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WO2017005347A1 - Verfahren zum betreiben eines abgasnachbehandlungssystems mit einem scr-katalysator - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines abgasnachbehandlungssystems mit einem scr-katalysator Download PDF

Info

Publication number
WO2017005347A1
WO2017005347A1 PCT/EP2016/001093 EP2016001093W WO2017005347A1 WO 2017005347 A1 WO2017005347 A1 WO 2017005347A1 EP 2016001093 W EP2016001093 W EP 2016001093W WO 2017005347 A1 WO2017005347 A1 WO 2017005347A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
adaptation
scr catalyst
nitrogen oxide
variable
breakthrough
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/001093
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Rusch
Jörg REMELE
Jens Niemeyer
Original Assignee
Mtu Friedrichshafen 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 Mtu Friedrichshafen Gmbh filed Critical Mtu Friedrichshafen Gmbh
Priority to CN201680051917.1A priority Critical patent/CN107923293B/zh
Priority to US15/742,789 priority patent/US10865679B2/en
Publication of WO2017005347A1 publication Critical patent/WO2017005347A1/de
Priority to HK18113054.6A priority patent/HK1253906A1/zh

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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust 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
    • F01N3/18—Exhaust 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
    • F01N3/20—Exhaust 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 ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an exhaust aftertreatment system, a control device for an exhaust aftertreatment system, an exhaust aftertreatment system and an internal combustion engine.
  • Exhaust aftertreatment systems with at least one catalyst for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides are used to reduce nitrogen oxide emissions to legally prescribed levels.
  • SCR catalyst selective catalytic reduction of nitrogen oxides
  • Exhaust after-treatment system to provide a control device for an exhaust aftertreatment system, an exhaust aftertreatment system and an internal combustion engine, wherein said disadvantages do not occur.
  • Exhaust after-treatment system is provided with an SCR catalyst, wherein the
  • a method comprises the following steps: A metering device for metering in a reducing agent is activated on the basis of a determination quantity influencing a nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter, wherein breakdown recognition is carried out for the SCR catalytic converter, wherein if a breakthrough is detected, the
  • Determination variable is changed to higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst out, and wherein the metering device is controlled for metering of the reducing agent on the basis of the changed determination variable.
  • Exhaust gas aftertreatment system which - regardless of an aging model - adapted to the actual aging of the SCR catalyst.
  • the aging adaptation provided by the method enables stable operation of the system. Unwanted reductant slip can be avoided by driving the metering device based on the changed determinant.
  • an operating point-dependent limitation of the conversion rate required by the exhaust gas aftertreatment system is undertaken by the aging adaptation carried out in the context of the method in order to ensure safe operation of the system without reducing agent slip, even under extreme aging. The process is simple
  • the method can fall back on already existing measured variables in the operation of an internal combustion engine to perform the breakthrough detection and to change the determination variable, and the To control the metering device as a function of the changed determination variable.
  • the method can be implemented particularly cost-effectively and simply, for example in a control device of an internal combustion engine.
  • an exhaust aftertreatment system is generally understood a system which is adapted to exhaust gas upstream of the exhaust aftertreatment system
  • Device in particular a machine, in particular an internal combustion engine
  • An SCR catalytic converter is understood in particular to mean a catalytic device which is set up to carry out a selective catalytic reduction of nitrogen oxides, in which case a reduction agent is reacted with the exhaust gas, in particular, at the catalytic device.
  • the SCR catalyst is designed to reduce nitrogen oxides by reaction with ammonia.
  • a metering device for metering in a reducing agent is understood to mean a device by means of which a reducing agent or a reducing agent precursor product can be metered into the exhaust gas aftertreatment system upstream of the SCR catalytic converter. This may be, for example, a valve, an injector and / or a nozzle.
  • reducing agent includes both a reducing agent in the narrower sense, which can be reacted with nitrogen oxides for their reduction directly to the SCR catalyst without further chemical change, as well as precursor products for reducing agent, which initially react with the exhaust gas to the actual reducing agent, This is then reacted at the SCR catalyst with the nitrogen oxides contained in the exhaust gas
  • a reducing agent precursor product is, for example, a urea-water solution which is converted to ammonia under the conditions prevailing in the exhaust gas stream, the ammonia then being used as the actual reducing agent Is reacted to the SCR catalyst with the nitrogen oxides.
  • a determination variable which influences the nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst is understood in particular to be a variable from which the nitrogen oxide Concentration in the exhaust downstream of the SCR catalyst depends. This can in particular be a setpoint value for the nitrogen oxide concentration, which can be used for emission control of the exhaust aftertreatment system.
  • triggering includes both a control and a closed-loop control system, particularly preferably a closed-loop control, wherein the nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter is measured by means of a nitrogen oxide sensor, and wherein the
  • Dosing preferably in response to a target / actual deviation between the desired value and the detected by the nitrogen oxide sensor nitrogen oxide concentration is controlled.
  • Breakthrough detection is understood to mean a process by means of which reducing agent slip occurring, in particular ammonia slip, by the SCR catalyst or increased nitrogen oxide emission by increased ammonia conversion in an ammonia blocking catalytic converter connected downstream of the SCR catalytic converter , can be detected during operation.
  • a method for performing such a breakdown detection, in particular a dynamic breakthrough detection is disclosed in the German patent DE 10 2011 011 441 B3, reference being made to the teaching of this document.
  • the method for breakthrough detection disclosed therein is preferred within the framework of the method proposed here
  • a metering rate of a reducing agent added to the exhaust gas flow upstream of the SCR catalytic converter is determined based on a model of the dynamic behavior of the SCR catalytic converter for at least one linear sensor characteristic that represents the range of normal operation and at least one linear sensor characteristic curve that covers the range of normal operation Breakthrough or ammonia slip maps, each determines an expected value for the turnover rate. This expectation value will be one with one from one downstream of the SCR catalyst
  • the arranged nitrogen oxide sensor determined measured value compared real turnover rate. For each characteristic, a manipulated variable for the adaptation of the real conversion rate to the expected value is calculated in each case. The characteristic curve is selected for which the smallest manipulated variable has been calculated.
  • the monitoring preferably comprises the dynamic
  • the monitoring preferably includes the determination of the maximum conversion rate of the SCR catalyst. Additionally or alternatively, several different characteristic curves preferably form the region of the aperture. It is preferably provided that the different characteristics correspond to different maximum conversion rates. Additionally or alternatively, it is preferably provided that the parameters used in the model of the dynamic behavior of the SCR catalytic converter are dependent on one or more operating parameters of the SCR catalytic converter.
  • a breakthrough is understood to mean, in particular, a state of the SCR catalyst in which the reducing agent metered in by the metering device is not completely reacted on the SCR catalyst, but instead a portion of the reducing agent is passed through the catalyst without reacting and downstream of the catalyst is present in the exhaust gas.
  • the reducing agent in particular ammonia, leads to an increased sensor signal at the nitrogen oxide sensor because it typically has a cross-sensitivity between nitrogen oxides on the one hand and ammonia on the other hand. Therefore, it is possible to detect a breakthrough and, in particular, an ammonia slip of the SCR catalytic converter using the above-described method for breakthrough detection, in particular based on the measured values of the nitrogen oxide sensor.
  • changing the determinant to higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst when a breakthrough is detected means, in particular, that the determinant is changed so as to tend to be due to the change
  • Determination size and the fundamental dependence of the nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst of the determinant an increase in the nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst due to the change would be expected. However, this does not necessarily mean that a change in the determinant actually results in a higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst. If, for example, the determinant is a target value for the nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter and the SCR catalytic converter is breakthrough, no control of the nitrogen oxide concentration is possible in this operating state of the SCR catalytic converter. This tends to increase nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst.
  • the fact that the metering device is controlled for metering in the reducing agent on the basis of the changed determination variable means, in particular, that instead of the
  • the metering device is preferably controlled on the basis of the determination variable and additionally on the basis of a measurement signal of an exhaust gas sensor, in particular of a nitrogen oxide sensor, which is arranged downstream of the SCR catalytic converter. In this way it is possible in particular to carry out an emission control for the exhaust aftertreatment system and in particular for the SCR catalyst.
  • An embodiment of the method is preferred, which is characterized in that the SCR catalyst is constantly monitored during operation for a breakthrough. This means in particular that the SCR catalyst, when exhaust gas through the
  • An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that the determination variable is a desired nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst.
  • a change in the target nitrogen oxide concentration means downstream of the SCR catalyst to a higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst, in particular, that the determination variable is raised, that is, changed to a higher value.
  • the determination variable is preferably by
  • an adaptation variable is understood to mean a quantity from which the
  • the adaptation variable is a predetermined nitrogen oxide conversion rate of the SCR catalyst.
  • a change of the determination variable is performed by computational linking of the determination variable with the adaptation variable.
  • the changed determination variable is thus recalculated in particular from the adaptation variable when the adaptation variable changes.
  • the adaptation quantity is preferably equal to a predetermined inertial value if an actual nitrogen oxide concentration - which is preferably detected by the exhaust gas sensor, in particular the nitrogen oxide sensor downstream of the SCR catalytic converter - downstream of the SCR catalytic converter is equal to the determined variable.
  • an inertial value is in particular a value that is neutral with regard to the calculation of the determination variable in the sense that the determination variable does not change if the adaptation variable is the
  • Inertialwert has. In particular, recalculation of the determinant based on the inertial value does not result in a change in the determinant. Is used as
  • Adaption size used a predetermined nitrogen oxide conversion rate of the SCR catalyst, and is expressed this predetermined conversion rate in percent, the inertial value, for example, 1 or 100%. If the actual nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter is equal to the determined variable, there is no need for a change, so that the adaptation variable can advantageously be equated with the inertial value.
  • the adaptation variable is chosen in particular such that a reduction in the adaptation variable leads to an increase in the determination variable. If, for example, the adaptation variable is a predetermined nitrogen oxide conversion rate on the SCR catalyst, a reduction in this conversion rate leads to the target nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst increasing as a modified determination variable, because a smaller amount is present on the SCR catalyst can be reacted to nitric oxide per unit time.
  • the adaptation size is preferably reduced when a breakthrough is detected. If, in fact, a breakthrough is detected, this means, in particular, that the conversion rate of the SCR catalyst has fallen, in particular due to aging effects. This may in particular mean that an emission control with the SCR catalyst, in particular by controlling the metering device is no longer possible.
  • the nitrogen oxide conversion rate is reduced as an adaptation variable in the context of the method, and the determination variable is recalculated on the basis of this reduced conversion rate, this leads to an increase in the target nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter as a modified determination variable, wherein the metering device is driven on the basis of this modified determination variable, ie the raised target nitrogen oxide concentration.
  • This advantageously leads to the fact that an emission control by means of the SCR catalyst and the metering device is possible again, since the SCR catalyst despite aging by means of the new control of the metering device can reach the new target nitric oxide concentration.
  • the adaptation variable is chosen such that an increase in the adaptation variable leads to a reduction of the determination variable. If, for example, the predetermined nitrogen oxide conversion rate of the SCR catalyst is increased as an adaptation variable, this ultimately means that it is expected that the SCR catalyst has a greater conversion rate.
  • the target nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst preferably decreases as a modified determination variable, because a stable emission control appears possible even at the lower setpoint. This can be used in particular if the adaptation variable has been reduced too much in an upstream step of the method and the determination variable has been increased too much.
  • An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that the determination variable is a target nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter, in particular for an emission control of the SCR catalytic converter, wherein a Modification of the determination variable is carried out by computational linking of the determination variable with the adaptation variable, wherein the adaptation variable preferably a
  • predetermined difference-nitrogen oxide concentration is, in particular a predetermined - positive or negative - addition value for additive calculation with the target nitrogen oxide concentration.
  • the adaptation variable is thus preferably additively linked to a predetermined and recorded initial value of the determination variable in order to calculate the changed determination variable, wherein an increase in the adaptation variable leads to an increase in the changed one
  • Determination size leads, and wherein, moreover, preferably a decrease in the
  • the adaptation variable is preferably equal to a predetermined inertial value when an actual nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst is equal to the
  • Determination size is.
  • Initial value for the target nitrogen oxide concentration as a determinant in particular equal to zero, because then no change results from the additive link, but rather the predetermined initial value is used as a determinant.
  • the adaptation size is increased in particular if a breakthrough is detected. It is obvious that in this way directly in response to a breakthrough, the target nitrogen oxide concentration can be raised as a determinant, so in particular a stable
  • an embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that the adaptation variable is determined during a specific adaptation period in which the SCR catalytic converter is in a stationary state.
  • a stationary state of the SCR catalytic converter and / or the exhaust aftertreatment system means in particular a state in which the exhaust gas temperature is not more than a predetermined one
  • a stationary state of the SCR catalyst means that this one - in the aforementioned sense - constant exhaust gas temperature, and a
  • the particular adaptation period preferably lasts as long as stationary conditions prevail at the SCR catalytic converter, that is, it is arranged in the stationary state.
  • the Adaptation size is thus preferred only and only as long as determined as stationary
  • the adaptation variable is preferably not determined, and / or the determination of the adaptation variable is preferably terminated when transient conditions, in particular transient conditions, occur on the SCR catalytic converter. This is advantageous because only under steady state conditions reliable information about the aging state of the SCR catalyst can ultimately be obtained.
  • Adaptation size even under non-stationary conditions, on the other hand, entails the risk that the actual aging of the SCR catalytic converter may not be recorded accurately and thus the adaptation variable may be incorrectly determined.
  • the adaptation variable it is therefore preferably provided that, before a determination of the adaptation variable, it is checked whether the SCR catalytic converter is in a stationary state, wherein the adaptation variable is only determined when the SCR catalytic converter is in a stationary state. Furthermore, it is preferably provided that the determination of
  • Adaption size is terminated when the stationary state for the SCR catalytic converter ends.
  • An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that the adaptation variable incrementally increases in the particular adaptation period
  • Nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst is changed out when a breakthrough is detected.
  • a change in the adaptation variable to a higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst here-analogous to the preceding statements on the determination variable-means that the adaptation variable is changed in such a way that a change in the determination variable to higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst out.
  • This does not necessarily mean, as previously stated, that the nitrogen oxide concentration occurring downstream of the SCR catalyst actually increases.
  • the actual nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter may decrease.
  • adaptation variable is changed incrementally means, in particular, that it is adapted in predetermined, in particular constant adaptation steps, with an adaptation step preferably following each detected breakthrough. It is possible that the adaptation variable in an adaptation step with a predetermined
  • Adjustment factor is calculated, but it is also possible that the adaptation value is offset in an adjustment step with a predetermined summand. Overall, therefore, an incremental change of the adaptation variable is preferably carried out in the particular adaptation period under stationary conditions of the SCR catalyst every time an aperture is detected.
  • the change in the adaptation variable is preferably terminated when no breakthrough is detected. This approach is based on the idea that there is no longer any need to adapt the adaptation variable and also the determination variable if no breakthrough of the SCR catalyst can be determined. Rather, it can then be assumed that the adaptation variable and also the determination variable for a stable operation of the SCR catalytic converter and of the exhaust gas aftertreatment system have been changed sufficiently.
  • An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that the adaptation variable is changed in the particular adaptation period incrementally to lower nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst, if no breakthrough is detected, and if the adaptation size is not equal to the predetermined Inertial value is.
  • This procedure is based on the idea that, if necessary, a previous adaptation of the adaptation variable to higher nitrogen oxide concentration leads to an over-adaptation, as a result of which the nitrogen oxide emissions of the nitrogen oxide
  • predetermined inertial value This corresponds in particular to ending the change when an initial output value of the adaptation variable has been reached again and, as it were, the state is restored for a new SCR catalytic converter.
  • the change in the adaptation variable to lower nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst is preferably terminated alternatively or additionally when a breakthrough is detected. This approach is based on the idea that another
  • Adaption size quasi in the wrong direction makes no sense.
  • a last change increment for the adaptation value in particular a last change increment to lower nitrogen oxide concentration
  • An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that in the case that the adaptation variable is equal to the predetermined inertial value, the
  • Adaption size is kept equal to the predetermined inertial value in the particular adaptation period when no breakthrough is detected.
  • An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that when a predetermined limit value of the adaptation variable is reached or exceeded, or upon reaching or exceeding a predetermined limit of the actual nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst, a warning signal is generated.
  • a warning signal is generated.
  • an operator of the exhaust aftertreatment system and in particular an operator of the exhaust aftertreatment system upstream engine can be signaled that a critical state of the SCR catalyst is reached, in which exceeding a particular legal limit for the nitrogen oxide emissions is possible, in particular the observance of legal limit with the aged SCR catalyst even when using the method proposed here no longer seems possible.
  • the operator can in particular exchange the SCR catalytic converter for a newer or new SCR catalytic converter.
  • warning signal is preferably a
  • upstream, exhaust-generating device in particular an internal combustion engine, in a modified manner, in particular with changed operating parameters, is controlled, so that the nitrogen oxide raw emissions of the upstream device can be reduced.
  • the resulting from the predetermined limit nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst is preferably greater than or equal to the target nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst, in particular therefore preferably greater than or equal to
  • Determination variable and in particular the target nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst, in particular less than or at most equal to a legal limit to ensure that the legal limit in the operation of the
  • An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that data for determining the adaptation variable are stored in a rewritable map during a first adaptation period, the data being stored in a second
  • Adaption period are provided, wherein the second adaptation period of the first Adaptation period is lagging behind.
  • data for determining the adaptation variable is understood in particular to mean at least one datum from which the
  • Adaption size is determined or derivable. This may in particular also be the instantaneous value of the adaptation variable itself.
  • the overwritable map represents in particular a learning map, which in the context of the adaptation of the operation of
  • Exhaust aftertreatment system is adjusted, in particular an adaptation of the data for determining the adaptation value to an actual aging state of the SCR catalyst takes place.
  • the fact that the data is stored in the first, temporally preceding adaptation period and made available in the second, temporally subsequent adaptation period means in particular that - in particular after an interruption between two
  • Adaption periods due to an instationarity of the state of the SCR catalyst - the data for determining the adaptation value from the last adaptation period in the subsequent adaptation period can be used.
  • the adaptation variable is required, but rather it can be updated with the last value achieved.
  • the data or the adaptation variable preferably depending on at least one operating parameter of the SCR catalyst, in particular a temperature of the SCR catalyst or a
  • the adaptation variable itself is thus preferably operating point-dependent, and dependent on the operating point in the learning map.
  • the overwritable map is thus preferably spanned over at least one operating parameter of the SCR catalyst.
  • a current value of the changed determination variable which is present in the first adaptation period, to be stored in the overwritable characteristic field, which is then provided in the second adaptation period.
  • the current value of the changed determination variable can also be used as the date for determining the adaptation variable, in particular if the current value of the changed one in each case
  • Determination variable is calculated from a predetermined, fixed initial value of the determination variable and the current adaptation size. In this case, by means of simple
  • a rewritable map in particular a learning map, also makes it possible to use for the target nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst as a determinant a predetermined, recorded, ie temporally constant, map, from which in particular operating point depending respectively the predetermined, held Initial value of the determinant is read, which is then offset with the adaptation value to calculate the current, changed determinant.
