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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine,
das eine Diagnose eines Abgasbereichs vorsieht, in welchem eine
Abgasbehandlungsvorrichtung zum Konvertieren wenigstens einer unerwünschten
Abgaskomponente angeordnet ist, und von einer Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
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In
der
DE 44 26 020 A1 ist
ein Verfahren beschrieben, bei dem die Funktionsfähigkeit
eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten
Katalysators überwacht
wird. Die Überwachung
wird anhand der Temperaturerhöhung
durchgeführt,
die durch die exotherme Umsetzung oxidierbarer Abgasbestandteile
im Katalysator auftritt. Ermittelt werden zwei Temperatursignale,
wobei das erste Temperatursignal auf einer Messung der Temperatur
stromabwärts
nach dem Katalysator beruht und das zweite Temperatursignal mit
Hilfe eines Modells berechnet wird.
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In
der
DE 103 58 195
A1 ist ein Verfahren zur Überwachung eines in einem Abgasbereich
einer Brennkraftmaschine angeordneten Bauteils beschrieben, bei
dem das Tiefpassverhalten, welches durch die Wärmekapazität des Bauteils bestimmt ist, überprüft wird
durch eine Bewertung eines Maßes
einer ersten Abgastemperatur, die vor dem zu überwachenden Bauteil auftritt
und einer zweiten Abgastemperatur, die von einem Temperatursensor
nach dem zu überwachenden
Bauteil erfasst wird. Das beschriebene Verfahren ermöglicht eine Überwachung des
Bauteils auf eine Veränderung,
die beispiels weise bei einer unzulässigen Manipulation aufgetreten sein
kann. Im Extremfall kann das zu überwachende Bauteil,
beispielsweise ein Katalysator und/oder ein Partikelfilter, vollständig entfernt
worden sein. Die Überwachung
erfolgt entweder im Rahmen von Kontrollen, die im Hinblick auf die
Einhaltung von Abgasnormen durchgeführt werden müssen, oder
während des
normalen Betriebs der Brennkraftmaschine.
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Aus
der DE 10 2004 031 624 A1 (nicht vorveröffentlicht) ist ein Verfahren
zum Betreiben eines zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine
verwendeten Katalysators und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens bekannt geworden, die eine Steuerung oder Regelung eines
Reagenzmittel-Füllstands
im Katalysator auf einen vorgegebenen Speichersollwert vorsehen.
Die gezielte Vorgabe des Speichersollwerts stellt einerseits sicher, dass
in instationären
Betriebszuständen
der Brennkraftmaschine eine ausreichende Menge an Reagenzmittel
zur möglichst
vollständigen
Beseitigung wenigstens einer unerwünschten Abgaskomponente zur
Verfügung
steht und dass andererseits ein Reagenzmittelschlupf vermieden wird.
Beschrieben ist ein Modell des Katalysators, das den Reagenzmittel-Füllstand
im Katalysator anhand des in den Katalysator einströmenden Reagenzmittelstroms,
gegebenenfalls des in den Katalysator einströmenden NOx-Massenstroms, gegebenenfalls
des den Katalysator verlassenden NOx-Massenstroms und gegebenenfalls eines
Reagenzmittelschlupfs ermittelt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben
einer Brennkraftmaschine, das eine Diagnose eines Abgasbereichs
vorsieht, in welchem eine Abgasbehandlungsvorrichtung zum Konvertieren
wenigstens einer unerwünschten
Abgaskomponente angeordnet ist, und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens anzugeben.
