SE530674C2 - Method and apparatus for monitoring the function of an exhaust after-treatment system - Google Patents
Method and apparatus for monitoring the function of an exhaust after-treatment systemInfo
- Publication number
- SE530674C2 SE530674C2 SE0700111A SE0700111A SE530674C2 SE 530674 C2 SE530674 C2 SE 530674C2 SE 0700111 A SE0700111 A SE 0700111A SE 0700111 A SE0700111 A SE 0700111A SE 530674 C2 SE530674 C2 SE 530674C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- curve
- parameter
- exhaust
- values
- size
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 21
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 126
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 98
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 51
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 45
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 29
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 22
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
- F01N11/005—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus the temperature or pressure being estimated, e.g. by means of a theoretical model
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- 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]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
- F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
- F02D2200/703—Atmospheric pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/18—Control of the engine output torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/068—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for warming-up
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
530 674 som representerar temperaturen hos avgaser som strömmar ut ur SCR-katalysatorn och detta temperaturvärde jämförs med ett temperaturvärde som uppmätts i avgasledningen nedströms SCR-katalysatorn. Baserat pà överensstämmelsen mellan dessa temperaturvärden, såsom exempelvis skillnaden mellan dem, fastställs det huruvida SCR-katalysatorn och dess insprutnings- anordning fungerar pà ett tillfredsställande och förväntat sätt el- ler ej. Liknande förfaranden är även tidigare kända från DE 4122 787 A1, US 5 860 277 A och EP 0 756 071 A2. Ett problem som är förknippat med denna typ av övervakningsförfaranden som förlitar sig pà en beräkningsmodell är att beräkningsmodel- len under normala förhållanden kan ge ganska korrekta beräk- ningsvärden men vid vissa driftsförhållanden kan ge beräknings- värden som avviker väsentligt från de motsvarande verkliga vär- dena. Sàledes kan felaktiga felindikeringar genereras baserat på testsampel som registreras under de sistnämnda driftsförhàllan- dena. 530,674 which represents the temperature of exhaust gases flowing out of the SCR catalyst and this temperature value is compared with a temperature value measured in the exhaust line downstream of the SCR catalyst. Based on the correspondence between these temperature values, such as, for example, the difference between them, it is determined whether or not the SCR catalyst and its injector function satisfactorily and as expected. Similar methods are also previously known from DE 4122 787 A1, US 5,860 277 A and EP 0 756 071 A2. A problem associated with this type of monitoring method that relies on a calculation model is that the calculation model under normal conditions can give fairly accurate calculation values but in certain operating conditions can give calculation values that deviate significantly from the corresponding fair values. . Thus, erroneous error indications can be generated based on test samples recorded under the latter operating conditions.
Funktionen hos en SCR-katalysator kan även övervakas med hjälp av en NOx-sensor som är anordnad att mäta NOX-halten i avgaserna nedströms katalysatorn. Denna NOx-sensor kan kom- pletteras av en annan NOx-sensor som är anordnad att mäta NOx-halten i avgaserna uppströms katalysatorn för att tillhanda- hàlla ett jämförelsevärde. En NOX-sensor är dock en dyr kompo- nent och ett alternativ för att klara sig utan en NOx-sensor upp- ströms katalysatorn är att använda en beräkningsmodell för be- räkning av den mängd NO, som produceras av fordonsmotorn.The function of an SCR catalyst can also be monitored by means of a NOx sensor which is arranged to measure the NOX content in the exhaust gases downstream of the catalyst. This NOx sensor can be supplemented by another NOx sensor which is arranged to measure the NOx content in the exhaust gases upstream of the catalyst in order to provide a comparative value. However, a NOX sensor is an expensive component and an alternative to cope without a NOx sensor upstream of the catalyst is to use a calculation model for calculating the amount of NO produced by the vehicle engine.
Vidare kan en annan beräkningsmodell användas för beräkning av den förväntade omvandlingen av NOX i katalysatorn för att er- hålla beräknade värden på NOX-halten i avgaserna nedströms katalysatorn. Dessa beräknade värden kan sedan jämföras med mätvärdena från NOX-sensorn nedströms katalysatorn för att de- tektera eventuella störningar hos katalysatorn och den tillhö- rande utrustningen. Användningen av beräkningsmodeller för be- räkning av storleken hos NOx-halten i avgaserna kan dock ge be- räkningsvärden som avviker väsentligt från de motsvarande verk- 5313 B74 liga värdena, vilket i sin tur kan resultera i genereringen av fel- aktiga felindikeringar.Furthermore, another calculation model can be used to calculate the expected conversion of NOX in the catalyst to obtain calculated values of the NOX content in the exhaust gases downstream of the catalyst. These calculated values can then be compared with the measured values from the NOX sensor downstream of the catalyst to detect any disturbances in the catalyst and the associated equipment. The use of calculation models for calculating the magnitude of the NOx content in the exhaust gases can, however, give calculation values that deviate significantly from the corresponding actual values, which in turn can result in the generation of incorrect error indications.
Pà grund av alltmer stränga föreskrifter avseende den ovan- nämnda typen av fordonsburen övervakning finns det ett stort behov av ett pålitligt förfarande och en pàlitlig inrättning för över- vakning av funktionen hos ett avgasefterbehandlingssystem.Due to increasingly strict regulations regarding the above-mentioned type of vehicle-borne monitoring, there is a great need for a reliable procedure and a reliable device for monitoring the function of an exhaust after-treatment system.
BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett första syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett nytt och pålitligt sätt att övervaka ett avgasefterbehandlingssystem hos ett motorfordon.DESCRIPTION OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide a new and reliable way of monitoring an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle.
Detta syfte uppnås med hjälp av ett förfarande uppvisande de i patentkravet 1 definierade särdragen och en inrättning uppvi- sande de i patentkravet 10 definierade särdragen.This object is achieved by means of a method having the features defined in claim 1 and a device having the features defined in claim 10.
Enligt uppfinningen övervakas funktionen hos avgasefterbehand- lingssystemet baserat pà mätvärden från en sensor avseende storleken hos en parameter relaterad till avgaser som strömmar ut ur en avgasefterbehandlingsanordning, exempelvis i form av en katalysator eller ett filter, som ingår i avgasefterbe- handlingssystemet. l detta fall: - fastställs en första kurva baserat på mätvärden från sensorn avseende storleken hos parametern under en viss tidsperiod, vil- ken här benämns evalueringsperiod, varvid denna första kurva representerar den uppmätta storleken hos parametern som funk- tion av tid under evalueringsperioden; - fastställs en andra kurva baserat på värden på storleken hos parametern under evalueringsperioden beräknade med hjälp av en beräkningsmodell, varvid denna andra kurva representerar den beräknade storleken hos parametern som funktion av tid un- der evalueringsperioden; - jämförs den andra kurvan med den första kurvan för att fastställa huruvida kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvformen hos den första kurvan eller ej; och 530 574 - genereras information avseende funktionen hos avgasefterbe- handlingssystemet baserat på mätvärden från sensorn och mot- svarande beräkningsvärden fràn beräkningsmodellen avseende storleken hos parametern under evalueringsperioden endast om det fastställs genom nämnda jämförelse att kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvformen hos den första kurvan.According to the invention, the function of the exhaust after-treatment system is monitored based on measured values from a sensor regarding the size of a parameter related to exhaust gases flowing out of an exhaust after-treatment device, for example in the form of a catalyst or filter included in the exhaust after-treatment system. In this case: - a first curve is determined based on measured values from the sensor regarding the size of the parameter during a certain time period, which here is called evaluation period, this first curve representing the measured size of the parameter as a function of time during the evaluation period; a second curve is determined based on values of the size of the parameter during the evaluation period calculated by means of a calculation model, this second curve representing the calculated size of the parameter as a function of time during the evaluation period; - the second curve is compared with the first curve to determine whether the curve shape of the second curve is similar to the curve shape of the first curve or not; and 530 574 - information is generated regarding the function of the exhaust after-treatment system based on measured values from the sensor and corresponding calculation values from the calculation model regarding the size of the parameter during the evaluation period only if it is determined by said comparison that the curve shape of the second curve is similar to the first curve. .
I denna beskrivning och de efterföljande patentkraven innebär uttrycket ”kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvformen hos den första kurvan” att kurvorna förändrar sig pà ett ungefärligen likadant sätt, vid ungefärligen samma tidpunkt, i samma riktning och i ungefärligen samma omfattning, det vill säga att föränd- ringarna hos den andra kurvan väsentligen följer förändringarna hos den första kurvan. Om kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvformen hos den första kurvan stiger följaktligen den andra kurvan när den första kurvan stiger och sjunker när den första kurvan sjunker, och med ungefärligen samma absolutvärde. Att kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvformen hos den första kurvan innebär dock inte att kurvorna mäste överlappa el- ler sammanfalla. Det kan istället föreligga en ungefärligen kon- stant förskjutning i absolutvärde mellan kurvorna även om kurv- formen hos den andra kurvan är lik kurvformen hos den första kurvan.In this specification and the appended claims, the expression "the curve shape of the second curve is similar to the curve shape of the first curve" means that the curves change in approximately the same way, at approximately the same time, in the same direction and to approximately the same extent, i.e. that the changes of the second curve essentially follow the changes of the first curve. Accordingly, if the curve shape of the second curve is equal to the curve shape of the first curve, the second curve rises when the first curve rises and falls when the first curve falls, and with approximately the same absolute value. However, the fact that the curve shape of the second curve is similar to the curve shape of the first curve does not mean that the curves must overlap or coincide. Instead, there can be an approximately constant shift in absolute value between the curves, even if the curve shape of the second curve is similar to the curve shape of the first curve.