  • This has the advantage that the characteristic map of the initial values is always maintained, whereby - especially after a replacement of an SCR catalyst - these initial values can easily be used again.
  • the predetermined, fixed initial value of the determination variable is preferably not a single value, but rather a plurality
  • operating point-dependent values which are preferably stored in a map.
  • This map is preferably designed as a fixed, stationary, in particular non-rewritable map.
  • the predetermined, fixed initial value for the determination variable is thus preferably in a map depending on an operating state of the
  • Exhaust aftertreatment system upstream device in particular one
  • the predetermined, fixed initial value is stored in the characteristic field as a function of a rotational speed and a torque of the internal combustion engine. It is then always operating point dependent a value for the predetermined, fixed initial value can be read from the map.
  • An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that the overwritable characteristic map in predetermined operating states of the
  • Exhaust after-treatment system or in predetermined operating states of a functionally connected to the exhaust aftertreatment system, in particular exhaust-generating device, not described with data.
  • the predetermined operating conditions are preferably selected accordingly.
  • Modification of the adaptation variable is made if stationary conditions are present on the SCR catalyst, but the changed values of the adaptation variable are then not stored in the overwritable map. In such operating states, the metering device is then actuated on the basis of the changed determination variable, but there is no deposit, ie storage of a corresponding value, by one
  • Exhaust after-treatment system is then operated with a constant held determination size.
  • Such a predetermined operating state is given, for example, when a sensor for detecting a high pressure in a common high-pressure accumulator, which is assigned to a plurality of injectors, namely a so-called rail pressure sensor, fails. In this case, the torque calculation for an internal combustion engine becomes inaccurate and the calculation of a target nitrogen oxide concentration based on the erroneously determined current one
  • the task is also solved by a control device for a
  • Exhaust after-treatment system is provided with an SCR catalyst, wherein the
  • Control device is set up to control a metering device for metering in a reducing agent on the basis of a determination variable influencing a nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter, wherein the control device is further configured to perform a breakthrough detection for the SCR catalytic converter, and if a breakthrough is detected to change the determinant to higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst.
  • the control device is further set up for controlling the metering device for metering in the reducing agent on the basis of the changed determination variable.
  • the control device is in particular configured to carry out a method according to one of the previously described
  • control device is designed as a separate control device for controlling the exhaust aftertreatment system.
  • a control device in particular a central control unit (engine control unit - ECU) of an internal combustion engine, which is operatively connected to the exhaust aftertreatment system, is used as the control device for the exhaust aftertreatment system, or that the control device is designed as a central control unit of the internal combustion engine.
  • a control device in particular a central control unit (engine control unit - ECU) of an internal combustion engine, which is operatively connected to the exhaust aftertreatment system, is used as the control device for the exhaust aftertreatment system, or that the control device is designed as a central control unit of the internal combustion engine.
  • the implementation of the method can be implemented permanently in an electronic structure, in particular a hardware, of the control device.
  • a computer program product is loaded into the control device, which has machine-readable instructions, on the basis of which an embodiment of the method can be carried out when the computer program product is running on the control device.
  • the invention also includes a computer program product which is machine-readable
  • the invention also includes a data carrier, which has such a Compute rogrammtechnik.
  • the control device preferably has an interface for connection to the
  • Dosing device in particular for controlling the metering device.
  • the control device preferably has an interface for connection to an exhaust gas sensor, in particular a nitrogen oxide sensor.
  • control device is preferably a rewritable map, in particular a learning map stored in the data for determining the adaptation value can be stored.
  • a stationary, unchangeable map is preferably stored in the control device, in which predetermined, held initial values for the determinant - in particular operating point dependent - are stored.
  • the object is also achieved by providing an exhaust aftertreatment system which comprises an SCR catalytic converter, a metering device, in particular upstream of the SCR catalytic converter, for metering in a reducing agent, and a metering device
  • Control device in particular a control device according to one of the embodiments described above, having.
  • the control device is preferably with the
  • Dosing device operatively connected to the control. Furthermore, the
  • Exhaust after-treatment system preferably includes an exhaust gas sensor, in particular a nitrogen oxide sensor, which is preferably arranged downstream of the SCR catalytic converter and is arranged to detect a nitrogen oxide concentration in the exhaust gas downstream of the SCR catalytic converter.
  • the control device is operatively connected to the exhaust gas sensor.
  • the Control device of the exhaust aftertreatment system is particularly preferably configured for carrying out at least one of the previously described embodiments of the method. In connection with the exhaust aftertreatment system arise
  • An exemplary embodiment of the exhaust gas aftertreatment system is preferred, which is characterized in that it comprises an oxidation catalyst downstream of the SCR analyzer, preferably to avoid a reductant emission, in particular a
  • Oxidation catalyst is also referred to as a barrier catalyst, which is provided in particular to avoid a reducing agent outlet from the exhaust aftertreatment system, ie in particular an ammonia slip from the same. Especially if that
  • a breakthrough of the SCR catalyst can be detected by an arranged downstream of the oxidation catalyst nitrogen oxide sensor also at an increased nitrogen oxide emission due to increased ammonia conversion in the barrier catalyst.
  • the object is also achieved by providing an internal combustion engine which has a control device according to one of the previously described exemplary embodiments and / or an exhaust gas aftertreatment system according to one of the previously described
  • Embodiments has.
  • the advantages that have previously been associated with the method the
  • the internal combustion engine is preferably designed as a reciprocating engine. It is possible that the internal combustion engine is arranged to drive a passenger car, a truck or a commercial vehicle. In a preferred embodiment, the internal combustion engine is the drive in particular heavy land or water vehicles, such as mine vehicles, trains, the internal combustion engine in a
  • Locomotive or a railcar is used, or by ships. It is also possible to use the internal combustion engine to drive a defense vehicle, for example a tank.
  • An exemplary embodiment of the internal combustion engine is preferably also stationary, for example, for stationary power supply in emergency operation, Permanent load operation or peak load operation used, the internal combustion engine in this case preferably drives a generator. Also a stationary application of
  • Internal combustion engine for driving auxiliary equipment such as fire pumps on oil rigs
  • an application of the internal combustion engine in the field of promoting fossil raw materials and in particular fuels, for example oil and / or gas possible.
  • the internal combustion engine is also possible to use the internal combustion engine in the industrial sector or in the field of construction, for example in a construction or construction machine, for example in a crane or an excavator.
  • the internal combustion engine is preferably designed as a diesel engine, as a gasoline engine, as a gas engine for operation with natural gas, biogas, special gas or another suitable gas.
  • the internal combustion engine is designed as a gas engine, it is suitable for use in a cogeneration plant for stationary power generation.
  • the method provides an aging adaptation which serves to enable the safe operation of the exhaust aftertreatment system even in the case of aging, which goes beyond the reserve planned for the design of the system.
  • a breakthrough detection is evaluated in particular in stationary operating points. If an operating point is identified as stationary, the following actions take place, in particular depending on the situation:
  • Determination variable in particular the changed adaptation size, can be withdrawn.
  • the determination variable is gradually reduced until the exhaust gas aftertreatment system can no longer be stably controlled. According to a preferred embodiment of the method is not directly a
  • Adaption size changed. If this nitrogen oxide conversion rate is reduced, the target nitrogen oxide concentration increases as a determinant.
  • the use of the nitrogen oxide conversion rate as an adaptation variable has the advantage over a use of an additive adaptation variable in the sense of a difference nitrogen oxide concentration that as rare as possible deviations of the raw emissions of the exhaust aftertreatment system upstream device results from a design behavior engagement.
  • Changes to a learning map for adapting the adaptation variable are preferably only made if a normal operation of the internal combustion engine, for example without applied sensor errors, is given. Otherwise, if necessary, a change in the adaptation variable and / or the determination variable is made, but this is not stored in the learning map.
  • a nitrogen oxide conversion rate is used as the adaptation variable and the learning map is initially only supplied with the value 1, a calculated, percentage actual nitrogen oxide conversion can be entered as the first adaptation value for the adaptation variable in the first occurrence of a breakthrough.
  • Internal combustion engine is controlled so that changed raw emissions result in order to comply with the statutory emissions downstream of the SCR catalyst even at lower maximum conversion rate of the SCR catalyst. Additionally or alternatively, an emissions warning, in particular as an indication to the operator of the system, issued, which can in particular indicate that an exchange of the SCR catalyst is required.
  • the inventive method for aging adaptation in SCR catalysts preferably gives rise in particular to the following advantages: no aging model is required, which eliminates the expense of formulating such a model, and above all Things that can save the high computational effort to obtain a precise model and the time required for required experiments.
  • an adaptation to the respective real system takes place. Real aging is taken into account. If an exchange of the SCR catalyst takes place, the adaptation, which may have taken place in the preceding operation, in the context of the method is preferably stepwise
  • Exhaust aftertreatment system and the internal combustion engine are to be understood complementary to each other.
  • method steps which have been described explicitly or implicitly in connection with the control device, the exhaust gas aftertreatment system and / or the internal combustion engine are preferably combined individually or with one another
  • Steps of a preferred embodiment of the method are preferably individually or combined features of a preferred embodiment of the control device, the exhaust aftertreatment system and / or the internal combustion engine.
  • the method is preferably characterized by at least one method step, which is caused by at least one feature of an inventive or preferred embodiment of the control device, the exhaust aftertreatment system and / or the internal combustion engine.
  • Control device the exhaust aftertreatment system and / or the internal combustion engine preferably draw / distinguished by at least one feature, which is due to at least one step of an inventive or preferred embodiment of the method.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine with an exhaust aftertreatment system and a control device;
  • Figure 2 is a schematic, diagrammatic representation of an aging behavior of a
  • Figure 3 is a schematic representation of a first embodiment of the method
  • Figure 4 is a schematic representation of a detail of an embodiment of the method.
  • FIG. 5 shows a further detailed representation of an embodiment of the method.
  • the internal combustion engine 1 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of an internal combustion engine 1, which has an exhaust aftertreatment system 3.
  • the internal combustion engine 1 has an engine block 5, wherein exhaust gas emitted by the engine block 5 can flow through the exhaust aftertreatment system 3 and further - as represented by an arrow P - in the direction of an outlet or exhaust, not shown.
  • the internal combustion engine 1 has an engine block 5, wherein exhaust gas emitted by the engine block 5 can flow through the exhaust aftertreatment system 3 and further - as represented by an arrow P - in the direction of an outlet or exhaust, not shown.
  • Exhaust gas aftertreatment system 3 has an SCR catalytic converter 7, which is set up for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. Furthermore, the SCR catalytic converter 7, which is set up for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. Furthermore, the SCR catalytic converter 7, which is set up for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. Furthermore, the SCR catalytic converter 7, which is set up for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. Furthermore, the SCR catalytic converter 7, which is set up for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. Furthermore, the
  • the metering device 9 is connected to a reservoir 13 in FIG.
  • Reducing agent precursor product in particular a urea-water solution, to the
  • Metering device 9 is conveyed and can be metered through this in the exhaust path 11.
  • an exhaust gas sensor Downstream of the SCR catalytic converter 7 is an exhaust gas sensor, here in particular a first
  • Nitrogen sensor 15 is arranged, with which a nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst 7 can be detected.
  • the nitrogen oxide sensor has an interference with respect to ammonia, so that emerging from the SCR catalyst ammonia - in principle the same way as nitrogen oxides contained in the exhaust gas - leads to an increase in the measured value of the nitrogen oxide sensor 15.
  • an oxidation catalyst 17 is arranged as a barrier catalyst, which oxidizes ammonia leaving the SCR catalyst to nitrogen oxides.
  • the ammonia oxidized to nitrogen oxides readily leads to an increase in the measured value of the nitrogen oxide sensor 15 when the SCR catalytic converter 7 is in the breakthrough.
  • a further exhaust gas sensor namely a second nitrogen oxide sensor 19, is arranged, which serves in particular to detect raw emissions of nitrogen oxide from the engine block 5.
  • Exhaust gas aftertreatment system 3 also has a control device 21, which is operatively connected to the metering device 9 and to the first nitrogen oxide sensor 15.
  • the control device 21 is also operatively connected to the second nitrogen oxide sensor 19 and to the engine block 5.
  • the control device 21 is in particular designed to control the metering device 9, to the reducing agent or
  • control device 21 is further configured to perform a breakthrough detection for the SCR catalyst, in particular based on the measured value of the first nitrogen oxide sensor 15, particularly preferably by means of a method as described in German Patent DE 10 2011 011 441 B3.
  • the control device 21 is furthermore designed to change the determination variable toward a tendency for a higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter 7 when an opening for the SCR catalytic converter 7 is detected.
  • the control device 21 is also configured to control the metering device 9 for metering in the reducing agent or
  • Reducing agent precursor based on the modified determinant, and is particularly adapted to perform any of the previously described
  • the control device 21 is in particular designed to generate a warning signal upon reaching or exceeding a limit value of an adaptation variable or the actual nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter 7, which is detected by means of the first nitrogen oxide sensor 15.
  • the control device 21 is preferably set up to initiate a reduction of a nitrogen oxide concentration upstream of the SCR catalytic converter 7 in the event of reaching or exceeding this limit value.
  • the operative connection of the control device 21 with the engine block 5 by the engine block 5, in particular at least one operating parameter of the same is changed by the controller 21 so that the nitrogen oxide raw emissions are reduced from the engine block 5.
  • This can be checked by means of the second nitrogen oxide sensor 19, in particular since it is preferably operatively connected to the control device 21. In this case, it is possible, in particular, to implement a control of the raw nitrogen oxide emissions of the engine block 5.
  • FIG. 2 shows a schematic, diagrammatic representation of the operation of the
  • a measured value S of the first nitrogen oxide sensor 15 is plotted as a measure of a combined nitrogen oxide and ammonia concentration in the exhaust gas downstream of the SCR catalytic converter 7, specifically based on the raw emissions of nitrogen oxide of the engine block 5 so that the value 1 on the vertical axis corresponds to a state in which the raw nitrogen oxide emissions of the
  • Engine block 5 completely through the SCR catalytic converter 7.
  • a metering rate D of reducing agent or a reducing agent - precursor product of the metering device 9 is applied, specifically based on a conversion of the reducing agent in the SCR catalyst 7.
  • the value marked 1 corresponds to a complete conversion of the total injected reducing agent on the SCR catalyst 7.
  • a nitrogen oxide setpoint [NO x ] s is entered, which is used as a determinant in the process.
  • a first, solid curve K1 shows the behavior of an ideal SCR catalytic converter 7.
  • the measured value S of the first nitrogen oxide sensor 15 decreases increasing metering rate until at the value 1 for the metering, ie a complete conversion of the reducing agent to the SCR catalyst 7 is given a complete reduction of nitrogen oxides in the SCR catalyst 7, so that the signal of the first nitrogen oxide sensor 15 is zero , If the metering rate is increased beyond the value 1, the measurement signal of the first nitrogen oxide sensor 15 rises again, because unreacted reducing agent is now allowed to pass through the SCR catalytic converter 7. Thus, there is a breakthrough of the SCR catalytic converter 7, or a reduction agent or ammonia slip occurs.
  • Oxidation catalyst 17 are generated from ammonia.
  • third curve K3 the behavior of an aged SCR catalyst 7 is shown, which has a significantly reduced maximum conversion rate. It is then possible that the maximum conversion is so low that even at a dosage of 1, the nitrogen oxide setpoint [NO x ] s is not reached, so that the third curve K3 no longer intersect has the setpoint and in particular with the horizontal line H. It is then no stable control of nitrogen oxide emissions by varying the metering rate D longer possible, and there is a breakthrough for the SCR catalyst 7. If now in the process of a breakthrough for the SCR catalyst 7 is detected, the determinant is changed to higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst 7, which means that the target value [NO x ] s is increased. This means concretely, with reference to the diagram of FIG. 2, that the horizontal line H is displaced upwards in parallel, preferably until such time as an intersection with the third curve K3 occurs. It is then again a stable control of the SCR catalyst 7 possible.
  • the nitrogen oxide target value [NO x ] s can be lowered again, in particular so that the horizontal line H can be shifted down again to check whether the increase in The sense is too high that even at a lower setpoint still a stable emission control is possible.
  • this tentative reduction can be carried out incrementally until, in turn, a breakthrough of the SCR catalytic converter 7 is detected. If this is the case, especially one last
  • the control device 21 has an emission control means 23, which is set up in particular for controlling the nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter 7.
  • the emission control means 23 is operatively connected on the one hand with the first nitrogen oxide sensor 15 and on the other hand with the metering device 9 for their control.
  • the control device 21 also has a first map 25, in which predetermined, fixed target values for the nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter 7 in particular in dependence on a speed and a torque of
  • Internal combustion engine 1 are stored as initial values of a determination variable 26. From the engine block 5 receives the control device 21 and in particular the map 25 as
  • an instantaneous desired value for the nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter 7 is read out from the first characteristic diagram 25 as a determination variable 26.
  • a change element 27 is provided by which an altered determination variable 28 is determined.
  • the change member 27 is connected on the one hand to the first map 25, so that the change member 27 is a current, predetermined and recorded setpoint for the nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst 7 as
  • Determination size 26 can be fed.
  • the modifier 27 is also provided with a
  • Calculation member 29 is connected, wherein the calculation member 29 on the one hand, the result of a breakdown detection member 31 and on the other hand, the result of a stationary detection member 33 received.
  • the breakthrough detection member 31 is operatively connected to the first nitrogen oxide sensor 15 and configured to detect a breakdown of the SCR catalyst 7. Accordingly, it notifies the computing section 29 whether or not a breakthrough has been detected.
  • the stationary detection member 33 is operatively connected to the engine block 5 to detect whether there is a stationary operating point. It reports to the calculation element 29 whether a stationary Operating point is present, wherein it checks in particular whether conditions exist, under which the SCR catalyst 7 is in a steady state.
  • the calculation element 29 transmits to the modifier 27 the result of a
  • Calculation namely a calculation result 35, which on the one hand can represent an adaptation variable itself, but on the other hand also - in another embodiment of the method - is calculated from the adaptation variable.
  • the metering device 9 is by means of
  • Emission control means 23 on the basis of the modified determination variable 28, which is initially preferably equal to the determination size 26, driven. It is through the
  • Breakthrough member 31 a breakthrough detection for the SCR catalyst
  • the determination amount is changed to the higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst 7 by means of the calculating member 29 and the determining member 27, then the metering means 9 for metering the reducing agent based on the changed Determination size 28 is controlled.
  • the SCR catalytic converter 7 is permanently monitored for breakthrough by the breakdown member 31.
  • the determination variable 26 and, correspondingly, the changed determination variable 28 are a desired nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter, which enter into the emission control means 23 as setpoint value.
  • the determination variable 26 is changed by recalculation on the basis of an adaptation variable, wherein in this embodiment of the method, in particular the calculation result 35 is one in the
  • Calculation member 29 represents newly calculated determinant, which by the
  • Altering member 27 is passed as a modified determinant 28. The result is then: If no breakthrough is detected, and the actual nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalyst is equal to the predetermined initial value of
  • the adaptation quantity in the calculation element 29 is set equal to a predetermined inertial value, which in the end results in being considered modified Determination size 28 of the predetermined initial value of the determination variable 26 is used.
  • the modifying element 27 is preferably designed as a maximum determining element, which on the one hand and the calculation result 35 on the other hand forms a maximum, and forwards the larger value, ie the maximum, as an altered determination variable 28 to the emission control means 23.
  • Determination member 27 is passed as a modified determination variable 28 to the emission control means 23.
  • the calculation as well as the meaning of the calculation result 35 will be explained in more detail in connection with FIG. 5 for this embodiment of the method, so that reference is made to this.
  • Initial value of the determination variable 26 is performed with the adaptation variable, in which case the calculation result 35 itself represents the adaptation value.
  • the modifying element 27 is designed as an addition or summing element.
  • the adaptation quantity is a predetermined difference of nitrogen oxide concentration, which is calculated by the calculation element 29. This is added in the modifier 27 to the initial value of the determinant 26, and the result of this addition is applied as the modified determinant 28 to the
  • the adaptation variable is preferably equal to a predetermined inertial value when the actual nitrogen oxide concentration detected by the first nitrogen oxide sensor 15 downstream of the SCR catalytic converter 7 is equal to the determination variable 26.
  • the predetermined inertial value of the adaptation variable is preferably zero, so that then the calculation result 35 is zero, in which case the determination variable 26 in the
  • Variation member 27 - is not changed due to the addition of zero, wherein as a modified determination variable 28, the original determination variable 26 to the
  • Emission control means 23 is passed.
  • Calculation result 35 is calculated. 4 shows a schematic representation of an embodiment of the method in the form of a flow chart, and in particular a calculation of the calculation result 35 in FIG
  • Calculation element 29 The method starts in an initialization step S1. Subsequently, it is checked in a second step S2 whether stationary conditions are present on the SCR catalytic converter 7. For this purpose, in particular the result of the stationary recognition element 33 is evaluated. If there is no stationary state, the method jumps back to the first step Sl and restarts. If, on the other hand, stationary conditions for the SCR catalytic converter 7 prevail, the method proceeds to a third step S3, in which it is checked whether there is a breakthrough of the SCR catalytic converter 7. In this case, it is checked in particular whether the
  • Breakthrough detection member 31 announces a breakthrough or not.
  • step S4 the adaptation variable is changed, preferably incrementally. How the adaptation quantity is changed depends on the specific embodiment of the method. Is the
  • the adaptation variable is a predetermined difference-nitrogen oxide concentration, which is particularly in the
  • Variant 27 is added to the determination size 26, the adaptation size is increased when a breakthrough is detected. In both cases, the change in the adaptation variable in the fourth step S4 ultimately results in the changed determination variable 28 being changed to a higher nitrogen oxide concentration downstream of the SCR catalytic converter. The method now jumps to a fifth step S5, in which it is checked again whether a
  • Breakthrough of the SCR catalyst 7 is present. If this is the case, the method jumps back to the fourth step S4, and the adaptation variable is adapted again, preferably incrementally, in particular with constant increments. It then follows again in the fifth step S5, the check whether there is still a breakthrough at the SCR catalyst 7. This loop is iterated until no breakthrough at the SCR catalyst 7 is detected. In this case, the process loops back to the fifth step S5, so that the SCR catalyst 7 is constantly monitored for breakthrough, and the adaptation amount, and ultimately also the determinant, is not changed. From this loop, the method only comes out when a given for all steps of the method from the third step S3, global exit condition 37 is satisfied, the global exit condition 37 provides that no steady state of SCR catalyst 7 is more present.
  • the method according to FIG. 4 is aborted and jumps back to the first step S 1, where it restarts. If, in the meantime, a breakthrough of the SCR catalytic converter is detected in the fifth step S5, there is again a return to the fourth step S4, where the adaptation variable is adapted again and thus the determination variable is also changed.
  • step S6 it is checked whether the adaptation value currently has its predetermined inertial value or already has a different value different from the inertial value. If the adaptation variable has its predetermined intertial value, the method jumps to the fifth step S5 and it is checked whether there is a breakthrough on the SCR catalytic converter 7. If this is the case, the method in turn jumps to the fourth step S4; if this is not the case, the method goes into the permanent monitoring of the breakthrough, wherein the step S5 is repeated permanently, namely until either a breakthrough of the SCR catalyst 7 is detected, or until no more stationary conditions for the SCR Catalyst 7 are present, so the global exit condition 37 is met.
  • the process proceeds to a seventh step S7 in which the adaptation quantity is changed in the opposite direction to the change direction in the fourth step S4 preferably incrementally, in particular in constant increments.
  • the adaptation amount is increased in the fourth step S4
  • it is lowered in the seventh step S7. If it is lowered in the fourth step S4, it is increased in the seventh step S7.
  • the adaptation variable is tentatively changed back incrementally in the seventh step S7, and it is then checked in an eighth step S8 whether a change of the SCR is possible with the adaptation variable that has been changed back in this way.
  • Catalyst 7 is present.
  • the increment in the seventh step S7 is preferably selected to be exactly the same as the increment in the fourth step S4.
  • step S8 If it is determined in the eighth step S8 that there is no breakthrough of the SCR catalytic converter, this means that stable control is also possible with the adaptation variable reset by one increment. In this case, the method returns to the sixth step S6, and it is checked again whether the now reset adaptation size again
  • a ninth step S9 the last incremental change of the adaptation variable carried out in the seventh step S7 is discarded, and thus the value of
  • data for determining the adaptation variable during a first adaptation period are stored in a rewritable map, namely a learning map, wherein in a second adaptation period, in particular in a second pass of the method on the basis of the first step S 1, wherein the second adaptation period is timed from the first adaptation period
  • the overwritable map in particular the
  • a warning signal is generated downstream of the SCR catalyst 7, a warning signal is generated.
  • This can for example indicate to an operator of the exhaust aftertreatment system 3 and / or the internal combustion engine 1 that the SCR catalytic converter 7 has to be replaced.
  • the engine block 5 of the internal combustion engine 1 is preferably controlled with changed parameters in order to bring about a reduction of the nitrogen oxide raw emissions. In this case it may be possible to continue to use the aged SCR catalyst 7 before it has to be finally replaced.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of an embodiment of the method, wherein in this embodiment, the adaptation value is a predetermined nitrogen oxide conversion rate of the SCR catalyst, wherein in Figure 5, the operation of the calculating member 29 and the modifying member 27 are explained in more detail for this embodiment.
  • the map 25 is additionally connected here to a first conversion element 39.
  • a momentary speed 41 and a momentary torque 43 of the internal combustion engine 1 enter the characteristic field 25.
  • the map 25 are preferably setpoint values for the nitrogen oxide emissions of the internal combustion engine 1 in mass per power, in particular in grams per kilowatt hour (g / kWh) deposited, which in the first conversion element 39 in response to a current exhaust mass 45, preferably using a Model is calculated in the control device 21 of the internal combustion engine 1, and depending on a momentary power 47 of the internal combustion engine, which is preferably also calculated in the control device 21 of the internal combustion engine 1, into a nitrogen oxide concentration in the exhaust gas, preferably in ppm, converted.
  • This target nitrogen oxide concentration resulting from the first conversion element 39 is preferably the
  • a learning map 49 is preferably stored in which a predetermined nitrogen oxide conversion rate of the SCR catalytic converter 7 is stored as an adaptation variable. It is possible that the learning map 49 is initially initialized with a predetermined nitrogen oxide conversion rate of 100% or 1. Alternatively or additionally, it is also possible for a maximum conversion rate of the SCR catalytic converter to be calculated, on the one hand, from the raw emissions of the internal combustion engine 1 and, on the other hand, from the setpoint values of the determination variable 26, in particular in test bench tests, the learning map 49 then being initialized with these values.
  • the values for the adaptation variable are stored in the learning map 49 in particular as a function of a temperature 51 of the SCR catalytic converter 7 and as a function of a current exhaust gas mass flow 53, the instantaneous exhaust gas mass flow 53 preferably being determined in the control device 21 of the internal combustion engine 1.
  • the calculation element 29 also has a second conversion element 55, in which the conversion rate read from the learning map 49 as a function of the raw emissions 57 measured by the second nitrogen oxide sensor 19 or calculated in the control device 21 of the internal combustion engine 1 is converted into a desired nitrogen oxide concentration, preferably in ppm, which as a result of calculation 35 to the
  • the altering member 27 is in this case a maximizing member, which from the
  • the values of the adaptation variable or the corresponding data stored in the learning map 49 are changed in particular if there is a breakthrough of the SCR catalytic converter 7, or if they have already been changed and there is no longer a breakthrough of the SCR catalytic converter 7.
  • the values in the learning map 49 are changed in the context of the method explained in connection with FIG. 4, in particular in the fourth step S4 or in the seventh step S7. If the adaptation variable in this embodiment of the method is equal to the predetermined inertial value, which can amount to 100% or 1, for example, this leads to the computer result 35 being smaller than the determination variable 26 in each case, so that it is changed by the modifying element 27 as a modified determination variable 28 is passed to the emission control means 23.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Abgasnachbehandlungssystems (3) mit einem SCR-Katalysator (7), wobei eine Dosiereinrichtung (9) zum Eindosieren eines Reduktionsmittels auf der Grundlage einer eine Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators beeinflussenden Bestimmungsgröße (26) angesteuert wird, wobei eine Durchbracherkennung für den SCR-Katalysator (7) durchgeführt wird, wobei wenn ein Durchbruch erkannt wird, die Bestimmungsgröße (26) zu höherer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators (7) hin verändert wird, wobei die Dosiereinrichtung (9) zur Eindosierung des Reduktionsmittels auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße (28) angesteuert wird.

Description

BESCHREIBUNG VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES ABGASNACHBEHANDLUNGSSYSTEMS MIT
EINEM SCR-KATALYSATOR
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Abgasnachbehandlungssystems, eine Steuereinrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem, ein Abgasnachbehandlungssystem und eine Brennkraftmaschine.
Abgasnachbehandlungssysteme mit wenigstens einem Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden (SCR-Katalysator) werden verwendet, um Stickoxidemissionen auf gesetzlich vorgeschriebene Werte zu reduzieren. Über eine Laufzeit des
Abgasnachbehandlungssystems ist es möglich, dass die maximale Umsatzrate, welche ein solcher SCR-Katalysator erreichen kann, abnimmt. Eine übliche Auslegung eines
Abgasnachbehandlungssystems berücksichtigt diese Abnahme der Leistungsfähigkeit des SCR- Katalysators durch eine Auslegungsreserve. Tritt eine übermäßige Alterung des Systems im Betrieb auf, ist diese Auslegungsreserve nicht ausreichend. Wird das
Abgasnachbehandlungssystem über die Umsatzrate des Katalysators hinaus betrieben, kann insbesondere ein unerwünschter Schlupf von Reduktionsmittel, insbesondere ein Ammoniak- Schlupf, entstehen. Es ist möglich, die hiermit verbundenen Probleme neben der Festlegung einer Auslegungsreserve auch durch Hinterlegung eines Alterungsmodells für den SCR- Katalysator zu vermeiden. Dabei kann eine von dem SCR-Katalysator geforderte Umsatzrate mittels des Alterungsmodells über die Betriebsdauer und die dabei vorliegenden
Betriebsbedingungen an dem Katalysator angepasst werden. Diese Vorgehensweise ist allerdings nachteilig, weil verlässliche Alterungsmodelle nur schwer zu bedaten sind, was insbesondere einen erheblichen Zeitaufwand bedingt, wenn alle möglichen Kombinationen von
Betriebsbedingungen abgedeckt werden sollen. Darüber hinaus können im realen Betrieb weitere Einflüsse auftreten, die in der Alterungs-Modellierung nicht berücksichtigt sind, beispielsweise eine chemische Alterung des Systems durch die Verwendung eines ungeeigneten Schmiermittels für die Brennkraftmaschine, und dessen Austrag im Betrieb derselben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines
Abgasnachbehandlungssystems, eine Steuereinrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem, ein Abgasnachbehandlungssystem und eine Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der
Beschreibung. Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben eines
Abgasnachbehandlungssystems mit einem SCR-Katalysator geschaffen wird, wobei das
Verfahren folgende Schritte aufweist: Es wird eine Dosiereinrichtung zum Eindosieren eines Reduktionsmittels auf der Grundlage einer eine Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR- Katalysators beeinflussenden Bestimmungsgröße angesteuert, wobei eine Durchbrucherkennung für den SCR-Katalysator durchgeführt wird, wobei, wenn ein Durchbruch erkannt wird, die
Bestimmungsgröße zu höherer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin verändert wird, und wobei die Dosiereinrichtung zur Eindosierung des Reduktionsmittels auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße angesteuert wird. Mittels der
Durchbrucherkennung ist es möglich, eine Alterungsadaption für den Betrieb des
Abgasnachbehandlungssystems vorzunehmen, welche - unabhängig von einem Alterungsmodell - an die tatsächliche Alterung des SCR-Katalysators angepasst ist. Somit kann flexibel auch auf eine übermäßige Alterung des Systems im Betrieb reagiert werden, für welche gegebenenfalls eine Auslegungsreserve nicht ausreichend ist. Auch in diesen Fällen wird durch die mithilfe des Verfahrens zur Verfügung gestellte Alterungs-Adaption ein stabiler Betrieb des Systems ermöglicht. Ein unerwünschter Reduktionsmittel-Schlupf kann durch die Ansteuerung der Dosiereinrichtung auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße vermieden werden. Insbesondere wird durch die im Rahmen des Verfahrens durchgeführte Alterungs-Adaption eine betriebspunktabhängige Begrenzung der von dem Abgasnachbehandlungssystem angeforderten Umsatzrate vorgenommen, um einen sicheren Betrieb des Systems ohne Reduktionsmittel- Schlupf auch bei extremer Alterung sicherzustellen. Dabei ist das Verfahren einfach
implementierbar und ohne Vorwissen, insbesondere ohne komplexes Alterungsmodell und ohne erheblichen Aufwand für dessen Bedatung, durchführbar. Weiterhin kann das Verfahren auf ohnehin bestehende Messgrößen im Betrieb einer Brennkraftmaschine zurückgreifen, um die Durchbrucherkennung durchzuführen und die Bestimmungsgröße zu verändern, sowie die Dosiereinrichtung in Abhängigkeit von der veränderten Bestimmungsgröße anzusteuern. Es bedarf also keiner zusätzlichen Mess- oder Stellelemente, sodass das Verfahren besonders kostengünstig und einfach implementiert werden kann, beispielsweise in eine Steuereinrichtung einer Brennkraftmaschine.
Unter einem Abgasnachbehandlungssystem wird generell ein System verstanden, welches eingerichtet ist, um Abgas einer dem Abgasnachbehandlungssystem vorgeschalteten
Einrichtung, insbesondere einer Maschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine,
nachzubehandeln, wobei durch die Nachbehandlung wenigstens eine Schadstoffkonzentration im Abgas reduziert wird.
Unter einem SCR-Katalysator wird insbesondere eine katalytische Einrichtung verstanden, die eingerichtet ist, um eine selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden durclizuführen, wobei insbesondere an der katalytischen Einrichtung eine Umsetzung eines Reduktionsmittels mit dem Abgas erfolgt. Bevorzugt ist der SCR-Katalysator eingerichtet, um Stickoxide durch Umsetzung mit Ammoniak zu reduzieren.
Unter einer Dosiereinrichtung zum Eindosieren eines Reduktionsmittels wird eine Einrichtung verstanden, mittels der ein Reduktionsmittel oder ein Reduktionsmittelvorläuferprodukt in das Abgasnachbehandlungssystem stromaufwärts des SCR-Katalysators eindosierbar ist. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Ventil, einen Injektor und/oder eine Düse handeln.
Der Begriff„Reduktionsmittel" umfasst sowohl ein Reduktionsmittel im engeren Sinne, welches ohne weitere chemische Veränderung direkt an dem SCR-Katalysator mit Stickoxiden zu deren Reduktion umgesetzt werden kann, als auch Vorläuferprodukte für Reduktionsmittel, die zunächst mit dem Abgas zu dem eigentlichen Reduktionsmittel reagieren, wobei dieses dann an dem SCR-Katalysator mit den im Abgas enthaltenen Stickoxiden umgesetzt wird. Ein solches Reduktionsmittelvorläuferprodukt ist beispielsweise eine Harnstoff-Wasser-Lösung, die unter den im Abgasstrom herrschenden Bedingungen zu Ammoniak umgesetzt wird, wobei das Ammoniak dann als eigentliches Reduktionsmittel im engeren Sinne an dem SCR-Katalysator mit den Stickoxiden umgesetzt wird.
Unter einer Bestimmungsgröße, welche die Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR- Katalysators beeinflusst, wird insbesondere eine Größe verstanden, von welcher die Stickoxid- Konzentration im Abgas stromabwärts des SCR-Katalysators abhängt. Dabei kann es sich insbesondere um einen Sollwert für die Stickoxid-Konzentration handeln, welcher für eine Emissionsregelung des Abgasnachbehandlungssystems verwendet werden kann. Die
Dosiereinrichtung wird dann bevorzugt abhängig von diesem Sollwert angesteuert. Dabei schließt der Begriff„ansteuern" sowohl eine Steuerung als auch eine Regelung ein. Besonders bevorzugt wird eine Regelung durchgeführt, wobei die Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators mittels eines Stickoxid-Sensors gemessen wird, und wobei die
Dosiereinrichtung bevorzugt in Abhängigkeit von einer Soll-/Ist- Abweichung zwischen dem Sollwert und der durch den Stickoxid-Sensor erfassten Stickoxid-Konzentration angesteuert wird.
Unter einer Durchbrucherkennung wird ein Verfahren verstanden, mittels dem ein auftretender Reduktionsmittel-Schlupf, insbesondere ein Ammoniak- Schlupf, durch den SCR-Katalysator, oder eine erhöhte Stickoxid-Emission durch einen erhöhten Ammoniak-Umsatz in einem dem SCR-Katalysator nachgeschalteten Ammoniak-Sperrkatalysator, im Betrieb erkannt werden kann. Ein Verfahren zur Durchführung einer solchen Durchbrucherkennung, insbesondere einer dynamischen Durchbrucherkennung, ist in der deutschen Patentschrift DE 10 2011 011 441 B3 offenbart, wobei auf die Lehre dieses Dokuments verwiesen wird. Bevorzugt wird das dort offenbarte Verfahren zur Durchbrucherkennung im Rahmen des hier vorgeschlagenen
Verfahrens eingesetzt.
Dabei wird insbesondere aus einer Dosierrate eines vor dem SCR-Katalysator dem Abgasstrom zugegebene Reduktionsmittels anhand eines Modells des dynamischen Verhaltens des SCR- Katalysators für mindestens eine lineare Sensorkennlinie, die den Bereich des normalen Betriebs abbildet, und mindestens eine lineare Sensorkennlinie, die den Bereich des Durchbruchs oder Ammoniak-Schlupfes abbildet, jeweils ein Erwartungswert für die Umsatzrate ermittelt. Dieser Erwartungswert wird mit einer aus einem von einem stromab zum SCR-Katalysator
angeordneten Stickoxid-Sensor ermittelten Messwert ermittelten realen Umsatzrate verglichen. Für jede Kennlinie wird jeweils eine Stellgröße für die Anpassung der realen Umsatzrate an den Erwartungswert berechnet. Diejenige Kennlinie wird ausgewählt, für welche die kleinste Stellgröße berechnet wurde. Bevorzugt umfasst dabei die Überwachung die dynamische
Erkennung eines Katalysatordurchbruchs. Zusätzlich oder alternativ umfasst bevorzugt die Überwachung die Ermittlung der maximalen Umsatzrate des SCR-Katalysators. Zusätzlich oder alternativ bilden bevorzugt mehrere verschiedene Kennlinien den Bereich des Durchbruchs ab. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die verschiedenen Kennlinien verschiedenen maximalen Umsatzraten entsprechen. Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die im Modell des dynamischen Verhaltens des SCR-Katalysators verwendeten Parameter abhängig sind von einem oder mehreren Betriebsparameter(n) des SCR-Katalysators.
Unter einem Durchbruch wird also insbesondere ein Zustand des SCR-Katalysators verstanden, bei welchem das durch die Dosiereinrichtung eindosierte Reduktionsmittel an dem SCR- Katalysator nicht vollständig umgesetzt wird, sondern vielmehr ein Anteil des Reduktionsmittels ohne zu reagieren durch den Katalysator geschleust wird und stromabwärts des Katalysators im Abgas vorhanden ist. Das Reduktionsmittel, insbesondere Ammoniak, führt zu einem erhöhten Sensorsignal an dem Stickoxid-Sensor, weil dieser typischerweise eine Querempfindlichkeit zwischen Stickoxiden einerseits und Ammoniak andererseits aufweist. Daher ist es möglich, mithilfe des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Durchbrucherkennung insbesondere anhand der Messwerte des Stickoxid-Sensors einen Durchbruch und insbesondere einen Ammoniak-Schlupf des SCR-Katalysators zu detektieren.
Dass die Bestimmungsgröße zu höherer Stickoxidkonzentration stromabwärts des SCR- Katalysators hin verändert wird, wenn ein Durchbruch erkennt wird, bedeutet insbesondere, dass die Bestimmungsgröße derart verändert wird, dass tendenziell aufgrund der veränderten
Bestimmungsgröße und der grundsätzlichen Abhängigkeit der Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators von der Bestimmungsgröße ein Anstieg der Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators aufgrund der Änderung zu erwarten wäre. Dies bedeutet aber nicht notwendigerweise, dass durch die Veränderung der Bestimmungsgröße auch tatsächlich eine höhere Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators eintritt. Ist nämlich beispielsweise die Bestimmungsgröße ein Sollwert für die Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators und befindet sich der SCR-Katalysator im Durchbruch, ist in diesem Betriebszustand des SCR-Katalysators keine Regelung der Stickoxid- Konzentration mehr möglich. Dies bedingt tendenziell eine erhöhte Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators. Wird nun die Bestimmungsgröße zu höherer Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin verändert, was letztlich bedeutet, dass der Sollwert für die Emissionsregelung angehoben wird, ist es möglich, dass eine stabile Regelung der Emission mit dem gealterten SCR-Katalysator wieder möglich wird. Dies liegt daran, dass mit der noch bestehenden, maximalen Umsatzrate des gealterten SCR-Katalysators eine
Erfüllung des neuen, veränderten Sollwerts möglich ist, wobei eine Erfüllung des vorhergehenden Sollwerts, vor der Veränderung der Bestimmungsgröße, nicht mehr möglich war. Es ist dann möglich, dass aufgrund der wieder stabilen Emissionsregelung die tatsächlich auftretende Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators sinkt, obwohl die Bestimmungsgröße tendenziell zu höherer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR- Katalysators verändert wurde.
Dass die Dosiereinrichtung zur Eindosierung des Reduktionsmittels auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße angesteuert wird, bedeutet insbesondere, dass statt der
(ursprünglichen) Bestimmungsgröße nun die veränderte Bestimmungsgröße verwendet wird, um die Dosiereinrichtung anzusteuern, insbesondere zur steuern oder zu regeln.
Die Dosiereinrichtung wird bevorzugt auf der Grundlage der Bestimmungsgröße und zusätzlich auf der Grundlage eines Messsignals eines Abgassensors, insbesondere eines Stickoxid-Sensors, der stromabwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist, angesteuert. Auf diese Weise ist es insbesondere mögliche, eine Emissionsregelung für das Abgasnachbehandlungssystem und insbesondere für den SCR-Katalysator durchzuführen.
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass der SCR-Katalysator im Betrieb permanent auf einen Durchbruch überwacht wird. Dies bedeutet insbesondere, dass der SCR-Katalysator dann, wenn Abgas durch das
Abgasnachbehandlungssystem strömt, dieses sich also im Betrieb befindet, kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitabständen, insbesondere periodisch, auf einen Durchbruch hin überwacht wird, wobei insbesondere eine Durchbracherkennung gemäß dem zuvor beschriebenen
Verfahren bevorzugt kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitabständen, insbesondere periodisch, durchgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass eine Alterungsadaption für das
Abgasnachbehandlungssystem und insbesondere für den SCR-Katalysator fortwährend und insbesondere von einer ersten Inbetriebnahme des Abgasnachbehandlungssystem an
durchführbar ist. Es bedarf also insbesondere weder eines Alterungsmodells noch eines
Rückgriffs auf einen Betriebsstundenzähler oder einer anderen Einrichtung zur Erfassung eines Betriebsalters des Abgasnachbehandlungssystems und/oder des SCR-Katalysators.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Bestimmungsgröße eine Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR- Katalysators ist. In diesem Fall bedeutet eine Veränderung der Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators zu einer höheren Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin insbesondere, dass die Bestimmungsgröße angehoben, also zu einem höheren Wert hin verändert wird. Die Bestimmungsgröße wird vorzugsweise durch
Neuberechnung der Bestimmungsgröße auf der Grundlage einer Adaptionsgröße verändert. Dabei wird unter einer Adaptionsgröße eine Größe verstanden, von welcher die
Bestimmungsgröße abhängt oder welche die Bestimmungsgröße beeinflusst, oder eine Größe, welche in eine Berechnung der veränderten Bestimmungsgröße eingeht. Vorzugsweise ist die Adaptionsgröße eine vorbestimmte Stickoxid-Umsatzrate des SCR-Katalysators. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Veränderung der Bestimmungsgröße durch rechnerische Verknüpfung der Bestimmungsgröße mit der Adaptionsgröße durchgeführt wird. Die veränderte Bestimmungsgröße wird also insbesondere aus der Adaptionsgröße neu berechnet, wenn sich die Adaptionsgröße ändert. Die Adaptionsgröße ist vorzugsweise gleich einem vorbestimmten Inertialwert, wenn eine Ist- Stickoxid-Konzentration - die vorzugsweise von dem Abgassensor, insbesondere dem Stickoxid-Sensor stromabwärts des SCR-Katalysators, erfasst wird - stromabwärts des SCR-Katalysators gleich der Bestimmungsgröße ist. Dabei ist ein Inertialwert insbesondere ein Wert, der in Hinblick auf die Berechnung der Bestimmungsgröße in dem Sinne neutral ist, dass sich die Bestimmungsgröße nicht ändert, wenn die Adaptionsgröße den
Inertialwert aufweist. Insbesondere führt eine Neuberechnung der Bestimmungsgröße auf der Grundlage des Inertialwerts nicht zu einer Veränderung der Bestimmungsgröße. Wird als
Adaptionsgröße eine vorbestimmte Stickoxid-Umsatzrate des SCR-Katalysators verwendet, und wird diese vorbestimmte Umsatzrate in Prozent ausgedrückt, ist der Inertialwert beispielsweise 1 beziehungsweise 100 %. Ist die Ist-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators gleich der Bestimmungsgröße, ergibt sich kein Änderungsbedarf, sodass die Adaptionsgröße vorteilhaft mit dem Inertialwert gleichgesetzt werden kann.
Die Adaptionsgröße ist insbesondere so gewählt, dass eine Verringerung der Adaptionsgröße zu einer Erhöhung der Bestimmungsgröße führt. Ist beispielsweise die Adaptionsgröße eine vorbestimmte Stickoxid-Umsatzrate an dem SCR-Katalysator, so führt eine Verringerung dieser Umsatzrate dazu, dass sich die Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysator als veränderte Bestimmungsgröße erhöht, weil an dem SCR-Katalysator eine geringere Menge an Stickoxid pro Zeiteinheit umgesetzt werden kann. Die Adaptionsgröße wird bevorzugt verringert, wenn ein Durchbruch erkannt wird. Wird nämlich ein Durchbruch erkannt, bedeutet dies insbesondere, dass die Umsatzrate des SCR- Katalysators - insbesondere aufgrund von Alterungseffekten - gesunken ist. Dies kann insbesondere zur Folge haben, dass eine Emissionsregelung mit dem SCR-Katalysator insbesondere durch Ansteuerung der Dosiereinrichtung nicht mehr möglich ist. Wird nun die Stickoxid-Umsatzrate als Adaptionsgröße im Rahmen des Verfahrens verringert, und wird die Bestimmungsgröße auf der Grundlage dieser verringerten Umsatzrate neu berechnet, führt dies zu einer Anhebung der Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators als veränderte Bestimmungsgröße, wobei die Dosiereinrichtung auf der Grundlage dieser veränderten Bestimmungsgröße, also der angehobenen Soll-Stickoxid-Konzentration, angesteuert wird. Dies führt wiederum vorteilhaft dazu, dass eine Emissionsregelung mittels des SCR-Katalysators und der Dosiereinrichtung wieder möglich wird, da der SCR-Katalysator trotz Alterung mittels der neuen Ansteuerung der Dosiereinrichtung die neue Soll-Stickoxid- Konzentration erreichen kann.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Adaptionsgröße so gewählt ist, dass eine Erhöhung der Adaptionsgröße zu einer Verringerung der Bestimmungsgröße führt. Wird beispielsweise die vorbestimmte Stickoxid-Umsatzrate des SCR-Katalysators als Adaptionsgröße erhöht, bedeutet dies letztlich, dass erwartet wird, dass der SCR-Katalysator eine größere Umsatzrate aufweist. In diesem Fall sinkt die Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators als veränderte Bestimmungsgröße bevorzugt, weil eine stabile Emissionsregelung auch bei dem geringeren Sollwert möglich erscheint. Dies kann insbesondere genutzt werden, wenn die Adaptionsgröße in einem vorgelagerten Schritt des Verfahrens zu stark verringert und die Bestimmungsgröße zu stark erhöht wurde. Es kann dann eine Rückführung der Größen, nämlich insbesondere eine Erhöhung der Adaptionsgröße und eine Verringerung der Bestimmungsgröße, erfolgen, damit die Stickoxid-Emissionen im Betrieb des Abgasnachbehandlungssystems nicht systematisch zu hoch ausfallen. Dieses Verhalten kann weiterhin genutzt werden, wenn der SCR-Katalysator getauscht wird, wobei dann durch Erhöhen der Adaptionsgröße und Verringern der Bestimmungsgröße eine Anpassung an den neuen, vorzugsweise neuwertigen und insbesondere nicht gealterten SCR-Katalysators erfolgen kann.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Bestimmungsgröße eine Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR- Katalysators, insbesondere für eine Emissionsregelung des SCR-Katalysators ist, wobei eine Veränderung der Bestimmungsgröße durch rechnerische Verknüpfung der Bestimmungsgröße mit der Adaptionsgröße durchgeführt wird, wobei die Adaptionsgröße bevorzugt eine
vorbestimmte Differenz-Stickoxid-Konzentration ist, insbesondere ein vorbestimmter - positiver oder negativer - Additionswert zur additiven Verrechnung mit der Soll-Stickoxid-Konzentration. Die Adaptionsgröße wird also bevorzugt zur Berechnung der veränderten Bestimmungsgröße jeweils mit einem vorbestimmten und festgehaltenen Initialwert der Bestimmungsgröße additiv verknüpft, wobei eine Erhöhung der Adaptionsgröße zu einer Erhöhung der veränderten
Bestimmungsgröße führt, und wobei im Übrigen vorzugsweise eine Erniedrigung der
Adaptionsgröße zu einer Erniedrigung der veränderten Bestimmungsgröße führt. Wie bereits zuvor beschrieben, ist die Adaptionsgröße bevorzugt gleich einem vorbestimmten Inertialwert, wenn eine Ist-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators gleich der
Bestimmungsgröße ist. Dabei ist der vorbestimmte Inertialwert bei additiver Verknüpfung der Adaptionsgröße mit dem vorbestimmten, festgelegten und insbesondere festgehaltenen
Initialwert für die Soll-Stickoxid-Konzentration als Bestimmungsgröße insbesondere gleich Null, weil sich dann aus der additiven Verknüpfung keine Veränderung ergibt, sondern vielmehr der vorbestimmte Initialwert als Bestimmungsgröße verwendet wird. Die Adaptionsgröße wird insbesondere erhöht, wenn ein Durchbruch erkannt wird. Es ist offensichtlich, dass auf diese Weise unmittelbar als Reaktion auf einen Durchbruch die Soll-Stickoxid-Konzentration als Bestimmungsgröße angehoben werden kann, sodass insbesondere wieder eine stabile
Emissionsregelung mittels des SCR-Katalysators durch Ansteuerung der Dosiereinrichtung möglich ist.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Adaptionsgröße während eines bestimmten Adaptionszeitraums bestimmt wird, in dem sich der SCR-Katalysator in einem stationären Zustand befindet. Dabei bedeutet ein stationärer Zustand des SCR-Katalysators und/oder des Abgasnachbehandlungssystems insbesondere einen Zustand, in welchem sich die Abgastemperatur um nicht mehr als eine vorbestimmte
Temperaturdifferenz pro Zeiteinheit ändert, beispielsweise um nicht mehr als 5 °C pro Minute, wobei der Zustand zugleich mindestens eine vorbestimmte Einregelungszeit andauert, beispielsweise 30 Sekunden. Bevorzugt bedeutet ein stationärer Zustand des SCR-Katalysators, dass dieser eine - im zuvor erwähnten Sinne - konstante Abgastemperatur, und einen
insbesondere innerhalb vorbestimmter Grenzen - vorbestimmten Abgasmassenstrom aufweist. Der bestimmte Adaptionszeitraum währt vorzugsweise solange, wie an dem SCR-Katalysator stationäre Bedingungen herrschen, dieser also in dem stationären Zustand angeordnet ist. Die Adaptionsgröße wird also bevorzugt nur dann und nur solange bestimmt, wie stationäre
Bedingungen an dem SCR-Katalysator herrschen. Befindet sich der SCR-Katalysator in einem instationären, insbesondere transienten Zustand, wird die Adaptionsgröße bevorzugt nicht bestimmt, und/oder die Bestimmung der Adaptionsgröße wird vorzugsweise abgebrochen, wenn instationäre, insbesondere transiente Bedingungen an dem SCR-Katalysator auftreten. Dies ist vorteilhaft, weil letztlich nur unter stationären Bedingungen verlässliche Informationen über den Alterungszustand des SCR-Katalysators erhalten werden können. Eine Bestimmung der
Adaptionsgröße auch unter nicht-stationären Bedingungen birgt dagegen das Risiko, dass die tatsächliche Alterung des SCR-Katalysators nicht genau erfasst und damit die Adaptionsgröße fehlerhaft bestimmt wird.
Im Rahmen des Verfahrens ist daher bevorzugt vorgesehen, dass vor einer Bestimmung der Adaptionsgröße geprüft wird, ob sich der SCR-Katalysator in einem stationären Zustand befindet, wobei die Adaptionsgröße nur bestimmt wird, wenn sich der SCR-Katalysator in einem stationären Zustand befindet. Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bestimmung der
Adaptionsgröße abgebrochen wird, wenn der stationäre Zustand für den SCR-Katalysator endet.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Adaptionsgröße in dem bestimmten Adaptionszeitraum inkrementell zu höherer
Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin verändert wird, wenn ein Durchbruch erkannt wird. Dabei bedeutet eine Veränderung der Adaptionsgröße zu höherer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin hier - analog zu den vorhergehenden Ausführungen zu der Bestimmungsgröße -, dass die Adaptionsgröße derart verändert wird, dass sich hieraus eine Veränderung der Bestimmungsgröße zu höherer Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin ergibt. Dies bedeutet - wie ebenfalls zuvor bereits ausgeführt - nicht notwendigerweise, dass tatsächlich die stromabwärts des SCR- Katalysators auftretende Stickoxid-Konzentration steigt. Vielmehr kann es aufgrund einer mit der geänderten Adaptionsgröße und der veränderten Bestimmungsgröße wieder möglichen, stabilen Regelung der Emission vorkommen, dass die tatsächliche Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators sinkt.
Dass die Adaptionsgröße inkrementell verändert wird, bedeutet insbesondere, dass diese in vorherbestimmten, insbesondere konstanten Adaptionsschritten angepasst wird, wobei vorzugsweise auf jeden erkannten Durchbruch ein Anpassungsschritt folgt. Dabei ist es möglich, dass die Adaptionsgröße in einem Anpassungsschritt mit einem vorbestimmten
Anpassungsfaktor verrechnet wird, es ist aber auch möglich, dass die Adaptionsgröße in einem Anpassungsschritt mit einem vorbestimmten Summanden verrechnet wird. Insgesamt wird also vorzugsweise in dem bestimmten Adaptionszeitraum unter stationären Bedingungen des SCR-Katalysators jedes Mal dann eine inkrementelle Veränderung der Adaptionsgröße durchgeführt, wenn ein Durchbruch erkannt wird.
Die Veränderung der Adaptionsgröße wird vorzugsweise beendet, wenn kein Durchbruch mehr erkannt wird. Dieser Vorgehensweise liegt der Gedanke zugrunde, dass es keiner Anpassung der Adaptionsgröße und auch der Bestimmungsgröße mehr bedarf, wenn kein Durchbruch des SCR- Katalysators mehr festgestellt werden kann. Vielmehr kann dann davon ausgegangen werden, dass die Adaptionsgröße und auch die Bestimmungsgröße für einen stabilen Betrieb des SCR- Katalysators und des Abgasnachbehandlungssystems in ausreichender Weise verändert wurden.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Adaptionsgröße in dem bestimmten Adaptionszeitraum inkrementell zu niedrigerer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin verändert wird, wenn kein Durchbruch erkannt wird, und wenn die Adaptionsgröße nicht gleich dem vorbestimmten Inertialwert ist. Dieser Vorgehensweise liegt der Gedanke zugrunde, dass gegebenenfalls bei einer vorhergehenden Anpassung der Adaptionsgröße zu höherer Stickoxid-Konzentration hin eine Überanpassung erfolgt ist, wodurch die Stickoxid-Emissionen des
Abgasnachbehandlungssystems systematisch zu hoch ausfallen. Diese Überanpassung kann vorteilhaft rückgängig gemacht werden, wenn die Adaptionsgröße wieder rückverändert wird, nämlich zu niedrigerer Stickoxid-Konzentration hin, wenn kein Durchbruch mehr erkannt wird, wobei eine solche Rückanpassung nur dann durchgeführt wird, wenn die Adaptionsgröße tatsächlich bereits verändert wurde, also nicht dem - bevorzugt insbesondere als Initialwert zu Beginn des Verfahrens gewählten - vorbestimmten Inertialwert entspricht. Ist nämlich die Adaptionsgröße gleich dem vorbestimmten Inertialwert, weist diese insbesondere einen Wert auf, der angepasst ist auf einen nicht gealterten, insbesondere neuwertigen SCR-Katalysator, wobei eine Rückanpassung der Adaptionsgröße zu niedrigerer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin keinen Sinn ergibt. Die Veränderung der Adaptionsgröße zu niedriger Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin wird bevorzugt beendet, sobald die Adaptionsgröße gleich dem
vorbestimmten Inertialwert ist. Dies entspricht insbesondere einem Beenden der Veränderung dann, wenn ein initialer Ausgangswert der Adaptionsgröße wieder erreicht und quasi der Zustand für einen neuwertigen SCR-Katalysator wieder hergestellt ist.
Die Veränderung der Adaptionsgröße zu niedrigerer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin wird bevorzugt alternativ oder zusätzlich beendet, wenn ein Durchbruch erkannt wird. Dieser Vorgehensweise liegt der Gedanke zugrunde, dass eine weitere
Veränderung der Adaptionsgröße zu niedrigerer Stickoxid-Konzentration hin nicht mehr sinnvoll ist, wenn ein Durchbruch des SCR-Katalysators vorliegt, was insbesondere bedeutet, dass keine erfolgreiche Emissionsregelung mit dem SCR-Katalysator bei dem derzeitigen Wert der veränderten Bestimmungsgröße mehr möglich ist, sodass eine weitere Anpassung der
Adaptionsgröße quasi in die falsche Richtung keinen Sinn mehr ergibt. Bevorzugt wird, wenn ein Durchbruch erkannt wird, ein letztes Änderungsinkrement für die Adaptionsgröße, insbesondere ein letztes Änderungsinkrement zu niedrigerer Stickoxid-Konzentration
stromabwärts des SCR-Katalysators hin, wieder rückgängig gemacht. Dieser Vorgehensweise liegt der Gedanke zugrunde, dass offenbar der letzte Änderungsschritt der Adaptionsgröße zu niedrigerer Stickoxid-Konzentration hin ein Schritt zu viel war, weil sich der Katalysator wieder im Durchbruch befindet. Es besteht dann die Chance, dass durch Rückgängigmachen des letzten Änderungsinkrements wieder ein Zustand erreicht wird, in welchem der SCR-Katalysator für eine erfolgreiche Emissionsregelung genutzt werden kann.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass in dem Fall, dass die Adaptionsgröße gleich dem vorbestimmten Inertialwert ist, die
Adaptionsgröße in dem bestimmten Adaptionszeitraum gleich dem vorbestimmten Inertialwert gehalten wird, wenn kein Durchbruch erkannt wird. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine Veränderung der Adaptionsgröße und damit auch der Bestimmungsgröße vermieden werden, wenn keine relevante Alterung des SCR-Katalysators feststellbar ist, sodass auch weiterhin eine erfolgreiche Emissionsregelung mit dem SCR-Katalysator auf der Grundlage der unveränderten Bestimmungsgröße möglich erscheint.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass bei Erreichen oder Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwerts der Adaptionsgröße, oder bei Erreichen oder Uberschreiten eines vorbestimmten Grenzwerts der Ist-Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators, ein Warnsignal erzeugt wird. Somit kann einem Betreiber des Abgasnachbehandlungssystems und insbesondere einem Betreiber einer dem Abgasnachbehandlungssystem vorgeschalteten Brennkraftmaschine signalisiert werden, dass ein kritischer Zustand des SCR-Katalysators erreicht ist, bei welchem eine Überschreitung insbesondere eines gesetzlichen Grenzwerts für die Stickoxid-Emissionen möglich ist, wobei insbesondere die Einhaltung des gesetzlichen Grenzwerts mit dem gealterten SCR-Katalysator selbst bei Anwendung des hier vorgeschlagenen Verfahrens nicht mehr möglich erscheint. Auf das Warnsignal hin kann der Betreiber insbesondere den SCR-Katalysator gegen einen neueren oder neuwertigen SCR-Katalysator tauschen.
Alternativ oder zusätzlich zu der Erzeugung des Warnsignals wird vorzugsweise eine
Verringerung einer Stickoxid-Konzentration im Abgas stromaufwärts des SCR-Katalysators initiiert. Dies bedeutet insbesondere, dass eine dem Abgasnachbehandlungssystem
vorgeschaltete, Abgas erzeugende Einrichtung, insbesondere eine Brennkraftmaschine, in veränderter Weise, insbesondere mit veränderten Betriebsparametern, angesteuert wird, sodass die Stickoxid-Rohemissionen der vorgeschalteten Einrichtung reduziert werden. Hierdurch kann es insbesondere möglich sein, einen gesetzlichen Grenzwert für die Stickoxidemissionen des Abgasnachbehandlungssystems trotz des gealterten SCR-Katalysators zumindest noch für einen bestimmten Zeitraum einzuhalten, bevor ein Austausch des SCR-Katalysators nötig wird.
Die sich aus dem vorbestimmten Grenzwert ergebende Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators ist bevorzugt größer oder gleich der Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators, insbesondere also bevorzugt größer oder gleich der
Bestimmungsgröße. Dieser Ausgestaltung liegt der Gedanke zugrunde, dass die
Bestimmungsgröße, und insbesondere die Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR- Katalysators, insbesondere kleiner oder höchstens gleich einem gesetzlichen Grenzwert sein soll, um zu gewährleisten, dass der gesetzliche Grenzwert im Betrieb des
Abgasnachbehandlungssystem nach Möglichkeit stets eingehalten wird.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass Daten zur Bestimmung der Adaptionsgröße während eines ersten Adaptionszeitraums in einem überschreibbaren Kennfeld hinterlegt werden, wobei die Daten in einem zweiten
Adaptionszeitraum bereitgestellt werden, wobei der zweite Adaptionszeitraum dem ersten Adaptionszeitraum zeitlich nachgelagert ist. Unter dem Begriff„Daten zur Bestimmung der Adaptionsgröße" wird insbesondere wenigstens ein Datum verstanden, aus welchem die
Adaptionsgröße bestimm- oder ableitbar ist. Dabei kann es sich insbesondere auch um den momentanen Wert der Adaptionsgröße selbst handeln. Das überschreibbare Kennfeld stellt insbesondere ein Lernkennfeld dar, welches im Rahmen der Adaption des Betriebs des
Abgasnachbehandlungssystems angepasst wird, wobei insbesondere eine Anpassung der Daten zur Bestimmung der Adaptionsgröße an einen tatsächlichen Alterungszustand des SCR- Katalysators erfolgt. Dass die Daten in dem ersten, zeitlich vorgelagerten Adaptionszeitraum hinterlegt und in dem zweiten, zeitlich nachgelagerten Adaptionszeitraum bereitgestellt werden, bedeutet insbesondere, dass - insbesondere nach Unterbrechung zwischen zwei
Adaptionszeiträumen aufgrund einer Instationarität des Zustands des SCR-Katalysators - die Daten zur Bestimmung der Adaptionsgröße aus dem letzten Adaptionszeitraum in dem nachfolgenden Adaptionszeitraum weiter verwendet werden können. Es bedarf also dann in einer nächsten stationären Phase des SCR-Katalysators nach einer instationären Phase keiner vollständig neuen Bestimmung der Adaptionsgröße, sondern diese kann vielmehr mit dem zuletzt erreichten Wert fortgeschrieben werden.
In dem überschreibbaren Kennfeld, insbesondere dem Lernkennfeld, werden die Daten oder die Adaptionsgröße vorzugsweise in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter des SCR-Katalysators, insbesondere einer Temperatur des SCR-Katalysators oder einer
Abgastemperatur in dem SCR-Katalysator, und/oder einem Abgasmassenstrom durch den SCR- Katalysator hinterlegt. Die Adaptionsgröße selbst ist somit vorzugsweise betriebspunktabhängig, und betriebspunktabhängig in dem Lernkennfeld hinterlegt. Das überschreibbare Kennfeld ist also bevorzugt über wenigstens einem Betriebsparameter des SCR-Katalysators aufgespannt.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass in dem überschreibbaren Kennfeld ein in dem ersten Adaptionszeitraum aktueller Wert der veränderten Bestimmungsgröße hinterlegt wird, der dann in dem zweiten Adaptionszeitraum bereitgestellt wird. Dabei kann der aktuelle Wert der veränderten Bestimmungsgröße auch als Datum zur Bestimmung der Adaptionsgröße herangezogen werden, insbesondere dann, wenn jeweils der aktuelle Wert der veränderten
Bestimmungsgröße aus einem vorbestimmten, festgehaltenen Initialwert der Bestimmungsgröße und der aktuellen Adaptionsgröße berechnet wird. In diesem Fall kann mittels einfacher
Verrechnung der aktuellen, veränderten Bestimmungsgröße mit der vorbestimmten,
festgehaltenen Bestimmungsgröße die Adaptionsgröße bestimmt werden. Die Verwendung eines überschreibbaren Kennfelds, insbesondere eines Lernkennfelds, ermöglicht es außerdem, für die Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR- Katalysators als Bestimmungsgröße ein vorbestimmtes, festgehaltenes, also zeitlich konstantes, Kennfeld zu verwenden, aus welchem insbesondere betriebspunktabhängig jeweils der vorbestimmte, festgehaltene Initialwert der Bestimmungsgröße ausgelesen wird, der dann mit der Adaptionsgröße zur Berechnung der aktuellen, veränderten Bestimmungsgröße verrechnet wird. Dies hat den Vorteil, dass das Kennfeld der Initialwerte stets erhalten bleibt, wobei - insbesondere nach einem Tausch eines SCR-Katalysators - ohne weiteres wieder auf diese Initialwerte zurückgegriffen werden kann.
Bei dem vorbestimmten, festgehaltenen Initialwert der Bestimmungsgröße handelt es sich bevorzugt nicht um einen einzelnen Wert, sondern vielmehr um eine Vielzahl
betriebspunktabhängiger Werte, die vorzugsweise in einem Kennfeld hinterlegt sind. Dieses Kennfeld ist bevorzugt als feststehendes, stationäres, insbesondere nicht-überschreibbares Kennfeld ausgestaltet.
Der vorbestimmte, festgehaltene Initialwert für die Bestimmungsgröße wird also vorzugsweise in einem Kennfeld abhängig von einem Betriebszustand einer dem
Abgasnachbehandlungssystem vorgeschalteten Einrichtung, insbesondere einer
Brennkraftmaschine, hinterlegt. Besonders bevorzugt wird der vorbestimmte, festgehaltene Initialwert in dem Kennfeld in Abhängigkeit von einer Drehzahl und einem Drehmoment der Brennkraftmaschine hinterlegt. Es kann dann stets betriebspunktabhängig ein Wert für den vorbestimmten, festgehaltenen Initialwert aus dem Kennfeld ausgelesen werden.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das überschreibbare Kennfeld in vorbestimmten Betriebszuständen des
Abgasnachbehandlungssystems, oder in vorbestimmten Betriebszuständen einer mit dem Abgasnachbehandlungssystem wirkverbundenen, insbesondere abgaserzeugenden Einrichtung, nicht mit Daten beschrieben wird.
Dies hat den Vorteil, dass das überschreibbare Kennfeld nicht bedatet wird, wenn
Betriebszustände auftreten, in denen keine sinnvolle oder realistische Bestimmung des
Alterungszustands des SCR-Katalysators möglich ist, selbst wenn dieser sich in einem stationären Zustand befindet. Die vorbestimmten Betriebszustände werden bevorzugt entsprechend ausgewählt.
Es ist möglich, dass gleichwohl auch in solchen vorbestimmten Betriebszuständen eine
Veränderung der Adaptionsgröße vorgenommen wird, sofern stationäre Bedingungen an dem SCR-Katalysator vorliegen, wobei die veränderten Werte der Adaptionsgröße dann aber nicht in dem überschreibbaren Kennfeld hinterlegt werden. In solchen Betriebszuständen wird dann die Dosiereinrichtung zwar auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße angesteuert, es folgt aber keine Hinterlegung, also Abspeicherung eines entsprechenden Werts, um eine
Fehlanpassung des Lernkennfelds zu verhindern.
Alternativ ist es auch möglich, dass jedenfalls in manchen solcher vorbestimmten
Betriebszustände keine Anpassung der Adaptionsgröße erfolgt, sodass das
Abgasnachbehandlungssystem dann mit konstant gehaltener Bestimmungsgröße betrieben wird.
Ein solcher vorbestimmter Betriebszustand ist beispielsweise gegeben, wenn ein Sensor zur Erfassung eines Hochdrucks in einem gemeinsamen Hochdruckspeicher, der einer Mehrzahl von Injektoren zugeordnet ist, nämlich ein sogenannter Raildruck-Sensor, ausfällt. In diesem Fall wird die Drehmoment-Berechnung für eine Brennkraftmaschine ungenau, und die Berechnung einer Soll-Stickoxidkonzentration auf Basis des fehlerhaft bestimmten, aktuellen
Betriebszustands liefert falsche Werte. In diesem Fall erfolgt bevorzugt kein Hinterlegen von Daten in dem überschreibbaren Kennfeld. Es kann dann insbesondere auch eine Veränderung der Adaptionsgröße unterbunden werden. Ein weiterer solcher vorbestimmter Betriebszustand besteht dann, wenn ein Drehzahlsensor einer Brennkraftmaschine ausfällt. Es wird dann typischerweise auf einen Nockenwellensensor umgeschaltet, was zu Ungenauigkeiten in einer Bestimmung eines Spritzbeginns von Injektoren führt, und somit zu einer geänderten Verbrennung in Brennräumen der Brennkraftmaschine, und zu geänderten Emissionswerten. In diesem Fall wird vorzugsweise weiterhin die Adaptionsgröße verändert, jedoch werden die veränderten Werte nicht in dem überschreibbaren Kennfeld abgespeichert. Auch dann, wenn eine Abgasrückführung für die Brennkraftmaschine wegen Übertemperatur abgeschaltet wird, was zu einer erhöhten Stickoxid-Rohemission führt, wird zwar die Adaption weiterhin durchgeführt, jedoch werden keine Daten in dem Lernkennfeld gespeichert. Auch im Fall erhöhter Kohlenwasserstoffemissionen, beispielsweise aufgrund eines Kaltstarts einer Brennkraftmaschine oder einer aktiven Regeneration eines Partikelfilters, erfolgt bevorzugt keine Hinterlegung von Daten in dem überschreibbaren Kennfeld, da solche Betriebszustände typischerweise von einem Katalysators-Modell nicht erfasst werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Steuereinrichtung für ein
Abgasnachbehandlungssystem mit einem SCR-Katalysator geschaffen wird, wobei die
Steuereinrichtung eingerichtet ist zur Ansteuerung einer Dosiereinrichtung zum Eindosieren eines Reduktionsmittels auf der Grundlage einer eine Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators beeinflussenden Bestimmungsgröße, wobei die Steuereinrichtung weiter eingerichtet ist zur Durchführung einer Durchbracherkennung für den SCR-Katalysator, und, wenn ein Durchbrach erkannt wird, zur Veränderung der Bestimmungsgröße hin zu höherer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators. Die Steuereinrichtung ist weiter eingerichtet zur Ansteuerung der Dosiereinrichtung zur Eindosierang des Reduktionsmittels auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße. Die Steuereinrichtung ist insbesondere eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einer der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen. In Zusammenhang mit der Steuereinrichtung verwirklichen sich
insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung als separate Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Abgasnachbehandlungssystems ausgebildet ist.
Alternativ ist es möglich, dass als Steuereinrichtung für das Abgasnachbehandlungssystem eine Steuereinrichtung, insbesondere ein zentrales Steuergerät (Engine Control Unit - ECU) einer Brennkraftmaschine, welche mit dem Abgasnachbehandlungssystem wirkverbunden ist, verwendet ist, oder dass die Steuereinrichtung als zentrales Steuergerät der Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
Die Durchführung des Verfahrens kann fest in eine elektronische Struktur, insbesondere eine Hardware, der Steuereinrichtung implementiert sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass in die Steuereinrichtung ein Computerprogrammprodukt geladen ist, welches maschinenlesbare Anweisungen aufweist, aufgrund derer eine Ausführungsform des Verfahrens durchführbar ist, wenn das Computerprogrammprodukt auf der Steuereinrichtung läuft. Zur Erfindung gehört auch ein Computerprogrammprodukt, welches maschinenlesbare
Anweisungen aufweist, aufgrund derer eine der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens durchführbar ist, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Recheneinrichtung, insbesondere einer Steuereinrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem, insbesondere einem zentralen Steuergerät einer Brenntaaftmaschine, läuft.
Zur Erfindung gehört auch ein Datenträger, welcher ein solches Compute rogrammprodukt aufweist.
Die Steuereinrichtung weist vorzugsweise eine Schnittstelle zur Verbindung mit der
Dosiereinrichtung, insbesondere zur Ansteuerung der Dosiereinrichtung auf. Weiterhin weist die Steuereinrichtung vorzugsweise eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem Abgassensor, insbesondere einem Stickoxid-Sensor auf.
In der Steuereinrichtung ist vorzugsweise ein überschreibbares Kennfeld, insbesondere ein Lernkennfeld hinterlegt, in dem Daten zur Bestimmung der Adaptionsgröße gespeichert werden können. Weiterhin ist vorzugsweise in der Steuereinrichtung ein stationäres, unveränderbares Kennfeld hinterlegt, in dem vorbestimmte, festgehaltene Initialwerte für die Bestimmungsgröße - insbesondere betriebspunktabhängig - hinterlegt sind. Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Abgasnachbehandlungssystem geschaffen wird, welches einen SCR-Katalysator, eine - insbesondere stromaufwärts des SCR-Katalysators angeordnete - Dosiereinrichtung zur Eindosierung eines Reduktionsmittels, und eine
Steuereinrichtung, insbesondere eine Steuereinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, aufweist. Die Steuereinrichtung ist dabei vorzugsweise mit der
Dosiereinrichtung zu deren Ansteuerung wirkverbunden. Weiterhin weist das
Abgasnachbehandlungssystem bevorzugt einen Abgassensor, insbesondere einen Stickoxid- Sensor auf, der vorzugsweise stromabwärts des SCR-Katalysators angeordnet und eingerichtet ist, um eine Stickoxid-Konzentration im Abgas stromabwärts des SCR-Katalysators zu erfassen. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit dem Abgassensor wirkverbunden. Die Steuereinrichtung des Abgasnachbehandlungssystems ist insbesondere bevorzugt eingerichtet zur Durchführung von wenigstens einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens. In Zusammenhang mit dem Abgasnachbehandlungssystem ergeben sich
insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren und der
Steuereinrichtung erläutert wurden.
Es wird ein Ausführungsbeispiel des Abgasnachbehandlungssystems bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass es einen dem SCR- atalysator nachgelagerten Oxidationskatalysator, vorzugsweise zur Vermeidung eines Reduktionsmittel- Ausstoßes, insbesondere eines
Ammoniak- Ausstoßes, aus dem Abgasnachbehandlungssystem, aufweist. Ein solcher
Oxidationskatalysator wird auch als Sperrkatalysator bezeichnet, der insbesondere vorgesehen ist, um einen Reduktionsmittelaustritt aus dem Abgasnachbehandlungssystem, also insbesondere einen Ammoniak-Schlupf aus demselben, zu vermeiden. Insbesondere dann, wenn das
Abgasnachbehandlungssystem einen solchen Sperrkatalysator aufweist, kann ein Durchbruch des SCR-Katalysators durch einen stromabwärts des Oxidationskatalysators angeordneten Stickoxid- Sensor auch an einer erhöhten Stickoxid-Emission aufgrund eines erhöhten Ammoniak- Umsatzes im Sperrkatalysator erkannt werden.
Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche eine Steuereinrichtung gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele und/oder ein Abgasnachbehandlungssystem nach einem der zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits zuvor in Zusammenhang mit dem Verfahren, der
Steuereinrichtung und dem Abgasnachbehandlungssystem erläutert wurden.
Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet. Es ist möglich, dass die Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs eingerichtet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die Brennkraftmaschine dem Antrieb insbesondere schwerer Land- oder Wasserfahrzeuge, beispielsweise von Minenfahrzeugen, Zügen, wobei die Brennkraftmaschine in einer
Lokomotive oder einem Triebwagen eingesetzt wird, oder von Schiffen. Auch ein Einsatz der Brennkraftmaschine zum Antrieb eines der Verteidigung dienenden Fahrzeugs, beispielsweise eines Panzers, ist möglich. Ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise auch stationär, beispielsweise zur stationären Energieversorgung im Notstrombetrieb, Dauerlastbetrieb oder Spitzenlastbetrieb eingesetzt, wobei die Brennkraftmaschine in diesem Fall vorzugsweise einen Generator antreibt. Auch eine stationäre Anwendung der
Brennkraftmaschine zum Antrieb von Hilfsaggregaten, beispielsweise von Feuerlöschpumpen auf Bohrinseln, ist möglich. Weiterhin ist eine Anwendung der Brennkraftmaschine im Bereich der Förderung fossiler Roh- und insbesondere Brennstoffe, beispielswiese Öl und/oder Gas, möglich. Auch eine Verwendung der Brennkraftmaschine im industriellen Bereich oder im Konstruktionsbereich, beispielsweise in einer Konstruktions- oder Baumaschine, zum Beispiel in einem Kran oder einem Bagger, ist möglich. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Dieselmotor, als Benzinmotor, als Gasmotor zum Betrieb mit Erdgas, Biogas, Sondergas oder einem anderen geeigneten Gas, ausgebildet. Insbesondere wenn die Brennkraftmaschine als Gasmotor ausgebildet ist, ist sie für den Einsatz in einem Blockheizkraftwerk zur stationären Energieerzeugung geeignet.
Es zeigt sich insgesamt, dass mit dem Verfahren eine Alterungs- Adaption bereitgestellt wird, die dazu dient, den sicheren Betrieb des Abgasnachbehandlungssystems auch bei einer Alterung zu ermöglichen, die über die bei der Auslegung des Systems eingeplante Reserve hinausgeht. Dazu wird insbesondere in stationären Betriebspunkten eine Durchbruch-Erkennung ausgewertet. Ist ein Betriebspunkt als stationär erkannt, finden insbesondere je nach Situation folgende Aktionen statt:
Liegt keine Verschiebung der Bestimmungsgröße, insbesondere der Soll-Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators, vor, und werden keine Durchbrüche erkannt, findet keine weitere Handlung statt. Liegt ein stationärer Betriebspunkt vor und es werden Durchbrüche erkannt, wird solange die Bestimmungsgröße verändert, insbesondere erhöht, bis das System stationär stabil betrieben werden kann.
Liegt bereits eine veränderte Bestimmungsgröße vor und wird das Abgasnachbehandlungssystem in dem zugehörigen Punkt stationär betrieben, wird geprüft, ob die Veränderung der
Bestimmungsgröße, insbesondere die veränderte Adaptionsgröße, zurückgenommen werden kann. Dazu wird insbesondere die Bestimmungsgröße schrittweise soweit erniedrigt, bis das Abgasnachbehandlungssystem nicht mehr stabil geregelt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird dabei nicht direkt eine
Veränderung der Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators
vorgenommen, sondern es wird vielmehr eine vorbestimmte Stickoxid-Umsatzrate als
Adaptionsgröße verändert. Wird diese Stickoxid-Umsatzrate herabgesetzt, erhöht sich die Soll- Stickoxid-Konzentration als Bestimmungsgröße. Die Verwendung der Stickoxid-Umsatzrate als Adaptionsgröße hat insbesondere gegenüber einer Verwendung einer additiven Adaptionsgröße im Sinne einer Differenz-Stickoxid-Konzentration den Vorteil, dass sich möglichst selten bei Abweichungen der Roh-Emissionen einer dem Abgasnachbehandlungssystem vorgeschalteten Einrichtung von einem Auslegungsverhalten ein Eingriff ergibt.
Änderungen an einem Lernkennfeld zur Anpassung der Adaptionsgröße werden bevorzugt nur dann vorgenommen, wenn ein normaler Betrieb der Brennkraftmaschine, beispielsweise ohne anliegende Sensorfehler, gegeben ist. Ansonsten wird gegebenenfalls zwar eine Veränderung der Adaptionsgröße und/oder der Bestimmungsgröße vorgenommen, diese wird aber nicht in dem Lernkennfeld gespeichert.
Wird als Adaptionsgröße eine Stickoxid-Umsatzrate verwendet und wird das Lernkennfeld initial nur mit dem Wert 1 bedatet, kann bei einem ersten Auftritt eines Durchbruchs als erster Adaptionswert für die Adaptionsgröße ein gerechneter, prozentualer Ist-Stickoxid-Umsatz eingetragen werden.
Auf eine Adaption der maximalen Umsatzrate des Stickoxid-Katalysators, als welche die Soll- Umsatzrate als Adaptionsgröße aufgefasst werden kann, kann auf verschiedene Weise reagiert werden: Es ist möglich, dass eine dem Abgasnachbehandlungssystem vorgeschaltete
Brennkraftmaschine so angesteuert wird, dass sich veränderte Rohemissionen ergeben, um auch bei geringerer maximaler Umsatzrate des SCR-Katalysators die gesetzlich vorgegebenen Emissionen stromabwärts des SCR-Katalysators einhalten zu können. Zusätzlich oder alternativ kann eine Emissionswarnung, insbesondere als Hinweis an den Betreiber des Systems, ausgegeben werden, die insbesondere anzeigen kann, dass ein Tausch des SCR-Katalysators erforderlich ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Alterungsadaption bei SCR-Katalysatoren ergeben sich bevorzugt insbesondere folgende Vorteile: Es ist kein Alterungsmodell erforderlich, wodurch der Aufwand für die Formulierung eines solchen Modells entfällt, und wobei vor allen Dingen der hohe Bedatungsaufwand zur Erlangung eines genauen Modells sowie der Zeitaufwand für erforderliche Versuche eingespart werden kann. Im Rahmen des Verfahrens findet eine Adaption an das jeweilige reale System statt. Die real vorliegende Alterung wird berücksichtigt. Findet ein Tausch des SCR-Katalysators statt, wird die im vorangehenden Betrieb gegebenenfalls erfolgte Adaption im Rahmen des Verfahrens bevorzugt schrittweise
zurückgenommen, ohne dass beispielsweise ein manuelles Rücksetzen - insbesondere in einer Steuersoftware, beispielsweise durch Betätigen eines Rückstell-Tasters - vorgenommen werden muss. Zugleich wird es durch eine Struktur, bei der insbesondere die betriebspunktabhängige, maximale Umsatzrate des SCR-Katalysators begrenzt wird, bei Abweichungen der Roh- Emissionen der Brennkraftmaschine möglichst selten zu Adaptionsschritten kommen, insbesondere im Vergleich zu einer direkten Adaption der Bestimmungsgröße durch additive Verrechnung einer Differenz-Stickoxid-Konzentration als Adaptionsgröße.
Die Beschreibung des Verfahrens einerseits sowie der Steuereinrichtung, des
Abgasnachbehandlungssystems und der Brennkraftmaschine andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Insbesondere sind Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Steuereinrichtung, dem Abgasnachbehandlungssystem und/oder der Brennkraftmaschine beschrieben wurden, bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert
Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Merkmale der Steuereinrichtung, des Abgasnachbehandlungssystems und/oder der Brennkraftmaschine, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Steuereinrichtung, des Abgasnachbehandlungssystems und/oder der Brennkraftmaschine. Das Verfahren zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal eines erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsbeispiels der Steuereinrichtung, des Abgasnachbehandlungssystems und/oder der Brennkraftmaschine bedingt ist. Die
Steuereinrichtung, das Abgasnachbehandlungssystem und/oder die Brennkraftmaschine zeichnet/zeichnen sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Schritt einer erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasnachbehandlungssystem und einer Steuereinrichtung;
Figur 2 eine schematische, diagrammatische Darstellung eines Alterungsverhaltens eines
SCR-Katalysators sowie einer prinzipiellen Funktionsweise einer Ausführungsform des Verfahrens;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Verfahrens;
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Details einer Ausführungsform des Verfahrens, und
Figur 5 eine weitere Detaildarstellung einer Ausführungsform des Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine 1, welche ein Abgasnachbehandlungssystem 3 aufweist. Die Brennkraftmaschine 1 weist insbesondere einen Motorblock 5 auf, wobei von dem Motorblock 5 emittiertes Abgas durch das Abgasnachbehandlungssystem 3 und weiter - wie durch einen Pfeil P dargestellt - in Richtung eines nicht dargestellten Auslasses oder Auspuffs strömen kann. Das
Abgasnachbehandlungssystem 3 weist einen SCR-Katalysator 7 auf, der eingerichtet ist zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden. Ferner weist das
Abgasnachbehandlungssystem 3 eine Dosiereinrichtung 9 zum Eindosieren eines
Reduktionsmittels oder eines Reduktionsmittelvorläuferprodukts in einen Abgaspfad 11 des Abgasnachbehandlungssystems 3 auf, wobei die Dosiereinrichtung 9 stromaufwärts des SCR- Katalysators 7 angeordnet ist. Die Dosiereinrichtung 9 ist mit einem Reservoir 13 in
Fluidverbindung, wobei aus dem Reservoir 13 ein Reduktionsmittel oder ein
Reduktionsmittelvorläuferprodukt, insbesondere eine Harnstoff- Wasser-Lösung, zu der
Dosiereinrichtung 9 förderbar und durch diese in den Abgaspfad 11 eindosierbar ist.
Stromabwärts des SCR-Katalysators 7 ist ein Abgassensor, hier insbesondere ein erster
Stickoxid-Sensor 15 angeordnet, mit dem eine Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR- Katalysators 7 erfassbar ist. Der Stickoxid-Sensor weist eine Querempfindlichkeit bezüglich Ammoniak auf, sodass aus dem SCR-Katalysator austretendes Ammoniak - in grundsätzlich gleicher Weise wie vom Abgas enthaltene Stickoxide - zu einer Erhöhung des Messwerts des Stickoxid-Sensors 15 führt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine 1 und des
Abgasnachbehandlungssystems 3 ist allerdings unmittelbar stromabwärts des SCR-Katalysators 7 noch ein Oxidationskatalysator 17 als Sperrkatalysator angeordnet, welcher aus dem SCR- Katalysator austretendes Ammoniak zu Stickoxiden aufoxidiert. In diesem Fall führt das zu Stickoxiden aufoxidierte Ammoniak ohne weiteres zu einer Erhöhung des Messwerts des Stickoxidsensors 15, wenn sich der SCR-Katalysator 7 im Durchbruch befindet.
In dem Abgaspfad 11 ist außerdem stromaufwärts des SCR-Katalysators 7 und vorzugsweise auch stromaufwärts der Dosiereinrichtung 9 noch ein weiterer Abgassensor, hier nämlich ein zweiter Stickoxid-Sensor 19 angeordnet, der insbesondere dazu dient, Stickoxid-Rohemissionen aus dem Motorblock 5 zu erfassen.
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine 1 sowie des
Abgasnachbehandlungssystems 3 weist außerdem eine Steuereinrichtung 21 auf, die mit der Dosiereinrichtung 9 und mit dem ersten Stickoxid-Sensor 15 wirkverbunden ist. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung 21 außerdem mit dem zweiten Stickoxid-Sensor 19 und mit dem Motorblock 5 wirkverbunden. Dabei ist die Steuereinrichtung 21 insbesondere eingerichtet zur Ansteuerung der Dosiereinrichtung 9, um das Reduktionsmittel oder
Reduktionsmittelvorläuferprodukt in Abhängigkeit von einer eine Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators beeinflussenden Bestimmungsgröße in den Abgaspfad 11 einzudosieren, wobei die Steuereinrichtung 21 weiterhin eingerichtet ist zur Durchführung einer Durchbrucherkennung für den SCR-Katalysator, insbesondere auf der Grundlage des Messwerts des ersten Stickoxid-Sensors 15, besonders bevorzugt mittels eines Verfahrens, wie es in der deutschen Patentschrift DE 10 2011 011 441 B3 beschrieben ist. Die Steuereinrichtung 21 ist weiterhin ausgebildet zur Veränderung der Bestimmungsgröße hin zu einer tendenziell höheren Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7, wenn ein Durchbruch für den SCR-Katalysator 7 erkannt wird. Die Steuereinrichtung 21 ist außerdem eingerichtet zur Ansteuerung der Dosiereinrichtung 9 zur Eindosierung des Reduktionsmittels oder
Reduktionsmittelvorläuferprodukts auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße, wobei sie insbesondere eingerichtet ist zur Durchführung einer der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen des Verfahrens. Dabei ist die Steuereinrichtung 21 insbesondere eingerichtet, um bei Erreichen oder Überschreiten eines Grenzwerts einer Adaptionsgröße oder der Ist-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7, welche mittels des ersten Stickoxid-Sensors 15 erfasst wird, ein Warnsignal zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuereinrichtung 21 bevorzugt eingerichtet, um im Falle eines Erreichens oder Überschreitens dieses Grenzwerts eine Verringerung einer Stickoxid-Konzentration stromaufwärts des SCR-Katalysators 7 zu initiieren. Insbesondere hierzu dient die Wirkverbindung der Steuereinrichtung 21 mit dem Motorblock 5, indem der Motorblock 5, insbesondere wenigstens ein Betriebsparameter desselben, durch die Steuereinrichtung 21 so veränderbar ist, dass die Stickoxid-Rohemissionen aus dem Motorblock 5 verringert werden. Mittels des zweiten Stickoxid-Sensors 19 kann dies überprüft werden, insbesondere da dieser mit der Steuereinrichtung 21 bevorzugt wirkverbunden ist. Dabei ist es insbesondere möglich, eine Regelung der Stickoxid-Rohemissionen des Motorblocks 5 zu implementieren.
Fig. 2 zeigt eine schematische, diagrammatische Darstellung der Funktionsweise des
erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei ist hier auf einer vertikalen Achse des Diagramms ein Messwert S des ersten Stickoxid-Sensors 15 als Maß für eine kombinierte Stickoxid- und Ammoniak-Konzentration im Abgas stromabwärts des SCR-Katalysators 7 aufgetragen, und zwar bezogen auf die Rohemissionen an Stickoxid des Motorblocks 5, sodass der Wert 1 auf der vertikalen Achse einem Zustand entspricht, in dem die Stickoxid-Rohemissionen des
Motorblocks 5 vollständig durch den SCR-Katalysator 7 durchgelassen werden. Auf der horizontalen Achse ist eine Dosierrate D von Reduktionsmittel oder einem Reduktionsmittel - Vorläuferprodukt der Dosiereinrichtung 9 aufgetragen, und zwar bezogen auf einen Umsatz des Reduktionsmittels in dem SCR-Katalysator 7. Dabei entspricht hier der mit 1 gekennzeichnete Wert einem vollständigen Umsatz des insgesamt eingedüsten Reduktionsmittels an dem SCR- Katalysator 7.
Als horizontale Linie H ist in das Diagramm ein Stickoxid-Sollwert [NOx]s eingetragen, der im Rahmen des Verfahrens als Bestimmungsgröße verwendet wird.
Eine erste, durchgezogene Kurve Kl zeigt das Verhalten eines idealen SCR-Katalysators 7.
Ausgehend von einer verschwindenden Dosierrate, bei welcher kein Umsatz von Stickoxiden an dem SCR-Katalysator 7 erfolgt, sinkt der Messwert S des ersten Stickoxid-Sensors 15 mit zunehmender Dosierrate, bis bei dem Wert 1 für die Dosierrate, also einem vollständigen Umsatz des Reduktionsmittels an dem SCR-Katalysator 7 eine vollständige Reduktion der Stickoxide in dem SCR-Katalysator 7 gegeben ist, sodass auch das Signal des ersten Stickoxid-Sensors 15 Null wird. Wird die Dosierrate über den Wert 1 hinaus erhöht, steigt das Messsignal des ersten Stickoxid- Sensors 15 wieder an, weil nun nicht umgesetztes Reduktionsmittel durch den SCR- Katalysator 7 durchgelassen wird. Es besteht also insoweit ein Durchbruch des SCR- Katalysators 7, beziehungsweise es tritt ein Reduktionsmittel- oder Ammoniak-Schlupf auf. Aufgrund der Querempfindlichkeit des ersten Stickoxid-Sensors 15 zwischen Stickoxiden einerseits und Ammoniak andererseits führt dies zu einem ansteigenden Signal S des ersten Stickoxid-Sensors 15. In einem Fall, in welchem stromabwärts des SCR-Katalysators 7 ein Oxidationskatalysators 17 vorgesehen ist, wird insbesondere nicht umgesetztes Ammoniak zu Stickoxiden aufoxidiert, sodass hier der Messwert S bei Dosierraten größer 1 deswegen ansteigt, weil an dem Stickoxid-Sensor 15 Stickoxide erfasst werden, welche von dem
Oxidationskatalysator 17 aus Ammoniak erzeugt werden.