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Die
Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen
Merkmale jeweils gelöst.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sieht eine Diagnose des Abgasbereichs
vor, in welchem eine Abgasbehandlungsvorrichtung zum Konvertieren
wenigstens einer unerwünschten
Abgaskomponente angeordnet ist. Aus der stromaufwärts vor
der Abgasbehandlungsvorrichtung ermittelten und stromabwärts nach der
Abgasbehandlungsvorrichtung gemessenen Abgaskomponente wird ein
Maß für die Konvertierung ermittelt
und mit einem vorgebbaren Schwellenwert verglichen. Wenn der Schwellenwert
unterschritten wird, erfolgt die Bereitstellung eines Fehlersignals.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
eine Diagnose des gesamten Abgasbereichs. Erkannt werden beispielsweise
mechanische Defekte, die zur Folge haben, dass beispielsweise nicht
der gesamte Abgasstrom durch die Abgasbehandlungsvorrichtung strömt. Sofern
die Abgasbehandlungsvorrichtung einen Katalysator enthält, kann
eine Aussage zur Funktionsfähigkeit
der Katalysator-Beschichtung getroffen werden. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise
ermöglicht
insbesondere das Detektieren einer Manipulation im Abgasbereich
wie beispielsweise die Verwendung eines Dummys in der Abgasbehandlungsvorrichtung
oder beispielsweise eine bewusst mangelhaft ausgeführte Beschichtung eines
in der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordneten Bauteils. Weiterhin
kann das vollständige
Fehlen der Abgasbehandlungsvorrichtung erkannt werden.
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Der
Schwellenwert kann im einfachsten Fall fest vorgegeben werden. Der
Schwellenwert kann auf einen Wert von beispielsweise 50% des Maßes für die Konvertierung
festgelegt werden, die unter normalen Betriebsbedingungen der Abgasbehandlungsvorrichtung
erwartet werden. Der Schwellenwert ist vorzugsweise variabel.
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Anhand
des nach einer Schwellenunterschreitung bereitgestellten Fehlersignals
können
beispielsweise weitere Diagnosen durchgeführt werden, um den Fehler einzugrenzen.
Weiterhin kann das Fehlersignal zur Anzeige gebracht werden, um
einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs zum Aufsuchen einer Werkstatt
aufzufordern.
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Die
wenigstens eine Abgaskomponente, die stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung,
beispielsweise am Eingang des Abgasbereichs, ermittelt wird, kann
berechnet oder gemessen werden.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise
ergeben sich aus abhängigen
Ansprüchen.
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Eine
Ausgestaltung sieht vor, dass als Maß für die Konvertierung der Wirkungsgrad
der Abgasbehandlungsvorrichtung ermittelt wird. Der Wirkungsgrad
ergibt sich aus der Differenz zwischen der einströmenden und
der ausströmenden
Abgaskomponente geteilt durch die einströmende Abgaskomponente. Zugrunde
gelegt werden kann die Konzentration der Abgaskomponente im Abgas.
Weiterhin können
der Massenstrom oder der Volumenstrom der Abgaskomponente herangezogen
werden. Der Wirkungsgrad der Abgasbehandlungsvorrichtung ist unabhängig von
Absolutwerten der zugrunde gelegten Größen.
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Eine
andere Ausgestaltung sieht vor, dass als Maß für die Konvertierung die Verminderung
der Konzentration oder des Massenstroms/Volumenstroms der Abgaskomponente
ermittelt wird.
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Eine
Ausgestaltung sieht vor, dass ein Maß für die Abgaskomponente stromaufwärts vor
der Abgasbehandlungsvorrichtung aus wenigstens einer Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine
ermittelt wird. Mit dieser Maßnahme
kann ein Sensor oder eine mechanische Abgasklappe zum Umlenken von Abgasströmen eingespart
werden. Als Betriebskenngröße können beispielsweise
die Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder ein Kraftstoffsignal, das
einem Drehmoment entspricht, und/oder die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine und/oder
eine Abgasrückführrate und/oder
weitere Betriebskenngrößen berücksichtigt
werden.