Det faktum att kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvfor- men hos den första kurvan under evalueringsperioden indikerar att beräkningsmodellen och sensorn återspeglar variationerna hos parametern pà ett liknande sätt under evalueringsperioden, vilket i detta sammanhang betraktas som en indikation på att be- räkningsmodellen återger beteendet hos parametern på ett vä- sentligen korrekt sätt under evalueringsperioden. Mätvärden fràn sensorn och motsvarande beräkningsvärden från beräkningsmo- dellen tas således endast i beaktande i genereringen av informa- tion avseende funktionen hos avgasefterbehandlingssystemet i de fall när det anses att beräkningsmodellen återger variatio- nerna hos parametern på ett väsentligen korrekt sätt under eva- lueringsperioden, medan mätvärdena och beräkningsvärdena för- 530 674 kastas i alla andra fall. Härigenom kan många av de felaktiga be- räkningsvärdena från beräkningsmodellen filtreras bort, vilket minskar risken för felaktiga felindikeringar avseende avgasefter- behandlingssystemet.The fact that the curve shape of the second curve is similar to the curve shape of the first curve during the evaluation period indicates that the calculation model and the sensor reflect the variations of the parameter in a similar way during the evaluation period, which in this context is considered an indication that the calculation model reproduces the behavior of the parameter in a substantially correct manner during the evaluation period. Measured values from the sensor and corresponding calculation values from the calculation model are thus only taken into account in the generation of information regarding the function of the exhaust after-treatment system in cases where it is considered that the calculation model reflects the variations of the parameter in a substantially correct way during the evaluation period. the measured values and calculation values are rejected in all other cases. In this way, many of the incorrect calculation values from the calculation model can be filtered out, which reduces the risk of incorrect error indications regarding the exhaust after-treatment system.
Enligt en utföringsform av uppfinningen genereras information avseende funktionen hos avgasefterbehandlingssystemet baserat pà mätvärden fràn sensorn och motsvarande beräkningsvärden från beräkningsmodellen avseende storleken hos parametern un- der evalueringsperioden endast under förutsättning att det fast- ställs att fordonets motor går under stationära driftsförhàllanden under evalueringsperioden. En beräkningsmodell återspeglar vanligtvis effekterna hos ett avgasefterbehandlingssystem på en specifik parameter med bättre noggrannhet under stationära driftsförhàllanden jämfört med transienta driftsförhàllanden. Ge- nom att förkasta beräkningsvärden som är förknippade med tran- sienta driftsförhàllanden hos fordonsmotorn blir det således möj- ligt att undvika många av de mest oriktiga beräkningsvärdena från beräkningsmodellen, vilket bidrar till att reducera risken för felaktiga felindikeringar avseende avgasefterbehandlingssyste- met. l denna beskrivning och de efterföljande patentkraven avser ut- trycket ”stationära driftsförhàllanden” en situation när fordonets motor går stationärt med stabil motorlast och stabilt varvtal.According to an embodiment of the invention, information regarding the function of the exhaust aftertreatment system is generated based on measured values from the sensor and corresponding calculation values from the calculation model regarding the size of the parameter during the evaluation period only provided that the vehicle's engine is run under steady state operating conditions. A calculation model usually reflects the effects of an exhaust aftertreatment system on a specific parameter with better accuracy under stationary operating conditions compared to transient operating conditions. By rejecting calculation values associated with transient operating conditions of the vehicle engine, it will thus be possible to avoid many of the most incorrect calculation values from the calculation model, which helps to reduce the risk of incorrect error indications regarding the exhaust after-treatment system. In this description and the following claims, the term “stationary operating conditions” refers to a situation where the vehicle's engine runs stationary with a stable engine load and stable speed.
Lämpliga kriterier för stabil motorlast och stabilt varvtal kan en- kelt fastställas av en fackman inom området från fall till fall i be- roende av fordonstypen och motortypen ifråga.Appropriate criteria for stable engine load and stable speed can be easily determined by a person skilled in the art from case to case depending on the vehicle type and engine type in question.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen jämförs den andra kurvan med den första kurvan med hjälp av en kurvjämförelse- modell eller kurvigenkänningsmodell som är utformad att jämföra lutningen och/eller absolutvärdet hos den andra kurvan vid vissa tidpunkter under evalueringsperioden med lutningen och/eller absolutvärdet hos den första kurvan vid motsvarande tidpunkter för att därigenom fastställa huruvida kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvformen hos den första kurvan eller ej. Det har 530 674 konstaterats att denna typ av modell kan vara fördelaktig för an- vändning i detta sammanhang.According to another embodiment of the invention, the second curve is compared with the first curve by means of a curve comparison model or curve recognition model which is designed to compare the slope and / or absolute value of the second curve at certain times during the evaluation period with the slope and / or absolute value of the the first curve at corresponding times to thereby determine whether the curve shape of the second curve is similar to the curve shape of the first curve or not. It has been established 530 674 that this type of model can be advantageous for use in this context.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen utvärderas mät- värden fràn sensorn och motsvarande beräkningsvärden från be- räkningsmodellen avseende storleken hos parametern under evalueringsperioden för att bilda ett korrespondensvärde som re- presenterar korrespondensen mellan nämnda mätvärden och be- räkningsvärden under evalueringsperioden, och information av- seende funktionen hos avgasefterbehandlingssystemet genereras baserat pä detta korrespondensvärde. Korrespondensvärdet bil- das lämpligen så att det representerar korrespondensen mellan medelvärdet av nämnda mätvärden från sensor och medelvärdet av nämnda beräkningsvärden fràn beräkningsmodellen under evalueringsperioden eller under en del därav. Genom att an- vända sådana medelvärden åstadkommes en ytterligare filtrering av beräkningsvärdena från beräkningsmodellen under det att det undviks att ett fåtal onormala testsampel kommer att ha en för betydande påverkan på den genererade informationen. Den ge- nererade informationen är således baserad på flera testsampel som registrerats under evalueringsperioden och några få onor- mala testsampel bland flera normala testsampel som registrerats under denna tidsperiod kommer i sig själva ej att förorsaka en felindikering avseende avgasefterbehandlingssystemet.According to another embodiment of the invention, measured values from the sensor and corresponding calculation values are evaluated from the calculation model regarding the size of the parameter during the evaluation period to form a correspondence value representing the correspondence between said measured values and calculation values during the evaluation period. the function of the exhaust after-treatment system is generated based on this correspondence value. The correspondence value is suitably formed so that it represents the correspondence between the average value of said measured values from the sensor and the average value of said calculation values from the calculation model during the evaluation period or during a part thereof. By using such averages, a further filtering of the calculation values from the calculation model is achieved while avoiding that a few abnormal test samples will have a too significant impact on the generated information. The generated information is thus based on several test samples registered during the evaluation period and a few abnormal test samples among several normal test samples registered during this time period will not in themselves cause an error indication regarding the exhaust after-treatment system.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen genereras infor- mation avseende funktionen hos avgasefterbehandlingssystemet genom att jämföra nämnda korrespondensvärde med ett upp- slagsvärde, vilket har lagrats knutet till en motordriftpunkt som motsvarar den motordriftpunkt som råder under evalueringsperi- oden och som har genererats baserat på ett eller flera korre- spondensvärden som tidigare fastställts för denna motordrift- punkt med samma motor på samma sätt som det förhandenva- rande korrespondensvärdet och med samma sensor och beräk- ningsmodell. Härigenom kommer övervakningen av avgasefter- behandlingssystemet att vara okänsligt för mindre och väsentli- gen konstanta offset-fel hos sensorn och beräkningsmodellen or- 530 674 sakade av individuella skillnader mellan elektronik, katalysatorer, motorer och andra installationer i olika fordon. En felindikering genereras lämpligen om skillnaden eller förhållandet mellan det nya korrespondensvärdet och det tidigare lagrade uppslagsvär- det överstiger ett gränsvärde för att därigenom indikera en funk- tlonsstörning hos avgasefterbehandlingssystemet. Genom att ba- sera övervakningen pä korrespondensvärden och uppslagsvär- den genererade på det ovan nämnda sättet blir det möjligt att fastställa nämnda gränsvärde med en relativt låg säkerhetsmar- ginal med avseende på undvikandet av felaktiga felindikerlngar, vilket i sin tur innebär att det blir möjligt att detektera relativt små fel hos avgasefterbehandlingssystemet.According to another embodiment of the invention, information regarding the operation of the exhaust after-treatment system is generated by comparing said correspondence value with a look-up value, which has been stored linked to an engine operating point corresponding to the engine operating point prevailing during the evaluation period and which has been generated based on one or several correspondence values previously determined for this engine operating point with the same engine in the same way as the existing correspondence value and with the same sensor and calculation model. As a result, the monitoring of the exhaust after-treatment system will be insensitive to minor and substantially constant offset errors in the sensor and the calculation model caused by individual differences between electronics, catalysts, engines and other installations in different vehicles. An error indication is suitably generated if the difference or ratio between the new correspondence value and the previously stored reference value exceeds a limit value, thereby indicating a malfunction of the exhaust after-treatment system. By basing the monitoring on correspondence values and reference values generated in the above-mentioned manner, it becomes possible to determine said limit value with a relatively low safety margin with regard to the avoidance of incorrect error indications, which in turn means that it becomes possible to detect relatively small faults in the exhaust after-treatment system.