Durch eine zweite, gestrichelte Kurve K2 ist grundsätzlich die Funktionsweise eines realen, neuwertigen SCR-Katalysators 7 dargestellt. Dieser weicht vom idealen Verhalten insoweit ab, als er insbesondere eine maximal erreichbare, von 100 % verschiedene Umsatzrate auch im Neuzustand aufweist, sodass letztlich nicht alle Stickoxide im Abgas tatsächlich reduziert werden, selbst wenn das eindosierte Reduktionsmittel an dem SCR-Katalysator 7 vollständig umgesetzt wird. Daher geht die gestrichelte Kurve K2 abweichend von der das Idealverhalten beschreibenden ersten, durchgezogenen Kurve Kl bei dem Wert 1 für die Dosierrate nicht zu Null. Beiden Kurven Kl, K2 ist jedoch gemeinsam, dass diese jeweils einen in einem Detail PS dargestellten Schnittpunkt mit dem Stickoxid-Sollwert [NOx]s bei Werten der Dosierrate kleiner als 1 aufweisen. Eine Regelung der Stickoxid-Emissionen erfolgt nun bevorzugt so, dass die Dosierrate als Stellgröße so beeinflusst wird, dass das Messsignal des ersten Stickoxid- Sensors 15 im Bereich dieses Schnittpunkts gehalten wird.
Durch eine strichpunktierte, dritte Kurve K3 ist das Verhalten eines gealterten SCR-Katalysators 7 dargestellt, der eine deutlich reduzierte maximale Umsatzrate aufweist. Es ist dann möglich, dass der maximale Umsatz so gering ist, dass selbst bei einer Dosierrate von 1 der Stickoxid- Sollwert [NOx]s nicht erreicht wird, sodass die dritte Kurve K3 keinen Schnittpunkt mehr mit dem Sollwert und hier insbesondere mit der horizontalen Linie H aufweist. Es ist dann keine stabile Regelung der Stickoxid-Emissionen durch Variation der Dosierrate D mehr möglich, und es ergibt sich ein Durchbruch für den SCR-Katalysator 7. Wird nun im Rahmen des Verfahrens ein Durchbruch für den SCR-Katalysator 7 erkannt, wird die Bestimmungsgröße zu höherer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7 hin verändert, was bedeutet, dass der Sollwert [NOx]s erhöht wird. Dies bedeutet konkret mit Bezug auf das Diagramm von Figur 2, dass die horizontale Linie H nach oben parallel verschoben wird, und zwar bevorzugt solange, bis sich wiederum ein Schnittpunkt mit der dritten Kurve K3 einstellt. Es ist dann wieder eine stabile Regelung des SCR-Katalysators 7 möglich.
Anhand des Diagramms gemäß Figur 2 wird auch klar, weshalb in diesem Fall die tatsächlichen Stickoxid-Emissionen der Brennkraftmaschine 1 und insbesondere die tatsächlich auftretende Stickoxid-Konzentration im Abgas stromabwärts des SCR-Katalysators 7 sinken kann, obwohl der Sollwert erhöht wird. Dies liegt daran, dass der SCR-Katalysator 7 im Durchbruch letztlich Undefinierte Stickoxid-Emissionen produziert, die keiner stabilen Emissionsregelung zugänglich sind. Wird dagegen wieder ein Schnittpunkt zwischen der horizontalen Linie H und der dritten Kurve K3 erreicht, kann wieder eine stabile Regelung erfolgen, sodass sich die Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7 bei dem Stickoxid-Sollwert [NOx]s einstellt. Dabei kann sie insbesondere im Vergleich zu dem Betriebszustand des SCR- Katalysators 7 im Durchbruch sinken, stellt sich aber bei einem im Vergleich zu dem
vorhergehenden Stickoxid-Sollwert erhöhten Wert ein.
Wird aufgrund der nunmehr stabilen Regelung der Emissionen kein Durchbruch mehr erkannt, kann versuchsweise der Stickoxid-Sollwert [NOx]s wieder abgesenkt werden, insbesondere kann also die horizontale Linie H wieder nach unten verschoben werden, um zu prüfen, ob die Erhöhung möglicherweise in dem Sinne zu hoch ausgefallen ist, dass auch bei einem niedrigeren Sollwert noch eine stabile Emissionsregelung möglich ist. Diese versuchsweise Erniedrigung kann insbesondere inkrementell solange durchgeführt werden, bis wiederum ein Durchbruch des SCR-Katalysators 7 erkannt wird. Ist dies der Fall, kann insbesondere ein letztes
Änderungsinkrement rückgängig gemacht werden, sodass wiederum ein Schnittpunkt der horizontalen Linie H mit der dritten Kurve K3 gegeben und eine stabile Regelung möglich ist. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Die Steuereinrichtung 21 weist ein Emissionsregelungsmittel 23 auf, welches insbesondere zur Regelung der Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7 eingerichtet ist. Hierzu ist das Emissionsregelungsmittel 23 einerseits mit dem ersten Stickoxid-Sensor 15 und andererseits mit der Dosiereinrichtung 9 zu deren Ansteuerung wirkverbunden. Die Steuereinrichtung 21 weist außerdem ein erstes Kennfeld 25 auf, in welchem vorbestimmte, festgehaltene Sollwerte für die Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7 insbesondere in Abhängigkeit von einer Drehzahl und einem Drehmoment der
Brennkraftmaschine 1 als Initialwerte einer Bestimmungsgröße 26 hinterlegt sind. Aus dem Motorblock 5 erhält die Steuereinrichtung 21 und insbesondere das Kennfeld 25 als
Eingangsgrößen eine momentane Drehzahl sowie ein momentanes Drehmoment der
Brennkraftmaschine 1 , wobei abhängig von diesen Eingangsgrößen ein momentaner Sollwert für die Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7 als Bestimmungsgröße 26 aus dem ersten Kennfeld 25 ausgelesen wird. Es ist ein Veränderungsglied 27 vorgesehen, durch welches eine veränderte Bestimmungsgröße 28 ermittelt wird. Das Veränderungsglied 27 ist zum einen mit dem ersten Kennfeld 25 verbunden, sodass dem Veränderungsglied 27 ein aktueller, vorbestimmter und festgehaltener Sollwert für die Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7 als
Bestimmungsgröße 26 zuführbar ist. Das Veränderungsglied 27 ist außerdem mit einem
Berechnungsglied 29 verbunden, wobei in das Berechnungsglied 29 einerseits das Ergebnis eines Durchbrucherkennungsglieds 31 und andererseits das Ergebnis eines Stationärerkennungsglieds 33 eingehen.
Das Durchbrucherkennungsglied 31 ist mit dem ersten Stickoxid-Sensor 15 wirkverbunden und eingerichtet, um einen Durchbruch des SCR-Katalysators 7 zu erkennen. Dementsprechend meldet es an das Berechnungsglied 29, ob ein Durchbruch erkannt wurde, oder nicht.
Das Stationärerkennungsglied 33 ist mit dem Motorblock 5 wirkverbunden, um zu erkennen, ob ein stationärer Betriebspunkt vorliegt. Es meldet an das Berechnungsglied 29, ob ein stationärer Betriebspunkt vorliegt, wobei es insbesondere prüft, ob Bedingungen vorliegen, unter denen sich auch der SCR-Katalysator 7 in einem stationären Zustand befindet.
Das Berechnungsglied 29 übermittelt an das Veränderungsglied 27 das Ergebnis einer
Berechnung, nämlich ein Rechenergebnis 35, welches einerseits selbst eine Adaptionsgröße darstellen kann, andererseits aber auch - bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens - aus der Adaptionsgröße berechnet wird.
Es ergibt sich insbesondere Folgendes: Die Dosiereinrichtung 9 wird mittels des
Emissionsregelungsmittels 23 auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße 28, die initial bevorzugt gleich der Bestimmungsgröße 26 ist, angesteuert. Es wird durch das
Durchbrucherkermungsglied 31 eine Durchbrucherkennung für den SCR-Katalysator
durchgeführt, wobei dann, wenn ein Durchbruch erkannt wird, die Bestimmungsgröße mittels des Berechnungsglieds 29 und des Bestimmungsglieds 27 zu höherer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7 hin verändert wird, wobei dann die Dosiereinrichtung 9 zur Eindosierung des Reduktionsmittels auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße 28 angesteuert wird.
Der SCR-Katalysator 7 wird im Betrieb permanent durch das Durchbrucherkermungsglied 31 auf einen Durchbruch hin überwacht.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bestimmungsgröße 26 und entsprechend die veränderte Bestimmungsgröße 28 eine Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators sind, welche als Sollwert in das Emissionsregelungsmittel 23 eingehen.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Bestimmungsgröße 26 durch Neuberechnung auf der Grundlage einer Adaptionsgröße verändert wird, wobei bei dieser Ausführungsform des Verfahrens insbesondere das Rechenergebnis 35 eine in dem
Berechnungsglied 29 neu berechnete Bestimmungsgröße darstellt, welche durch das
Veränderungsglied 27 als veränderte Bestimmungsgröße 28 durchgelassen wird. Es ergibt sich dann Folgendes: Wird kein Durchbruch erkannt, und ist die Ist-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators gleich dem vorbestimmten Initialwert der
Bestimmungsgröße 26, wird die Adaptionsgröße in dem Berechnungsglied 29 gleich einem vorbestimmten Inertialwert gesetzt wird, was im Ergebnis dazu führt, dass als veränderte Bestimmungsgröße 28 der vorbestimmte Initialwert der Bestimmungsgröße 26 verwendet wird. In diesem Fall ist das Veränderungsglied 27 bevorzugt als Maximum-Bestimmungsglied ausgebildet, welches aus der Bestimmungsgröße 26 einerseits und dem Rechenergebnis 35 andererseits ein Maximum bildet, und den größeren Wert, also das Maximum, als veränderte Bestimmungsgröße 28 an das Emissionsregelungsmittel 23 weitergibt. Durch die Wahl des vorbestimmten Inertialwerts für die Adaptionsgröße in dem Berechnungsglied 29 wird - was später noch ausführlicher erläutert wird - das Rechenergebnis 35 dann so gewählt, dass dieses kleiner ist als die Bestimmungsgröße 26, sodass in diesem Fall diese durch das
Bestimmungsglied 27 als veränderte Bestimmungsgröße 28 an das Emissionsregelungsmittel 23 weitergegeben wird. Die Berechnung sowie die Bedeutung des Rechenergebnisses 35 wird für diese Ausführungsform des Verfahrens näher in Zusammenhang mit Figur 5 erläutert, sodass hierauf verwiesen wird.
Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens ist es möglich, dass eine Veränderung der Bestimmungsgröße in dem Veränderungsglied 27 durch rechnerische Verknüpfung des
Initialwerts der Bestimmungsgröße 26 mit der Adaptionsgröße durchgeführt wird, wobei hier das Rechenergebnis 35 selbst die Adaptionsgröße darstellt. Das Veränderungsglied 27 ist dabei als Additions- oder Summierglied ausgebildet. Die Adaptionsgröße ist eine vorbestimmte Differenz- Stickoxid-Konzentration, welche durch das Berechnungsglied 29 berechnet wird. Diese wird in dem Veränderungsglied 27 auf den Initialwert der Bestimmungsgröße 26 addiert, und das Ergebnis dieser Addition wird als veränderte Bestimmungsgröße 28 an das
Emissionsregelungsmittel 23 weitergegeben.
Auch bei dieser Ausführungsform des Verfahrens ist die Adaptionsgröße bevorzugt gleich einem vorbestimmten Inertialwert, wenn die durch den ersten Stickoxid-Sensor 15 erfasste Ist- Stickoxidkonzentration stromabwärts des SCR-Katalysators 7 gleich der Bestimmungsgröße 26 ist. In diesem Fall ist der vorbestimmte Inertialwert der Adaptionsgröße bevorzugt Null, sodass dann auch das Rechenergebnis 35 Null ist, wobei dann die Bestimmungsgröße 26 in dem
Veränderungsglied 27 - aufgrund der Addition von Null nicht verändert wird, wobei als veränderte Bestimmungsgröße 28 die ursprüngliche Bestimmungsgröße 26 an das
Emissionsregelungsmittel 23 weitergegeben wird.
Im Folgenden wird näher erläutert, aufweiche Weise in dem Berechnungsglied 29 das
Rechenergebnis 35 berechnet wird. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens in Form eines Flussdiagramms und insbesondere eine Berechnung des Rechenergebnisses 35 in dem
Berechnungsglied 29. Das Verfahren startet in einem Initialisierungsschritt Sl. Anschließend wird in einem zweiten Schritt S2 geprüft, ob stationäre Bedingungen an dem SCR-Katalysator 7 vorliegen. Hierzu wird insbesondere das Ergebnis des Stationärerkennungsglieds 33 ausgewertet. Liegt kein stationärer Zustand vor, springt das Verfahren zurück in den ersten Schritt Sl und startet neu. Liegen dagegen stationäre Bedingungen für den SCR-Katalysator 7 vor, schreitet das Verfahren fort zu einem dritten Schritt S3, in dem geprüft wird, ob ein Durchbruch des SCR- Katalysators 7 vorliegt. Dabei wird hier insbesondere geprüft, ob das
Durchbrucherkennungsglied 31 einen Durchbruch meldet, oder nicht.
Liegt ein Durchbruch vor, schreitet das Verfahren fort zu einem vierten Schritt S4, in dem die Adaptionsgröße - vorzugsweise inkrementell - verändert wird. Wie die Adaptionsgröße verändert wird, hängt von der konkreten Ausführungsform des Verfahrens ab. Ist die
Adaptionsgröße eine vorbestimmte Stickoxid-Umsatzrate des SCR-Katalysators 7, wird die Adaptionsgröße verringert, wenn ein Durchbruch erkannt wird. Ist die Adaptionsgröße dagegen eine vorbestimmte Differenz-Stickoxid-Konzentration, die insbesondere in dem
Veränderungsglied 27 auf die Bestimmungsgröße 26 addiert wird, wird die Adaptionsgröße erhöht, wenn ein Durchbruch erkannt wird. In beiden Fällen führt letztlich die Veränderung der Adaptionsgröße in dem vierten Schritt S4 dazu, dass die veränderte Bestimmungsgröße 28 zu einer höheren Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators hin verändert wird. Das Verfahren springt nun in einen fünften Schritt S5, in dem erneut geprüft wird, ob ein
Durchbruch des SCR-Katalysators 7 vorliegt. Ist dies der Fall, springt das Verfahren zurück in den vierten Schritt S4, und die Adaptionsgröße wird erneut - vorzugsweise inkrementell, insbesondere mit konstanten Inkrementen - angepasst. Es folgt dann wieder in dem fünften Schritt S5 die Prüfung, ob weiterhin ein Durchbruch an dem SCR-Katalysator 7 vorliegt. Diese Schleife wird solange iteriert, bis kein Durchbruch an dem SCR-Katalysator 7 mehr erkannt wird. In diesem Fall vollzieht das Verfahren eine Schleife zurück in den fünften Schritt S5, sodass der SCR-Katalysator 7 permanent in Hinblick auf einen Durchbruch überwacht wird, wobei die Adaptionsgröße und damit letztlich auch die Bestimmungsgröße nicht verändert wird/werden. Aus dieser Schleife gelangt das Verfahren erst dann heraus, wenn eine für alle Schritte des Verfahrens ab dem dritten Schritt S3 gegebene, globale Ausstiegsbedingung 37 erfüllt ist, wobei die globale Ausstiegsbedingung 37 vorsieht, dass kein stationärer Zustand des SCR-Katalysators 7 mehr vorliegt. Wird insbesondere durch das Stationärerkennungsglied 33 erkannt, dass keine stationären Bedingungen mehr vorliegen, wird das Verfahren gemäß Figur 4 abgebrochen und springt zurück in den ersten Schritt S 1 , wo es neu startet. Wird zwischenzeitlich in dem fünften Schritt S5 ein Durchbruch des SCR-Katalysators erkannt, erfolgt wieder ein Rücksprung in den vierten Schritt S4, wo die Adaptionsgröße erneut angepasst und somit auch die Bestimmungsgröße verändert wird.
Wird in dem dritten Schritt S3 kein Durchbruch erkannt, schreitet das Verfahren fort zu einem sechsten Schritt S6, in dem geprüft wird, ob die Adaptionsgröße aktuell ihren vorbestimmten Inertialwert oder bereits einen veränderten, von dem Inertialwert verschiedenen Wert aufweist. Weist die Adaptionsgröße ihren vorbestimmten Intertialwert auf, springt das Verfahren in den fünften Schritt S5, und es wird geprüft, ob ein Durchbruch an dem SCR-Katalysator 7 vorliegt. Ist dies der Fall, springt das Verfahren wiederum in den vierten Schritt S4; ist dies nicht der Fall, begibt sich das Verfahren in die permanente Überwachung des Durchbruchs, wobei der Schritt S5 dauerhaft wiederholt wird, nämlich solange, bis entweder ein Durchbruch des SCR- Katalysators 7 erkannt wird, oder bis keine stationären Bedingungen mehr für den SCR- Katalysator 7 vorliegen, also die globale Ausstiegsbedingung 37 erfüllt ist. Wird in dem sechsten Schritt S6 dagegen festgestellt, dass die Adaptionsgröße verändert ist, also nicht mehr ihren vorbestimmten Inertialwert aufweist, schreitet das Verfahren fort zu einem siebten Schritt S7, in welchem die Adaptionsgröße entgegen der Veränderungsrichtung in dem vierten Schritt S4 verändert wird, und dies vorzugsweise inkrementell, insbesondere in konstanten Inkrementen. Wird also die Adaptionsgröße in dem vierten Schritt S4 erhöht, wird sie in dem siebten Schritt S7 erniedrigt. Wird sie in dem vierten Schritt S4 erniedrigt, wird sie in dem siebten Schritt S7 erhöht. Dies trägt dem Gedanken Rechnung, dass in dem Fall, in welchem die Adaptionsgröße bereits verändert ist, aber kein Durchbruch des SCR-Katalysators 7 in dem dritten Schritt S3 erkannt wird, die Veränderung der Adaptionsgröße in dem vierten Schritt S4 möglicherweise zu groß ausgefallen ist, sodass eine in Hinblick auf die Emissionen der Brennkraftmaschine 1 günstigere Regelung ohne Durchbruch des SCR-Katalysators 7 gegebenenfalls möglich wäre. Daher wird die Adaptionsgröße in dem siebten Schritt S7 versuchsweise inkrementell zurückgeändert, und es wird dann in einem achten Schritt S8 geprüft, ob mit der derart zurückveränderten Adaptionsgröße ein Durchbruch des SCR- Katalysators 7 vorliegt. Das Inkrement in dem siebten Schritt S7 ist bevorzugt genau gleich dem Inkrement in dem vierten Schritt S4 gewählt.
Wird in dem achten Schritt S8 festgestellt, dass kein Durchbruch des SCR-Katalysators vorliegt, bedeutet dies, dass eine stabile Regelung auch noch mit der um ein Inkrement zurückgesetzten Adaptionsgröße möglich ist. In diesem Fall springt das Verfahren zurück in den sechsten Schritt S6, und es wird erneut geprüft, ob die nun zurückgesetzte Adaptionsgröße wieder den
vorbestimmten Inertialwert erreicht hat, oder ob sie noch ausgehend von dem vorbestimmten Inertialwert verändert ist. Es erfolgt dann entweder ein Fortschreiten zu dem fünften Schritt S5, wenn bereits der vorbestimmte Inertialwert wieder erreicht ist, oder die Adaptionsgröße wird in dem siebten Schritt S7 um ein weiteres Inkrement zurückgesetzt, wobei danach wieder in dem achten Schritt S8 geprüft wird, ob nun ein Durchbruch des SCR-Katalysators 7 vorliegt.
Liegt wiederum kein Durchbruch des SCR-Katalysators 7 vor, wird dieses Verfahren fortgesetzt, und zwar solange, bis entweder in dem sechsten Schritt S6 festgestellt wird, dass der
vorbestimmte Inertialwert erreicht wurde, oder bis in dem achten Schritt S8 ein Durchbruch des SCR-Katalysators 7 erkannt wird.
Dies bedeutet, dass mit der derart zurückgesetzten Adaptionsgröße, die aus dem siebten Schritt S7 resultiert, keine stabile Emissionsregelung mehr möglich ist.
Daher wird nun in einem neunten Schritt S9 die letzte, in dem siebten Schritt S7 durchgeführte inkrementelle Änderung der Adaptiongsgröße verworfen, und damit der Wert der
Adaptionsgröße, den diese vor der letzten Veränderung in dem siebten Schritt S7 aufwies, wieder hergestellt. Das Verfahren springt dann weiter in den fünften Schritt S5, in dem wiederum geprüft wird, ob ein Durchbruch des SCR-Katalysators 7 vorliegt.
Wie bereits angedeutet, werden alle Schritte S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9 verlassen, wenn die globale Ausstiegsbedingung 37 erfüllt ist, also keine stationären Bedingungen mehr für den SCR-Katalysator vorliegen. Das Verfahren wird demnach in diesem Fall abgebrochen und springt zurück in den ersten Schritt S 1 , von dem ausgehend es erneut durchgeführt wird. Dabei bleibt aber der letzte Wert der Adaptionsgröße, welcher in dem vierten Schritt S4 oder in dem siebten Schritt S7 ermittelt wurde, bevorzugt erhalten, sodass er bei einem nächsten Durchlauf des Verfahrens wieder zur Verfügung steht. Insbesondere ist vorgesehen, dass Daten zur Bestimmung der Adaptionsgröße während eines ersten Adaptionszeitraums, insbesondere eines ersten Durchlaufs des Verfahrens ausgehend von dem ersten Schritt Sl, in einem überschreibbaren Kennfeld, nämlich einem Lernkennfeld, hinterlegt werden, wobei sie in einem zweiten Adaptionszeitraum, insbesondere nämlich in einem zweiten Durchlauf des Verfahrens ausgehend von dem ersten Schritt S 1 , bereitgestellt werden, wobei der zweite Adaptionszeitraum dem ersten Adaptionszeitraum zeitlich
nachgelagert ist. Wird das Verfahren also insbesondere aufgrund einer Instationarität an dem SCR-Katalysator 7 oder im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 abgebrochen, steht dann bei einem nächsten Verfahrensdurchlauf wieder der zuletzt erreichte Wert der Adaptionsgröße zur
Verfügung.
Es ist aber bevorzugt vorgesehen, dass das überschreibbare Kennfeld, insbesondere das
Lernkennfeld, in vorbestimmten Betriebszuständen des Abgasnachbehandlungssystems 3 oder damit wirkverbundener Einrichtungen, insbesondere der Brennkraftmaschine 1 , nicht mit Daten beschrieben wird. Hierbei handelt es sich insbesondere um Betriebszustände, in denen aufgrund ihrer Irregularität oder aufgrund von in diesen Betriebszuständen auftretenden Fehlern, eine
Fehladaption der Emissionsregelung stattfinden würde, wenn die in diesen Zuständen erreichten, angepassten Adaptionsgrößen in dem Lernkennfeld hinterlegt würden.
Es ist auch möglich, dass in bestimmten Betriebszuständen des Abgasnachbehandlungssystems 3 oder damit wirkverbundener Einrichtungen, insbesondere der Brennkraftmaschine 1, keine
Veränderung der Adaptionsgröße stattfindet, wenn dies aufgrund der spezifischen Natur solcher Betriebszustände nicht sinnvoll erscheint.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass bei Erreichen oder Überschreiten eines Grenzwerts der Adaptionsgröße, insbesondere in dem vierten Schritt S4 und/oder in dem siebten Schritt S7, oder bei Erreichen oder Überschreiten eines Grenzwerts der Ist- Stickoxid-Konzentration
stromabwärts des SCR-Katalysators 7, ein Warnsignal erzeugt wird. Dieses kann beispielsweise einem Betreiber des Abgasnachbehandlungssystems 3 und/oder der Brennkraftmaschine 1 anzeigen, dass der SCR-Katalysator 7 getauscht werden muss. Alternativ oder zusätzlich ist in einem solchen Fall bevorzugt vorgesehen, dass eine Verringerung der Stickoxid-Konzentration stromaufwärts des SCR-Katalysators 7 initiiert wird. Hierzu wird bevorzugt der Motorblock 5 der Brennkraftmaschine 1 mit veränderten Parametern angesteuert, um eine Absenkung der Stickoxidrohemissionen zu bewirken. Es kann in diesem Fall möglich sein, auch den gealterten SCR-Katalysator 7 noch weiter zu verwenden, bevor er endgültig getauscht werden muss.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausfuhrungsform des Verfahrens, wobei bei dieser Ausführungsform die Adaptionsgröße eine vorbestimmte Stickoxid-Umsatzrate des SCR- Katalysators ist, wobei in Figur 5 die Funktionsweise des Berechnungsglieds 29 sowie des Veränderungsglieds 27 für diese Ausführungsform genauer erläutert werden.
Das Kennfeld 25 ist hier zusätzlich verbunden mit einem ersten Umrechnungsglied 39. In das Kennfeld 25 gehen - wie bereits beschrieben - eine momentane Drehzahl 41 sowie ein momentanes Drehmoment 43 der Brennkraftmaschine 1 ein. In dem Kennfeld 25 sind vorzugsweise Sollwerte für die Stickoxid-Emissionen der Brennkraftmaschine 1 in Masse pro Leistung, insbesondere in Gramm pro Kilowattstunde (g/kWh) hinterlegt, welche in dem ersten Umrechnungsglied 39 in Abhängigkeit von einer momentanen Abgasmasse 45, die vorzugsweise anhand eines Modells in der Steuereinrichtung 21 der Brennkraftmaschine 1 berechnet wird, und abhängig von einer momentanen Leistung 47 der Brennkraftmaschine, die bevorzugt ebenfalls in der Steuereinrichtung 21 der Brennkraftmaschine 1 berechnet wird, in eine Stickoxid- Konzentration im Abgas, vorzugsweise in ppm, umgerechnet werden. Diese Soll-Stickoxid- Konzentration, die aus dem ersten Umrechnungsglied 39 resultiert, ist vorzugsweise die
Bestimmungsgröße 26, die an das Veränderungsglied 27 übergeben wird. In dem Berechnungsglied 29 ist vorzugsweise ein Lernkennfeld 49 hinterlegt, in welchem eine vorbestimmte Stickoxid-Umsatzrate des SCR-Katalysators 7 als Adaptionsgröße hinterlegt ist. Es ist möglich, dass das Lernkennfeld 49 zunächst mit einer vorbestimmten Stickoxid- Umsatzrate von 100 % oder 1 initialisiert ist. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass - insbesondere in Prüfstandsversuchen - eine maximale Umsatzrate des SCR-Katalysators einerseits aus den Rohemissionen der Brennkraftmaschine 1 und andererseits aus den Sollwerten der Bestimmungsgröße 26 berechnet wird, wobei das Lernkennfeld 49 dann mit diesen Werten initialisiert wird. Die Werte für die Adaptionsgröße sind in dem Lernkennfeld 49 insbesondere in Abhängigkeit von einer Temperatur 51 des SCR-Katalysators 7 sowie in Abhängigkeit von einem momentanen Abgasmassenstrom 53 hinterlegt, wobei der momentane Abgasmassenstrom 53 vorzugsweise in der Steuereinrichtung 21 der Brennkraftmaschine 1 bestimmt wird.
Das Berechnungsglied 29 weist außerdem ein zweites Umrechnungsglied 55 auf, in welchem die aus dem Lernkennfeld 49 betriebspunktabhängig ausgelesene Umsatzrate abhängig von den mittels des zweiten Stickoxidsensors 19 gemessenen oder in der Steuereinrichtung 21 der Brennkraftmaschine 1 berechneten Rohemissionen 57 umgerechnet wird in eine Soll- Stickoxidkonzentration, vorzugsweise in ppm, die als Rechenergebnis 35 an das
Veränderungsglied 27 übergeben wird.
Das Veränderungsglied 27 ist in diesem Fall ein Maximierungsglied, welches aus der
Bestimmungsgröße 26 einerseits und dem Rechenergebnis 35 andererseits ein Maximum bildet, und insoweit den größeren der beiden Werte als veränderte Bestimmungsgröße 28 an das Emissionsregelungsmittel 23 übergibt.
Die in dem Lernkennfeld 49 hinterlegten Werte der Adaptionsgröße oder die entsprechenden Daten werden insbesondere dann verändert, wenn ein Durchbruch des SCR-Katalysators 7 vorliegt, oder wenn sie bereits verändert wurden und kein Durchbruch des SCR-Katalysators 7 mehr vorliegt. Insbesondere werden die Werte in dem Lernkennfeld 49 im Rahmen des in Zusammenhang mit Figur 4 erläuterten Verfahrens verändert, insbesondere dort in dem vierten Schritt S4 oder in dem siebten Schritt S7. Ist die Adaptionsgröße bei dieser Ausführungsform des Verfahrens gleich dem vorbestimmten Inertialwert, der beispielsweise 100 % oder 1 betragen kann, führt dies dazu, dass in jedem Fall das Rechnerergebnis 35 kleiner ist als die Bestimmungsgröße 26, sodass diese durch das Veränderungsglied 27 als veränderte Bestimmungsgröße 28 an das Emissionsregelungsmittel 23 weitergegeben wird.
Insgesamt zeigt sich, dass mithilfe des Verfahrens, der Steuereinrichtung 21, des
Abgasnachbehandlungssystems 3 und der Brennkraftmaschine 1 eine effiziente
Alterungsadaption für einen SCR-Katalysator 7 möglich ist, sodass ohne Rückgriff auf ein kompliziertes und zeitaufwendig zu bedatendes Alterungsmodell eine Adaption an das jeweilige reale System möglich ist.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Betreiben eines Abgasnachbehandlungssystems (3) mit einem SCR- Katalysator (7), wobei
- eine Dosiereinrichtung (9) zum Eindosieren eines Reduktionsmittels auf der Grundlage einer eine Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators beeinflussenden Bestimmungsgröße (26) angesteuert wird, wobei
- eine Durchbrucherkennung für den SCR-Katalysator (7) durchgeführt wird, wobei
- wenn ein Durchbruch erkannt wird, die Bestimmungsgröße (26) zu höherer Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators (7) hin verändert wird, wobei
- die Dosiereinrichtung (9) zur Eindosierung des Reduktionsmittels auf der Grundlage der veränderten Bestimmungsgröße (28) angesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der SCR-Katalysator (7) im
Betrieb permanent auf einen Durchbruch überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungsgröße (26) eine Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators ist, wobei die Bestimmungsgröße (26) durch Neuberechnung der Bestimmungsgröße (26) auf der
Grundlage einer Adaptionsgröße verändert wird, wobei die Adaptionsgröße eine
vorbestimmte Stickoxid-Umsatzrate des SCR-Katalysators (7) ist, wobei
- die Adaptionsgröße gleich einem vorbestimmten Inertialwert ist, wenn eine Ist-Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators (7) gleich der Bestimmungsgröße (26) ist, wobei
- eine Verringerung der Adaptionsgröße zu einer Erhöhung der Bestimmungsgröße (28) führt, wobei
- die Adaptionsgröße verringert wird, wenn ein Durchbruch erkannt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungsgröße (26) eine Soll-Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR- Katalysators (7) ist, wobei - eine Veränderung der Bestimmungsgröße (26) durch rechnerische Verknüpfung der Bestimmungsgröße (26) mit einer Adaptionsgröße durchgeführt wird, wobei
- die Adaptionsgröße eine vorbestimmte Differenz-Stickoxid-Konzentration ist, wobei
- die Adaptionsgröße gleich einem vorbestimmten Inertialwert ist, wenn eine Ist-Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators (7) gleich der Bestimmungsgröße (26) ist, wobei
- eine Erhöhung der Adaptionsgröße zu einer Erhöhung der Bestimmungsgröße (26) führt, wobei
- die Adaptionsgröße erhöht wird, wenn ein Durchbruch erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptionsgröße während eines bestimmten Adaptionszeitraums bestimmt wird, in dem sich der SCR-Katalysator (7) in einem stationären Zustand befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptionsgröße in dem bestimmten Adaptionszeitraum inkrementell zu höherer Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators (7) hin verändert wird, wenn ein
Durchbruch erkannt wird, wobei die Veränderung der Adaptionsgröße beendet wird, wenn kein Durchbruch mehr erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptionsgröße in dem bestimmten Adaptionszeitraum inkrementell zu niedrigerer
Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators (7) hin verändert wird, wenn kein Durchbruch erkannt wird und die Adaptionsgröße nicht gleich dem vorbestimmten Inertialwert ist, wobei die Veränderung beendet wird, sobald die Adaptionsgröße gleich dem vorbestimmten Inertialwert ist, oder sobald ein Durchbruch erkannt wird, wobei, wenn ein Durchbruch erkannt wird, ein letztes Änderungsinkrement wieder rückgängig gemacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Adaptionsgröße gleich dem vorbestimmten Inertialwert ist, die Adaptionsgröße in dem bestimmten Adaptionszeitraum gleich dem vorbestimmten Inertialwert gehalten wird, wenn kein Durchbruch erkannt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen oder Überschreiten eines Grenzwerts der Adaptionsgröße oder der Ist-Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators (7) ein Warnsignal erzeugt und/oder eine Verringerung einer Stickoxid-Konzentration stromaufwärts des SCR-Katalysators (7) initiiert wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Daten zur Bestimmung der Adaptionsgröße während eines ersten Adaptionszeitraums in einem überschreibbaren Kennfeld (49) hinterlegt werden, wobei die Daten in einem zweiten Adaptionszeitraum bereitgestellt werden, wobei der zweite Adaptionszeitraum dem ersten Adaptionszeitraum zeitlich nachgelagert ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das überschreibbare Kennfeld (49) in vorbestimmten Betriebszuständen des
Abgasnachbehandlungssystems (3) oder damit wirkverbundener Einrichtungen nicht mit Daten beschrieben wird.
12. Steuereinrichtung (21) für ein Abgasnachbehandlungssystem (3) mit einem SCR- Katalysator (7), wobei
- die Steuereinrichtung (21) eingerichtet ist zur Ansteuerung einer Dosiereinrichtung (9) zum Eindosieren eines Reduktionsmittels auf der Grundlage einer eine Stickoxid- Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators (7) beeinflussenden
Bestimmungsgröße (26), wobei
- die Steuereinrichtung (21) eingerichtet ist zur Durchführung einer Durchbrucherkennung für den SCR-Katalysator (7), und, wenn ein Durchbruch erkannt wird, zur Veränderung der Bestimmungsgröße (26) hin zu höherer Stickoxid-Konzentration stromabwärts des SCR-Katalysators (7), wobei
- die Steuereinrichtung (21) eingerichtet ist zur Ansteuerung der Dosiereinrichtung (9) zur Eindosierung des Reduktionsmittels auf der Grundlage der veränderten
Bestimmungsgröße (28), wobei
- die Steuereinrichtung (21) insbesondere eingerichtet ist zur Durchfuhrung eines
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Abgasnachbehandlungssystem (3), gekennzeichnet durch einen SCR-Katalysator (7), eine Dosiereinrichtung (9) und eine Steuereinrichtung (21) nach Anspruch 12.
14. Abgasnachbehandlungssystem (3) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen dem SCR-Katalysator (7) nachgelagerten Oxidationskatalysator (17) insbesondere zur
Vermeidung eines NH3-Ausstoßes aus dem Abgasnachbehandlungssystem (3).
15. Brennkraftmaschine (1), gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (21) nach Anspruch 12 und/oder ein Abgasnachbehandlungssystem (3) nach einem der Ansprüche 13 und 14.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125899A1 (de) * 2018-10-18 2020-04-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
WO2020124101A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Brennkraftmaschine mit abgasnachbehandlung und steuerung der stickoxidemission
DE112019006639T5 (de) * 2019-01-11 2022-02-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Alterungsverhaltens eines Abgasnachbehandlungssystems
DE102022133769B3 (de) 2022-12-16 2024-05-08 Rolls-Royce Solutions GmbH Verfahren zur Überwachung eines Abgaskatalysators einer Brennkraftmaschine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011011441B3 (de) * 2011-02-16 2012-06-14 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur dynamischen Durchbrucherkennung für SCR-Katalysatoren
DE102014110780A1 (de) * 2013-08-05 2015-02-05 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) System und verfahren zur steuerung einer dosierung von abgasfluid

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903439A1 (de) 1999-01-29 2000-08-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystem
US7229597B2 (en) 2003-08-05 2007-06-12 Basfd Catalysts Llc Catalyzed SCR filter and emission treatment system
WO2006029311A1 (en) 2004-09-08 2006-03-16 Headwaters Incorporated Method and system for reducing ammonia slip after selective reduction of nox
DE102004046640B4 (de) * 2004-09-25 2013-07-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102008041603A1 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit SCR-Katalysator
JP4877298B2 (ja) 2008-09-10 2012-02-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP5789925B2 (ja) * 2010-07-08 2015-10-07 いすゞ自動車株式会社 ＮＯｘセンサ診断装置及びＳＣＲシステム
DE102011086625A1 (de) * 2011-11-18 2013-05-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines SCR-Katalysators
WO2013134539A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Cummins Inc. Method and algorithm for performing an nh3 sensor rationality diagnostic
EP3051084B1 (de) * 2013-09-25 2017-05-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Diagnosevorrichtung für sensorfehlfunktionen
US9010087B1 (en) * 2013-11-13 2015-04-21 Ford Global Technologies, Llc Method and system for NOx sensor degradation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011011441B3 (de) * 2011-02-16 2012-06-14 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur dynamischen Durchbrucherkennung für SCR-Katalysatoren
DE102014110780A1 (de) * 2013-08-05 2015-02-05 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) System und verfahren zur steuerung einer dosierung von abgasfluid

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Publication number Publication date
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DE102015212697B4 (de) 2020-07-30
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US20180202338A1 (en) 2018-07-19

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