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Eine
entsprechende Ausgestaltung sieht vor, dass der Schwellenwert, mit
dem das Maß für die Konvertierung
verglichen wird, anhand der im Abgasbereich auftretenden Betriebsbedingungen
festgelegt wird. Beispielsweise kann die Temperatur der Abgasbehandlungsvorrichtung
und/oder eine Dosierung eines in den Abgasbereich eingebrachten
Reagenzmittels und/oder der Abgasmassenstrom berücksichtigt werden. Sofern die
Abgasbehandlungsvorrichtung wenigstens einen Katalysator enthält, hängt die
Konvertierung der unerwünschten
Abgaskomponente beispielsweise von der Temperatur der katalytischen
Flächen
ab. Sofern für
die Konvertierung der unerwünschten
Abgaskomponente das in den Abgasbereich eingebrachte Reagenzmittel
vorgesehen ist, kann aus der Dosierung des Reagenzmittels die im
Katalysator eingelagerte Reagenzmittelmenge und somit der Wirkungsgrad
abgeschätzt werden.
Als Reagenzmittel ist beispielsweise Ammoniak oder beispielsweise,
als Vorstufe, eine Harnstoff-Wasser-Lösung vorgesehen. Das Ammoniak konvertiert
in einem SCR-Katalysator (Selective-Catalytic-Reduction) die NOx-Emissionen der Brennkraftmaschine.
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Eine
Ausgestaltung sieht eine Zeitverzögerung zum Verzögern der
stromabwärts
nach der Abgasbehandlungsvorrichtung gemessenen Abgaskomponente
vor, um die Laufzeit der Abgaskomponente im Abgasbereich vor dem
Vergleich mit der stromaufwärts
vor der Abgasbehandlungsvorrichtung ermittelten Abgaskomponente
berücksichtigen
zu können.
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Eine
Ausgestaltung sieht vor, dass das Fehlersignal nur bereitgestellt
wird, wenn die Schwellenunterschreitung mindestens eine vorgegebene
Zeit andauert. Mit dieser Maßnahme
werden sporadisch aufgetretene Fehler oder Fehler aufgrund von Störsignalen
unterdrückt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine betrifft zunächst ein
Steuergerät,
das zur Durchführung
des Verfahrens hergerichtet ist. Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens
einen elektrischen Speicher, in dem die Verfahrensschritte als Computerprogramm
abgelegt sind.
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Eine
Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sieht eine vorzugsweise elektrisch betätigbare Abgasklappe vor, die
einen Sensor zum Erfassen der wenigstens einen unerwünschten
Abgaskomponente entweder mit der stromaufwärts vor oder stromabwärts nach
der Abgasbehandlungsvorrichtung auftretenden Abgaskomponente beaufschlagt.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise
ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und
aus der folgenden Beschreibung.
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Zeichnung
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1 zeigt
ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren
abläuft
und 2 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
eine Brennkraftmaschine 10, in deren Ansaugbereich 11 eine
Lufterfassung 12 und in deren Abgasbereich 13 eine
Reagenzmittel-Dosierung 14 sowie eine Abgasbehandlungsvorrichtung 15 angeordnet
sind. Der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 ist ein Temperatursensor 16 zugeordnet.
Im Abgasbereich 13 ist weiterhin eine Abgasklappe 17 mit einer
ersten und zweiten Abgaszuführung 18, 19 angeordnet.
Die erste Abgaszuführung 18 entzieht
Abgas stromaufwärts
vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 und die zweite Abgaszuführung 19 entzieht
Abgas stromabwärts
nach der Behandlungsvorrichtung 15 und stellt das Abgas
einem NOx-Sensor 20 zur Verfügung. Im Abgasbereich 13 tritt
ein Abgasmassenstrom msabg auf.
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Die
Lufterfassung 12 stellt einem Steuergerät 30 ein Luftsignal
msL, die Brennkraftmaschine 10 eine Drehzahl N, der Temperatursensor 16 ein
Temperatursignal TKat, und der NOx-Sensor 20 ein NOx-Signal
NOX zur Verfügung.
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Das
Steuergerät 30 stellt
einer Kraftstoff-Zumessvorrichtung 31, die der Brennkraftmaschine 10 zugeordnet
ist, ein Kraftstoffsignal mK zur Verfügung. Eine Dosiersignal-Ermittlung 32 stellt
der Reagenzmittel-Dosierung 14 ein Reagenzmittel-Dosiersignal msRea
zur Verfügung.
Eine Konvertierungs-Ermittlung 33 stellt der Abgasklappe 17 ein
Stellsignal 34 zur Verfügung.
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Das
Luftsignal msL wird der Konvertierungs-Ermittlung 33 zur
Verfügung
gestellt. Das Drehzahlsignal N wird einer NOx-Ermittlung 35 zur Verfügung gestellt,
die ein NOx-Rohemissions-Signal NOxvK
sowohl der Dosiersignal-Ermittlung 32 als auch der Konvertierungs-Ermittlung 33 zur
Verfügung
stellt. Der NOx-Ermittlung 35 werden weiterhin ein Drehmomentsignal
mi, eine Abgasrückführrate agr
sowie eine Kühlwassertemperatur
TW zur Verfügung
gestellt.
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Das
Reagenzmittel-Dosiersignal msRea wird weiterhin einem Integrator 40 zur
Verfügung
gestellt, der eine Reagenzmittelmenge mRea sowohl der Dosiersignal-Ermittlung 32 als
auch einer Schwellenwert-Festlegung 41 zur Verfügung stellt.
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Das
vom Temperatursensor 16 bereitgestellte Temperatursignal
TKat wird sowohl der Dosiersignal-Ermittlung 32 als auch
der Schwellenwert-Festlegung 41 zur Verfügung gestellt.
Das vom NOx-Sensor 20 bereitgestellte NOx-Signal NOx wird
der Dosiersignal-Ermittlung 32,
der Konvertierungs-Ermittlung 33 und einer Sensorfehler-Ermittlung 42 zur
Verfügung
gestellt.
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Die
Konvertierungs-Ermittlung 33 stellt einem Komparator 43 eine
Ist-Konvertierung etaIst und die Schwellenwert-Festlegung 41 einen
Schwellenwert etaS zur Verfügung.
Der Komparator 43 gibt ein Schaltsignal 44 an
einen Zeitgeber t ab, der ein erstes Fehlersig nal F1 bereitstellt.
Ein zweites Fehlersignal F2 stellt die Sensorfehler-Ermittlung 42 bereit.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren
beginnt mit einem ersten Funktionsblock 50, in welchem
das NOx-Signal NOx ermittelt wird. In einem zweiten Funktionsblock 51 ermittelt
die NOx-Ermittlung 35 das NOx-Rohemissions-Signal NOxvK. In einem
dritten Funktionsblock 52 ermittelt die Konvertierungs-Ermittlung 33 die
Ist-Konvertierung etaIst. In einem vierten Funktionsblock 53 ermittelt
die Schwellenwert-Festlegung 41 den Schwellenwert etaS.
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In
einer ersten Abfrage 54, die den Komparator 43 symbolisiert,
wird festgestellt, ob die Ist-Konvertierung etaIst größer oder
wenigstens gleich dem Schwellenwert etaS ist. Falls dies der Fall
ist, wird zum ersten Funktionsblock 50 zurückgesprungen. Falls
dies nicht der Fall ist, wird im fünften Funktionsblock 55 der
Zeitgeber t gestartet.
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In
einer zweiten Abfrage 56 wird überprüft, ob das Schaltsignal 44 während der
von Zeitgeber t vorgegebenen Zeit noch vorhanden ist. Falls dies nicht
der Fall ist, wird zum ersten Funktionsblock 50 zurückgesprungen.
Falls dies der Fall ist, wird in einem sechsten Funktionsblock 56 das
erste Fehlersignal F1 bereitgestellt. Anschließend wird in einem siebten
Funktionsblock 57 das gegebenenfalls vorliegende zweite
Fehlersignal F2 berücksichtigt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
läuft folgendermaßen ab:
Das
Steuergerät 30 ermittelt
das Kraftstoffsignal mK, welches der Kraftstoff-Zumessvorrichtung 31 zur Verfügung gestellt
wird, beispielsweise in Abhängigkeit von
der Drehzahl N der Brennkraftmaschine 10 und der Stellung
eines nicht näher
gezeigten Fahrpedals eines Kraftfahrzeugs und gegebenenfalls in
Abhängigkeit
von dem von der Lufterfassung 12 bereitgestellten Luftsignal
msL. Das Kraftstoffsignal mK entspricht dem Drehmoment mi, das die
Brennkraftmaschine 10 bereitstellen soll oder bereits bereitstellt.
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Das
Abgas der Brennkraftmaschine 10 enthält zumindest eine unerwünschte Abgaskomponente,
welche die Abgasbehandlungsvorrichtung 15 vermindern soll.
Im Folgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, dass die unerwünschte Abgaskomponente
die NOx-Emissionen der Brennkraftmaschine 10 sind.
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Zur
Verminderung der NOx-Emissionen der Brennkraftmaschine 10 ist
beispielsweise ein Katalysator, insbesondere ein NOx-Speicherkatalysator
geeignet, der in der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 angeordnet
ist. Im Ausführungsbeispiel
wird davon ausgegangen, dass der in der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 angeordnete
Katalysator ein SCR-Katalysator
(Selective-Catalytic-Reduction) ist, der das im Abgasenthaltene
NOx mit einem Reagenzmittel konvertiert. Als Reagenzmittel kann
Ammoniak vorgesehen sein, das beispielsweise aus einer mit der Reagenzmittel-Dosierung 14 in
den Abgasbereich 13 eingebrachten Harnstoff-Wasser-Lösung erhalten wird.
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Der
Reagenzmittelstrom wird mit dem Reagenzmittel-Dosiersignal msRea
festgelegt, welches die Dosiersignal-Ermittlung 32 beispielsweise
in Abhängigkeit
vom NOx-Rohemissions-Signal
NOxvK festgelegt, welches die NOx-Ermittlung 35 bereitstellt.
Mit dieser Maßnahme
wird der Reagenzmittelstrom an das von der Brennkraftmaschine 10 in
den Abgasbereich 13 eingetragene NOx angepasst. Zusätzlich oder
alternativ kann das vom NOx-Sensor 20 in Abhängigkeit
von der NOx-Konzentration stromabwärts nach der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 bereitgestellte
NOx-Signal NOx zur Festlegung des Reagenzmittel-Dosiersignals msRea
herangezogen werden. Weiterhin kann die Reagenzmittelmenge, welche
der Integrator 40 durch beispielsweise gleitende Integration
des Reagenzmittel-Dosiersignals msRea ermittelt, berücksichtigt
werden. Weiterhin kann insbesondere die Temperatur des SCR-Katalysators
berücksichtigt
werden, welche vom Temperatursensor 16 erfasst wird, der
das Temperatursignal TKat bereitstellt.
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Der
Temperatursensor 16 erfasst vorzugsweise die Temperatur
des Abgases unmittelbar vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 15.
Gegebenenfalls kann der Temperatursensor 16 innerhalb der
Abgasbehandlungsvorrichtung 15 angeordnet sein.
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Der
NOx-Sensor 20, welcher das NOx-Signal NOx bereitstellt,
erfasst zumindest die NOx-Konzentration im Abgas stromabwärts nach
der Abgasbehandlungsvorrichtung 15. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Abgasklappe 17 vorgesehen, die den NOx-Sensor 20 entweder
mit dem Abgas stromabwärts
nach der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 oder mit dem Abgas
stromaufwärts
vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 beaufschlagt. Die
Abgasklappe 17. die in Abhängigkeit vom Stellsignal 34 betätigt wird, welches
die Konvertierungs-Ermittlung 33 bereitstellt, stellt eine
Verbindung zwischen dem Abgas und dem NOx-Sensor 20 entweder über die
erste Abgaszuführung 18 oder über die
zweite Abgaszuführung 19 her.
Der NOx-Sensor 20 kann deshalb mit Hilfe der Abgasklappe 17 entweder
die NOx-Konzentration im Abgas stromaufwärts vor oder stromabwärts nach
der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 erfassen.
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Die
NOx-Emissionen der Brennkraftmaschine 10 können von
der NOx-Ermittlung 35 aus Betriebskenngrößen der
Brennkraftmaschine 10 ermittelt und als NOx-Rohemissions-Signal NOxvK bereitgestellt
werden. Alternativ oder zusätzlich
kann die NOx-Konzentration
stromaufwärts
vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 gemessen werden.
Wie bereits beschrieben, kann ein weiterer NOx-Sensor durch den
Einsatz der Abgasklappe 17 vermieden werden. Durch die
Ermittlung der NOx-Emissionen der Brennkraftmaschine 10 auf
mehrere Arten kann eine Plausibilisierung der erfassten Werte durchgeführt werden.
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Zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, die wenigstens eine unerwünschte Abgaskomponente stromaufwärts und stromabwärts der
Abgasbehandlungsvorrichtung 15 gemäß den ersten beiden Funktionsblöcken 50, 51 zu
ermitteln. Anschließend
wird in der Konvertierungs-Ermittlung 33 wenigstens ein
Maß für die Ist-Konvertierung etaIst
der Abgaskomponente ermittelt.
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Vorzugsweise
ermittelt die Konvertierungs-Ermittlung 33 den Wirkungsgrad
der Umsetzung der Abgaskomponente. Der Wirkungsgrad ergibt sich
aus der Differenz der in die Abgasbehandlungsvorrichtung 15 einströmenden und
der aus der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 ausströmenden Abgaskomponente
geteilt durch die einströmende Abgaskomponente.
Zugrunde gelegt werden können die
Konzentration der Abgaskomponente oder die Absolutwerte, wie der
Massenstrom oder der Volumenstrom der Abgaskomponente.
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Anstelle
der Ermittlung des Wirkungsgrads kann die Konvertierungs-Ermittlung 33 Absolutgrößen, wie
beispielsweise die Differenz des Massenstroms oder des Volumenstroms
der Ermittlung wenigstens eines Maßes für die Konvertierung der wenigstens
einen unerwünschten
Abgaskomponente zugrunde legen.
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Vorzugsweise
enthält
die Konvertierungs-Ermittlung 33 eine Zeitverzögerung zum
Verzögern
der stromabwärts
nach der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 gemessenen Abgas komponente,
um die Laufzeit der Abgaskomponente im Abgasbereich 13 vor
dem Vergleich im Komparator 43 mit der stromaufwärts vor
der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 ermittelten Abgaskomponente
berücksichtigen
zu können.
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Gemäß dem vierten
Funktionsblock 53 wird in der Schwellenwert-Festlegung 41 der
Schwellenwert etaS festgelegt. In einer einfachen Ausgestaltung
kann der Schwellenwert etaS als fester Wert, beispielsweise 50%
von einer minimal erwarteten Ist-Konvertierung etaIst festgelegt
werden. Vorzugsweise wird der Schwellenwert etaS in Abhängigkeit von
Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 und insbesondere
in Abhängigkeit
von Betriebsbedingungen im Abgasbereich 13 festgelegt.
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Zunächst kann
der Schwellenwert etaS von der Temperatur der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 abhängen, die
geschätzt
werden kann oder die vorzugsweise vom Temperatursensor 16 wenigstens näherungsweise
gemessen wird. Insbesondere dann, wenn die Abgasbehandlungsvorrichtung 15 einen
SCR-Katalysator enthält,
wird der Schwellenwert etaS vorzugsweise vom im SCR-Katalysator
eingelagerten Reagenzmittel festgelegt, wobei vorzugsweise zusätzlich die
Temperatur des SCR-Katalysators berücksichtigt wird, da die Speicherfähigkeit
eines SCR-Katalysators gegenüber
dem Reagenzmittel von der Temperatur abhängt. Insbesondere zusätzlich oder
alternativ kann der Abgasmassenstrom msabg berücksichtigt werden, der vorzugsweise
aus Betriebskenngrößen der
Brennkraftmaschine 10 wie beispielsweise der Drehzahl N
und/oder dem Kraftstoffsignal mK und/oder dem Luftsignal msL berechnet
wird.
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Die
Ist-Konvertierung etaIst und der Schwellenwert etaS werden dem Komparator 43 zur
Verfügung
gestellt. Gemäß der ersten
Abfrage 54 stellt der Komparator 43 fest, ob das
Maß für die Ist-Konvertierung
wenigstens gleich dem Schwellenwert etaS entspricht. Falls dies
der Fall ist, wird zum ersten Funktionsblock 50 zurückgesprungen,
da die Diagnose kein auffälliges
Ergebnis ergeben hat. Falls dies jedoch der Fall ist, stellt der
Komparator 43 das Schaltsignal 44 bereit, das
dem Zeitgeber t zur Verfügung gestellt
wird.
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Gemäß dem fünften Funktionsblock 55 startet
das Schaltsignal 44 den Zeitgeber t. In der zweiten Abfrage 56 wird
im Zeitgeber t überprüft, ob das Schaltsignal 44 innerhalb
der vom Zeitgeber t vorgegebenen Zeit noch vorhanden ist. Falls
dies nicht der Fall ist, wird zum ersten Funktionsblock 50 zurückgesprungen,
da die Diagnose beispielsweise nur ei nen sporadisch aufgetretenen
Fehler ergeben hat oder aufgrund von zufällig vorhandenen Störsignalen
angesprochen hat. Falls nach Ablauf der von Zeitgeber t vorgegebenen
Zeit das Schaltsignal 44 noch vorhanden ist, wird gemäß dem sechsten
Funktionsblock 56 das erste Fehlersignal F1 bereitgestellt.
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Das
erste Fehlersignal F1 kann beispielsweise zur Anzeige gebracht werden,
um einem Fahrer eines Kraftfahrzeugs einen erforderlichen Werkstattaufenthalt
zu signalisieren. Das erste Fehlersignal F1 wird vorzugsweise in
einen nicht näher
gezeigten Fehlerspeicher hinterlegt und/oder vorzugsweise zum Starten
von weiteren Diagnosen herangezogen.
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Das
erste Fehlersignal F1 sagt aus, dass ein Fehler im Abgasbereich 13 aufgetreten
ist. Ein Fehler kann beispielsweise dadurch entstehen, dass die Strömung des
Abgases im Abgasbereich 13 durch die Abgasbehandlungsvorrichtung 15 zumindest
teilweise unterbrochen ist. Dies kann beispielsweise durch ein defektes
Auspuffrohr zwischen der Brennkraftmaschine 10 und der
Abgasbehandlungsvorrichtung 15 auftreten. Eine weitere
Fehlermöglichkeit kann
in der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 vorliegen. Beispielsweise
kann sich eine Reinigungswirkung der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 hinsichtlich
der wenigstens einen unerwünschten
Abgaskomponente im Laufe der Zeit verschlechtert haben. Eine andere
Möglichkeit,
welche das erfindungsgemäße Verfahren
mit hoher Zuverlässigkeit
detektiert, beruht auf einem illegalen Eingriff in den Abgasbereich 13,
der beispielsweise darin bestehen kann, dass anstelle einer ordnungsgemäßen Abgasbehandlungsvorrichtung 15 lediglich
ein Dummy eingebaut wurde oder dass eine Beschichtung beispielsweise
eines in der Abgasbehandlungsvorrichtung 15 angeordneten
Katalysators bewusst minderwertig ausgeführt wurde.
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Eine
andere Fehlermöglichkeit
besteht darin, dass das vom NOx-Sensor 20 bereitgestellte NOx-Signal
NOx fehlerhaft ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel kann in der
Sensorfehler-Ermittlung 42 gezielt nach einem aufgetretenen
Fehler im NOx-Sensor 20 gesucht werden.
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Aufgrund
der Möglichkeit
mehrerer Fehlerursachen ist gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise vorgesehen,
dass nach dem Auftreten des ersten Fehlersignals F1 zunächst weitere
Maßnahmen
ergriffen werden, um den Fehler einzugrenzen.