I denna beskrivning och de efterföljande patentkraven avser ut- trycket ”motordrlftpunkt” en ”punkt” med en viss kombination av motorlast och motorvarvtal. Varje motordriftpunkt är förknippad med en motorlast av en specifik storlek och ett motorvarvtal av en specifik storlek.In this description and the following claims, the term “engine operating point” refers to a “point” with a certain combination of engine load and engine speed. Each engine operating point is associated with an engine load of a specific size and an engine speed of a specific size.
Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett nytt och pålitligt sätt att generera uppslagsvärden för användning för övervakning av funktionen hos ett avgasefterbehandlingssystem hos ett motorfordon som är försett med en sensor för mätning av storleken hos en parameter som är relaterad till avgaser som strömmar ut ur en avgasefterbehandlingsanordning, exempelvis i form av katalysator eller ett filter, som-ingår i avgasefterbehand- lingssystemet.A second object of the present invention is to provide a new and reliable way of generating lookup values for use in monitoring the operation of an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle provided with a sensor for measuring the size of a parameter related to exhaust gases flowing out. from an exhaust after-treatment device, for example in the form of a catalyst or a filter, which is included in the exhaust after-treatment system.
Detta syfte uppnås med hjälp av ett förfarande uppvisande de i patentkravet 15 definierade särdragen och en inrättning uppvi- sande de i patentkravet 23 definierade särdragen.This object is achieved by means of a method having the features defined in claim 15 and a device having the features defined in claim 23.
I detta fall utförs de följande stegen i en situation när det fast- ställs att fordonets motor gär under stationära drlftsförhällanden vid en viss motordriftpunkt: - en första kurva fastställs baserat pà mätvärden från sensorn avseende storleken hos parametern under en viss tidsperiod, vil- 530 674 ken här benämns evalueringsperiod, varvid denna första kurva representerar den uppmätta storleken hos parametern som funk- tion av tid under evalueringsperioden, - en andra kurva fastställs baserat på värden på storleken hos parametern under evalueringsperioden beräknade med hjälp av en beräkningsmodell, varvid denna andra kurva representerar den beräknade storleken hos parametern som funktion av tid un- der evalueringsperioden, och - den andra kurvan jämförs med den första kurvan för att fast- ställa huruvida kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvfor- men hos den första kurvan eller ej; och - om det fastställs genom nämnda jämförelse att kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvformen hos den första kurvan gene- reras ett uppslagsvärde för motordriftpunkten ifråga baserat på mätvärden från sensorn och motsvarande beräkningsvärden från beräkningsmodellen avseende storleken hos parametern under evalueringsperioden.In this case, the following steps are performed in a situation where it is determined that the vehicle's engine is running under stationary operating conditions at a certain engine operating point: - a first curve is determined based on measurements from the sensor regarding the size of the parameter over a certain period of time, 530 674 here is called evaluation period, this first curve representing the measured size of the parameter as a function of time during the evaluation period, - a second curve is determined based on values of the size of the parameter during the evaluation period calculated using a calculation model, this second curve representing the calculated magnitude of the parameter as a function of time during the evaluation period, and - the second curve is compared with the first curve to determine whether the curve shape of the second curve is equal to the curve shape of the first curve or not; and - if it is determined by said comparison that the curve shape of the second curve is similar to the curve shape of the first curve, a look-up value for the motor operating point in question is generated based on measured values from the sensor and corresponding calculation values from the calculation model regarding the size of the parameter during the evaluation period.
Sådana uppslagsvärden är avsedda att genereras när motorn och avgasefterbehandlingssystemet anses vara felfria, exempelvis när fordonet är nytt eller relativt nytt, och de skall användas som jämförelsevärden för att jämföras med motsvarande värden som fastställs senare under fordonets livslängd för att detektera onormala avvikelser som kan vara orsakade av en funktionsstör- ning hos avgasefterbehandlingssystemet.Such reference values are intended to be generated when the engine and exhaust after-treatment system are considered to be faultless, for example when the vehicle is new or relatively new, and they shall be used as comparative values to be compared with corresponding values determined later in vehicle life to detect abnormalities of a malfunction of the exhaust after-treatment system.
Det faktum att kurvformen hos den andra kurvan är lik kurvfor- men hos den första kurvan under evalueringsperioden indikerar att beräkningsmodellen och sensorn återspeglar variationerna hos parametern på ett liknande sätt under evalueringsperioden, vilket i detta sammanhang betraktas som en indikering på att be- räkningsmodellen återger beteendet hos parametern på ett vä- sentligen korrekt sått under evalueringsperioden. Mätvärden från sensorn och motsvarande beräkningsvärden från beräknings- modellen tas således endast i beaktande i genereringen av ett uppslagsvärde i de fall när det anses att beräkningsmodellen återger variationerna hos parametern på ett väsentligen korrekt 530 574 9 sätt under evalueringsperioden, medan mätvärden och beräk- ningsvärden förkastas i alla andra fall. Härigenom kan många av de felaktiga beräkningsvärdena från beräknlngsmodellen filtreras bort, vilket reducerar risken för generering av oriktiga uppslags- värden.The fact that the curve shape of the second curve is similar to the curve shape of the first curve during the evaluation period indicates that the calculation model and the sensor reflect the variations of the parameter in a similar way during the evaluation period, which in this context is considered an indication that the calculation model at the parameter in a substantially correct manner during the evaluation period. Measured values from the sensor and corresponding calculation values from the calculation model are thus only taken into account in the generation of a look-up value in cases where it is considered that the calculation model reproduces the variations of the parameter in a substantially correct manner during the evaluation period, while measured values and calculation values are rejected. in all other cases. In this way, many of the incorrect calculation values from the calculation model can be filtered out, which reduces the risk of generating incorrect look-up values.
Enligt en utföringsform av uppfinningen utvärderas mätvärden från sensorn och motsvarande beräkningsvärden från beräk- nlngsmodellen avseende storleken hos parametern under evalue- ringsperioden för att bilda ett korrespondensvärde som repre- senterar korrespondensen mellan nämnda mätvärden och mot- svarande beräkningsvärden under evalueringsperioden, och upp- slagsvärdet genereras sedan baserat på detta korrespondens- värde. Varje uppslagsvärde återspeglar således en tidigare fast- ställd korrespondens mellan mätvärden och motsvarande beräk- ningsvärden fastställda för en viss motordriftpunkt.According to an embodiment of the invention, measured values from the sensor and corresponding calculation values from the calculation model are evaluated regarding the size of the parameter during the evaluation period to form a correspondence value representing the correspondence between said measured values and corresponding calculation values during the evaluation period. then based on this correspondence value. Each reference value thus reflects a previously determined correspondence between measured values and corresponding calculation values determined for a certain engine operating point.
Ett inledande uppslagsvärde som genererats för en viss motor- driftpunkt baserat på ett eller flera inledande korrespondensvär- den uppdateras enligt en annan utföringsform av uppfinningen baserat på ett eller flera efterföljande korrespondensvärden som fastställs för motordriftpunkten ifråga. Härigenom kan uppslags- värdena justeras för att kompensera för avdriften hos sensorn med tiden.An initial lookup value generated for a particular engine operating point based on one or more initial correspondence values is updated according to another embodiment of the invention based on one or more subsequent correspondence values determined for the engine operating point in question. In this way, the reference values can be adjusted to compensate for the drift of the sensor over time.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen bringas varje så- dant efterföljande korrespondensvärde att påverka storleken hos uppslagsvärdet i en omfattning som bringas att minska i takt med att den ackumulerade drifttiden hos fordonsmotorn ökar. Korre- spondensvärden som fastställts underden inledande driften hos fordonet, när det är mest troligt att avgasefterbehandlingssyste- met är felfritt, ges således en högre vikt än korrespondensvärden som fastställts i ett senare skede under fordonets driftsmässiga livslängd.According to another embodiment of the invention, each such subsequent correspondence value is caused to influence the magnitude of the look-up value to an extent which is caused to decrease as the accumulated operating time of the vehicle engine increases. Correspondence values established during the initial operation of the vehicle, when it is most likely that the exhaust after-treatment system is faultless, are thus given a higher weight than correspondence values established at a later stage during the operational life of the vehicle.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen bildas respektive korrespondensvärde så att det representerar korrespondensen 530 B74 mellan medelvärdet av nämnda mätvärde från sensorn och me- delvärdet av nämnda beräkningsvärden från beräkningsmodellen under evalueringsperioden eller under en del därav. Genom att använda sådana medelvärden åstadkommes en ytterligare filtre- ring av beräkningsvärdena från beräkningsmodellen under det att det undviks att några få onormala testsampel kommer att ha en alltför betydande påverkan på det genererade uppslagsvärdet.According to another embodiment of the invention, the respective correspondence value is formed so as to represent the correspondence 530 B74 between the average value of said measured value from the sensor and the average value of said calculation values from the calculation model during the evaluation period or during a part thereof. By using such averages, a further filtering of the calculation values from the calculation model is achieved while avoiding that a few abnormal test samples will have too significant an impact on the generated look-up value.
Ytterligare fördelaktiga särdrag hos förfarandena och inrättning- arna enligt uppfinningen anges i de osjälvständiga patentkraven och den följande beskrivningen.Further advantageous features of the methods and devices according to the invention are stated in the dependent claims and the following description.
Uppfinningen avser även ett datorprogram uppvisande de i pa- tentkravet 14 respektive patentkravet 24 definierade särdragen, en datorprogramprodukt uppvisande de i patentkravet 25 definie- rade särdragen och en elektronisk styrenhet uppvisande de i patentkravet 26 definierade särdragen.The invention also relates to a computer program having the features defined in claim 14 and claim 24, respectively, a computer program product having the features defined in claim 25 and an electronic control unit having the features defined in claim 26.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hjälp av utföringsexempel med hänvisning till de bifogade rit- ningarna, där: Fig 1 är en schematisk skiss av en förbränningsmotor med ett tillhörande avgasefterbehandlingssystem, illustrerande en utföringsform av en inrättning enligt föreliggande uppfinning, Fig 2 är en schematisk principskiss av en elektronisk styren- het för implementering av ett förfarande enligt uppfin- ningen, Fig 3 är ett flödesdiagram som illustrerar ett förfarande enligt uppfinningen, och 530 G74 11 Fig 4 är ett flödesdiagram som illustrerar ett annat förfarande enligt uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below by means of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a schematic sketch of an internal combustion engine with an associated exhaust after-treatment system, illustrating an embodiment of a device according to the present invention. Fig. 2 is a schematic schematic diagram of an electronic control unit for implementing a method according to the invention, Fig. 3 is a flow chart illustrating a method according to the invention, and Fig. 4 is a flow chart illustrating another method according to the invention. the invention.
UTFÖRlNGSFORMER AV UPPFlNNlNGEN Ett förfarande och en inrättning enligt uppfinningen kommer i det följande att beskrivas såsom implementerat/implementerad för övervakning av funktionen hos ett avgasefterbehandlingssystem som innefattar en katalysator. Uppfinningen är dock ej på något sätt begränsad till dessa tillämpningar, utan uppfinningen kan användas för övervakning av ett avgasefterbehandlingssystem som har vilken som helst typ av avgasefterbehandlingsanordning som har en påverkan på storleken hos en avgasparameter som kan mätas medelst en sensor och samtidigt beräknas baserat på en beräkningsmodell. Uppfinningen kan till exempel användas för övervakning av funktionen hos ett avgasefterbehandlingssystem som innefattar en avgasefterbehandlingsanordning i form av ett filter, såsom ett partikelfilter eller ett filter med öppen struktur.EMBODIMENTS OF THE INVENTION A process and apparatus according to the invention will hereinafter be described as implemented / implemented for monitoring the operation of an exhaust after-treatment system comprising a catalyst. However, the invention is in no way limited to these applications, but the invention can be used for monitoring an exhaust aftertreatment system having any type of exhaust aftertreatment device which has an effect on the size of an exhaust parameter which can be measured by a sensor and at the same time calculated on a calculation model. The invention can be used, for example, for monitoring the operation of an exhaust after-treatment system which comprises an exhaust after-treatment device in the form of a filter, such as a particle filter or an open-structure filter.
En förbränningsmotor 1 med ett tillhörande avgasefterbehand- lingssystem 2 visas schematiskt i Fig 1. Avgaserna som lämnar förbränningsmotorn 1 leds genom en avgasledning 3 och släpps ut till omgivningen via ett avgasutlopp 4. En katalysator 5 är an- ordnad i avgasledningen 3. Avgaserna från förbränningsmotorn 1 passerar genom katalysatorn 5 innan de släpps ut till omgiv- ningen via avgasutloppet 4. l det i Fig 1 illustrerade exemplet är katalysatorn 5 en SCR-kata- lysator. l detta fall insprutas reduktionsmedel med hjälp av en insprutningsanordning 6 i avgaserna i avgasledningen 3 upp- ströms katalysatorn 5. lnsprutningsanordningen 6 innefattar ett eller flera i avgasledningen 3 anordnade insprutningsorgan 7 i form av insprutningsmunstycken eller liknande, och en därtill an- sluten förvaringsbehällare 8 för reduktionsmedel. lnsprutnings- anordningen 6 innefattar även ett reglerorgan 9, till exempel i form av en reglerventil, som är anordnat att reglera tillförseln av reduktionsmedel till nämnda 1 eller flera insprutningsorgan 7, 530 674 12 och ett till reglerorganet 9 anslutet styrorgan 10. Reglerorganet 9 styrs av nämnda styrorgan 10, vilket fastställer hur stor mängd reduktionsmedel som skall insprutas i avgaserna baserat på de rådande driftsförhållandena hos förbränningsmotorn 1 och kata- lysatorn 5. lnsprutningsanordningen 6 kan även innefatta ytterli- gare komponenter, såsom en doseringsinrättning etc. Reduk- tionsmedlet kan exempelvis vara urea (CO(NH2)2), ammoniak (NH3) eller kolväte (bränsle) eller vilket som helst annat lämpligt reduktionsmedel.An internal combustion engine 1 with an associated exhaust after-treatment system 2 is shown schematically in Fig. 1. The exhaust gases leaving the internal combustion engine 1 are passed through an exhaust line 3 and discharged to the environment via an exhaust outlet 4. A catalyst 5 is arranged in the exhaust line 3. The exhaust gases from the internal combustion engine 1 pass through the catalyst 5 before being released to the environment via the exhaust outlet 4. In the example illustrated in Fig. 1, the catalyst 5 is an SCR catalyst. In this case, reducing agent is injected by means of an injection device 6 into the exhaust gases in the exhaust line 3 upstream of the catalyst 5. The injection device 6 comprises one or more injection means 7 arranged in the exhaust line 3 in the form of injection nozzles or the like, and a storage container 8 connected thereto. reducing agents. The injection device 6 also comprises a control means 9, for example in the form of a control valve, which is arranged to regulate the supply of reducing agent to said 1 or more injection means 7, 530 674 12 and a control means 10 connected to the control means 9. The control means 9 is controlled by said control means 10, which determines the amount of reducing agent to be injected into the exhaust gases based on the prevailing operating conditions of the internal combustion engine 1 and the catalyst 5. The injection device 6 may also comprise further components, such as a dosing device, etc. The reducing agent may be urea (CO (NH2) 2), ammonia (NH3) or hydrocarbon (fuel) or any other suitable reducing agent.
En sensor 11 är anordnad i avgasledningen 3 nedströms kataly- satorn 5 för att generera mätvärden avseende storleken hos en parameter som är relaterad till avgaser som strömmar ut ur ka- talysatorn 5. l detta exempel är sensorn 11 en NOx-sensor som är anordnad att generera mätvärden representerande NOx-halten i avgaserna som strömmar ut ur katalysatorn 5, det vill säga NO,- halten i avgaserna vid utloppet hos katalysatorn. Mätvärdena re- gistreras så att de bildar en serie av på varandra följande och diskreta mätvärden avseende storleken hos parametern.A sensor 11 is arranged in the exhaust line 3 downstream of the catalyst 5 to generate measured values regarding the size of a parameter related to exhaust gases flowing out of the catalyst 5. In this example, the sensor 11 is a NOx sensor which is arranged to generate measured values representing the NOx content of the exhaust gases flowing out of the catalyst 5, that is, the NOx content of the exhaust gases at the outlet of the catalyst. The measured values are registered so that they form a series of successive and discrete measured values regarding the size of the parameter.
Den uppfinningsenliga lnrättningen 20 innefattar beräkningsme- del 21 som är anordnat att beräkna värden representerande storleken hos parametern ifråga. Beräkningsvärdena utgör sàle- des teoretiskt fastställda värden pà storleken hos parametern vid utloppet hos katalysatorn 5. l det här beskrivna exemplet repre- senterar beräkningsvärdena NOx-halten i avgaserna som ström- mar ut ur katalysatorn 5. Beräkningsmedlet 21 är anordnat att beräkna storleken hos parametern med hjälp av en lämplig be- räkningsmodell. Beräkningsmodellen kan vara utformad på vilket som helst önskat sätt och använda vilka som helst önskade inpa- rametrar så länge som den med en önskad noggrannhet tillhan- dahåller värden pà den förväntade storleken hos parametern vid utloppet hos katalysatorn 5. lnrättningen 20 innefattar vidare bearbetningsmedel 22 som är anordnat att mottaga information från sensorn 11 avseende den uppmätta storleken hos parametern och information frän beräk- 530 B74 13 ningsmedlet 21 avseende den beräknade storleken hos parame- tern. Bearbetningsmedlet 22 är anordnat: a) att fastställa en första kurva C1 baserat på informationen från sensorn avseende den uppmätta storleken hos parametern under en viss tidsperiod Tev, vilken här benämns evalueringsperiod, varvid denna första kurva C1 representerar den uppmätta storle- ken hos parametern som funktion av tid under evalueringsperio- den Tev, b) att fastställa en andra kurva C2 baserat på informationen från beräkningsmedlet 21 avseende den beräknade storleken hos pa- rametern under evalueringsperioden Tev, varvid denna andra kurva C2 representerar den beräknade storleken hos parametern som funktion av tid under evalueringsperioden Tev, c) att jämföra den andra kurvan C2 med den första kurvan C1 för att fastställa huruvida kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1 eller ej, och d) om det fastställs genom nämnda jämförelse att kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1, att generera information avseende funktionen hos avgasefterbe- handlingssystemet 2 baserat på informationen fràn sensorn 11 och den motsvarande informationen från beräkningsmedlet 21 avseende storleken hos parametern under evalueringsperioden TW.The device 20 according to the invention comprises calculating means 21 which are arranged to calculate values representing the magnitude of the parameter in question. The calculation values thus constitute theoretically determined values of the size of the parameter at the outlet of the catalyst 5. In the example described here, the calculation values represent the NOx content in the exhaust gases flowing out of the catalyst 5. The calculating means 21 is arranged to calculate the size of the parameter using a suitable calculation model. The calculation model can be designed in any desired manner and use any desired parameters as long as it provides values of the expected size of the parameter at the outlet of the catalyst 5 with a desired accuracy. The device 20 further comprises processing means 22 which is arranged to receive information from the sensor 11 regarding the measured size of the parameter and information from the calculating means 21 regarding the calculated size of the parameter. The processing means 22 is arranged: a) to determine a first curve C1 based on the information from the sensor regarding the measured size of the parameter during a certain time period Tev, which is here referred to as evaluation period, this first curve C1 representing the measured size of the parameter as a function of time during the evaluation period Tev, b) determining a second curve C2 based on the information from the calculating means 21 regarding the calculated size of the parameter during the evaluation period Tev, this second curve C2 representing the calculated size of the parameter as a function of time during the evaluation period Tev, c) comparing the second curve C2 with the first curve C1 to determine whether the curve shape of the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1 or not, and d) if it is determined by said comparison that the curve shape of the the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1, to generate information regarding e the function of the exhaust aftertreatment system 2 based on the information from the sensor 11 and the corresponding information from the calculating means 21 regarding the size of the parameter during the evaluation period TW.
Evalueringsperioden TSV kan i det givna exemplet exempelvis vara i storleksordningen av 10-30 sekunder. Under denna tidspe- riod fastställs repetitivt mätvärden och beräkningsvärden avse- ende storleken hos parametern, exempelvis med ett intervall i storleksordningen av 10-100 ms. Längden hos evalueringsperio- den Tev och intervallet mellan varje mätvärde respektive beräk- ningsvärde kan naturligtvis variera brett från fall till fall i beroende av karaktären hos avgasefterbehandlingssystemet som skall övervakas.The evaluation period TSV in the given example can, for example, be in the order of 10-30 seconds. During this time period, measured values and calculation values are repeatedly determined with respect to the size of the parameter, for example with an interval in the order of 10-100 ms. The length of the Tev evaluation period and the interval between each measured value and the calculated value can of course vary widely from case to case, depending on the nature of the exhaust after-treatment system to be monitored.
Bearbetningsmedlet 22 är anordnat att jämföra den andra kurvan C2 med den första kurvan C1 med hjälp av en lämplig kurvjämfö- relsemodell eller kurvigenkänningsmodell. Modellen kan vara ut- 530 G74 14 formad på vilket som helst lämpligt sätt och kan exempelvis vara baserad på statistiska metoder som tar hänsyn tili kovariansen etc, eller på matematiska metoder som inbegriper jämförelsen av derivator och/eller absolutvärden. Modellen är med fördel utfor- mad att jämföra lutningen hos den andra kurvan C2 vid vissa tid- punkter under evalueringsperioden Tev med lutningen hos den första kurvan C1 vid de motsvarande tidpunkterna för att därige- nom fastställa huruvida kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1 eller ej. l det senare fallet kan det även vara fördelaktigt att ta i beaktande absolut- värdena hos kurvorna genom att jämföra absolutvärdet hos den andra kurvan C2 vid vissa tidpunkter under evalueringsperioden Tev med absolutvärdet hos den första kurvan C1 vid de motsva- rande tidpunkterna.The processing means 22 is arranged to compare the second curve C2 with the first curve C1 by means of a suitable curve comparison model or curve recognition model. The model can be designed in any suitable way and can be based, for example, on statistical methods that take into account covariance, etc., or on mathematical methods that include the comparison of derivatives and / or absolute values. The model is advantageously designed to compare the slope of the second curve C2 at certain times during the evaluation period Tev with the slope of the first curve C1 at the corresponding times to thereby determine whether the curve shape of the second curve C2 is equal to the curve shape. of the first curve C1 or not. In the latter case, it may also be advantageous to take into account the absolute values of the curves by comparing the absolute value of the second curve C2 at certain times during the evaluation period Tev with the absolute value of the first curve C1 at the corresponding times.
Det torde vara uppenbart för en fackman inom området att nämnda jämförelse kan utföras i realtid genom en jämförelse- analys som utförs repetitivt för varje nytt par av sampelvärden bestående av ett mätvärde och ett motsvarande beräkningsvärde.It should be obvious to a person skilled in the art that said comparison can be performed in real time by a comparison analysis which is performed repetitively for each new pair of sample values consisting of a measured value and a corresponding calculation value.
Angivandet i denna beskrivning och de efterföljande patentkra- ven att den andra kurvan C2 jämförs med den första kurvan C1 innebär således ej nödvändigtvis att respektive kurva C1, C2 fastställs fullständigt innan jämförelsen verkställs. Denna jämfö- relse kan istället med fördel utföras i realtid under fastställandet av kurvorna C1, C2.The indication in this description and the subsequent claims that the second curve C2 is compared with the first curve C1 thus does not necessarily mean that the respective curve C1, C2 is completely determined before the comparison is carried out. This comparison can instead advantageously be performed in real time during the determination of the curves C1, C2.
Bearbetningsmedlet 22 är lämpligen anordnat att utvärdera mät- värden från sensorn 11 och motsvarande beräkningsvärden från beräkningsmodellen 21 avseende storleken hos parametern un- der evalueringsperioden Tev för att bilda ett korrespondensvärde VC som representerar korrespondensen, såsom exempelvis skill- naden, förhållandet eller korrelationen, mellan nämnda mätvär- den och beräkningsvärden under evalueringsperioden. Informa- tion avseende funktionen hos avgasefterbehandlingssystemet 2 genereras sedan baserat på detta korrespondensvärde VC. 530 B74 Enligt ett alternativ jämförs korrespondensvärdet VC direkt med ett givet gränsvärde för att fastställa huruvida avgasefterbehand- lingssystemet 2 kan anses fungera pà rätt sätt eller ej. Enligt ett annat alternativ är bearbetningsmedlet 22 anordnat att generera information avseende funktionen hos avgasefterbehandlingssys- temet 2 genom att jämföra korrespondensvärdet VC med ett upp- slagsvärde Vw, vilket har lagrats knutet till en motordriftpunkt som motsvarar den motordriftpunkt som råder under evaluerings- perioden TCV och som har genererat baserat på ett eller flera kor- respondensvärden som tidigare fastställts för denna motordrift- punkt med samma motor pà samma sätt som det förhanden- varande korrespondensvärdet VC och med samma sensor 11 och beräkningsmodell. Bearbetningsmedlet 22 är lämpligen anordnat att generera en felindikering om skillnaden eller förhållandet mellan korrespondensvärdet VC och uppslagsvärdet Vw överstiger ett givet gränsvärde för att därigenom indikera en funktionsstör- ning hos avgasefterbehandlingssystemet. Ett lämpligt gränsvärde kan fastställas empiriskt genom praktiska tester och/eller teore- tiskt baserat på lämpliga beräkningar.The processing means 22 is suitably arranged to evaluate measured values from the sensor 11 and corresponding calculation values from the calculation model 21 with respect to the size of the parameter during the evaluation period Tev to form a correspondence value VC representing the correspondence, such as the difference, ratio or correlation. measured values and calculation values during the evaluation period. Information regarding the function of the exhaust after-treatment system 2 is then generated based on this correspondence value VC. 530 B74 According to an alternative, the correspondence value VC is compared directly with a given limit value to determine whether the exhaust after-treatment system 2 can be considered to function properly or not. According to another alternative, the processing means 22 is arranged to generate information regarding the function of the exhaust aftertreatment system 2 by comparing the correspondence value VC with a look-up value Vw, which has been stored tied to an engine operating point corresponding to the engine operating point prevailing during the evaluation period TCV. has generated based on one or more correspondence values previously determined for this motor operating point with the same motor in the same way as the existing correspondence value VC and with the same sensor 11 and calculation model. The processing means 22 is suitably arranged to generate an error indication if the difference or ratio between the correspondence value VC and the look-up value Vw exceeds a given limit value in order thereby to indicate a malfunction of the exhaust after-treatment system. An appropriate limit value can be determined empirically through practical tests and / or theoretically based on appropriate calculations.
Bearbetningsmedlet 22 är med fördel anordnat att bilda korre- spondensvärdet VC pà ett sådant sätt att det representerar korre- spondensen mellan medelvärdet av nämnda mätvärden från sen- sorn 11 och medelvärdet av nämnda beräkningsvärden fràn be- räkningsmedlet 21 under evalueringsperioden TCV eller under en del därav. Korrespondensvärdet VC är lämpligen bildat så att det representerar skillnaden mellan medelvärdet av nämnda mätvär- den och medelvärdet av nämnda beräkningsvärden.The processing means 22 is advantageously arranged to form the correspondence value VC in such a way that it represents the correspondence between the average value of said measured values from the sensor 11 and the average value of said calculation values from the calculation means 21 during the evaluation period TCV or during a part thereof. . The correspondence value VC is suitably formed so that it represents the difference between the average value of said measured values and the average value of said calculation values.
En maximalt tillåten övre gräns för korrespondensvärdet VC kan vara fastställt. l detta fall genereras lämpligen en felindikering om ett korrespondensvärde VC som överstiger detta övre gräns- värde bildas.A maximum permissible upper limit for the correspondence value VC can be set. In this case, an error indication is suitably generated if a correspondence value VC exceeding this upper limit value is formed.
Bearbetningsmedlet 22 är anordnat att mottaga information avseende driftsförhållandena hos motorn 1, såsom exempelvis information avseende lasten och varvtalet hos motorn. 530 574 16 Bearbetningsmedlet 22 är med fördel anordnat att generera in- formation avseende funktionen hos avgasefterbehandlingssyste- met 2 baserat pà mätvärden från sensorn 11 och motsvarande beräkningsvärden från beräkningsmedlet 21 avseende storleken hos parametern under evalueringsperioden Te, endast under för- utsättning att det fastställs att fordonets motor 1 går under sta- tionära driftsförhàllanden under evalueringsperioden Tev. lnfor- mationen avseende driftsförhällandena hos motorn 1 används även för att fastställa den motordriftpunkt som ràder under eva- lueringsperioden Tev.The processing means 22 is arranged to receive information regarding the operating conditions of the engine 1, such as, for example, information regarding the load and the speed of the engine. The processing means 22 is advantageously arranged to generate information regarding the function of the exhaust after-treatment system 2 based on measured values from the sensor 11 and corresponding calculation values from the calculating means 21 regarding the size of the parameter during the evaluation period Te, only provided that it is determined that the vehicle's engine 1 runs under stationary operating conditions during the evaluation period Tev. The information regarding the operating conditions of the engine 1 is also used to determine the engine operating point that prevails during the evaluation period Tev.
Bearbetningsmedlet 22 kan vara anordnat att fastställa upp- slagsvärden V.,, av den ovannämnda typen, det vill säga upp- slagsvärden som skall jämföras med senare korrespondensvär- den Vc för att generera informationer avseende funktionen hos avgasefterbehandlingssystemet 2. I detta fall är bearbetnings- medlet 22 anordnat att utföra de ovannämnda stegen a)-c) i en situation när det fastställs att fordonets motor 1 går under statio- nära driftsförhållanden vid en viss motordriftpunkt. Om det ge- nom jämförelsen i steg c) fastställs att kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1 så är bear- betningsmedlet 22 anordnat att generera ett uppslagsvärde V,,, för motordriftpunkten ifråga baserat på informationen från sen- sorn 11 och den motsvarande informationen från beräknings- medlet 21 avseende storleken hos parametern under evalue- ringsperioden Tev.The processing means 22 may be arranged to determine look-up values V1, of the above-mentioned type, i.e. look-up values to be compared with later correspondence values Vc in order to generate information regarding the function of the exhaust after-treatment system 2. In this case, the processing means the means 22 arranged to perform the above-mentioned steps a) -c) in a situation when it is determined that the engine 1 of the vehicle runs under stationary operating conditions at a certain engine operating point. If it is determined by the comparison in step c) that the curve shape of the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1, then the processing means 22 is arranged to generate a look-up value V1, for the motor operating point in question based on the information from the 11 and the corresponding information from the calculation means 21 regarding the size of the parameter during the evaluation period Tev.
Bearbetningsmedlet 22 kan vara anordnat att generera ett inle- dande uppslagsvärde V,,, för en viss motordriftpunkt baserat pà ett inledande korrespondensvärde V, av den ovannämnda typen som fastställts för motordriftpunkten ifråga eller baserat på me- delvärdet av flera på varandra följande korrespondensvärden som fastställts vid olika tillfällen för motordriftpunkten ifråga. Så- dana uppslagsvärden V.,, fastställs för flera olika motordriftpunk- ter när fordonet är relativt nytt och dess avgasefterbehandlings- system 2 kan anses fungera på rätt sätt. Bearbetningsmedlet 22 är med fördel anordnat att uppdatera respektive uppslagsvärde 530 674 17 V." med tiden baserat pà ett eller flera efterföljande korrespon- densvärden V0 som fastställts för respektive motordriftpunkt. Be- arbetningsmedlet 22 är lämpligen anordnat att tillämpa någon sorts viktning för sådana efterföljande korrespondensvärden VC så att varje sådant efterföljande korrespondensvärde bringas att påverka storleken hos det motsvarande uppslagsvärdet Vu, i en omfattning som bringas att minska i takt med att den ackumule- rade drifttiden hos fordonsmotorn ökar. Varje sådant efterföl- jande korrespondensvärde V, jämförs naturligtvis även med det motsvarande uppslagsvärdet VH, som redan lagrats för att gene- rera information avseende funktionen hos avgasefterbehand- lingssystemet 2. En maximalt tillåten övre gräns för respektive uppslagsvärde Vt., kan fastställas. I detta fall genereras lämpligen en felindikering om ett uppslagsvärde Vh, som överstiger denna övre gräns genereras. lnrättningen 20 innefattar lämpligen någon typ av indikeringsan- ordning för visning av ett felmeddelande och/eller avgivning av en akustisk eller lysande varningssignal när ett fel hos det över- vakade systemet har detekterats. Ett onormalt korrespondens- värde Vc indikerar att katalysatorn 5 och/eller någon annan kom- ponent hos avgasefterbehandlingssystemet, såsom exempelvis insprutningsanordningen 6 eller sensorn 11, ej fungerar tillfreds- ställande och kan exempelvis ha en eller flera av de följande or- sakerna: - katalysatorn 5 eller en del därav har avlägsnats, - katalysatorn 5 är degenererad eller skadad, - sensorn 11 är degenererad eller skadad, - insprutningsanordningen 6 insprutar ej den förväntade mängden av det förväntade reduktionsmedlet, - ett fel l en använd beräkningsmodell, - en eller flera insignaler till en använd beräkningsmodell är felaktig. i De tänkbara felorsakerna bör således kontrolleras när en felindi- kering har genererats för att finna och korrigera felet ifråga 530 B74 18 Beräkningsmediet 21 och bearbetningsmedlet 22 ingår med för- del i en och samma datorenhet, till exempel i form av en elektro- nisk styrenhet hos ett motorfordon, men kan även vara anord- nade i separata och inbördes kommunicerande datorenheter.The processing means 22 may be arranged to generate an initial look-up value V ,,, for a certain motor operating point based on an initial correspondence value V, of the above-mentioned type determined for the motor operating point in question or based on the average value of several successive correspondence values determined at different times for the engine operating point in question. Such reference values V. ,, are determined for several different engine operating points when the vehicle is relatively new and its exhaust after-treatment system 2 can be considered to function correctly. The processing means 22 is advantageously arranged to update the respective reference value 530 674 17 V. "with time based on one or more subsequent correspondence values V0 determined for the respective motor operating point. The processing means 22 is suitably arranged to apply some kind of weighting to such subsequent correspondence values. VC so that each such subsequent correspondence value is caused to affect the magnitude of the corresponding lookup value Vu, to an extent which is caused to decrease as the accumulated operating time of the vehicle engine increases.Each such subsequent correspondence value V is of course also compared with the corresponding to the look-up value VH, which has already been stored to generate information regarding the function of the exhaust after-treatment system 2. A maximum permissible upper limit for each look-up value Vt. can be determined. upper limit genes eras. The device 20 suitably comprises some type of indicating device for displaying an error message and / or emitting an acoustic or luminous warning signal when an error of the monitored system has been detected. An abnormal correspondence value Vc indicates that the catalyst 5 and / or any other component of the exhaust after-treatment system, such as, for example, the injection device 6 or the sensor 11, is not functioning satisfactorily and may, for example, have one or more of the following causes: 5 or a part thereof has been removed, - the catalyst 5 is degenerate or damaged, - the sensor 11 is degenerate or damaged, - the injector 6 does not inject the expected amount of the expected reducing agent, - an error in a used calculation model, - one or more input signals to a used calculation model is incorrect. The possible causes of errors should thus be checked when an error indication has been generated to find and correct the error in question 530 B74 18 The calculation medium 21 and the processing means 22 are advantageously included in one and the same computer unit, for example in the form of an electronic control unit. in a motor vehicle, but can also be arranged in separate and mutually communicating computer units.
Det torde vara uppenbart för en fackman inom området att de utföringsexempel som beskrivits ovan i anslutning till övervak- ningen av ett avgasefterbehandlingssystem försett med en av- gasefterbehandlingsanordning i form av en SCR-katalysator en- kelt skulle kunna modifieras för att övervaka funktionen hos ett avgasefterbehandlingssystem försett med vilken som helst annan typ av avgasefterbehandlingsanordning som har en påverkan pà storleken hos en avgasparameter som kan mätas medelst en sensor och samtidigt beräknas baserat på en beräkningsmodell, såsom en annan typ av katalysator eller ett filter. Parametern skulle exempelvis kunna vara temperaturen hos avgaserna som strömmar ut ur en katalysator eller ett filter, i vilket fall den ovan- nämnda sensorn är en temperatursensor som är anordnad ned- ströms katalysatorn/filtret.It will be apparent to one skilled in the art that the embodiments described above in connection with the monitoring of an exhaust after-treatment system provided with an exhaust after-treatment device in the form of an SCR catalyst could be easily modified to monitor the operation of an exhaust after-treatment system. provided with any other type of exhaust aftertreatment device that has an effect on the size of an exhaust parameter that can be measured by a sensor and at the same time calculated based on a calculation model, such as another type of catalyst or a filter. The parameter could, for example, be the temperature of the exhaust gases flowing out of a catalyst or a filter, in which case the above-mentioned sensor is a temperature sensor which is arranged downstream of the catalyst / filter.
Ett flödesdiagram som illustrerar en utföringsform av ett uppfin- ningsenligt förfarande för övervakning av funktionen hos ett av- gasefterbehandlingssystem hos ett motorfordon visas i Fig 3. I ett första steg S1 fastställs, baserat pà mätvärden fràn en sensor, en första kurva C1 som representerar den uppmätta storleken hos en parameter som funktion av tid under en evalueringsperiod TW. I ett andra steg S2 fastställs, baserat på värden på storleken hos parametern beräknade med hjälp av en beräkningsmodell, en andra kurva C2 som representerar den beräknade storleken hos parametern som funktion av tid under evalueringsperioden Tev. l ett tredje steg S3 jämförs den andra kurvan C2 med den första kurvan C1 för att fastställa huruvida kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1 eller ej. Om jämförelsen i steg S3 visar att kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1 genereras information avseende funktionen hos avgasefterbehandlingssystemet i ett fjärde steg S4 baserat på 530 6?4 19 mätvärden från sensorn och motsvarande beräkningsvärden från beräkningsmodellen avseende storleken hos parametern under evalueringsperioden TSV. Övervakningscykeln avslutas i steg S5.A flow chart illustrating an embodiment of an inventive method for monitoring the operation of an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle is shown in Fig. 3. In a first step S1, based on measured values from a sensor, a first curve C1 representing the measured the size of a parameter as a function of time during an evaluation period TW. In a second step S2, based on values of the size of the parameter calculated by means of a calculation model, a second curve C2 is represented which represents the calculated size of the parameter as a function of time during the evaluation period Tev. In a third step S3, the second curve C2 is compared with the first curve C1 to determine whether the curve shape of the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1 or not. If the comparison in step S3 shows that the curve shape of the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1, information regarding the function of the exhaust aftertreatment system is generated in a fourth step S4 based on measured values from the sensor and corresponding calculation values from the calculation model. the parameter during the TSV evaluation period. The monitoring cycle ends in step S5.
De ovannämnda stegen S1-S3 kan naturligtvis utföras samtidigt i realtid. a Ett flödesdiagram som illustrerar en utföringsform av ett uppfin- ningsenligt förfarande för fastställande av uppslagsvärden för användning för övervakning av funktionen hos ett avgasefterbe- handlingssystem hos ett motorfordon visas i Fig 4. I ett första steg S1' fastställs det huruvida fordonets motor går under statio- nära driftsförhållanden vid en viss motordriftspunkt eller ej. Om detta är fallet utförs steg S2'-S4' motsvarande de ovannämnda stegen S1-S3. Om jämförelsen i steg S4' visar att kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1 genereras ett uppslagsvärde VN för motordriftpunkten ifråga i steg S5' baserat på mätvärden från sensorn och motsvarande beräkningsvärden från beräkningsmodellen avseende storleken hos parametern under evalueringsperioden Tev. Detta förlopp av- slutas i steg S6”. De ovannämnda stegen S2'-S4' kan naturligtvis utföras samtidigt i realtid.The above-mentioned steps S1-S3 can of course be performed simultaneously in real time. A flow chart illustrating an embodiment of an inventive method for determining lookup values for use in monitoring the operation of an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle is shown in Fig. 4. In a first step S1 'it is determined whether the engine of the vehicle is running under station - close to operating conditions at a certain engine operating point or not. If this is the case, steps S2'-S4 'are performed corresponding to the above-mentioned steps S1-S3. If the comparison in step S4 'shows that the curve shape of the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1, a look-up value VN is generated for the motor operating point in question in step S5' based on measured values from the sensor and corresponding calculation values from the calculation model. . This process ends in step S6 ”. The above-mentioned steps S2'-S4 'can of course be performed simultaneously in real time.
Såsom framgår av beskrivningen ovan kan förfarandestegen en- ligt Fig 3 utföras i kombination med förfarandestegen enligt Fig 4, i vilket fall steg S1 enligt Fig 3 föregås av ett steg som motsvarar steg S1' enligt Fig 4 och steg S4 enligt Fig 3 följs av ett steg som motsvarar steg S5* enligt Fig 4.As can be seen from the description above, the process steps according to Fig. 3 can be performed in combination with the process steps according to Fig. 4, in which case step S1 according to Fig. 3 is preceded by a step corresponding to step S1 'according to Fig. 4 and step S4 according to Fig. 3 is followed by a steps corresponding to step S5 * according to Fig. 4.
Datorprogramkod för implementering* av ett förfarande enligt uppfinningen är lämpligen inkluderad i ett datorprogram som är inläsningsbart till internminnet hos en dator, såsom internminnet hos en elektronisk styrenhet hos ett motorfordon som innefattar ett avgasefterbehandlingssystem som skall övervakas. Ett sådant datorprogram är lämpligen tillhandahållet via en datorprogram- produkt som innefattar ett av en elektronisk styrenhet läsbart datalagringsmedium, vilket datalagringsmedium har datorpro- grammet lagrat därpå. Nämnda datalagringsmedium är exempel- 530 674 vis ett optiskt datalagringsmedium i form av en CD-ROM-skiva, en DVD-skiva etc, ett magnetiskt datalagringsmedium i form av en hårddisk, en diskett, ett kassettband etc, eller ett minne av typen ROM, PROM, EPROM eller EEPROM eller ett Flashminne.Computer program code for implementing * a method according to the invention is suitably included in a computer program which can be read into the internal memory of a computer, such as the internal memory of an electronic control unit of a motor vehicle which comprises an exhaust after-treatment system to be monitored. Such a computer program is suitably provided via a computer program product which comprises a data storage medium which can be read by an electronic control unit, which data storage medium has the computer program stored thereon. Said data storage medium is, for example, an optical data storage medium in the form of a CD-ROM, a DVD disc, etc., a magnetic data storage medium in the form of a hard disk, a floppy disk, a cassette tape, etc., or a memory of the ROM type. PROM, EPROM or EEPROM or a Flash memory.
Ett uppflnningsenligt datorprogram enligt ett första exempel in- nefattar datorprogramkod för att bringa en dator: a) att mottaga information från en sensor avseende storleken hos en parameter relaterad till avgaser som strömmar ut ur en av- gasefterbehandlingsanordning som ingår i ett avgasefterbehand- lingssystem hos ett motorfordon, och fastställa en första kurva C1 baserat på nämnda information, varvid denna första kurva C1 representerar den uppmätta storleken hos parametern som funk- tion av tid under en evalueringsperiod Tev; b) att beräkna, baserat pà en beräkningsmodell, värden som re- presenterar storleken hos parametern eller mottaga information om nämnda värden beräknade baserat pà en beräkningsmodell, och fastställa en andra kurva C2 baserat pà de beräknade vär- dena pà storleken hos parametern under evalueringsperioden Tev, varvid denna andra kurva C2 representerar den beräknade storleken hos parametern som funktion av tid under evaluerings- perioden Tev; c) att jämföra den andra kurvan C2 med den första kurvan C1 för att fastställa huruvida kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1 eller ej; och d) om det fastställs genom nämnda jämförelse att kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1, att generera information avseende funktionen hos avgasefter- behandlingssystemet baserat pà informationen fràn sensorn av- seende den uppmätta storleken hos parametern och den motsva- rande informationen avseende den beräknade storleken hos pa- rametern under evalueringsperioden TW.An inventive computer program according to a first example includes computer program code for bringing a computer: a) to receive information from a sensor regarding the size of a parameter related to exhaust gases flowing out of an exhaust aftertreatment device included in an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle, and determining a first curve C1 based on said information, this first curve C1 representing the measured magnitude of the parameter as a function of time during an evaluation period Tev; b) to calculate, based on a calculation model, values representing the size of the parameter or receive information about said values calculated based on a calculation model, and determine a second curve C2 based on the calculated values of the size of the parameter during the evaluation period Tev , this second curve C2 representing the calculated magnitude of the parameter as a function of time during the evaluation period Tev; c) comparing the second curve C2 with the first curve C1 to determine whether the curve shape of the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1 or not; and d) if it is determined by said comparison that the curve shape of the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1, to generate information regarding the function of the exhaust aftertreatment system based on the information from the sensor regarding the measured size of the parameter and the corresponding - the information concerning the estimated size of the parameter during the evaluation period TW.
De ovannämnda stegen a)-c) kan naturligtvis utföras samtidigt i realtid. 5313 674 21 Ett uppfinningsenligt datorprogram enligt ett andra exempel in- nefattar datorprogramkod för att bringa en dator att utföra det följande i en situation när det fastställs att fordonets motor gär under stationära driftsförhållanden vid en viss motordriftpunkt: a) att mottaga information från en sensor avseende storleken hos en parameter relaterad till avgaser som strömmar ut ur en av- gasefterbehandlingsanordning som ingår i ett avgasefterbehand- lingssystem hos ett motorfordon, och fastställa en första kurva C1 baserat på nämnda information, varvid denna första kurva C1 representerar den uppmätta storleken hos parametern som funk- tion av tid under en evalueringsperiod Tev; b) att beräkna, baserat pà en beräkningsmodell, värden som re- presenterar storleken hos parametern eller mottaga information on nämnda värden beräknade baserat pà en beräkningsmodell, och fastställa en andra kurva C2 baserat på de beräknade vär- dena på storleken hos parametern under evalueringsperioden Tev, varvid denna andra kurva C2 representerar den beräknade storleken hos parametern som funktion av tid under evalueringsperioden Tev; c) att jämföra den andra kurvan C2 med den första kurvan C1 för att fastställa huruvida kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1 eller ej; och d) om det fastställs genom nämnda jämförelse att kurvformen hos den andra kurvan C2 är lik kurvformen hos den första kurvan C1, att generera ett uppslagsvärde V." för motordriftpunkten ifråga för användning för övervakning av funktionen hos avgasefter- behandlingssystemet, varvid uppslagsvärdet genereras baserat på mätvärden från sensorn och motsvarande beräkningsvärden fràn beräkningsmodellen avseende storleken hos parametern un- der evalueringsperioden TSV.The above-mentioned steps a) -c) can of course be performed simultaneously in real time. A computer program according to the invention according to a second example comprises computer program code for causing a computer to perform the following in a situation when it is determined that the vehicle's engine is running under stationary operating conditions at a certain engine operating point: a) receiving information from a sensor regarding the size of a parameter related to exhaust gases flowing out of an exhaust aftertreatment device included in an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle, and determining a first curve C1 based on said information, this first curve C1 representing the measured size of the parameter as a function - tion of time during an evaluation period Tev; b) calculating, based on a calculation model, values representing the size of the parameter or receiving information on said values calculated based on a calculation model, and determining a second curve C2 based on the calculated values of the size of the parameter during the evaluation period Tev , this second curve C2 representing the calculated magnitude of the parameter as a function of time during the evaluation period Tev; c) comparing the second curve C2 with the first curve C1 to determine whether the curve shape of the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1 or not; and d) if it is determined by said comparison that the curve shape of the second curve C2 is similar to the curve shape of the first curve C1, to generate a reference value V. "for the engine operating point in question for use in monitoring the operation of the exhaust after-treatment system, on measured values from the sensor and corresponding calculation values from the calculation model regarding the size of the parameter during the evaluation period TSV.
De ovannämnda stegen a)-c) kan naturligtvis utföras samtidigt i realtid.The above-mentioned steps a) -c) can of course be performed simultaneously in real time.
Fig 2 illustrerar mycket schematiskt en elektronisk styrenhet 30 innefattande ett exekveringsmedel 31, såsom en central proces- sorenhet (CPU), för exekvering av datorprogramvara. Exekve- 530 E74 22 ringsmedlet 31 kommunicerar med ett minne 33, exempelvis av typen RAM, via en databuss 32. Styrenheten 30 innefattar även datalagringsmedium 34, exempelvis i form av ett minne av typen ROM, PROM, EPROM eller EEPROM eller ett Flashminne. Exe- kveringsmedlet 31 kommunicerar med datalagringsmediet 34 via databussen 32. Ett datorprogram innefattande datorprogramkod för implementering av ett förfarande enligt uppfinningen är lagrat på datalagringsmediet 34.Fig. 2 very schematically illustrates an electronic control unit 30 comprising an execution means 31, such as a central processing unit (CPU), for executing computer software. The execution means 31 communicates with a memory 33, for example of the RAM type, via a data bus 32. The control unit 30 also comprises data storage medium 34, for example in the form of a memory of the type ROM, PROM, EPROM or EEPROM or a Flash memory. The execution means 31 communicates with the data storage medium 34 via the data bus 32. A computer program comprising computer program code for implementing a method according to the invention is stored on the data storage medium 34.
Uppfinnlngen är naturligtvis inte på något sätt begränsad till ovan de beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fackman inom området, utan att avvika från uppfinningens grundtanke sådan denna definieras i de bifogade patentkraven.The invention is of course not in any way limited to the embodiments described above, but a number of possibilities for modifications thereof will be obvious to a person skilled in the art, without departing from the basic idea of the invention as defined in the appended claims.
Claims (26)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0700111A SE530674C2 (en) | 2007-01-19 | 2007-01-19 | Method and apparatus for monitoring the function of an exhaust after-treatment system |
PCT/SE2008/050048 WO2008088285A1 (en) | 2007-01-19 | 2008-01-16 | A method and an arrangement for monitoring the functioning of an exhaust gas after treatment system |
DE112008000223.1T DE112008000223B4 (en) | 2007-01-19 | 2008-01-16 | Method and arrangement for monitoring the functionality of an exhaust aftertreatment system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0700111A SE530674C2 (en) | 2007-01-19 | 2007-01-19 | Method and apparatus for monitoring the function of an exhaust after-treatment system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0700111L SE0700111L (en) | 2008-07-20 |
SE530674C2 true SE530674C2 (en) | 2008-08-05 |
Family
ID=39636207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0700111A SE530674C2 (en) | 2007-01-19 | 2007-01-19 | Method and apparatus for monitoring the function of an exhaust after-treatment system |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE112008000223B4 (en) |
SE (1) | SE530674C2 (en) |
WO (1) | WO2008088285A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014209810B4 (en) | 2014-05-22 | 2024-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for detecting soot and ash loading of a particle filter |
DE102015014931B4 (en) * | 2015-11-18 | 2021-01-07 | Audi Ag | Method for monitoring a condition of a device |
DE112019006639T5 (en) * | 2019-01-11 | 2022-02-24 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method and device for determining the aging behavior of an exhaust aftertreatment system |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4122787A1 (en) * | 1990-07-23 | 1992-01-30 | Volkswagen Ag | Catalytic converter monitoring schemes for an IC engine - using computed outlet temp. values useful for automobile engine management systems |
DE4426020B4 (en) * | 1994-07-22 | 2005-07-28 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for monitoring the functionality of a catalyst in the exhaust passage of an internal combustion engine |
JP3239698B2 (en) * | 1995-07-25 | 2001-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | Catalyst deterioration determination device for internal combustion engine |
DE10153769B4 (en) * | 2000-12-08 | 2004-08-05 | Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn | Method and device for monitoring the degree of damage to a catalyst |
DE10228659A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-22 | Daimlerchrysler Ag | Method for monitoring an exhaust system of a motor vehicle |
SE526488C2 (en) | 2003-06-10 | 2005-09-27 | Scania Cv Abp | Method and apparatus for monitoring an SCR catalyst comparing measured and calculated temperature values |
JP4325367B2 (en) * | 2003-11-10 | 2009-09-02 | 株式会社デンソー | Exhaust temperature sensor failure detection device |
DE10358195A1 (en) * | 2003-12-12 | 2005-07-14 | Robert Bosch Gmbh | Method for monitoring a arranged in an exhaust region of an internal combustion engine component |
DE102004046640B4 (en) * | 2004-09-25 | 2013-07-11 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine and device for carrying out the method |
-
2007
- 2007-01-19 SE SE0700111A patent/SE530674C2/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-01-16 WO PCT/SE2008/050048 patent/WO2008088285A1/en active Application Filing
- 2008-01-16 DE DE112008000223.1T patent/DE112008000223B4/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008088285A1 (en) | 2008-07-24 |
DE112008000223T5 (en) | 2009-12-24 |
DE112008000223B4 (en) | 2018-04-05 |
SE0700111L (en) | 2008-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7680587B2 (en) | Method and an arrangement for monitoring the functioning of a sensor or an exhaust gas aftertreatment system | |
US8495861B2 (en) | Fault detection system for PM trapper | |
US5625750A (en) | Catalyst monitor with direct prediction of hydrocarbon conversion efficiency by dynamic neural networks | |
US5860277A (en) | Method for monitoring the operating capability of a catalyzer in the exhaust duct of an internal combustion engine | |
US9416715B2 (en) | Method for monitoring an exhaust system of an internal combustion engine | |
US7930876B2 (en) | Method and device for monitoring a particle filter in the exhaust line of an internal combustion engine | |
JP6610987B2 (en) | Abnormality diagnosis method and abnormality diagnosis system | |
JP2008008296A (en) | Diagnostic method and device of particle filter | |
CN108374712B (en) | Method for fault detection in an SCR system by means of ammonia slip | |
US9863851B2 (en) | Exhaust gas measuring information processing apparatus, exhaust gas measuring system, and recording medium | |
SE537438C2 (en) | Procedure for monitoring and storing operating quantities in an internal combustion engine | |
CN108374711A (en) | Method for carrying out fault identification in SCR system by means of ammonia effusion | |
CN102374094A (en) | Engine fire fault diagnosis method | |
SE530674C2 (en) | Method and apparatus for monitoring the function of an exhaust after-treatment system | |
SE530435C2 (en) | Method and apparatus for monitoring the function of an exhaust after-treatment system | |
EP3390789B1 (en) | Method and arrangement for correcting for error of particulate matter sensors | |
CN111927606B (en) | Determination of evaluation time point for diagnosis | |
CN114215632B (en) | Three-way catalytic converter cheating diagnosis method and related device | |
SE534729C2 (en) | Method for determining a relationship between the opening time of an injector of a cylinder in an internal combustion engine and the amount of fuel injected by the injector | |
US20240044275A1 (en) | Verfahren zur diagnose eines partikelfilters für einen verbrennungsmotor | |
CN111927607B (en) | Monitoring the status of catalytic converters for reducing nitrogen oxides | |
WO2018107464A1 (en) | Exhaust gas aftertreatment system for diesel engine and method of detecting abnormal injection | |
EP2577014B1 (en) | Method and system for adaptation of a gas sensor | |
JP6631786B2 (en) | Exhaust aftertreatment system | |
CN111927607A (en) | Monitoring the state of a catalytic converter for reducing nitrogen oxides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |