aktiv beheizt wird, wenn der Qualitätssensor manipuliert wurde.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
  • 1 schematically shows a reducing agent tank in which a quality sensor is arranged, which can be monitored by a method according to an embodiment of the invention.
  • 2 shows a flowchart of a method according to an embodiment of the invention.
  • 3 shows in a diagram the time course of concentration signals in an embodiment of the inventive method in which the reducing agent tank is not heated when the monitored quality sensor is intact.
  • 4 shows a diagram of the time course of concentration signals in an embodiment of the inventive method in which the reducing agent tank is not heated when the quality sensor has been manipulated.
  • 5 shows in a diagram the time course of concentration signals in an embodiment of the inventive method in which the reducing agent tank is actively heated when the monitored quality sensor is intact.
  • 6 shows in a diagram the time course of concentration signals in an embodiment of the inventive method in which the reducing agent tank is actively heated when the quality sensor has been manipulated.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

Ein Reduktionsmitteltank 10 für ein SCR-Katalysatorsystem ist in 1 dargestellt. Er weist eine Reduktionsmittelleitung 11 auf, mit der eine Reduktionsmittellösung 20 aus dem Reduktionsmitteltank 10 zu einem nicht dargestellten Dosierventil des SCR-Katalysatorsystems gepumpt werden kann. In dem Reduktionsmitteltank 10 sind ein Qualitätssensor 12 und ein Temperatursensor 13 angeordnet, um die Konzentration und die Temperatur der Reduktionsmittellösung 20 zu messen und an ein elektronisches Steuergerät 30 weiterzugeben. Eine Tankheizung 14 ist am Boden des Reduktionsmitteltanks 10 angeordnet.A reducing agent tank 10 for an SCR catalyst system is in 1 shown. He has a reducing agent line 11 on, with a reducing agent solution 20 from the reducing agent tank 10 can be pumped to a metering valve, not shown, of the SCR catalyst system. In the reducing agent tank 10 are a quality sensor 12 and a temperature sensor 13 arranged to increase the concentration and temperature of the reducing agent solution 20 to measure and to an electronic control unit 30 pass. A tank heater 14 is at the bottom of the reducing agent tank 10 arranged.

Ein Starten 40 eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt, wie in 2 dargestellt ist, wenn eventuell geforderte Freigabebedingungen für das Verfahren erfüllt sind. Eine Änderung eines Konzentrationssignals des Qualitätssensors 12 wird erfasst 42. Außerdem wird mittels des Temperatursensors 13 eine Temperaturänderung der Reduktionsmittellösung 20 gemessen 43. Dies wird so lange fortgesetzt bis eine Prüfung 44 ergibt, dass eine vorgegebene Temperaturänderung ΔT der Reduktionsmittellösung 20 erfolgt ist. Anschließend wird aus der Temperaturänderung ΔT eine erwartete Änderung des Konzentrationssignals berechnet 46. Durch einen Vergleich der Änderung des Konzentrationssignals mit der erwarteten Änderung des Konzentrationssignals wird darauf geschlossen 47, ob der Qualitätssensor 12 in Ordnung ist 48 oder ob ein Fehler 49 des Qualitätssensors 20 vorliegt. Bei diesem Fehler kann es sich um eine Manipulation handeln. Dieses erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht kein aktives Beheizen der Reduktionsmittellösung 20 vor. Vielmehr erfolgt die Temperaturänderung ΔT durch einen Rückfluss erwärmter Reduktionsmittellösung 20 in den Reduktionsmitteltank 10.A start 40 an embodiment of the method according to the invention takes place, as in 2 is shown, if any required release conditions for the method are met. A change of a concentration signal of the quality sensor 12 is detected 42. In addition, by means of the temperature sensor 13 a temperature change of the reducing agent solution 20 measured 43. This will continue until a test 44 shows that a given temperature change ΔT of the reducing agent solution 20 is done. Then, from the temperature change .DELTA.T, an expected change in the concentration signal is calculated 46. By comparing the change in the concentration signal with the expected change in the concentration signal, it is concluded 47 whether the quality sensor 12 okay is 48 or if a mistake 49 the quality sensor 20 is present. This error can be a manipulation. This first embodiment of the method according to the invention does not provide for active heating of the reducing agent solution 20 in front. Rather, the temperature change .DELTA.T is due to a reflux of heated reductant solution 20 into the reducing agent tank 10 ,

In einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt nach dessen Starten 40 ein Beheizen 41 der Reduktionsmittellösung 20 mittels der Tankheizung 14. Wenn die Prüfung 44 ergibt, dass die gewünschte Temperaturänderung ΔT eingetreten ist, wird die Tankheizung 14 wieder abgeschaltet 45.In a second embodiment of the method according to the invention takes place after the start 40 a heating 41 the reducing agent solution 20 by means of the tank heater 14 , When the exam 44 indicates that the desired temperature change .DELTA.T has occurred, the tank heating 14 switched off again 45.

Das Schließen 47 auf einen Fehler des Qualitätssensors 20 erfolgt in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens, indem eine absolute Änderung des Konzentrationssignals zwischen dem Beginn und dem Ende eines Auswertezeitraums, in dem die Temperaturänderung erfolgt, mit einer erwarteten absoluten Änderung des Konzentrationssignals zwischen dem Beginn und dem Ende des Auswertezeitraums verglichen wird, oder indem ein Integral aller Änderungen des Konzentrationssignals in dem Auswertezeitraum mit einem erwarteten Integral aller Änderungen des Konzentrationssignals in dem Auswertezeitraum verglichen wird, oder indem ein Integral der Gradienten aller Änderungen des Konzentrationssignals in dem Auswertezeitraum mit einem erwarteten Integral der Gradienten aller Änderungen des Konzentrationssignals in dem Auswertezeitraum verglichen wird.The closing 47 to a mistake of the quality sensor 20 takes place in different embodiments of the method according to the invention by an absolute change of the concentration signal between the beginning and the end of an evaluation period in which the temperature change is compared with an expected absolute change of the concentration signal between the beginning and the end of the evaluation period, or by a Integral of all changes of the concentration signal in the evaluation period with an expected integral of all changes of the concentration signal in the evaluation period, or by comparing an integral of the gradients of all changes of the concentration signal in the evaluation period with an expected integral of the gradients of all changes of the concentration signal in the evaluation period ,

3 zeigt wie in dem Auswertezeitraum Δt die Temperatur T der Reduktionsmittellösung 20 von einem Anfangswert T1 am Beginn t1 des Auswertezeitraums Δt um die Temperaturänderung ΔT auf einen Endwert T2 am Ende t2 des Auswertezeitraums Δt ansteigt. In diesem Auswertezeitraum Δt steigt das gemessene Konzentrationssignal cmess an. Der Verlauf des erwarteten Konzentrationssignals csoll folgt jenem des gemessenen Signals cmess. Es wird also darauf geschlossen 47, dass der Qualitätssensor 12 in Ordnung ist 48. 3 shows as in the evaluation period .DELTA.t the temperature T of the reducing agent solution 20 from an initial value T 1 at the beginning t 1 of the evaluation period Δt increases by the temperature change ΔT to a final value T 2 at the end t 2 of the evaluation period .DELTA.t. In this evaluation period Δt, the measured concentration signal c mess increases . The course of the expected concentration signal c is to follow that of the measured signal c mess . It is therefore concluded 47 that the quality sensor 12 okay is 48.

Im Gegensatz zu der Darstellung in 3 ändert sich das gemessene Konzentrationssignal cmess in 4 im Auswertezeitraum Δt im Wesentlichen nicht, während aufgrund der Temperaturänderung ΔT erwartet wird, dass das Konzentrationssignal csoll ansteigt. Deshalb wird darauf geschlossen 47, dass der Qualitätssensor 12 einen Fehler aufweist 49.In contrast to the representation in 3 the measured concentration signal c mess changes in 4 in the evaluation period .DELTA.t substantially not, while due to the temperature change .DELTA.T is expected that the concentration signal c soll increases. Therefore it is concluded 47 that the quality sensor 12 has an error 49.

5 zeigt den zeitlichen Verlauf der Temperatur T und der Konzentrationssignale cmess, csoll in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem ein aktives Beheizen 41 der Reduktionsmittellösung 20 erfolgt. Hierdurch erfolgt eine schnellere Temperaturänderung ΔT, wodurch sich der Auswertezeitraum Δt verkürzt. Dennoch ist die erwartete Änderung des Konzentrationssignals csoll im Auswertezeitraum Δt so signifikant, dass das Ergebnis der Überwachung vertrauenswürdig ist. Wenn, wie in 5 dargestellt ist, das gemessene Konzentrationssignal cmess dem erwarteten Konzentrationssignal csoll folgt, wird darauf geschlossen 47, dass der Qualitätssensor 12 in Ordnung ist 48. 5 shows the time course of the temperature T and the concentration signals c mess , c should in an embodiment of the method according to the invention, in which an active heating 41 the reducing agent solution 20 he follows. This results in a faster temperature change .DELTA.T, whereby the evaluation period .DELTA.t shortened. Nevertheless, the expected change of the concentration signal c soll in the evaluation period Δt is so significant that the result of the monitoring is trustworthy. If, as in 5 is shown, the measured concentration signal c mess the expected concentration signal c should follow, it is concluded 47, that the quality sensor 12 okay is 48.

6 zeigt hingegen einen Fall, in dem das gemessene Konzentrationssignal cmess sich im Auswertezeitraum Δt nicht wesentlich ändert. Da es hiermit signifikant vom erwarteten Konzentrationssignal csoll abweicht, wird darauf geschlossen 47, dass der Qualitätssensor 20 einen Fehler aufweist 49. 6 shows a case in which the measured concentration signal c mess does not change significantly in the evaluation period .DELTA.t. Since it deviates significantly from the expected concentration signal c soll , it is concluded 47 that the quality sensor 20 has an error 49.

Claims (9)

Verfahren zur Überwachung eines Qualitätssensors (12) für eine Reduktionsmittellösung (20), umfassend die folgenden Schritte: - Erfassen (42) einer Änderung eines Konzentrationssignals (cmess) des Qualitätssensors (12) in einem Auswertezeitraum (Δt), - Messen (43) einer Temperaturänderung (ΔT) der Reduktionsmittellösung (20) in einem Auswertezeitraum (Δt), - Berechnen (46) einer erwarteten Änderung des Konzentrationssignals (csoll) aus der Temperaturänderung (ΔT), - Schließen (47) auf einen Fehler des Qualitätssensors (20) in Abhängigkeit von einem Vergleich der Änderung des Konzentrationssignals (cmess) mit der erwarteten Änderung des Konzentrationssignals (csoll).Method for monitoring a quality sensor (12) for a reducing agent solution (20), comprising the following steps: - detecting (42) a change in a concentration signal (cmess) of the quality sensor (12) in an evaluation period (Δt), - measuring (43) a Temperature change (ΔT) of the reducing agent solution (20) in an evaluation period (Δt), - calculating (46) an expected change in the concentration signal (c soll ) from the temperature change (ΔT), - closing (47) to an error of the quality sensor (20) as a function of a comparison of the change in the concentration signal (cmess) with the expected change in the concentration signal (c soll ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswertezeitraum (Δt) so gewählt wird, dass in ihm ein vorgegebener Temperaturanstieg der Reduktionsmittellösung (20) erfolgt.Method according to Claim 1 , characterized in that the evaluation period (Δt) is selected such that in it a predetermined increase in temperature of the reducing agent solution (20) takes place. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen (47) auf einen Fehler des Qualitätssensors (12) erfolgt, indem eine absolute Änderung des Konzentrationssignals (cmess) zwischen dem Beginn (t1) und dem Ende (t2) des Auswertezeitraums (Δt) mit einer erwarteten absoluten Änderung des Konzentrationssignals (csoll)zwischen dem Beginn (t1) und dem Ende (t2) des Auswertezeitraums (Δt) verglichen wird. Method according to Claim 1 or 2 characterized in that the closure (47) is for an error of the quality sensor (12) by an absolute change of the concentration signal (cmess) between the beginning (t 1 ) and the end (t2) of the evaluation period (Δt) with an expected absolute change of the concentration signal (c soll ) between the beginning (t 1 ) and the end (t 2 ) of the evaluation period (.DELTA.t) is compared. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen (47) auf einen Fehler des Qualitätssensors (12) erfolgt, indem ein Integral aller Änderungen des Konzentrationssignals (cmess) in dem Auswertezeitraum (Δt) mit einem erwarteten Integral aller Änderungen des Konzentrationssignals (csoll)in dem Auswertezeitraum (Δt) verglichen wird.Method according to Claim 1 or 2 characterized in that the closure (47) is for an error of the quality sensor (12) by an integral of all changes in the concentration signal (cmess) in the evaluation period (Δt) with an expected integral of all changes in the concentration signal (c soll ) in the Evaluation period (.DELTA.t) is compared. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen (47) auf einen Fehler des Qualitätssensors (12) erfolgt, indem ein Integral der Gradienten aller Änderungen des Konzentrationssignals (cmess) in dem Auswertezeitraum (Δt) mit einem erwarteten Integral der Gradienten aller Änderungen des Konzentrationssignals (csoll)in dem Auswertezeitraum (Δt) verglichen wird.Method according to Claim 1 or 2 characterized in that the closure (47) is for an error of the quality sensor (12) in that an integral of the gradients of all changes of the concentration signal (cmess) in the evaluation period (Δt) with an expected integral of the gradients of all changes of the concentration signal (c should ) in the evaluation period (.DELTA.t) is compared. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auswertezeitraum (Δt) die Reduktionsmittellösung (20) beheizt wird (41).Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that in the evaluation period (.DELTA.t), the reducing agent solution (20) is heated (41). Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.Computer program, which is set up, each step of the procedure according to one of Claims 1 to 6 perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 7 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program is based Claim 7 is stored. Elektronisches Steuergerät (30), welches eingerichtet ist, um einen Qualitätssensor (12) für eine Reduktionsmittellösung (20) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zu überwachen.An electronic control device (30) arranged to provide a quality sensor (12) for a reductant solution (20) by a method according to any one of Claims 1 to 6 to monitor.
DE102017200533.5A 2017-01-13 2017-01-13 Method for monitoring a quality sensor Withdrawn DE102017200533A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017200533.5A DE102017200533A1 (en) 2017-01-13 2017-01-13 Method for monitoring a quality sensor
CN201810031570.5A CN108301909B (en) 2017-01-13 2018-01-12 Method for monitoring a mass sensor
KR1020180004439A KR20180083817A (en) 2017-01-13 2018-01-12 Method for monitoring a quality sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017200533.5A DE102017200533A1 (en) 2017-01-13 2017-01-13 Method for monitoring a quality sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017200533A1 true DE102017200533A1 (en) 2018-07-19

Family

ID=62716442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017200533.5A Withdrawn DE102017200533A1 (en) 2017-01-13 2017-01-13 Method for monitoring a quality sensor

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20180083817A (en)
CN (1) CN108301909B (en)
DE (1) DE102017200533A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110872977A (en) * 2018-08-31 2020-03-10 罗伯特·博世有限公司 Apparatus and method for tamper identification of an SCR catalyst system
DE102019132063B3 (en) * 2019-11-27 2021-04-01 Audi Ag Method for operating a measuring device and measuring device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018212368A1 (en) * 2018-07-25 2020-01-30 Robert Bosch Gmbh Method for plausibility checking of a sensor signal of a concentration sensor arranged in an SCR catalyst system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3883197B2 (en) * 2003-09-11 2007-02-21 三井金属鉱業株式会社 Urea concentration identification device for urea solution
JP3687915B2 (en) * 2003-10-27 2005-08-24 日産ディーゼル工業株式会社 Liquid discrimination device
DE102011088296A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring the dynamics of gas sensors
KR101416408B1 (en) * 2012-12-31 2014-07-09 기아자동차 주식회사 Method and system of determining failure of urea quality sensor
EP2826972B1 (en) * 2013-07-15 2016-04-20 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Method for monitoring urea quality of an SCR system
DE102013226796B4 (en) * 2013-12-20 2018-04-05 Continental Automotive Gmbh A method of testing a temperature sensor in an SCR exhaust aftertreatment system
DE102014226079A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing an additional heating function of an air mass sensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110872977A (en) * 2018-08-31 2020-03-10 罗伯特·博世有限公司 Apparatus and method for tamper identification of an SCR catalyst system
CN110872977B (en) * 2018-08-31 2023-10-03 罗伯特·博世有限公司 Device and method for tamper identification of SCR catalytic converter systems
DE102019132063B3 (en) * 2019-11-27 2021-04-01 Audi Ag Method for operating a measuring device and measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
CN108301909A (en) 2018-07-20
CN108301909B (en) 2021-11-19
KR20180083817A (en) 2018-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013224014B4 (en) A vehicle and method for initiating an engine wakeup condition and controlling a self-diagnostic tool for nitrogen oxide sensors
DE102014209810B4 (en) Method and device for detecting soot and ash loading of a particle filter
DE102020205025A1 (en) Method for monitoring an SCR catalytic converter
EP2715336B1 (en) Method and device for operating an scr system
DE102017205361A1 (en) Method and computer program product for diagnosing a particulate filter
DE102013203580A1 (en) Method for monitoring an exhaust aftertreatment system
DE102013200487B4 (en) Exhaust gas flow system for detecting a thermal event in an exhaust system based on temperature gradients
DE112016003715T5 (en) VIRTUAL REDUCTION LEVEL LEVEL SENSOR
DE102009010888B4 (en) Method and device for controlling an SCR exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine
DE102008009154A1 (en) Method for monitoring a digital tank level sensor
DE102018222247A1 (en) Method and device for diagnosing a particle filter arranged in the exhaust system of a gasoline-powered internal combustion engine
DE102017200533A1 (en) Method for monitoring a quality sensor
DE112018002695T5 (en) Systems and methods for controlling flow distribution in an aftertreatment system
DE102014107457B4 (en) Leakage detection method of a reducing agent pump system
DE102012211703A1 (en) Method for checking nitrogen oxide sensor in SCR catalyst system, involves introducing reducing agent into exhaust line upstream of catalyst for checking nitrogen oxide sensor, and avoiding ammonia slippage from catalyst
DE102017200542A1 (en) Method for determining a nitrogen oxide mass flow
DE102017205322A1 (en) Method for detecting damage to an SCR catalyst
DE102012203196B4 (en) Hydrocarbon conversion diagnostic system
EP3500740B1 (en) Method for detecting a blocked pressure conduct
DE102018222249B4 (en) Method and device for diagnosing a particle filter arranged in the exhaust system of a gasoline-powered internal combustion engine
DE102010043928A1 (en) Method for monitoring discrete tank level sensor in e.g. fuel tank for detecting fuel level in e.g. diesel engine vehicle, involves determining sloshing range limitations, and evaluating level signal adapted to range limitations
WO2012072666A1 (en) Method for determining a current fill quantity of a liquid in a container, in particular for a motor vehicle
DE112017003233T5 (en) NH3 slip detection using a NOx sensor
DE112008000223B4 (en) Method and arrangement for monitoring the functionality of an exhaust aftertreatment system
DE112018000348B4 (en) System and method for determining a correct or incorrect position of a temperature sensor of an emission control system

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination