DE102011077251B3 - Diagnostic method for ammonia filter of nitrogen oxide sensor for exhaust system of diesel engine for motor car, involves deactivating filter when value of error is below threshold value - Google Patents
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Abstract
Ein Diagnoseverfahren für einen Filter (5) eines NOx Sensors (4) eines Abgassystems (1) mit einen SCR Katalysator (3) umfaßt die folgenden Schritte:
– Betreiben (11) des Filters (5) einschließlich Berechnung (12) eines NOx Schätzwertes stromabwärts des Katalysators (3);
– Modellieren (13) eines linearen NOx Modells basierend auf dem NOx Schätzwert;
– Vergleichen (15) des NOx Schätzwertes und des linearen NOx Modells;
– Deaktivieren (18, 19) des Filters (5), wenn der Unterschied des Vergleichs (15) unter einem Schwellwert liegt.A diagnostic method for a filter (5) of a NOx sensor (4) of an exhaust system (1) with an SCR catalytic converter (3) comprises the following steps:
- operating (11) the filter (5) including calculation (12) of a NOx estimate downstream of the catalyst (3);
- modeling (13) a linear NOx model based on the NOx estimate;
Comparing (15) the NOx estimate and the linear NOx model;
- Disabling (18, 19) of the filter (5) when the difference of the comparison (15) is below a threshold.
Description
Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren und ein Diagnosemodul für einen Filter eines NOx Sensors eines Abgassystems, insbesondere eines Abgassystems mit SCR Katalysator für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a diagnostic method and a diagnostic module for a filter of a NOx sensor of an exhaust system, in particular an exhaust system with SCR catalyst for an internal combustion engine of a motor vehicle.
Für die Entfernung von NOx Emissionen speziell bei Abgasen von Dieselmotoren sind Systeme mit SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction) gut geeignet. Bei einem aktiven SCR System wird Ammoniak (NH3) in den SCR Katalysator dosiert, wo es auf dem Katalysator adsorbiert und mit NO und NO2 aus dem Abgas reagiert. NH3 wird typischerweise nicht direkt dosiert sondern meist in Form einer Harnstofflösung, die sich nach der Injektion teilweise in NH3 umsetzt. Bei einem passiven SCR System findet keine aktive Injektion von NH3 oder Harnstoff stromaufwärts des Katalysators statt. Statt dessen wird NH3 von einer anderen Komponente stromaufwärts des Katalysators wie zum Beispiel einem LNT (Lean NOx Trap) erzeugt, nachdem sich der Motor im Fett-Betrieb befindet.Systems with SCR catalyst (Selective Catalytic Reduction) are well suited for the removal of NOx emissions, especially for exhaust gases of diesel engines. In an active SCR system, ammonia (NH3) is metered into the SCR catalyst, where it is adsorbed on the catalyst and reacts with NO and NO 2 from the exhaust gas. NH3 is typically not dosed directly but usually in the form of a urea solution, which partially converts to NH3 after injection. In a passive SCR system, there is no active injection of NH3 or urea upstream of the catalyst. Instead, NH3 is produced by another component upstream of the catalyst, such as an LNT (Lean NOx Trap), after the engine is in rich operation.
Wenn nicht genügend NH3 dosiert wird oder in dem Katalysator gespeichert ist oder wenn die Temperatur nicht passend ist für eine vollständige NOx Konvertierung, wird nicht das gesamte NOx konvertiert und es wird einen NOx Schlupf durch den Katalysator geben. Falls jedoch zu viel NH3 dosiert und in dem Katalysator gespeichert worden ist, kann eine Desorption auftreten. Üblicherweise tritt eine NH3 Desorption nach einem schnellen Temperaturanstieg zum Beispiel in Folge einer ansteigenden Motorlast auf. Sie kann aber auch bei einer Überdosierung von NH3 bei stetiger Temperatur auftreten.If insufficient NH3 is being metered or stored in the catalyst, or if the temperature is not adequate for complete NOx conversion, then not all of the NOx will be converted and NOx will slip through the catalyst. However, if too much NH3 has been metered and stored in the catalyst, desorption may occur. Typically, NH3 desorption occurs after a rapid increase in temperature, for example as a result of an increasing engine load. However, it can also occur with an overdose of NH3 at steady temperature.
Um die Prozesse in dem SCR Katalysator genau zu kontrollieren, sind Informationen über die NOx und die NH3 Konzentration stromabwärts oder hinter dem Katalysator von Interesse. Für diesen Zweck existieren zwei Typen von Sensoren, NH3 Sensoren und NOx Sensoren. Während NH3 Sensoren nur NH3 Konzentrationen oder Mengen messen, sind NOx Sensoren empfindlich sowohl für NOx als auch für NH3. Dies führt insofern zu Schwierigkeiten bei der Messung, als es nicht einfach sein kann, festzustellen, ob der Sensor gerade NOx Werte oder NH3 Werte mißt.To precisely control the processes in the SCR catalyst, information about the NOx and NH3 concentration downstream or downstream of the catalyst is of interest. For this purpose there are two types of sensors, NH3 sensors and NOx sensors. While NH3 sensors measure only NH3 concentrations or quantities, NOx sensors are sensitive to both NOx and NH3. This results in difficulty in the measurement in that it can not be easy to determine if the sensor is currently measuring NOx or NH3 values.
Ein Filter bzw. Filterungsverfahren, angemeldet in der parallelen Anmeldung
Die Genauigkeit oder Effizienz des Filters hängt von den Eigenschaften des NOx Pegels oder Signals stromaufwärts des Katalysators ab. Um zwischen den NOx Werten und NH3 Werten im NOx Signal stromabwärts differenzieren zu können, muß das NOx Signal stromaufwärts des Katalysators eine gewisse Dynamik aufweisen.The accuracy or efficiency of the filter depends on the properties of the NOx level or signal upstream of the catalyst. In order to be able to differentiate downstream between the NOx values and NH3 values in the NOx signal, the NOx signal upstream of the catalytic converter must have a certain dynamics.
Im Fall eines NOx Durchbruchs bei dem Katalysator wird das NOx Signal dem Eingangs-NOx Signal dynamisch folgen, während der NH3 Wert dies typischerweise nicht tun wird. Daher kann die Entscheidung für ein eher stetiges NOx Signal stromaufwärts des Katalysators (zum Beispiel bei konstanter Fahrweise) nicht getroffen werden und das gefilterte NOx/NH3 Signal sollte nicht für eine rückgekoppelte Steuerung verwendet werden.In the case of a NOx breakthrough in the catalyst, the NOx signal will dynamically follow the input NOx signal, while the NH3 value typically will not. Therefore, the decision for a rather steady NOx signal upstream of the catalytic converter (for example, in steady state driving) can not be made, and the filtered NOx / NH3 signal should not be used for feedback control.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Betrieb eines NOx Sensors in einem Abgassystem mit Katalysator zu verbessern.The invention is based on the object to improve the operation of a NOx sensor in an exhaust system with catalyst.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 beziehungsweise 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved with the features of
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfaßt ein Diagnoseverfahren für einen Filter eines NOx Sensors eines Abgassystems aufweisend einen SCR Katalysator die folgenden Schritte:
- – Betreiben des Filters einschließlich Berechnung eines NOx Schätzwertes stromabwärts des Katalysators;
- – Modellieren eines linearen NOx Modells basierend auf dem NOx Schätzwert;
- – Durchführen eines Vergleichs mittels einer Fehlerberechnung zwischen dem NOx Schätzwert und einem NOx Schätzwert des linearen NOx Modells;
- – Deaktivieren des Filters, wenn der dadurch ermittelte Fehler unter einem Schwellwert liegt.
- - operating the filter including calculating a NOx estimate downstream of the catalyst;
- Modeling a linear NOx model based on the NOx estimate;
- - making a comparison by means of an error calculation between the NOx estimated value and a NOx estimated value of the linear NOx model;
- - Deactivate the filter if the error thus detected is below a threshold value.
Das Verfahren stabilisiert den Filter für den NOX Sensor und bestimmt, wann der Entscheidung des Filters vertraut werden kann. Eine Implementierung des Filters ist, kontinuierlich zwei verschiedene Modelle anzupassen und ihre Genauigkeit zu vergleichen. Ein Modell repräsentiert ein vereinfachtes kinetisches Modell der NOx Konvertierung. Das zweite Modell ist ein einfacher Linearzeit-Algorithmus, der das NH3 Schlupfverhalten gut über ein begrenztes Zeitfenster beschreiben kann. In einigen Fällen kann der Filter nicht zwischen NOx und NH3 unterscheiden. Dies passiert typischerweise, wenn das NOx Signal keine ausreichende Dynamik hat, zum Beispiel bei stationärem Betrieb. In diesem Fall kann das NOx stromabwärts des Katalysators ebenfalls durch einen Linearzeit-Algorithmus beschrieben werden. Durch das Feststellen dieser Bedingung kann verhindert werden, dass der Filter falsche Annahmen macht oder Entscheidungen trifft. Der Filter kann deaktiviert oder seine Entscheidung kann verworfen bzw. nicht verwendet werden, wenn zum Beispiel die absolute Differenz zwischen den beiden Signalen des Vergleichs unter einem Schwellwert liegt.The method stabilizes the filter for the NOX sensor and determines when the decision of the filter can be trusted. One implementation of the filter is to continuously adapt two different models and compare their accuracy. A model represents a simplified kinetic model of NOx conversion. The second model is a simple linear time algorithm that can well describe NH3 slip behavior over a limited time window. In some cases, the filter can not distinguish between NOx and NH3. This typically happens when the NOx signal does not have sufficient dynamics, for example in steady state operation. In this case, the NOx downstream of the catalyst may also be described by a linear time algorithm. By determining this condition, it can be prevented that the filter makes wrong assumptions or makes decisions. The filter may be disabled or its decision may be discarded or not used if, for example, the absolute difference between the two signals of the comparison is below a threshold.
Für den Vergleich kann eine Fehlerberechnung zwischen dem NOx Schätzwert und einem linearen NOx Schätzwert des linearen NOx Modells verwendet werden. Diese Fehlerberechnung ist einfach durchzuführen und liefert schnelle und zuverlässige Ergebnisse.For the comparison, an error calculation between the NOx estimation value and a linear NOx estimation value of the linear NOx model can be used. This error calculation is easy to perform and provides fast and reliable results.
Der Filter kann aktiviert werden, wenn der im Vergleich ermittelte Fehler über einem Schwellwert liegt. Dieser Schwellwert kann dem Schwellwert für die Deaktivierung entsprechen oder es können zwei verschiedene Schwellwerte verwendet werden. Aktiv oder aktivieren bedeutet, dass die Entscheidungen des Filters genutzt werden. Bei Deaktivierung läuft der Filter gewissermaßen im Hintergrund mit, allerdings werden die Ergebnisse nicht verwendet. Alternativ kann der Filter ausgeschaltet werden und bei Aktivierung wieder eingeschaltet werden.The filter can be activated if the error detected in comparison is above a threshold value. This threshold may be equal to the deactivation threshold, or two different thresholds may be used. Active or activate means that the decisions of the filter are used. If disabled, the filter will run in the background, but the results will not be used. Alternatively, the filter can be turned off and turned on again when activated.
Der Filter kann für einen definierten Zeitraum aktiv bleibt, wenn der im Vergleich ermittelte Fehler über dem Schwellwert liegt. Dieser Betriebsmodus kann als transiente Aktivierung bezeichnet werden. Bei der transienten Aktivierung wird angenommen, dass die „alte” Filter Entscheidung, das heißt am Anfang oder vor dem definierten Zeitraum, noch gültig ist, wenn kürzlich eine Entscheidung getroffen wurde und das NOx Sensorsignal sich nicht außerhalb von definierten Grenzen bewegt hat. Üblicherweise ändern sich NOx und NH3 stromabwärts des Katalysators nicht von einem Moment auf den anderen, so dass eine kürzlich getroffene Entscheidung immer noch gültig sein kann, sogar wenn von den aktuellen Daten her keine Entscheidung getroffen werden kann. Die transiente Aktivierung nimmt an, dass keine neue Entscheidung getroffen wurde, der Filter dennoch aktiviert ist und seine Ergebnisse für eine Rückkopplung oder Weiterverarbeitung verwendet werden. Die transiente Aktivierung wird nach einer vorbestimmten Zeitspanne deaktiviert oder wenn ein NOx Sensorsignal vorgegebene Grenzen über- oder unterschreitet.The filter can remain active for a defined period of time if the error determined in comparison is above the threshold value. This mode of operation may be referred to as transient activation. In transient activation, it is assumed that the "old" filter decision, that is, at the beginning or before the defined period of time, is still valid if a decision has recently been made and the NOx sensor signal has not moved outside defined limits. Typically, NOx and NH3 downstream of the catalyst do not change from one moment to another, so a recent decision may still be valid even if no decision can be made from the current data. The transient activation assumes that no new decision has been made, the filter is still activated, and its results are used for feedback or further processing. The transient activation is deactivated after a predetermined period of time or when a NOx sensor signal exceeds or falls below predetermined limits.
Bei deaktiviertem Filter kann eine Veränderung des NOx Werts stromaufwärts des Katalysators eingeleitet werden. So kann im Fall, wenn der Filter keine zuverlässige Entscheidung treffen kann, ein Flag oder eine Meldung für eine NOx (aus dem Motor) Störung gesetzt werden, um so den Basisalgorithmus des Filters neu anzuregen oder zuverlässig zu starten. Wenn der Filter deaktiviert ist, liefert er kein zuverlässiges Signal, weder NOx noch NH3. In diesem Fall läuft die Dosierung oder Injektion für den Katalysator ohne Rückkopplung, also in einem offenen Regelkreis. Solange das NOx Sensorsignal innerhalb gewisser erlaubter Grenzen verbleibt, kann dies akzeptabel sein. Wenn es jedoch diese Grenzen durchbricht, kann es wünschenswert sein, eine Bestimmung oder Berechnung des NOx Sensorsignals zu erzwingen. Dies kann durch gezielte Störungen oder Veränderungen des den Motor verlassenden NOx Anteils im Abgas erreicht werden, beispielsweise durch komplettes oder teilweises Ein- und/oder Ausschalten des Abgasrückführungsventils (EGR). Dieser Fall kann zum Beispiel während eines langen stationären Betriebs, beispielsweise durch eine Geschwindigkeitsregelanlage (Tempomat), auftreten. Sobald der Betrieb und damit das NOx Signal eine gewisse Dynamik gewinnt, startet der Filter automatisch mit dem normalen Betrieb.With the filter deactivated, a change in the NOx value upstream of the catalyst can be initiated. Thus, in the case where the filter can not make a reliable decision, a NO x (engine out) fault flag or message may be set so as to re-excite or reliably start the base algorithm of the filter. When deactivated, the filter does not provide a reliable signal, neither NOx nor NH3. In this case, the metering or injection for the catalyst runs without feedback, ie in an open loop. As long as the NOx sensor signal remains within certain allowable limits, this may be acceptable. However, if it breaks these limits, it may be desirable to force a determination or calculation of the NOx sensor signal. This can be achieved by targeted disturbances or changes in the NOx leaving the engine in the exhaust gas, for example by complete or partial switching on and / or off the exhaust gas recirculation valve (EGR). This case can occur, for example, during a long stationary operation, for example by a cruise control system (cruise control). As soon as the operation and thus the NOx signal gains a certain dynamic, the filter automatically starts with normal operation.
Für die Modellierung der NOx Konvertierung kann ein kinetisches Modell der NOx Konvertierung verwendet werden, dies kann bevorzugt ein vereinfachtes kinetisches Modell sein, um den Rechenaufwand und die spätere Verarbeitung der Daten zu reduzieren.For the modeling of NOx conversion, a kinetic model of NOx conversion can be used, this may preferably be a simplified kinetic model to reduce the computational effort and the subsequent processing of the data.
Die Schritte oder Berechnungen können zu Abtastzeitpunkten mit einer Abtastzeit von vorzugsweise einer Sekunde ausgeführt werden. Eine zu geringe Anzahl an Abtastzeitpunkten ermöglicht keine konsistenten Modelle während eine zu hohe Anzahl den Rechenaufwand unnötig erhöht. The steps or calculations may be performed at sampling instants with a sampling time of preferably one second. Too few sample times do not allow for consistent models, while too many increase the computational overhead unnecessarily.
Für die Berechnung der Schritte können zusätzlich Werte zeitlich zurückliegender Abtastzeitpunkte vorzugsweise in einem Zeitrahmen von zwanzig Sekunden verwendet werden. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Berechnung und der Festlegung, welche Meßwerte gerade gemessen werden. Für den Vergleich kann dann als Kriterium der durchschnittliche absolute Unterschied zwischen den beiden Signalen verwendet werden.In addition, for the calculation of the steps, values of past sampling times may preferably be used in a time frame of twenty seconds. This increases the reliability of the calculation and the determination of which measured values are being measured. For comparison, the average absolute difference between the two signals can then be used as a criterion.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfaßt ein Diagnosemodul für einen Filter eines NOx Sensors eines Abgassystems mit einem SCR Katalysator einen Signaleingang für Signale des Filters, eine Recheneinheit ausgebildet zur Durchführung des oben beschriebenen Diagnoseverfahrens und einen Signalausgang zur Ausgabe eines Ergebnisses des Diagnoseverfahrens. Es gelten die oben beschriebenen Vorteile und Modifikationen.According to a second aspect of the invention, a diagnostic module for a filter of a NOx sensor of an exhaust system with an SCR catalyst comprises a signal input for signals of the filter, a computing unit configured to carry out the diagnostic method described above, and a signal output for outputting a result of the diagnostic method. The advantages and modifications described above apply.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben, in denen zeigen:In the following the invention will be described in more detail with reference to the drawing, in which:
Die Zeichnungen dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und schränken diese nicht ein. Die Zeichnungen und die einzelnen Teile sind nicht notwendigerweise maßstäblich. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder ähnliche Teile.The drawings are merely illustrative of the invention and do not limit it. The drawings and the individual parts are not necessarily to scale. Like reference numerals designate like or similar parts.
Stromabwärts des Katalysators
Meßwerte des NOx Sensors
Der Filter
Zwischen dem optionalen NOx Sensor
Der Ausgang
Anhand von
Der in
Für die NOX Modellierung wird hier ein 0D CSTR (Continuous Stirred-Tank Reactor) Modell mit Kinetiken erster Ordnung verwendet: For NOX modeling, a 0D CSTR (Continuous Stirred-Tank Reactor) model with first-order kinetics is used:
Die Signale können entweder skalar (eine Probe oder Abtastung) oder vektoriell (Zeitfenster mit Elemente weiser Operation) sein. Für das Zeitfenster wird der Koeffizient der Reaktionsrate (kR) als konstant angenommen. Der optimale Koeffizient der Reaktionsrate kann analytisch nach dem Least-Squares-Abstiegsverfahren bestimmt werden: wobei The signals can be either scalar (a sample or sample) or vectorial (time window with elements of wise operation). For the time window, the coefficient of the reaction rate (k R ) is assumed to be constant. The optimum reaction rate coefficient can be determined analytically by the least squares descent method: in which
Das Optimierungskriterium min (εT ε)
führt zu: The optimization criterion min (ε T ε)
leads to:
In einem weiteren Schritt
Der Linearzeit-Algorithmus für das lineare NOx Modell basierend auf dem NOX Modellsignal (NOxPostEstV – N Vektor (z. B. zwanzig Abtastwerte)) wird wie folgt berechnet:
Berechnet werden a und b durch Minimierung des Least-Square Kriteriums: wobei A and b are calculated by minimizing the least-square criterion: in which
Das Optimierungskriterium min (εT ε)
führt zu: The optimization criterion min (ε T ε)
leads to:
In einer zweiten Stufe
Dies wird über eine Fehlerberechnung εNOxLin zwischen NOxLinPostEstV und NOxPostEstV in einem Schritt
Je kleiner der Fehler ist desto linearer ist die NOx Schätzung und somit ist es schwieriger festzustellen, ob der Sensor
In einer vierten Stufe
Ist das Fehlersignal εNOxLin größer als die Grenze, wird der Filter
Solange die transiente Aktivierung in Betrieb ist, wird gemäß Schritt
In Schritt
Wenn der Filter
Wenn in einem Schritt
Dieses Verfahren läuft in dem Diagnosemodul
Die
Es ist festzustellen, dass der Filter
Das Verfahren bzw. das Diagnosemodul
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140260533A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Caterpillar Inc. | Diagnostic system and method for nitrogen oxide sensor |
| DE102016222010A1 (en) | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling an internal combustion engine with a low-pressure exhaust gas recirculation system |
| CN111927606A (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-13 | 罗伯特·博世有限公司 | Determination of an evaluation time point for a diagnosis |
| CN115234349A (en) * | 2021-04-22 | 2022-10-25 | 沃尔沃卡车集团 | Method for detecting sensor anomalies |
| DE102013111261B4 (en) | 2012-10-12 | 2022-11-03 | Ford Global Technologies, Llc | Ammonia slip detection methods and systems |
| EP4187066A1 (en) * | 2021-11-30 | 2023-05-31 | Volvo Truck Corporation | A method and system for sensor analysis in an exhaust gas aftertreatment system |
| DE102023106186A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | On-board diagnostic procedure for a NOX sensor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119086815B (en) * | 2024-08-13 | 2025-12-26 | 东风汽车股份有限公司 | Failure diagnosis method for NOx sensor downstream of SCR |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010026373A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-03-03 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Identification of Ammonia Slip Conditions in a Selective Catalytic Reduction Application |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1166855C (en) * | 1998-07-17 | 2004-09-15 | 本田技研工业株式会社 | Deterioration determination method of catalyst device for exhaust gas purification |
| DE10300298A1 (en) * | 2003-01-02 | 2004-07-15 | Daimlerchrysler Ag | Exhaust gas aftertreatment device and method |
| KR100957138B1 (en) * | 2007-07-09 | 2010-05-11 | 현대자동차주식회사 | Nitrogen oxide sensor failure determination method and selective reduction catalyst system performing the same |
| DE102007040439A1 (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-05 | Daimler Ag | Operating and diagnostic procedures for an SCR exhaust aftertreatment system |
-
2011
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-
2012
- 2012-06-07 CN CN201210186654.9A patent/CN102817684B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010026373A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-03-03 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Identification of Ammonia Slip Conditions in a Selective Catalytic Reduction Application |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013111261B4 (en) | 2012-10-12 | 2022-11-03 | Ford Global Technologies, Llc | Ammonia slip detection methods and systems |
| US20140260533A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Caterpillar Inc. | Diagnostic system and method for nitrogen oxide sensor |
| US9261481B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-02-16 | Caterpillar Inc. | Diagnostic system and method for nitrogen oxide sensor |
| DE102016222010A1 (en) | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling an internal combustion engine with a low-pressure exhaust gas recirculation system |
| DE102016222010B4 (en) | 2015-11-30 | 2022-11-03 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling an internal combustion engine with a low-pressure exhaust gas recirculation system |
| CN111927606A (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-13 | 罗伯特·博世有限公司 | Determination of an evaluation time point for a diagnosis |
| CN111927606B (en) * | 2019-05-13 | 2024-05-28 | 罗伯特·博世有限公司 | Determining the timing of diagnostic assessment |
| CN115234349A (en) * | 2021-04-22 | 2022-10-25 | 沃尔沃卡车集团 | Method for detecting sensor anomalies |
| EP4187066A1 (en) * | 2021-11-30 | 2023-05-31 | Volvo Truck Corporation | A method and system for sensor analysis in an exhaust gas aftertreatment system |
| US12158095B2 (en) | 2021-11-30 | 2024-12-03 | Volvo Truck Corporation | Method and system for sensor analysis in an exhaust gas aftertreatment system |
| DE102023106186A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | On-board diagnostic procedure for a NOX sensor |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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