[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102016225756A1 - Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals, Steuergerät, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt - Google Patents

Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals, Steuergerät, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt Download PDF

Info

Publication number
DE102016225756A1
DE102016225756A1 DE102016225756.0A DE102016225756A DE102016225756A1 DE 102016225756 A1 DE102016225756 A1 DE 102016225756A1 DE 102016225756 A DE102016225756 A DE 102016225756A DE 102016225756 A1 DE102016225756 A1 DE 102016225756A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
period
quality
measure
clock signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102016225756.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Michl Hofmann
Reinold Weinmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102016225756.0A priority Critical patent/DE102016225756A1/de
Priority to JP2017228876A priority patent/JP7109140B2/ja
Priority to US15/844,844 priority patent/US10458304B2/en
Priority to CN201711384721.7A priority patent/CN108223087B/zh
Priority to KR1020170175826A priority patent/KR102500074B1/ko
Publication of DE102016225756A1 publication Critical patent/DE102016225756A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • 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
    • 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]
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold
    • 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
    • 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
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/05—Systems for adding substances into exhaust
    • 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
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/148—Arrangement of sensors
    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422—Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/08—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1818—Concentration of the reducing agent
    • 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)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals (26), welches ein in einem Reagenzmittel-Dosiersystem (10) eingesetzter Qualitätssensor (24) bereitstellt, wobei das Reagenzmittel-Dosiersystem (10) eine in einem Tank (12) gelagerte Harnstoff-Wasser-Lösung (14), deren Qualität vom Qualitätssensor (24) geprüft wird, stromaufwärts vor einen SCR-Katalysator (20) dosiert. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Qualitätssensor (24) eine signalverarbeitende Anordnung (34) mit einem Taktgenerator (36) enthält, der ein Taktsignal (38) bereitstellt, dass der Qualitätssensor (24) das Qualitätssignal (26) aufgrund einer zeitbasierten Messung ermittelt, dass das Qualitätssignal (26) über eine Schnittstelle (40, 42) in Abhängigkeit von der Periodendauer des Taktsignals (38) zu einem Steuergerät (28) übermittelt wird, dass im Steuergerät (28) ein Maß (52, 56, 58) für die Periodendauer des Taktsignals (38) ermittelt wird, dass das Maß (52, 56, 58) für die Periodendauer mit wenigstens einem Periodendauer-Schwellenwert (46, 48) verglichen wird und dass bei einer Abweichung des Maßes (52, 56, 58) für die Periodendauer des Taktsignals (38) vom Periodendauer-Schwellenwert (46, 48) ein Fehlersignal (50) bereitgestellt wird. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht eine OBD-Diagnose.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals, welches ein in einem Reagenzmittel-Dosiersystem eingesetzter Qualitätssensor bereitstellt, wobei das Reagenzmittel-Dosiersystem eine Harnstoff-Wasser-Lösung in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine stromaufwärts vor einen SCR-Katalysator dosiert.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein speziell hergerichtetes Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens.
  • Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuergerät-Programm, das alle Schritte des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens ausführt, wenn es auf einem Steuergerät abläuft.
  • Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuergerät-Programmprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens, wenn das Programm auf einem Steuergerät ausgeführt wird.
  • Stand der Technik
  • Um die immer strengeren Abgasgesetzgebungen zu erfüllen, ist es notwendig, Stickstoffdioxide im Abgas von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Dieselmotoren, zu verringern. Hierzu ist es bekannt, im Abgaskanal von Brennkraftmaschinen einen SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction) anzuordnen, der im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltene Stickoxide (NOx) in Gegenwart eines Reduktionsmittels zu Stickstoff reduziert. Hierdurch kann der Anteil von Stickoxid im Abgas erheblich verringert werden. Für den Ablauf der Reaktion ist Ammoniak (NH3) geeignet, das dem Abgas zugemischt wird. Als Reduktionsmittel werden daher NH3 bzw. NH3-abspaltende Reagenzmittel eingesetzt. In der Regel wird hierfür eine wässrige Harnstoff-Wasser-Lösung als Vorstufe des Reduktionsmittels verwendet, die stromaufwärts vor den SCR-Katalysator in den Abgaskanal eingespritzt wird. Aus dieser Lösung bildet sich Ammoniak, das als Reduktionsmittel wirkt. Eine 32,5 %ige wässrige Harnstofflösung ist unter dem Markennamen AdBlue® kommerziell erhältlich.
  • Die Harnstoff-Wasser-Lösung kann von einem Betreiber der Brennkraftmaschine nachgetankt werden. Eine Überprüfung, ob es sich bei der nachgefüllten Substanz tatsächlich um korrekte Harnstoff-Wasser-Lösung handelt, bzw. ob die Harnstoffkonzentration in der Harnstoff-Wasser-Lösung der relevanten Norm ISO 22241 bzw. DIN 70070 entspricht, stellt sicher, dass die erforderliche NOx-Reduktionsraten eingehalten werden. Der Gesetzgeber fordert eine Überprüfung, um einen möglichen Betrugsversuch beim Nachfüllen der Harnstoff-Wasser-Lösung zu erkennen und entsprechende Maßnahmen, wie beispielsweise eine Begrenzung der Anzahl der möglichen Brennkraftmaschinen-Starts oder eine Reduzierung des Brennkraftmaschinen-Drehmoments einleiten zu können.
  • Zur Diagnose der Harnstoff-Wasser-Lösung ist ein Qualitätssensor vorgesehen, der die Qualität der Harnstoff-Wasser-Lösung detektiert. Ein Reagenzmittel-Dosiersystem mit einem solchen Qualitätssensor ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 101 39 142 A1 bekannt.
  • In der Offenlegungsschrift DE 10 2015 212 622 A1 (nicht vorveröffentlicht) werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Korrigieren eines Qualitätssignal beschrieben, das ein in einem Reagenzmittel-Dosiersystem eingesetzter Ultraschall-Qualitätssensor bereitstellt. Der Ultraschall-Qualitätssensor ermittelt die Schall-Laufzeit in einer Harnstoff-Wasser-Lösung, die als Vorstufe des Reagenzmittels Ammoniak in einem Tank gelagert ist. Das vom Qualitätssensor bereitgestellte Qualitätssignal beruht auf einer zeitbasierten Messung.
  • Speziell zur Übertragung von Sensordaten, insbesondere in Kfz-Applikationen wurde das sogenannte SENT-Protokoll entwickelt, welches von der „Society of Automotive Engineers“ (SAE) unter der Bezeichnung J2716 spezifiziert wurde und unter www.SAE.org eingesehen werden kann. In der Fachzeitschrift „Elektronik Praxis“, Vogel-Verlag, 16.05.2013, veröffentlicht auch beispielsweise unter http://www.elektronikpraxis.vogel.de/messen-und-testen/articles/405111, ist in das SENT-Protokoll anhand einer Analyse mit einem Oszilloskop beschrieben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose eines aufgrund einer zeitbasierten Messung gewonnenen Qualtitätssignals anzugeben, welche eine ordnungsgemäße Funktion des Qualitätssensors sicherstellen soll.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals, welches ein in einem Reagenzmittel-Dosiersystem eingesetzter Qualitätssensor bereitstellt, wobei das Reagenzmittel-Dosiersystem eine in einem Tank gelagerte Harnstoff-Wasser-Lösung, deren Qualität vom Qualitätssensor geprüft wird, stromaufwärts vor einen SCR-Katalysator dosiert, zeichnet sich dadurch aus, dass der Qualitätssensor eine signalverarbeitende Anordnung mit einem Taktgenerator enthält, der ein Taktsignal bereitstellt, dass der Qualitätssensor das Qualitätssignal mit einer zeitbasierten Messung auf der Grundlage des Taktsignals ermittelt, dass das Qualitätssignal über eine Schnittstelle in Abhängigkeit von der Periodendauer des Taktsignals zu einem Steuergerät übermittelt wird, dass in einer Signalbewertung des Steuergeräts ein Maß für die Periodendauer des Taktsignals ermittelt wird, dass das Maß für die Periodendauer mit wenigstens einem Periodendauer-Schwellenwert verglichen wird und dass bei einer Abweichung des Maßes für die Periodendauer des Taktsignals vom Periodendauer-Schwellenwert ein Fehlersignal bereitgestellt wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht eine Diagnose des Qualitätssensors zur Realisierung einer On-Board-Diagnose. Voraussetzung hierbei ist, dass der Qualitätssensor das Qualitätssignal mit einer zeitbasierten Messung ermittelt. Die Zeitmessung beruht auf einem Taktsignal eines Taktgenerators. Die Übertragung des Qualitätssignals erfolgt über eine Schnittstelle in Abhängigkeit von der Periodendauer des Taktsignals. Das Taktsignal beziehungsweise die Periodendauer des Taktsignals bestimmt beispielsweise die Zeitdauern von Impulsen, die über die Schnittstelle, beispielsweise eine serielle Schnittstelle, beispielsweise eine serielle SENT-Schnittstelle, übertragen werden, wobei die taktabhängigen Impulsdauern die Information des Qualitätssignals kodiert enthalten.
  • Durch die Bewertung des Maßes für die Periodendauer des Taktsignals ist eine Diagnose des Qualitätssignals deshalb möglich, weil ein fehlerhaftes Taktsignal bei einer zeitbasierten Messung zu einem entsprechend fehlerhaften Qualitätssignal führt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sind jeweils Gegenstände von abhängigen Verfahrensansprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft eine spezielle Herrichtung des Steuergeräts zur Durchführung des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens.
  • Ein erfindungsgemäßes Steuergerät-Programm ist in dem Steuergerät zur Diagnose des Qualitätssignals hinterlegt.
  • Ein erfindungsgemäßes Steuergerät-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren aus, wenn das Programm auf dem Steuergerät ausgeführt wird. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • Die Figur zeigt ein Reagenzmittel-Dosiersystem, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Diagnose eines im Reagenzmittel-Dosiersystem eingesetzten Qualitätssensors abläuft.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die Figur zeigt ein Reagenzmittel-Dosiersystem 10, welches eine in einem Tank 12 gelagerte Harnstoff-Wasser-Lösung 14 in einen Abgaskanal 16 einer Brennkraftmaschine 18 stromaufwärts vor einen SCR-Katalysator 20 dosiert. Die Brennkraftmaschine 18 ist beispielsweise als Antriebsmotor in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Aus der Harnstoff-Wasser-Lösung 14 entsteht im Abgaskanal 16 bei hoher Temperatur Ammoniak (NH3), welches als Reduktionsmittel im SCR-Katalysator 20 zur Reduktion von NOx-Komponenten des Abgases der Brennkraftmaschine 18 dient.
  • Die erforderliche Dosierrate der Harnstoff-Wasser-Lösung 14 wird vorzugsweise mittels eines Dosierventils 22 festgelegt.
  • Zur Diagnose der Harnstoff-Wasser-Lösung 14 auf die korrekte Konzentration des Harnstoff-Anteils ist ein Qualitätssensor 24 vorgesehen, der ein Qualitätssignal 26 ermittelt und einem Steuergerät 28 zur Verfügung stellt.
  • Die Harnstoff-Wasser-Lösung 14 unterliegt einem Alterungsprozess, bei dem sich die Harnstoff-Wasser-Lösung 14 zersetzt, wobei Ammoniak entsteht, sodass sich die Harnstoffkonzentration verringert. Weiterhin kann nicht ausgeschlossen werden, dass beim Nachfüllen der Harnstoff-Wasser-Lösung 14 dadurch manipuliert wird, dass beispielsweise der Wasseranteil erhöht wird. Auch in diesem Fall verringert sich die Harnstoffkonzentration. Bei einer verringerten Harnstoffkonzentration der Harnstoff-Wasser-Lösung 14 wird jedoch bei vorgegebener Dosierrate durch das Dosierventil 22 eine zu geringe effektive Dosierrate erreicht, sodass die NOx-Reduktion im SCR-Katalysator 20 nicht mehr die maximal möglichen Werte erreicht, wodurch gegebenenfalls vorgegebene NOx-Konzentrationen stromabwärts nach dem SCR-Katalysator 20 nicht mehr eingehalten werden. Die Harnstoffkonzentration der Harnstoff-Wasser-Lösung 14 soll gemäß der Norm ISO 22241 bzw. DIN 70070 näherungsweise bei 32,5 Gew.-% liegen.
  • Der Qualitätssensor 24 führt eine zeitbasierte Messung durch. Ein geeignetes Verfahren ist beispielsweise eine Ultraschall-Messung, bei welcher die Signallaufzeit eines Ultraschallsignals 30 erfasst wird. Hierzu enthält der Qualitätssensor 24 einen Ultraschall-Sensor 32 und eine signalverarbeitende Anordnung 34, welche einen Taktgenerator 36 enthält, der ein Taktsignal 38 bereitstellt. Der Ultraschall-Sensor ist in der eingangs genannten Offenlegungsschrift DE 10 2015 212 622 A1 detailliert beschrieben, auf die Bezug genommen wird.
  • Das Taktsignal 38 wird sowohl dem Ultraschall-Sensor 32 als auch einer ersten Schnittstelle 40 zur Verfügung gestellt.
  • Die erste Schnittstelle 40 stellt das Qualitätssignal 26 bereit, welches zum Steuergerät 28 übertragen und dort von einer zweiten Schnittstelle 42 empfangen wird. Die Übertragung des Qualitätssignals 26 soll mit der Zeit des vom Taktgenerator 36 bereitgestellten Taktsignals 38 verkoppelt sein. Eine derartige Übertragung ist im beispielsweise über eine serielle Schnittstelle, beispielsweise mit dem eingangs genannten SENT-Protokoll möglich.
  • Die Abhängigkeit des über die Schnittstelle 40, 42 übertragenen Qualitätssignals 26 vom Taktsignal 38 ermöglicht dem Steuergerät 28 eine Bewertung des Taktsignals 38 beziehungsweise der Periodendauer des Taktsignals 38.
  • In der Figur ist der zeitliche Verlauf des Qualitätssignals 26 im Rahmen einer seriellen Datenübertragung beispielsweise mit dem SENT-Protokoll dargestellt.
  • Die erfindungsgemäße Diagnose beruht darauf, ein Maß für die Periodendauer beziehungsweise die Frequenz des Taktsignals 38 im Steuergerät 28 zu ermitteln und zu bewerten, da bei einer Abweichung der Periodendauer von einem Sollwert nicht nur auf ein fehlerhaftes Taktsignal 38, sondern entsprechend auch auf eine fehlerhafte zeitbasierte Messung durch den Qualitätssensor 24 geschlossen werden kann.
  • Das Steuergerät 28 enthält eine Signalbewertung 44, welcher ein erster und ein zweiter Periodendauer-Schwellenwert 46, 48 zur Verfügung gestellt wird und welche im Fehlerfall ein Fehlersignal 50 bereitstellt.
  • Als Maß 52, 56, 58 für die Periodendauer des Taktsignals 38 kann beispielsweise die Zeitdauer 52 eines Synchronisierimpulses 54, beispielsweise des SENT-Protokolls herangezogen werden. Alternativ oder zusätzlich kann der zeitliche Abstand 56 zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Synchronisierimpulsen 54, beispielsweise des SENT-Protokolls der Bewertung zugrunde gelegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiterer zeitlicher Abstand 58 zwischen zwei Synchronisierimpulsen 54, beispielsweise des SENT-Protokolls zur Bewertung des Maßes für die Periodendauer des Taktsignals 38 zugrunde gelegt werden, wobei innerhalb des weiteren zeitlichen Abstands 58 eine vorgegebene Vielzahl von Synchronisierimpulsen 54 liegt.
  • Das Maß 52, 56, 58 für die Periodendauer des Taktsignals 38 kann mit einem oder mit zwei Periodendauer-Schwellenwerten 46, 48 in der Signalbewertung 44 verglichen werden. Das Fehlersignal 50 wird bereitgestellt, wenn das Maß 52, 56, 58 für die Periodendauer des Taktsignals 38 oberhalb des ersten Periodendauer-Schwellenwerts 46 liegt oder wenn das Maß 52, 56, 58 für die Periodendauer des Taktsignals 38 unterhalb des zweiten Periodendauer-Schwellenwerts 48 liegt.
  • Das Fehlersignal 50 kann in einer weiteren signalverarbeitenden Anordnung verarbeitet und/oder beispielsweise zur Anzeige gebracht werden. Ein aufgetretenes Fehlersignal 50 bedeutet, dass eine Abweichung bei der Periodendauer des Taktsignals 38 aufgetreten ist und dass in der Folge ein fehlerhaftes Qualitätssignal 26 vom Qualitätssensor 24 zum Steuergerät 28 übermittelt wurde. Bei einem aufgetretenen Fehlersignal 50 ist eine Überprüfung des Qualitätssensors 24 erforderlich, welcher repariert oder ausgetauscht werden kann. Mittels des Fehlersignals 50 kann eine gegebenenfalls vorgeschriebene On-Board-Diagnose durchgeführt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10139142 A1 [0007]
    • DE 102015212622 A1 [0008, 0023]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Norm ISO 22241 [0022]
    • DIN 70070 [0022]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals (26), welches ein in einem Reagenzmittel-Dosiersystem (10) eingesetzter Qualitätssensor (24) bereitstellt, wobei das Reagenzmittel-Dosiersystem (10) eine in einem Tank (12) gelagerte Harnstoff-Wasser-Lösung (14), deren Qualität vom Qualitätssensor (24) geprüft wird, stromaufwärts vor einen SCR-Katalysator (20) dosiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Qualitätssensor (24) eine signalverarbeitende Anordnung (34) mit einem Taktgenerator (36) enthält, der ein Taktsignal (38) bereitstellt, dass der Qualitätssensor (24) das Qualitätssignal (26) aufgrund einer zeitbasierten Messung ermittelt, dass das Qualitätssignal (26) über eine Schnittstelle (40, 42) in Abhängigkeit von der Periodendauer des Taktsignals (38) zu einem Steuergerät (28) übermittelt wird, dass im Steuergerät (28) ein Maß (52, 56, 58) für die Periodendauer des Taktsignals (38) ermittelt wird, dass das Maß (52, 56, 58) für die Periodendauer mit wenigstens einem Periodendauer-Schwellenwert (46, 48) verglichen wird und dass bei einer Abweichung des Maßes (52, 56, 58) für die Periodendauer des Taktsignals (38) vom Periodendauer-Schwellenwert (46, 48) ein Fehlersignal (50) bereitgestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Periodendauer-Schwellenwerte (46, 48) vorgegeben werden und dass das Fehlersignal (50) bereitgestellt wird, wenn das Maß (52, 56, 58) für die Periodendauer einen oberen Periodendauer-Schwellenwert (46) überschreitet oder einen unteren Periodendauer-Schwellenwert (48) unterschreitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Qualitätssignal (26) über eine SENT-Schnittstelle (40, 42) übermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß (52, 56, 58) für die Periodendauer aus der Dauer (52) eines Synchronisierimpulses (54) der Schnittstelle (40, 42) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß (52, 56, 58) für die Periodendauer aus dem zeitlichen Abstand (56, 58) zwischen zwei Synchronisierimpulsen (54) der Schnittstelle (40, 42) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Qualitätssensor (24) die Laufzeit eines in der Harnstoff-Wasser-Lösung (14) laufenden Ultraschaltsignals (30) bewertet und dass ein Maß für die Laufzeit über die Schnittstelle (40, 42) übermittelt wird.
  7. Vorrichtung zur Diagnose eines in einem Tank (12) eines Reagenzmittel-Dosiersystem (10) eingesetzten Qualitätssensors (24), dadurch gekennzeichnet, dass ein speziell hergerichtetes Steuergerät (28) zur Durchführung des Diagnoseverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.
  8. Steuergerät-Programm, das im Steuergerät (26) nach Anspruch 7 zur Diagnose des Qualitätssignals (26) hinterlegt ist.
  9. Steuergerät-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode für das Steuergerät (26) nach Anspruch 7 zur Diagnose des Qualitätssignals (26), wenn das Programm auf dem Steuergerät (28) ausgeführt wird.
DE102016225756.0A 2016-12-21 2016-12-21 Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals, Steuergerät, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt Pending DE102016225756A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016225756.0A DE102016225756A1 (de) 2016-12-21 2016-12-21 Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals, Steuergerät, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt
JP2017228876A JP7109140B2 (ja) 2016-12-21 2017-11-29 品質信号を診断するための方法、制御装置、制御装置プログラムおよび制御装置プログラム製品
US15/844,844 US10458304B2 (en) 2016-12-21 2017-12-18 Method for diagnosing a quality signal, control device, control device program and control device program product
CN201711384721.7A CN108223087B (zh) 2016-12-21 2017-12-20 用于对质量信号进行诊断的方法和控制器
KR1020170175826A KR102500074B1 (ko) 2016-12-21 2017-12-20 품질 신호의 진단 방법, 제어 유닛, 제어 유닛 프로그램, 및 제어 유닛 프로그램 제품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016225756.0A DE102016225756A1 (de) 2016-12-21 2016-12-21 Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals, Steuergerät, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016225756A1 true DE102016225756A1 (de) 2018-06-21

Family

ID=62251594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016225756.0A Pending DE102016225756A1 (de) 2016-12-21 2016-12-21 Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals, Steuergerät, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10458304B2 (de)
JP (1) JP7109140B2 (de)
KR (1) KR102500074B1 (de)
CN (1) CN108223087B (de)
DE (1) DE102016225756A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10139142A1 (de) 2001-08-09 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Abgasbehandlungseinheit und Messvorrichtung zur Ermittlung einer Konzentration einer Harnstoff-Wasser-Lösung
DE102015212622A1 (de) 2015-07-07 2017-01-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren eines Qualitätssignals eines in einem Reagenzmittel-Dosiersystem eingesetzten Ultraschall-Qualitätssensors, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE529410C2 (sv) 2005-12-20 2007-08-07 Scania Cv Abp Förfarande och inrättning för övervakning av funktionen hos en sensor eller system
EP2517004B1 (de) * 2009-12-21 2015-08-12 Wema System AS Vorrichtung und verfahren zur messung physikalischer eigenschaften einer urealösung
JP5786280B2 (ja) * 2010-05-17 2015-09-30 いすゞ自動車株式会社 尿素水温度センサの妥当性診断システム
DE102010038394A1 (de) * 2010-07-26 2012-01-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Dosierung eines Reagenzmittels in einen Abgaskanal und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
SE535967C2 (sv) * 2011-07-11 2013-03-12 Scania Cv Ab Metod för att kontrollera en vätska
US20140096586A1 (en) * 2012-10-06 2014-04-10 Spire Metering Technology LLC Device and method for measurement of ultrasonic transit times
DE102012109675A1 (de) 2012-10-11 2014-04-30 Emitec Denmark A/S Vorrichtung zur Bereitstellung eines flüssigen Additivs
CN105283642B (zh) 2013-06-10 2018-03-09 博世株式会社 控制装置、内燃机的排气净化装置及排气净化装置的控制方法
JP6398789B2 (ja) * 2015-02-27 2018-10-03 いすゞ自動車株式会社 診断装置
KR102487048B1 (ko) 2015-03-12 2023-01-10 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨 마스터 구성 요소의 공유 통신 노드를 이용한 마스터 및 슬레이브 구성 요소들 사이의 신호 전송
GB2528601A (en) * 2015-10-16 2016-01-27 Gm Global Tech Operations Inc A method of managing a selective catalytic reduction system of a motor vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10139142A1 (de) 2001-08-09 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Abgasbehandlungseinheit und Messvorrichtung zur Ermittlung einer Konzentration einer Harnstoff-Wasser-Lösung
DE102015212622A1 (de) 2015-07-07 2017-01-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren eines Qualitätssignals eines in einem Reagenzmittel-Dosiersystem eingesetzten Ultraschall-Qualitätssensors, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN 70070
Norm ISO 22241

Also Published As

Publication number Publication date
US10458304B2 (en) 2019-10-29
KR20180072571A (ko) 2018-06-29
JP2018138782A (ja) 2018-09-06
JP7109140B2 (ja) 2022-07-29
KR102500074B1 (ko) 2023-02-16
US20180171848A1 (en) 2018-06-21
CN108223087B (zh) 2021-06-29
CN108223087A (zh) 2018-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015118349A1 (de) Verfahren des Diagnostizierens eines Fehlers eines SCR-Systems
EP3631186B1 (de) Verfahren zur diagnose einer brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges, sowie der mit der brennkraftmaschine verbundenen vorrichtungen, sowie ein system zur durchführung des verfahrens
DE102015222209A1 (de) Verfahren zur Plausibilisierung eines NOx-Sensors in einem SCR-Katalysatorsystem
DE102015212622A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren eines Qualitätssignals eines in einem Reagenzmittel-Dosiersystem eingesetzten Ultraschall-Qualitätssensors, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt
DE102012220151A1 (de) Verfahren zur Überprüfung eines Ammoniaksensors oder eines NH3-querempfindlichen Sensors
DE102016211575A1 (de) Fehlererkennung in einem SCR-System mittels eines Ammoniak-Füllstands
DE102016218253A1 (de) Verfahren zur Überprüfung mindestens einer Komponente eines Abgasnachbehandlungssystems
EP3667049A1 (de) Verfahren zum erkennen eines manipulierten betriebs einer komponente eines fahrzeugs
DE102012211705A1 (de) Verfahren zur Überprüfung eines Stickoxidsensors
DE102007063940B4 (de) Verfahren zur Diagnose eines eine Abgasbehandlungsvorrichtung enthaltenden Abgasbereichs einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102012211703A1 (de) Verfahren zur Überprüfung eines Stickoxidsensors
DE102015207670A1 (de) Verfahren zur Überwachung eines SCR-Katalysators
DE102017205322A1 (de) Verfahren zum Erkennen einer Schädigung eines SCR-Katalysators
DE102016211572A1 (de) Fehlererkennung in einem SCR-System mittels Wirkungsgrad
DE102012220152A1 (de) Verfahren zur Überprüfung eines Ammoniaksensors oder eines NH3-querempfindlichen Sensors
EP3430248B1 (de) Verfahren zum anpassen der kennlinie eines stickoxidsensors in einer brennkraftmaschine
DE102016225756A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Qualitätssignals, Steuergerät, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt
AT521117B1 (de) Verfahren zur Funktionsüberprüfung von SCR-Katalysatoren eines SCR-Systems
DE102017200542A1 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Stickoxidmassenstroms
DE102016111294A1 (de) Diagnoseverfahren zur Fehlererkennung in einem Abgassystem eines Kraftfahrzeugs
DE102021202712B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Manipulationskennung an einer technischen Einrichtung in einem Kraftfahrzeug mithilfe Methoden künstlicher Intelligenz
DE102013204686A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Dosiermengenabweichungen eines SCR-Katalysators
DE102019220344A1 (de) Verfahren zur Ermittlung einer Konzentration einer Flüssigkeit
DE102018216467A1 (de) Verfahren zur Manipulationserkennung und zur Manipulationsüberwachung eines SCR-Katalysatorsystems
DE102009029107A1 (de) Verfahren zur Plausibilisierung von Sensorsignalen wenigstens eines Sensors in einem SCR-Katalysatorsystem

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed