DE102005012393A1 - System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung - Google Patents

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Abstract

Ein System (10) zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung kann eine Reagenzlösungsquelle (28) zur Zufuhr der Reagenzlösung an einen Emissionskatalysator (24) einer Brennkraftmaschine aufweisen. Vorrichtungen sind vorgesehen, um einen Qualitätswert entsprechend der Qualität der Reagenzlösung zu bestimmen. Ein erster Filter kann den Qualitätswert empfangen und einen ersten gefilterten Qualitätswert erzeugen und ein erster Komparator vergleicht den gefilterten Qualitätswert mit einem Schwellenwert und erzeugt einen Fehlerwert, wenn der erste gefilterte Qualitätswert den Schwellenwert über- oder unterschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann ein zweiter Filter den Qualitätswert empfangen und einen zweiten gefilterten Qualitätswert erzeugen. Ein zweiter Komparator kann eine Differenz zwischen den ersten und zweiten gefilterten Qualitätswerten mit einem anderen Schwellenwert vergleichen und einen anderen Fehlerwert erzeugen, wenn die Differenz diesen Schwellenwert über- oder unterschreitet.

Description

  • GEGENSTAND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung und insbesondere solche Systeme, welche eine Fehleranzeige erzeugen, wenn die Reagenzqualität hinlänglich von einer erwarteten Reagenzqualität abweicht.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Systeme zur Behandlung von Abgas, welches von einer Brennkraftmaschine (Motor) erzeugt wird, um Abgasemissionen in Form von Partikeln und/oder NOx zu verringern, sind allgemein bekannt. Derartige Abgas-"Nachbehandlungs"systeme können ein selektives katalytisches Reduktionssystem zum Zweck des Verringerns des NOx-Werts im Abgas unterhalb eines festgelegten maximalen NOx-Werts aufweisen.
  • Ein selektives katalytisches Reduktionssystem oder SCR weist typischerweise ein katalytisches Reduktionsmittel oder eine Reagenz in Form einer Reagenzlösung auf, welche steuerbar in den Abgasstrom abgegeben wird, der von dem Motor erzeugt wird, bevor er in einen üblichen SCR-Katalysator eintritt. Der SCR-Katalysator reagiert mit der Kombination aus Motorenabgas und Reagenzlösung auf bekannte Weise, um den NOx-Anteil im Abgasstrom zu verringern.
    •
  • Vor der Abgabe der Reagenzlösung in den Abgasstrom kann es Gelegenheiten für die Lösung geben, unterkonzentriert, überkonzentriert und/oder verunreinigt zu werden, und zwar als Ergebnis von Verfälschungen, mechanischen Fehlern oder unerwünschten mechanischen Betriebsbedingungen und/oder Verschlechterungen in der Umgebung. Es ist daher wünschenswert, die Qualität, z. B. die Konzentration und/oder den Verunreinigungswert der Reagenzlösung unter einer großen Vielzahl von Betriebsbedingungen zu überwachen und Fälle festzuhalten, wenn die Reagenzlösungsqualität nicht innerhalb festgelegter Reagenzqualitätsgrenzen liegt und um weiterhin die übliche Dosierung der Reagenzlösung in den Abgasstrom abzuändern, wenn die Temperatur der Reagenzlösung bei oder nahe der Gefriertemperatur ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung kann eines oder mehrere Merkmale aufweisen, welche in den beigefügten Ansprüchen wiedergegeben sind, sowie die folgenden Merkmale und Kombinationen hiervon. Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung kann eine Reagenzlösungsquelle zur Zufuhr der Reagenzlösung zu einem Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine aufweisen. Vorrichtungen können vorgesehen sein, um einen Qualitätswert entsprechend der Qualität der Reagenzlösung zu bestimmen. Ein Filter kann den Qualitätswert empfangen und einen gefilterten Qualitätswert erzeugen und ein Komparator kann den gefilterten Qualitätswert mit einem Schwellenwert vergleichen und einen Fehlerwert erzeugen, wenn der gefilterte Qualitätswert den Schwellenwert übersteigt. Der Filter kann ein Weitbereichs-Mittelungsfilter sein. Der Filter und der Komparator können in Form eines oder mehrerer Software-Algorithmen umgesetzt werden. Der Fehlerwert kann in einen Speicher eingegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Fehlerwert durch einen drahtlosen Sender an einen entfernten Ort übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Fehlerwert eine Modifikation des Motorbetriebs durch Ändern der Motorkraftstoffversorgung auslösen. Die Erzeugung des Fehlerwerts kann alternativ oder zusätzlich zu dem Einschalten einer Fehlerlampe führen. Alternativ oder zusätzlich kann der Fehlerwert nur nach Erkennung eines Reagenzlösungs-Nachfüllvorgangs erzeugt werden.
  • Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung kann eine Reagenzlösungsquelle zur Zufuhr der Reagenzlösung zu einem Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine aufweisen. Vorrichtungen können vorgesehen sein, um einen Qualitätswert entsprechend der Qualität der Reagenzlösung zu bestimmen. Ein erster Filter kann den Qualitätswert empfangen und einen ersten gefilterten Qualitätswert erzeugen. Ein zweiter Filter kann den Qualitätswert empfangen und einen zweiten gefilterten Qualitätswert erzeugen. Ein Komparator kann eine Differenz zwischen den ersten und zweiten gefilterten Qualitätswerten mit einem Schwellenwert vergleichen und einen Fehlerwert erzeugen, wenn die Differenz den Schwellenwert übersteigt. Der erste Filter kann ein Weitbereichs-Mittelungsfilter sein und der zweite Filter kann ein Nahbereichs-Mittelungsfilter sein. Der Fehlerwert kann in einen Speicher eingegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Fehlerwert durch einen drahtlosen Sender an einen entfernten Ort übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Fehlerwert eine Modifikation der Motorleistung durch Ändern der Motorbrennstoffversorgung auslösen. Eine Erzeugung des Fehlerwerts kann alternativ oder zusätzlich zum Einschalten einer Fehlerlampe führen. Alternativ oder zusätzlich kann der Fehlerwert nur nach Erkennung eines Reagenzlösungs-Nachfüllvorgangs erzeugt werden.
  • Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung kann eine Reagenzlösungsquelle zur Zufuhr der Reagenzlösung zu einem Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine aufweisen. Vorrichtungen können vorgesehen sein, um einen Qualitätswert entsprechend der Qualität der Reagenzlösung zu bestimmen. Ein Diagnostikschaltkreis kann den Qualitätswert verarbeiten und einen Fehlerwert erzeugen, wenn die Qualität der Reagenzlösung hinlänglich von einem erwarteten Qualitätswert abweicht. Ein Temperatursensor kann ein Temperatursignal erzeugen, welches eine Temperatur der Reagenzlösung innerhalb der Reagenzlösungsquelle angibt. Ein Freigabeschaltkreis kann den Betrieb des Diagnoseschaltkreises sperren, wenn das Temperatursignal anzeigt, dass die Temperatur der Reagenzlösung geringer als eine erste vordefinierte Temperatur ist. Der Diagnoseschaltkreis und der Freigabeschaltkreis können in Form eines oder mehrerer Software-Algorithmen umgesetzt werden.
  • Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung kann eine Reagenzlösungsquelle mit einem Auslass zur Zufuhr der Reagenzlösung zu einem Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine aufweisen. Nahe dem Reagenzlösungsquellenauslass kann ein Heizer angeordnet sein, um die Reagenzlösung innerhalb der Reagenzlösungsquelle zu erhitzen. Ein Konzentrationssensor kann nahe dem Reagenzlösungsquellenauslass angeordnet sein und ein Konzentrationssignal erzeugen, welches eine Konzentration der Reagenz in der Reagenzlösung nahe dem Reagenzlösungsquellenauslass anzeigt. Nahe dem Reagenzlösungsquellenauslass kann ein Temperatursensor angeordnet sein und ein Temperatursignal erzeugen, welches die Temperatur der Reagenzlösung nahe dem Reagenzlösungsquellenauslass angibt. Ein Diagnoseschaltkreis kann einen Fehlerwert erzeugen, wenn die Qualität der Reagenzlösung von einem erwarteten Qualitätswert um wenigstens einen Schwellenwert abweicht. Ein Schwellenwertmodifikationsschaltkreis kann den Heizer aktivieren, wenn das Temperatursignal anzeigt, dass die Temperatur der Reagenzlösung niedriger als eine erste vordefinierte Temperatur ist. Der Schwellenwertmodifikationsschaltkreis kann weiterhin den wenigstens einen Schwellenwert als eine Funktion des Konzentrationssignals ändern, wenn eine Minimalmenge an flüssiger Reagenzlösung nach der Aktivierung des Heizers verfügbar wird. Der Diagnoseschaltkreis und der Schwellenwertmodifikationsschaltkreis können in Form eines oder mehrerer Software-Algorithmen ausgeführt sein.
  • Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung kann eine Reagenzlösungsquelle zur Zufuhr der Reagenzlösung an einen Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine aufweisen. Vorrichtungen können vorgesehen sein, um ein Quantitätssignal entsprechend der Menge der Reagenzlösung innerhalb der Reagenzlösungsquelle zu erzeugen. Ein Temperatursensor kann ein Temperatursignal erzeugen, welches eine Temperatur der Reagenzlösung innerhalb der Reagenzlösungsquelle angibt. Ein Diagnoseschaltkreis kann einen Fehlerwert erzeugen, wenn die Qualität der Reagenzlösung von einem erwarteten Qualitätswert um wenigstens einen Schwellenwert abweicht. Ein Schwellenwertmodifikationsschaltkreis kann dafür ausgelegt werden, einen Timer-Wert eines Alterungszeitgebers zurück zu setzen, wenn das Quantitätssignal anzeigt, dass die Reagenzlösungsquelle nachgefüllt wurde. Der Schwellenwertmodifikationsschaltkreis kann danach einen Alterungswert als eine Funktion des Zeitwerts des Alterungszeitgebers und des Temperatursignals bestimmen und kann dann den wenigstens einen Schwellenwert als Funktion des Alterungswerts modifizieren. Der Diagnoseschaltkreis und der Schwellenwertmodifikationsschaltkreis können in Form eines oder mehrerer Software-Algorithmen ausgeführt sein.
  • Diese und weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der folgenden Beschreibung der illustrativen Ausführungsform.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist ein Blockdiagramm einer illustrativen Ausführungsform eines Systems zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung.
  • 2 ist eine Darstellung einer illustrativen Ausführungsform eines Reagenzvorratstanks in 1.
  • 3 ist ein Blockdiagramm einer illustrativen Ausführungsform des Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblocks von 1.
  • 4 ist eine schematische Darstellung einer illustrativen Ausführungsform des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks von 3.
  • 5A ist eine graphische Darstellung des Pegelsignals, welches vom Pegelsensor von 1 vor, während und nach einem Reagenzlösungs-Nachfüllvorgang erzeugt wird.
  • 5B ist eine Grafik des Ausgangs eines Weitbereichs-Mittelungsfilters von 4 vor, während und nach einem Reagenzlösungs-Nachfüllvorgang.
  • 5C ist eine Grafik des Ausgangs eines Nahbereichs-Mittelungsfilters von 4 vor, während und nach einem Reagenzlösungs-Nachfüllvorgang.
  • 5D ist eine Grafik der Differenz zwischen den Weitbereichs- und Nahbereichsmittelungsfilterausgängen vor, während und nach einem Reagenzlösungs-Nachfüllvorgang.
  • 6 ist eine schematische Darstellung einer anderen illustrativen Ausführungsform des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks von 3.
  • 7 ist eine schematische Darstellung einer weiteren illustrativen Ausführungsform des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks von 3.
  • 8 ist eine schematische Darstellung einer weiteren illustrativen Ausführungsform des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks von 3.
  • 9A und 9B zeigen ein Flussdiagramm einer illustrativen Ausführungsform eines Software-Algorithmus, der in dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnose-Logikblock von 3 enthalten sein kann.
  • 10 ist ein Flussdiagramm einer illustrativen Ausführungsform eines anderen Software-Algorithmus, der in dem Reagenzphasen und -alterungsdiagnose-Logikblock von 3 enthalten sein kann.
  • 11 ist ein Flussdiagramm einer illustrativen Ausführungsform noch eines anderen Software-Algorithmus, der in dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnose-Logikblock von 3 enthalten sein kann.
  • BESCHREIBUNG ILLUSTRATIVER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Um das Verständnis der Grundlagen der Erfindung zu verbessern, erfolgt nun Bezugnahme auf eine Anzahl von erläuternden Ausführungsformen, die in der Zeichnung dargestellt sind, wobei eine bestimmte Terminologie verwendet wird, um diese zu beschreiben.
  • Bezugnehmend auf 1, so ist dort ein Blockdiagramm einer illustrativen Ausführungsform eines Systems 10 zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung gezeigt. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet das System 10 eine Brennkraftmaschine 12 mit einem Ansaugkrümmer 14, der in Fluidverbindung mit einer Ansaugröhre oder -leitung 16 zur Aufnahme von Frischluft ist. Ein Auslasskrümmer 18 der Maschine 12 steht in Fluidverbindung mit einer Auslassröhre oder -leitung 20 und Abgas, welches vom Verbrennungsvorgang innerhalb der Maschine 12 herrührt, wird über die Auslassröhre oder -leitung 20 von dem Auslasskrümmer 18 weggeführt. Eine weitere Auslassröhre oder -leitung 22 steht in Fluidverbindung mit einem Einlass eines Emissionskatalysators 24 mit einem Auslass, der in Fluidverbindung mit einer noch weiteren Auslassröhre oder -leitung 26 steht. In manchen Ausführungsformen steht die Auslassröhre oder -leitung 20 direkt in Fluidverbindung mit der Auslassröhre oder -leitung 22 und in solchen Ausführungsformen wird das von der Maschine 12 erzeugte Abgas über die Röhren 20 und 22 dem Einlass des Emissionskatalysators 24 zugeführt. In anderen Ausführungsformen steht die Auslassröhre oder -leitung 20 in Fluidverbindung mit einem Turbineneinlass eines herkömmlichen Turboladers (nicht gezeigt) und ein Turbinenauslass des Turboladers ist in Fluidverbindung mit der Auslassröhre oder -leitung 22. In solchen Ausführungsformen wird das von der Maschine 12 erzeugte Abgas durch den Turbolader über die Auslassröhre oder -leitung 20 zum Einlass des Emissionskatalysators 24 geführt und über die Auslassröhre oder -leitung 22 zum Einlass des Emissionskatalysators. In jedem Fall wird aus dem Auslass des Emissionskatalysators 24 austretendes Abgas über die Auslassröhre oder -leitung 26 in die Umgebung ausgestoßen.
  • In der dargestellten Ausführungsform weist der Emissionskatalysator einen herkömmlichen SCR-Katalysator 24B auf, der durch einen Raum 24A von der Auslassleitung 22 getrennt ist. Der SCR-Katalysator 24B ist dafür ausgelegt, den NOx-Gehalt von Abgas auf bekannte Weise zu verringern. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass der Emissionskatalysator 24 mehr oder weniger Bauteile aufweisen kann, obgleich zum Zweck dieser Beschreibung der Emissionskatalysator 24 wenigstens den SCR-Katalysator 24B aufweist.
  • Das System 10 weist weiterhin eine Reagenzquelle in Form eines Reagenzvorratstanks 28 auf, der dafür ausgelegt ist, eine herkömmliche wässrige Reagenzlösung zu bevorraten, z. B. eine wässrige Harnstofflösung oder dergleichen. Der Reagenzvorratstank 28 definiert einen Reagenzlösungauslass, der in Fluidverbindung mit einem Ende einer Reagenzauslassleitung 30 ist, die ein gegenüberliegendes Ende hat, welches in Fluidverbindung mit einem Einlass einer herkömmlichen Reagenzlösungspumpe 32 ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Reagenzlösungspumpe 32 eine pneumatische Pumpe mit einem Lufteinlass, der über eine Luftleitung 34 in Fluidverbindung mit einem herkömmlichen Luftkompressor 36 ist, der von der Maschine 12 angetrieben wird, obgleich es sich versteht, dass die Reagenzlösungspumpe 32 alternativ eine andere herkömmliche Flüssigkeitszufuhrpumpe sein kann oder aufweisen kann. In jedem Fall steht ein Flüssigkeitsauslass der Reagenzlösungspumpe 32 in Fluidverbindung mit einem Einlass eines Reagenzlösungsinjektors oder einer Sprühdüse 38, welche ein gegenüberliegendes Lösungsabgabeende hat, das in Fluidverbindung mit dem Emissionskatalysator 24 in dem Raum 24A stromaufwärts des SCR-Katalysators 24B ist. Die Reagenzlösungspumpe 32 kann auf bekannte Weise gesteuert werden, um selektiv über den Injektor oder die Sprühdüse 38 die Reagenzlösung von dem Reagenzvorratstank in den Abgasstrom zu sprühen oder sonstwie abzugeben, der durch den Raum 24A des Emissionskatalysators 24 fließt, so dass eine Kombination des Abgases, welches die Auslassleitung 22 verlässt und der von der Reagenzpumpe 32 abgegebenen Reagenz in den SCR-Katalysator 24B eintritt. Der SCR-Katalysator 24B ist, wie es bekannt ist, betreibbar, um mit der Kombination derart zu reagieren, dass der Pegel oder die Menge an NOx in dem Abgas, welches in den SCR-Katalysator 24B eintritt, verringert wird, um den NOx-Pegel oder die Menge in dem Abgas, welches den SCR-Katalysator 24B verlässt, bei oder unterhalb eines NOx-Pegel- oder Mengenzielwerts zu halten.
  • Das System 10 weist weiterhin einen Nachbehandlungssteuercomputer 40 auf, der dafür ausgelegt ist, den Gesamtbetrieb des Reagenzvorratstanks 28 und der Reagenzpumpe 32 zu handhaben und zu steuern. Wie dargestellt, ist der Steuercomputer 40 auf Mikroprozessorbasis und beinhaltet einen Speicher, in welchem einer oder mehrere Software-Algorithmen gespeichert sind, welche vom Steuercomputer 40 durchzuführen sind, um den Betrieb des Reagenzvorratstanks 28 und die Reagenzpumpe 32 zu steuern. Der Nachbehandlungssteuercomputer 44 weist weiterhin einen Kommunikationsanschluss (COM) 42 auf, der elektrisch mit einem Kommunikati onsanschluss (COM) 44 eines Motorsteuercomputers 46 über eine Anzahl J von Signalpfaden 48 verbunden ist, wobei J eine beliebige positive ganze Zahl sein kann. Der Motorsteuercomputer 46 ist dafür ausgelegt, den Gesamtbetrieb der Maschine 12 zu handhaben und zu steuern. In der dargestellten Ausführungsform ist der Motorsteuercomputer 46 auf Mikroprozessorbasis und beinhaltet einen Speicher, in dem einer oder mehrere Software-Algorithmen gespeichert sind, welche vom Steuercomputer 46 durchzuführen sind, um den Betrieb der Maschine zu steuern. Der Motorsteuercomputer 46 kann manchmal als "Motorsteuermodul" oder "ECM", eine "Motorsteuereinheit" oder "ECU" oder dergleichen bezeichnet werden. Es versteht sich, dass, obgleich der Nachbehandlungssteuercomputer 40 und der Motorsteuercomputer 46 jeweils Steuercomputer auf Mikroprozessorbasis sein können, wie dargestellt und beschrieben ist, sie alternativ ein Allzwecksteuercomputer oder ein Steuerschaltkreis sein können oder enthalten können, der für den nachfolgend beschriebenen Betrieb ausgelegt ist.
  • Die Kommunikationsanschlüsse 42 und 44 der Steuercomputer 40 und 40 sind jeweils für eine Datenkommunikation gemäß einem üblichen Kommunikationsprotokoll ausgelegt und in der dargestellten Ausführungsform ist das Kommunikationsprotokoll das Kommunikationsprotokoll der Society of Automotive Engineers (SAE) J1939. In dieser Ausführungsform stellen demzufolge die "J"-Signalpfade 48 eine serielle SAE J1939 Datenverbindung dar, die für eine Kommunikation zwischen dem Steuercomputer 40 und 44 gemäß dem SAE J1939 Kommunikationsprotokoll ausgelegt ist. Alternativ können die Kommunikationsanschlüsse 42 und 44 der jeweiligen Steuercomputer 40 und 46 für eine Kommunikation nach irgendeinem bekannten Kommunikationsprotokoll ausgelegt sein und Beispiele einiger solcher bekannter Kommunikationsprotokolle umfassen das SAE J1587/J1708 Kommunikationsprotokoll, ein Control Area Network (CAN) Protokoll, ein Universal Serial Bus (USB) Protokoll, ein RS232-Kommunikationsprotokoll, ein übliches drahtloses Kommunikationsprotokoll oder dergleichen, jedoch ohne hierauf beschränkt zu sein. In solchen anderen Ausführungsformen können die "J" Signalpfade 48 irgendeine entsprechende serielle parallele und/oder drahtlose Kommunikationsverbindung oder ein -pfad sein.
  • Der Motorsteuercomputer 46 steht mit einem Kraftstoffsystem 50 in der Maschine 12 über eine Anzahl L von Signalpfaden 52 elektrisch in Verbindung, wobei L jede ganze positive Zahl sein kann. Der Motorsteuercomputer 46 ist auf bekannte Weise betreibbar, um eines oder mehrere Kraftstoffsteuersignale auf dem Signalpfad 52 basierend auf Motorbetriebsinformationen zu erzeugen, welche beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich Motordrehzahl, vom Fahrer angeforderte Geschwindigkeit oder Dreh moment etc. beinhalten. Das Kraftstoffsystem 50 spricht wiederum auf eines oder mehrere Kraftstoffsteuersignale an, welche von dem Motorsteuercomputer 46 erzeugt werden, um entsprechend Kraftstoff der Maschine 12 zuzuführen.
  • Der Motorsteuercomputer 46 ist weiterhin über einen Signalpfad 46 mit einer Fehlfunktionsanzeigelampe (MIL) 54 verbunden. Der Motorsteuercomputer 46 kann in manchen Ausführungsformen betreibbar sein, um die Lampe 54 bei bestimmten Diagnosebedingungen zu aktivieren, welche die Qualität der in dem Reagenzvorratstank 28 enthaltenen Reagenzlösung betreffen, wie nachfolgend noch im Detail beschrieben wird. Der Motorsteuercomputer 46 ist weiterhin über einen Signalpfad 60 mit einem herkömmlichen drahtlosen Sender 58 verbunden. In manchen Ausführungsformen kann der Motorsteuercomputer 46 betreibbar sein, um gewisse Diagnoseinformationen betreffend die Qualität der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 an ein entferntes System zu übertragen, wie nachfolgend noch im Detail beschrieben wird. Das entfernte System kann in manchen Ausführungsformen zum Beispiel ein Zentralcomputer oder ein Kommunikationssystem sein, welches entfernt von dem Fahrzeug liegt, welches die Maschine 12 beinhaltet.
  • In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Nachbehandlungssteuercomputer 40 einen Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 mit einem Fehlerausgang F in Verbindung mit dem Kommunikationsanschluss 42. Ausgänge für Dosierungsfreigabe DE und Dosierungseinstellparameter DAP des Reagenzqualitäts-Diagnoseblocks 62 werden Eingängen für Dosierungsfreigabe DE und Dosierungseinstellparameter DAP eines Reagenzdosierungslogikblocks 64 zugeführt. Der Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 und der Reagenzdosierungslogikblock 64 weisen jeweils weiterhin eine Anzahl von Eingängen zum Empfang von Informationen betreffend den Betriebszustand des Reagenzvorratstanks 28 und/oder der hierin enthaltenen Reagenzlösung auf. Beispielsweise weisen die Logikblöcke 62 und 64 jeweils einen Temperatureingang T auf, der über einen Signalpfad 68 elektrisch mit einem Temperatursensor 66 verbunden ist. Der Temperatursensor 66 ist ein herkömmlicher Sensor, der relativ zu dem Reagenzvorratstank 28 geeignet angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Temperatursignal zu erzeugen, das die Temperatur der Reagenzlösung angibt, die in dem Tank 28 enthalten ist. In einer Ausführungsform ist der Temperatursensor 66 in Fluidkontakt mit der im Tank 28 enthaltenen Reagenzlösung angeordnet und in dieser Ausführungsform ist das vom Sensor 66 erzeugte Temperatursignal eine direkte Messung der Temperatur der Reagenzlösung in dem Tank 28. In einer anderen Ausführungsform kann der Temperatursensor 66 in Kontakt mit einer Oberfläche des Reagenzvorratstanks 28 angeordnet sein, so dass das vom Sensor 66 erzeugte Temperatursignal der Temperatur des Reagenzvorratstanks 28 selbst entspricht. In dieser Ausführungsform können die Logikblöcke 62 und 64 eine oder mehrere Umwandlungsbeziehungen aufweisen, z. B. eine oder mehrere Tabellen, Gleichungen, Konstanten oder dergleichen, zur Umwandlung der erfassten Temperatur des Tanks 28 in die Reagenzlösungstemperatur. Alternativ können die Logikblöcke 62 und 64 so ausgelegt sein, dass sie einfach die Temperatur des Reagenzvorratstanks 28 als die der hierin enthaltenen Reagenzlösung verwenden und in diesem Fall kann demzufolge das vom Sensor 66 erzeugte Temperatursignal als eine Direktmessung an der im Tank 28 enthaltenen Reagenzlösung betrachtet werden. In jedem Fall ist der Temperatursensor 66 betreibbar, um ein Temperatursignal zu erzeugen, welches die Temperatur der Reagenzlösung, die in dem Reagenzvorratstank 28 enthalten ist, "anzeigt", indem die Temperatur der Reagenzlösung direkt von dem Temperatursignal bestimmt, hiervon abgeleitet oder sonstwie bestimmt wird, das vom Sensor 66 erzeugt wird.
  • Die Logikblöcke 62 und 64 weisen jeweils einen Reagenzqualitätseingang RQ auf, der über einen Signalpfad 72 mit einem Reagenzqualitätssensor 70 elektrisch verbunden ist. Der Reagenzqualitätssensor 70 ist ein herkömmlicher Sensor, der geeignet relativ zu dem Reagenzvorratstank 28 angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Reagenzqualitätssignal zu erzeugen, welches die Qualität der im Tank 28 enthaltenen Reagenzlösung angibt. Für die Zwecke dieser Beschreibung ist der Ausdruck "Reagenzqualität" als die Konzentration der Reagenz in der Reagenzlösung und/oder der Wert der erkennbaren Verunreinigung der Reagenzlösung definiert und der Begriff "erkennbare Verunreinigung" ist als jede Substanz abweichend von der Reagenz und der Mischlösung, z. B. Wasser, definiert, welche, wenn sie der Reagenzlösung hinzugefügt wird, eine erkennbare Änderung in einer oder mehrerer physikalischen Eigenschaften der Reagenzlösung verursacht. Beispiele solcher erkennbarer Verunreinigungen umfassen Salze, Phosphate und/oder andere Substanzen oder Lösungen, welche, wenn sie der Reagenzlösung hinzugefügt werden, eine erkennbare Änderung in den elektrischen Eigenschaften der Reagenzlösung verursachen, Substanzen oder Lösungen, welche, wenn sie der Reagenzlösung hinzugefügt werden, eine erkennbare Änderung in dem Brechungswert oder den optischen Eigenschaften der Reagenzlösung bewirken, Substanzen oder Lösungen, welche, wenn sie der Reagenzlösung hinzugefügt werden, eine erkennbare Änderung in der Dichte der Reagenzlösung bewirken, Substanzen oder Lösungen, welche, wenn sie der Reagenzlösung hinzugefügt werden, eine erkennbare Änderung in den spektralen Absorptionseigenschaften der Reagenzlösung bewirken etc., sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
  • In einer Ausführungsform kann der Reagenzqualitätssensor 70 beispielsweise ein üblicher Leitfähigkeitssensor sein, der in Fluidkontakt mit der Reagenzlösung in dem Tank 28 angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Leitfähigkeitssignal zu erzeugen, welches der elektrischen Leitfähigkeit der Reagenzlösung entspricht, die in dem Reagenzvorratstank 28 enthalten ist. In dieser Ausführungsform sind der Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 und der Reagenzdosierungslogikblock 64 dafür ausgelegt, das vom Sensor 70 erzeugte Leitfähigkeitssignal auf bekannte Weise zu verarbeiten, um die Konzentration und/oder den erkennbaren Verunreinigungspfad der Reagenzlösung zu bestimmen. In einer anderen Ausführungsform kann der Reagenzqualitätssensor 70 ein herkömmlicher Sensor für die relative absolute Dielektrizitätskonstante sein, der in Fluidkontakt mit der Reagenzlösung in dem Tank 28 ist und dafür ausgefegt ist, ein Signal über die absolute Dielektrizitätskonstante entsprechend der Dielektrizitätskonstanten der in dem Reagenzvorratstank 28 enthaltenen Reagenzlösung relativ zu einem dielektrischen Konstantgrundwert zu erzeugen. In dieser Ausführungsform sind der Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 und der Reagenzdosierungslogikblock 64 dafür ausgelegt, das Signal der absoluten Dielektrizitätskonstanten, das vom Sensor 70 erzeugt wird, auf bekannte Weise zu verarbeiten, um die Konzentration und/oder den erkennbaren Verunreinigungsgrad der Reagenzlösung zu bestimmen. In einer anderen alternativen Ausführungsform kann der Reagenzqualitätssensor 70 eine Kombination aus Leitfähigkeitssensor und Sensor für die absolute Dielektrizitätskonstante sein, der in Fluidkontakt mit der Reagenzlösung im Tank 28 ist und dafür ausgelegt ist, ein Leitfähigkeitssignal und Signal für die absolute Dielektrizitätskonstante entsprechend der Leitfähigkeit und Dielektrizitätskonstanten der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 zu erzeugen. In dieser Ausführungsform sind der Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 und der Reagenzdosierungslogikblock 64 dafür ausgelegt, das Leitfähigkeitssignal und das Signal der absoluten Dielektrizitätskonstanten, das vom Sensor 70 erzeugt wird, auf bekannte Weise zu verarbeiten, um die Konzentration und/oder den erkennbaren Verunreinigungsgrad der Reagenz in der Reagenzlösung zu bestimmen.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform kann der Reagenzqualitätssensor 70 einer oder mehrere herkömmliche Sensoren sein oder aufweisen, welcher oder welche ein Signal oder Signale erzeugt oder erzeugen entsprechend einer oder mehrerer physikalischer Eigenschaften der Reagenzlösung oder von denen diese bestimmbar sind, wobei die Konzentration und/oder der erkennbare Verunreinigungsgrad der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank auf herkömmliche Weise aus der einen oder den mehreren physikalischen Eigenschaften bestimmt werden kann. Beispiele von physikalischen Eigenschaften der Reagenzlösung, welche bestimmbar sind und aus denen die Konzentration und/oder der Verunreinigungsgrad der Reagenzlösung bestimmt werden kann, umfassen die Dichte der Reagenzlösung, dem Brechungsindex der Reagenzlösung, die spektrale Absorption der Reagenzlösung etc., sind jedoch nicht hierauf beschränkt. In dieser Ausführungsform sind der Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 und der Reagenzdosierungslogikblock 64 dafür ausgelegt, das Signal oder die Signale, welches oder welche von dem einen oder den mehreren Sensoren erzeugt werden, welche den dargestellten Sensor 70 bilden, auf bekannte Weise zu verarbeiten, um die Konzentration und/oder den Verunreinigungsgrad der Reagenzlösung zu bestimmen. In jedem Fall ist der Qualitätssensor 70 betreibbar, um eines oder mehrere Signale zu erzeugen, welches oder welche die Qualität der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 "anzeigen", dahingehend, dass die Qualität der Reagenzlösung direkt aus dem einen oder den mehreren Signalen vom dargestellten Sensor 70 bestimmt werden oder hiervon abgeleitet werden kann.
  • Die Logikblöcke 62 und 64 weisen jeweils weiterhin einen Pegeleingang L auf, der über einen Signalpfad 76 elektrisch mit einem Pegelsensor 74 verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Pegelsensor 74 ein herkömmlicher Sensor, der relativ zu dem Reagenzvorratstank 28 geeignet angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Pegelsignal zu erzeugen, welches den Flüssigkeitspegel der Reagenzlösung in dem Tank 28 angibt. In einer Ausführungsform ist der Pegelsensor 74 in Fluidkontakt mit der Reagenzlösung in den Tank 28 angeordnet und in dieser Ausführungsform ist das vom Sensor 74 erzeugte Pegelsignal eine direkte Messung des Pegels der Reagenzlösung im Tank 28. In einer anderen Ausführungsform kann der Pegelsensor 74 eine Anzahl von Sensorelementen aufweisen, welche entlang wenigstens einer Innenwand des Tanks 28 angeordnet sind. In dieser Ausführungsform sind die Logikblöcke 62 und 64 dafür ausgelegt, die von der Anzahl von Sensorelementen erzeugten Signale auf bekannte Weise zu verarbeiten, um den Flüssigkeitspegel der Reagenzlösung in dem Reagenztank 28 zu bestimmen. In einer anderen alternativen Ausführungsform kann der Pegelsensor 74 einer oder mehrere Drucksensoren sein oder diese aufweisen, welche relativ zu der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 geeignet angeordnet sind und dafür ausgelegt sind, eines oder mehrere Drucksignale entsprechend dem Druck der flüssigen Reagenzlösung in dem Tank 28 zu erzeugen. In dieser Ausführungsform sind die Logikblöcke 62 und 64 dafür ausgelegt, das eine oder die mehreren Drucksignale auf bekannte Weise zu verarbeiten, um den Flüssigkeitspegel der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 zu bestimmen. In einer weiteren Alternative kann der Pegelsensor 74 einer oder mehrere andere bekannte Sensoren sein oder diese aufweisen, welche Signale erzeugen, aus denen der Pegel der flüssigen Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 abgeleitet oder sonstwie bestimmt werden kann. Beispielsweise kann der Pegelsensor 74 einer oder mehrere herkömmliche Sensoren sein oder diese aufweisen, die dafür ausgelegt sind, eines oder mehrere entsprechende Signale zu erzeugen, welche eine Flüssigkeitsverschiebung innerhalb des Reagenzvorratstanks 28 anzeigen. In dieser Ausführungsform sind die Logikblöcke 62 und 64 dafür ausgelegt, das eine oder die mehreren Flüssigkeitsverschiebungssignale auf bekannte Weise zu verarbeiten, um den Flüssigkeitspegel der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 zu bestimmen. In jedem Fall ist der Pegelsensor 74 betreibbar, um ein Pegelsignal zu erzeugen, welches den Flüssigkeitspegel der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 "anzeigt", insofern, als der Pegel der Reagenzlösung direkt aus dem vom Sensor 74 erzeugten Signal bestimmt oder hiervon abgeleitet werden kann.
  • Es versteht sich, dass, obgleich die Temperatur-, Qualitäts- und Pegelsensoren 66, 70 und 74, welche jeweils unter Bezugnahme auf 1 als separate Sensoren dargestellt und beschrieben wurden, diese Sensoren alternativ als einer oder mehrere Kombinationssensoren vorgesehen sein können. In einer Ausführungsform können beispielsweise die Sensoren 66, 70 und 74 als einzelner kombinierter Sensor ausgeführt sein, wie durch die gestrichelte Linie 78 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist ein einziger Sensor 78 in Fluidverbindung mit der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 angeordnet und enthält einen Reagenzlösungstemperatursensor, einen Pegelsensor für die flüssige Reagenzlösung und eine Kombination aus Leitfähigkeits- und absoluter Dielektrizitätskonstantensensor. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt weitere Sensorkombinationen, die so ausgestaltet sind, dass sie die von den Sensoren 66, 70 und 74 erzeugten Sensorinformationen liefern und solche anderen Sensorkombinationen sollen unter den Umfang der nachfolgenden Ansprüche fallen.
  • Der Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 hat einen Heizersteuerausgang HTR1, der über einen Signalpfad 82 elektrisch mit einem Reagenzlösungsheizer 80 in Verbindung ist, der dem Reagenzvorratstank 28 zugeordnet ist und der Reagenzdosierungslogikblock 64 hat einen anderen Heizersteuerausgang HTR2, der über einen Signalpfad 84 mit dem Reagenzlösungsheizer 80 elektrisch verbunden ist. Der Reagenzdosierungslogikblock 64 ist auf herkömmliche Weise betreibbar, um den Betrieb des Heizers 80 als eine Funktion des Reagenzlösungstemperatursignals auf dem Signalpfad 68 zu steuern, um zu versuchen, die Reagenzlösung im Reagenzvorratstank 28 vor einem Einfrieren zu bewahren, wenn die Umgebungstemperatur in Richtung auf und unter die Gefriertemperatur der Reagenzlösung abnimmt. Der Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 ist andererseits derart betreibbar, um, wie nach folgend unter Bezug auf die 9A–9B und 10 näher beschrieben wird, den Betrieb des Heizers 28 zu steuern, wenn bestimmt wird, dass die innerhalb des Reagenzvorratstanks 28 befindliche Reagenzlösung zumindest teilweise gefroren ist oder frieren kann. In jedem Fall ist ein Pumpensteuerausgang PC des Reagenzdosierungslogikblocks 64 über einen Signalpfad 86 elektrisch mit einem Steuereingang der Reagenzpumpe 32 verbunden und der Logikblock 64 ist auf bekannte Weise betreibbar, um die Dosierungsquantität und -rate der Reagenzlösung in den Emissionskatalysator 24 durch Steuerung des Pumpensteuersignals auf dem Signalpfad 86 zu steuern.
  • Bezugnehmend auf 2, so ist dort eine illustrative Ausführungsform 28' eines vereinfachten Reagenzvorratstanks 28 von 1 gezeigt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Reagenzlösungsheizer 80' entlang des Bodens des Tanks 28' angeordnet und eine Öffnung in dem Heizer 80' ist um den Reagenzlösungsauslassanschluss 88 herum gebildet, der in Fluidverbindung mit dem Einlass der Leitung 30 ist. Die Kombination aus Temperatur-, Pegel- und absoluter Dielektrizitätskonstante/Leitfähigkeitssensor 78 ist nahe der Öffnung des Heizers 80' und nahe des Reagenzlösungsauslassanschlusses 88 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist der Reagenzlösungsheizer 80' so angeordnet, dass er nahe dem Reagenzlösungsauslassanschluss 88 des Tanks 28' jegliche Reagenzlösung verflüssigt, welche teilweise oder vollständig gefroren ist, um somit zumindest eine gewisse Menge an Reagenzlösung an dem Reagenzlösungsauslassanschluss 88 bereit zu stellen, welche in flüssiger Phase ist. Der Sensor 68 ist in dieser Ausführungsform ebenfalls nahe dem Reagenzlösungsauslassanschluss 88 angeordnet, so dass zumindest die Konzentration der verflüssigten Reagenzlösung nahe dem Reagenzlösungsauslassanschluss 88 bestimmt werden kann. Es versteht sich, dass die Ausführungsform des Reagenzvorratstanks 28' gemäß 2 rein exemplarisch vorgesehen ist und nicht beabsichtigt, die beigefügten Ansprüche irgendwie einzuschränken.
  • Bezugnehmend auf 3, so ist dort eine illustrative Ausführungsform des Reagenzqualitätsdiagnoseblocks 62 dargestellt, der Teil des Nachbehandlungssteuercomputers 40 von 1 bildet. In der dargestellten Ausführungsform weist der Reagenzqualitätsdiagnoseblock 62 einen Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 und einen Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 auf. Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 und der Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 haben beide einen Temperatureingang T, einen Reagenzqualitätseingang RQ und einen Reagenzflüssiglösungspegeleingang L, jeweils in Datenverbindung mit entsprechenden Temperatur-, Reagenzqualitäts- und Reagenz flüssiglösungspegeleingängen T, RQ und L des Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblocks 62. Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 weist weiterhin einen Schwellenwertmodifikationseingang THM und einen Freigabeeingang E in Datenverbindung mit einem entsprechenden Schwellenwertmodifikationsausgang THM und Freigabeausgang E in Datenverbindung mit dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 auf. Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 weist weiterhin einen Fehlerausgang F in Datenverbindung mit dem entsprechenden Fehlerausgang F des Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblocks 62 auf. Der Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 weist weiterhin einen Dosierungsfreigabeausgang DE, einen Dosierungseinstellparameterausgang DAP und einen Heizersteuerausgang HTR1 in Datenverbindung mit entsprechenden Dosierungsfreigabe-, Dosierungseinstellparameter- und Heizersteuerausgängen DE, DAP und HTR1 des Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblocks 62 auf. Wie nachfolgend näher beschrieben wird, ist der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 dafür ausgelegt, die Qualität der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstanks 28 (oder 28') zu überwachen und einen Reagenzqualitätsfehler am Fehlerausgang F zu erzeugen, wenn die überwachte Reagenzqualität hinlänglich von einer erwarteten Reagenzqualität abweicht. Der Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 ist andererseits dafür ausgelegt, die physikalische Phase und das Alter der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') zu überwachen und den Betrieb des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 und/oder des Reagenzdosierungslogikblocks 64 unter bestimmten Betriebsbedingungen frei zu geben/zu sperren und um einen oder mehrere Reagenzqualitätsüberwachungsschwellenwerte zu modifizieren, welche dem Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 zugeordnet sind und/oder um anderen Betriebsbedingungen das Pumpensteuersignal zu modifizieren, welches vom Reagenzdosierungslogikblock 64 erzeugt wird.
  • Bezugnehmend auf 4, so ist dort eine illustrative Ausführungsform 90A des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 gezeigt. Alle Bauteile des in 4 dargestellten Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90A sollen einen Software-Algorithmus in Form von Softwarestrukturen und/oder Speicherblöcken darstellen. Es versteht sich jedoch, dass irgendeiner oder mehrere solcher Softwarestrukturen und/oder Speicherblöcke alternativ in Form von einem oder mehreren Hardwareschaltkreisen vorgesehen sein können. Zum Zwecke dieser Beschreibung und der zugehörigen Ansprüche können irgendwelche Bestandteile des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90A von 4 nachfolgend als "Schaltkreis" bezeichnet werden, wobei der Begriff "Schaltkreis" sowohl Hardwareschaltkreise als auch Soft warestrukturen des soeben beschriebenen Typs und des in 4 dargestellten Typs umfassen soll.
  • Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A beinhaltet einen Filterblock 100 mit einem Eingang, der das Reagenzqualitätssignal RQ empfängt und mit einem Ausgang, der ein gefiltertes Reagenzqualitätssignal erzeugt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Filterblock 100 als ein Weitbereichs-Mittelungsfilter ausgelegt, der betreibbar ist, um als Ausgang einen Mittelwert LR über einen weiten Bereich des Reagenzqualitätssignals zu erzeugen. Der Weitbereichs-Mittelungsfilter 100 kann beispielsweise ein herkömmlicher Filter erster Ordnung mit einer Übertragungsfunktion in Form von 1/(TQLONG·S + 1) sein, wobei "TQLONG" die Filterzeitkonstante ist. Es versteht sich, dass der Filterblock 100 alternativ abhängig von anderen bekannten Signalfilterstrukturen und -strategien ausgelegt sein kann, um so betreibbar zu sein, dass ein gefiltertes Signal erzeugt wird, welches das Reagenzqualitätssignal wiedergibt, das über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg geglättet ist. Beispiele solcher anderen Filterstrategien können jeden Mittelungsfilter N-ter Ordnung, einen Integrierer oder dergleichen beinhalten, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. In jedem Fall wird der Ausgang des Filterblocks 100 als Eingang für einen Komparator 102 bereitgestellt, der einen Schaltschwellenwert hat, der von einem hohen Schwellenwert HTH, gespeichert in einem Speicherblock 104, gebildet wird und einen anderen Schaltschwellenwert hat, der von einem niedrigen Schwellenwert LTH, gespeichert in einer Speicherblock 106, gebildet wird. Die Speicherblöcke 104 und 106 sind ebenfalls in Datenverbindung mit dem Schwellenwertmodifikationseingang THM des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90A. Der Ausgang des Komparators 102 ist ein erstes Fehlersignal F1 und wird als Eingang an einen Fehlererkennungstimerblock 108 geliefert. Der Komparator 102 ist dafür ausgelegt, F1 auf einen ersten Zustand zu schalten, wenn die gefilterte Reagenzqualität LR oberhalb HTH oder unterhalb LTH liegt und F1 in einen zweiten entgegengesetzten Zustand zu schalten, wenn LR zwischen HTH und LTH liegt. In der dargestellten Ausführungsform ist das Fehlersignal F1 aktiv, d. h. ein Fehler wird erkannt, wenn der Mittelwert LR über den weiten Bereich des Reagenzqualitätssignals RQ außerhalb des Fensters liegt, welches von HTH und LTH definiert ist und ist inaktiv, d. h. kein Fehler existiert, wenn der Mittelwert LR über den weiten Bereich des Reagenzqualitätssignals RQ innerhalb des von HTH und LTH definierten Fensters ist.
  • Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A weist weiterhin einen anderen Filterblock 110 auf, der einen Eingang hat, der das Reagenzqualitätssignal RQ empfängt und einen Ausgang hat, der ein anderes gefiltertes Reagenzqualitätssignal erzeugt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Filterblock 110 als Nahbereichs-Mittelungsfilter gebildet, der betreibbar ist, als Ausgang einen Mittelwert SR über einen schmalen Bereich des Reagenzqualitätssignals zu erzeugen. Der Nahbereichs-Mittelungsfilter 110 kann beispielsweise ein herkömmlicher Filter erster Ordnung mit einer Übertragungsfunktion der Form 1/(TQSHORT·S + 1) sein, wobei "TQSHORT" die Filterzeitkonstante ist. Es versteht sich, dass der Filterblock 110 alternativ abhängig von anderen bekannten Signalfilterstrukturen und -strategien ausgestaltet sein kann, welche betreibbar sind, ein gefiltertes Signal zu erzeugen, welches das Reagenzqualitätssignal wiedergibt, das über eine bestimmte vordefinierte Zeitdauer hinweg geglättet ist. Beispiele solcher anderer Filterstrategien beinhalten irgendwelche Mittelungsfilter N-ter Ordnung, einen Integrator oder dergleichen, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. In jedem Fall wird der Ausgang des Filterblocks 100 als ein Eingang einem Komparator 112 zugeführt, der als zweiten Eingang den Ausgang des Filterblocks 110 erhält. Der Komparator 102 hat einen Schaltschwellenwert, der durch einen positiven Schwellenwert PTH, gespeichert in einem Speicherblock 114, gebildet wird und hat einen Schaltschwellenwert, der durch einen negativen Schwellenwert NTH, gespeichert in einem Speicherblock 116, gebildet wird. Die Speicherblöcke 114 und 116 sind auch in Datenverbindung mit dem Schwellenwertmodifikationseingang THM des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90A. Der Komparator 112 ist dafür ausgelegt, eine Differenz zwischen dem Weitbereichs-Mittelwert LR des Reagenzqualitätssignals RQ und dem Nahbereichs-Mittelwert SR des Reagenzqualitätssignals RQ mit den positiven und negativen Schwellenwerten PTH und NTH zu vergleichen und als Ausgang ein zweites Fehlersignal F2 basierend auf diesem Vergleich zu erzeugen. F2 wird als anderer Eingang dem Fehlererkennungstimerblock 108 geliefert. Der Komparator 112 ist dafür ausgelegt, F2 in einem ersten Zustand zu schalten, wenn die Differenz zwischen LR und SR oberhalb PTH oder unterhalb NTH ist und F2 in einem zweiten entgegen gesetzten Zustand zu schalten, wenn die Differenz zwischen LR und SR zwischen PTH und NTH ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Fehlersignal F2 aktiv, d. h. ein Fehler wird erkannt, wenn LR – SR außerhalb des von PTH und NTH definierten Fensters liegt und ist inaktiv, d.h. kein Fehler existiert, wenn LR – SR innerhalb des von PTH und NTH definierten Fensters ist.
  • Als Alternative zu oder zusätzlich zur Verarbeitung des Reagenzqualitätssignals RQ, welches wie oben beschrieben von dem Reagenzqualitätssensor 70 erzeugt wird, kann der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A einen virtuellen Reagenzqualitätssensorblock 118 aufweisen, wie er gestrichelt in 4 dargestellt ist, der dafür ausgelegt ist, einen Reagenzqualitätswert entsprechend der Qualität der Rea genzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') als eine Funktion von einer oder mehreren Betriebsbedingungen abweichend von dem Reagenzqualitätssignal zu bestimmen, welches vom Reagenzqualitätssensor 70 erzeugt wird. Ein solcher virtueller Reagenzqualitätssensorblock 118 kann einen oder mehrere Software-Algorithmen beinhalten, welche ausgelegt sind, die Reagenzqualität RQ als eine Funktion von einem oder mehreren Motor-, Luftführungssystem- und/oder Reagenzhandhabungssystem-Betriebsparametern abzuschätzen. Ein Beispiel eines solchen Algorithmus, der zum Schätzen der Reagenzqualität RQ als Funktion einer normalisierten Reagenzlösungsflussrate und einer normalisierten NOx-Flussrate von dem Motor ausgelegt ist, ist in der mit anhängigen US-Patentanmeldung Nr. ... mit dem Titel SYSTEM FOR MONITORING REAGENT SOLUTION QUALITY AND TRACKING CATALYST DEGRADATION beschrieben, welche auf die Anmelderin der vorliegenden Erfindung zurückgeht; auf den dortigen Offenbarungsgehalt wird vollinhaltlich Bezug genommen. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass der virtuelle Reagenzqualitätssensorblock 118 alternativ oder zusätzlich einen oder mehrere andere bekannte Software-Algorithmen beinhalten kann, die dafür ausgelegt sind, einen Reagenzqualitätswert als eine Funktion von einem oder mehreren Motor-, Luftführungssystem- und/oder Reagenzhandhabungssystembetriebsparametern zu schätzen und jegliche derartige andere bekannte Software-Algorithmen sollen unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen. In jedem Fall versteht sich, dass jeglicher derartiger Qualitätsreagenzwert, der von dem virtuellen Reagenzqualitätssensorblock 118 erzeugt wird, von den Filterblöcken 100 und 110 anstelle von oder zusätzlich zu dem Reagenzqualitätssignal RQ verarbeitet werden kann, welches von dem Reagenzqualitätssensor 70 erzeugt wird. In Ausführungsformen des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90A, welche mehr als einen derartigen Reagenzqualitätswert beinhalten oder empfangen, können geeignete Modifikationen an den Block 90A gemacht werden, um zusätzliche Logikstrukturen zur Verarbeitung von zusätzlichen Reagenzqualitätswerten einzuschließen und um zusätzliche Fehlerwerte zu erkennen. Alle solche Modifikationen sind für einen Fachmann auf dem Gebiet ein mechanischer Schritt.
  • Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A weist weiterhin einen Rauschfilter 120 auf, mit einem Eingang, der das Pegelsignal L, erzeugt vom Pegelsensor 74, empfängt und mit einem Ausgang, der das gefilterte Pegelsignal erzeugt. In einer Ausführungsform kann der Rauschfilter 120 ein üblicher Filter erster Ordnung mit einer Übertragungsfunktion in der Form 1/(TLEVEL·S + 1) sein, wobei "TLEVEL" die Filterzeitkonstante ist. Es versteht sich, dass der Filterblock 120 alternativ abhängig von anderen bekannten Rauschfilterstrukturen und -strategien ausgelegt sein kann, um betreibbar zu sein, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen, bei dem wenigstens ein Teil des Rauschens entfernt ist, welches in dem vom Pegelsensor 74 erzeugten Pegelsignal L vorhanden ist. In jedem Fall wird das gefilterte Pegelsignal einem Eingang eines weiteren Komparators 122 zugeführt, der am anderen Eingang einen Auslöseschwellenwert TR, gespeichert in einem Speicherblock 124, erhält. Der Ausgang des Komparators 122 wird dem Eingang eines Timerblocks 126 zugeführt, der einen Ausgang hat, der ein Freigabesignal EN an den Fehlererkennungstimerblock 108 liefert. Der Komparator 122 ist betreibbar, um das gefilterte Pegelsignal mit dem Auslöseschwellenwert TR zu vergleichen, wobei "TR" einem vorbestimmten Pegel der Reagenzlösung innerhalb des Reagenzvorratstanks 28 (oder 28') entspricht. Wenn das gefilterte Pegelsignal größer als TR ist, schaltet der Ausgang des Komparators 122 seine Zustände um und setzt den Timerblock 126 zurück. Beim Zurücksetzen erzeugt der Timerblock 126 ein aktives Freigabesignal EN, welches den Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A durch Freigabe des Fehlererkennungstimerblocks 108 freigibt, bis der Timerblock 126 abgezählt hat, wonach dann der Timerblock 126 das Freigabesignal EN deaktiviert, was den Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A durch Sperren des Fehlererkennungstimerblocks 108 sperrt. Alternativ oder zusätzlich kann das vom Timerblock 126 erzeugte Freigabesignal den Komparatoren 102 und 112 und/oder den Filterblöcken 100 und 110 zugeführt werden, um den Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A durch Freigeben/Sperren dieser Anordnungen frei zu geben/zu sperren.
  • Der Fehlererkennungstimerblock 108 beinhaltet weiterhin einen Freigabeeingang, der das von dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 erzeugte Freigabesignal E empfängt. Der Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 kann somit den Betrieb des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90A über geeignete Steuerung des Freigabesignals E freigeben und sperren, wie nachfolgend noch im Detail beschrieben wird. Wie das Freigabesignal EN, das vom Timerblock 126 erzeugt wird, kann das Freigabesignal E, das von dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 erzeugt wird, alternativ oder zusätzlich den Komparatoren 102 und 112 und/oder den Filterblöcken 100 und 110 zugeführt werden, um den Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A durch Freigeben/Sperren dieser Strukturen frei zu geben/zu sperren. In jedem Fall ist der Fehlererkennungstimerlogikblock 108 nach Verstreichen einer vordefinierten Zeitdauer, die der Freigabe hiervon folgt, betreibbar, um den Fehlerwert F in einen aktiven Fehlerstatus zu schalten, wenn einer der Fehlerwerte F1 und F2 aktiv ist und um den Fehlerwert F in einen inaktiven Status zu schalten, wenn beide Fehlerwerte F1 und F2 inaktiv sind. Der Fehlererkennungstimerblock 108 kann weiterhin betreibbar sein, einen oder mehrere der Fehlerwerte F1, F2 und F in einen Diagnosefehlerspeicherort 128 einzugeben, wie gestrichelt dargestellt. Alternativ oder zusätzlich kann der Nachbehandlungssteuercomputer 40 den Fehlerwert F über die Datenverbindung 66 an den Motorsteuercomputer 46 liefern. Der Motorsteuercomputer 46 kann wiederum auf den aktiven Status des Fehlerwertes F ansprechen, um den Fehlerwert F in einer geeigneten Speicherstelle des Motorsteuercomputers 46 einzuspeichern. Alternativ oder zusätzlich kann der Motorsteuercomputer 46 auf einen aktiven Status des Fehlerwerts F ansprechen, um einen Leistungseingriff an der Maschine 12 durchzuführen, indem die Kraftstoffsteuersignale, die dem Kraftstoffsystem 50 auf Signalpfaden 52 zugeführt werden, modifiziert werden, um die verfügbare Kraftstoffzufuhr zumindest über eine bestimmte Zeitdauer hinweg zu verringern. Alternativ oder zusätzlich kann der Motorsteuercomputer 46 auf den aktiven Status des Fehlerwerts F ansprechen, um die Fehlfunktionsanzeigelampe 54 einzuschalten. Alternativ oder zusätzlich kann der Motorsteuercomputer 46 auf den aktiven Status des Fehlerwerts F ansprechen, um den Fehlerwert F über den drahtlosen Sensor 58 an ein entferntes System zu übertragen.
  • Es wurde erkannt, dass identifizierbare Änderungen in der Qualität der Reagenzlösung typischerweise bei Reagenzlösungsnachfüllvorgängen aufgrund von Fehlanpassungen zwischen der Qualität der vorhandenen Reagenzlösung und derjenigen der hinzugefügten Reagenzlösung und/oder aufgrund von Eingriffen auftreten. Beispielsweise bewirkt die Verdünnung der Reagenzlösung mit Wasser eine rapide Änderung in der Dielektrizitätskonstante und Leitfähigkeit der Reagenzlösung und führt zu einer verschlechterten Emissionsleistung. Als anderes Beispiel bewirkt die Hinzufügung von elektrolytischen Verunreinigunen, z. B. Salzen, Phosphaten etc. eine rasche Änderung der Fluidleitfähigkeit. Als noch weiteres Beispiel bewirkt die Zufügung von überkonzentrierter Reagenzlösung eine rasche Änderung in der Dielektrizitätskonstanten der Reagenzlösung und führt zu verschlechterter Emissionsleistung. Als weiteres Beispiel führt die Hinzufügung von Verunreinigungen mit niedriger Dielektrizitätskonstante, z. B. von Dieselkraftstoff, zu einer raschen Änderung in der gemessenen absoluten Dielektrizitätskonstante. Weitere Beispiele ergeben sich dem Fachmann auf diesem Gebiet. In jedem Fall ist der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A gemäß 4 dafür ausgelegt, die dargestellte Reagenzqualitäts-Diagnosestrategie mit Reagenzvorratstank-Nachfüllvorgängen zu synchronisieren, um jegliche derartige rasche Änderungen in den Reagenzlösungseigenschaften zu erkennen.
  • Bezugnehmend auf die 5A–5D, so sind Grafiken einiger Betriebswerte des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90A von 4 gezeigt, um die Arbeitsweise des Blocks 90A während eines beispielhaften Reagenzlösungsnachfüllvorgangs zu veranschaulichen. Im veranschaulichten Beispiel ist das Pegelsignal L, das vom Pegelsensor 74 erzeugt wird, in 5A gezeigt, wie es während eines Reagenzlösungsnachfüllvorgangs RE von einem Reagenzlösungspegel unterhalb TR auf einem Pegel etwas oberhalb TR umspringt. In der dargestellten Ausführungsform entspricht der Auslöseschwellenwert TR einem Pegel der Reagenzlösung knapp unterhalb eines "vollen" Pegels der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28'), so dass ein typisches Nachfüllen des Reagenzvorratstanks 28 (oder 28') für gewöhnlich bewirkt, dass das Pegelsignal L "TR" übersteigt, so dass bewirkt wird, dass der Komparator 122 den Timer 126 zurücksetzt, so dass der Timer 126 das Freigabesignal EN erzeugt, um den Betrieb des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90A frei zu geben. In dieser Ausführungsform ist, wie in 4 gezeigt, der Steuercomputer 40 betreibbar, um aus dem vom Pegelsensor 74 erzeugten Pegelsignal zu bestimmen, ob ein Reagenzlösungsnachfüllvorgang aufgetreten ist. Alternativ kann der Steuercomputer 40 betreibbar sein, um Reagenzlösungsnachfüllvorgänge unter Verwendung einer oder mehrerer hier beschriebener Techniken und/oder unter Verwendung irgendeiner herkömmlichen Nachfüllerkennungstechnik zu erkennen. Beispielsweise kann eine solche herkömmliche Nachfüllerkennungstechnik die Überwachung eines von Hand betätigten Schalters (nicht gezeigt) und das Bestimmen, dass der Reagenzlösungsnachfüllvorgang aufgetreten ist, wenn der Schalter aktiviert wurde, beinhalten. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt andere herkömmliche Techniken zur Bestimmung, ob ein Reagenzlösungnachfüllvorgang aufgetreten ist und jegliche solche andere herkömmliche Technik soll unterhalb den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
  • Im dargestellten Beispiel wird eine Reagenzlösung mit einer höheren Reagenzkonzentration als derjenigen, die in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') vorhanden ist, während des Nachfüllvorgangs hinzugefügt, so dass der Weitbereichs-Mittelwert LR und der Nahbereichs-Mittelwert SR des Reagenzqualitätswertes RQ beide während und nach dem Nachfüllvorgang RE ansteigen, wie in den 5B und 5C gezeigt. Der Differenzwert LR – SR fällt während des Nachfüllvorgangs aufgrund einer Fehlanpassung zwischen den Weitbereichs- und Nahbereichs-Mittelwerten LR bzw. SR unter 0 ab und kehrt dann im Laufe der Zeit langsam auf 0 zurück, wie in 5D gezeigt. Der Timer 126 läuft aus, wenn eine Zeitdauer TP dem Rücksetzen des Timers 126 zur Zeit TE folgend verstrichen ist, wie in 5A gezeigt, was dann den Fehlererkennungstimerblock 108 sperrt.
  • Im dargestellten Beispiel ist die Reagenzlösung, welche während des Nachfüllvorgang hinzugefügt wird, nicht so hoch konzentriert, dass der Weitbereichs-Mittelwert LR aus den Grenzschwellenwerten HTH oder LTH herausfällt oder dass der Differenzwert LR – SR aus den Grenzschwellenwerten PTH oder NTH herausfällt und der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A setzt demzufolge das Fehlersignal F unter den in den 5A–5D dargestellten Bedingungen nicht auf den aktiven Fehlerstatus. Beispielsweise kann eine typische Reagenzlösung eine nominale Reagenzkonzentration von 35% haben und in diesem Fall kann HTH 40% betragen, LTH kann 30% betragen, PTH kann 5% betragen und NTH kann –5% betragen. Es versteht sich, dass solche numerischen Werte allein zum Zweck der Bereitstellung eines illustrativen numerischen Beispiels der 5A–5D angegeben werden und dass andere Werte und Bereiche verwendet werden können, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche einzuschränken.
  • Bezugnehmend auf 4, so ist eine andere illustrative Ausführungsform 90B des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 als Teilmenge der Ausführungsform 90A gezeigt. In dieser Ausführungsform enthält der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90B sämtliche Bauteile der Ausführungsform 90A gemäß obiger Beschreibung mit der Ausnahme des Rauschfilters 120, des Komparators 122, des Speicherblocks 124 und dem Timerblocks 126, wie in 4 durch die gestrichelte Einfassung mit dem Bezugszeichen 90B gezeigt, welche die verbleibenden Bauteile einfasst. In dieser Ausführungsform wird nur die Differenz zwischen dem Weitbereichs-Mittelwert LR des Reagenzqualitätssignals RQ und des Nahbereichs-Mittelwerts SR des Reagenzqualitätssignals RQ überwacht und mit dem Schwellenwert PTH und NTH verglichen, um den Fehlerausgang zu erzeugen. Diese Ausführungsform erlaubt somit die Überwachung von relativ raschen Änderungen in dem Reagenzqualitätssignal RQ unabhängig von Reagenzlösungnachfüllvorgängen. Solche Änderungen können beispielsweise das Einbringen einer relativ hochdichten Verunreinigung in den Reagenzvorratstank 28 (oder 28') anzeigen, welche nicht in einer Form vorliegt, dass der Flüssigkeitspegel der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstanks 28 (oder 28') wesentlich geändert wird. Was das Fehlersignal betrifft, welches vom Fehlererkennungstimer 108 erzeugt wird, so ist der Reagenzüberwachungslogikblock 90B auf identische Weise wie oben unter Bezug auf den Logikblock 90A beschrieben, betreibbar.
  • Bezugnehmend auf 6, so ist dort eine andere illustrative Ausführungsform 90C des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 gezeigt. Alle Komponenten des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90C, der in 6 dargestellt ist, sollen einen Software-Algorithmus in Form von Softwarestrukturen und/oder Speicherblöcken wiedergeben. Es versteht sich jedoch, dass irgendeiner oder mehrere solcher Softwarestrukturen und/oder Speicherblöcke alternativ in Form von einem oder mehreren Hardwareschaltkreisen vorgesehen sein können. Zum Zweck dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche kann jede Komponente des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90C gemäß 6 hier als "Schaltkreis" bezeichnet werden, wobei der Ausdruck "Schaltkreis" beabsichtigt, sowohl Hardwareschaltkreise als auch Softwarestrukturen des soeben beschriebenen Typs und des in 6 dargestellten Typs zu umfassen.
  • Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90C beinhaltet eine Anzahl von Komponenten, welche mit dem Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A gemäß 4 gemeinsam sind und gleiche Bezugszeichen werden daher in 6 verwendet, um gleiche Komponenten zu bezeichnen. Beispielsweise beinhaltet der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90C von 6 den Weitbereichs-Mittelungsfilter 100 und den Komparator 102 und kann den virtuellen Reagenzqualitätssensorblock 118 und den Diagnosefehlerspeicher 128 aufweisen, wie gestrichelt in 6 gezeigt. Zusätzlich beinhaltet der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90C einen Schwellenwertbestimmungslogikblock 150 mit einem Betriebszustandseingang OC, der ein Signal, z. B. das Reagenzlösungstemperatursignal vom Temperatursensor 66 empfängt, einem Schwellenwertmodifikationseingang, der einen Schwellenwertmodifikationswert oder -werte THM erhält, welche von dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 erzeugt werden, wie nachfolgend im Detail beschrieben wird, einem hohen Schwellenwertausgang HTH und einem niedrigen Schwellenwertausgang LTH. Der hohe Schwellenwertausgang HTH liefert einen hohen Schwellenwert an den Komparator 102 und der niedrige Schwellenwertausgang LTH liefert einen niedrigen Schwellenwert an den Komparator 102. Der Ausgang des Komparators 102 wird an einen Fehlererkennungstimer 108' geliefert, der ähnlich zu dem Fehlererkennungsteil 108 von 4 mit der Ausnahme ist, dass er nur einen einzelnen Komparatoreingang hat, der mit dem Ausgang des Komparators 102 verbunden ist und einen einzelnen Freigabeeingang hat, der ein Freigabesignal E von dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 erhält, wie nachfolgend im Detail beschrieben wird.
  • Im Betrieb sind der Weitbereichs-Mittelungsfilter 100 und – falls enthalten – der virtuelle Reagenzqualitätssensorblock 118 betreibbar, wie unter Bezug auf 4 beschrieben, um den über einen weiten Bereich gefilterten Reagenzqualitätswert LR zu erzeugen, der einem Eingang des Komparators 102 zugeführt wird. Der Schwellenwertbestimmungslogikblock 150 spricht auf das Betriebszustandssignal an, welches in 6 das vom Temperatursensor 66 erzeugte Temperatursignal ist, um die hohen und niedrigen Schwellenwerte HTH und LTH als Funktion des momentanen Werts des Betriebszustandssignals zu bestimmen. Diese Ausführungsform erkennt, dass eine oder mehrere physikalische Eigenschaften der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') sich als eine Funktion eines Reagenzlösungsbetriebszustands ändern kann oder können und der Schwellenwertbestimmungslogikblock 150 liefert demzufolge unterschiedliche hohe und niedrige Schwellenwerte HTH und LTH unter unterschiedlichen Reagenzlösungsbetriebsbedingungen. In der in 6 gezeigten Ausführungsform werden die hohen und niedrigen Schwellenwerte HTH und LTH beispielsweise als Funktion der Reagenzlösungstemperatur bestimmt, obgleich es sich versteht, dass das Temperatursignal alternativ in anderen Ausführungsformen durch eines oder mehrere andere Reagenzlösungbetriebsbedingungssignale oder -werte ersetzt werden kann.
  • Die funktionelle Beziehung zwischen dem Betriebszustandssignal, z. B. der Reagenzlösungstemperatur und den hohen und niedrigen Schwellenwerten HTH und LTH, welche durch den Schwellenwertbestimmungslogikblock 150 bestimmt wird, kann kontinuierlich, stufenweise kontinuierlich oder diskret, linear oder nicht linear sein und kann in Form einer oder mehrerer Tabellen, Karten, Grafiken, Gleichungen oder dergleichen umgesetzt werden. Als ein spezielles Beispiel ist der Schwellenwertbestimmungslogikblock 150 in einer Ausführungsform so ausgelegt, dass er eine Tabelle beinhaltet, welche eine bestimmte Anzahl K von Reagenzlösungstemperaturbereichen hohen und niedrigen Schwellenwertpaaren HTH und LTH zuweist. Das vom Temperatursensor 66 erzeugte Temperatursignal wird als ein Eingang der Tabelle zugeführt und die hohen und niedrigen Schwellenwerte HTH bzw. LTH, welche dem Temperaturbereich entsprechen, in den der momentane Wert des Reagenzlösungstemperatursignals fällt, werden dem Komparator 102 als Ausgänge des Logikblocks 150 zugeführt. Die Komparatorschwellenwerte HTH und LTH können für jeden der "K" Temperaturbereiche unterschiedlich sein, so dass das Fehlerband der erlaubbaren Reagenzqualitätsabweichung separat für jeden der "K" Temperaturbereiche gesteuert werden kann. Der Komparator 102 ist wie oben beschrieben betreibbar dahingehend, dass er einen aktiven Fehlerwert an den Fehlererkennungstimer 108' liefert, wenn LR größer als HTH oder kleiner als LTH ist und einen inaktiven Fehlerwert liefert, wenn LR von HTH und LTH eingefasst wird. Der Fehlererkennungstimer 108' ist, wenn er freigegeben ist, betreibbar, um den vom Komparator 102 erzeugten Fehlerwert an den Fehlerausgang F des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90C weiter zu geben, wenn der Fehlererkennungstimer 108' ausläuft. In dieser Ausführungsform kann der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90C weiterhin einen Weitbereichs-Mittelungsspeicherblock 152 aufweisen, der einen ganzzahligen Wert K empfängt, der einen geeigneten der "K" Temperaturbereiche identifiziert, in welchen der momentane Wert des Reagenzlösungtemperaturssignals fällt und der auch den Weitbereichs-Mittelwert LR empfängt. Der Weitbereichs-Mittelungsspeicherblock ist in "K" Speicherbereiche unterteilt und ist so ausgelegt, dass er in jedem der "K" Speicherbereiche den jüngsten Wert LR für den K-ten Temperaturbereich speichert. Was das Fehlersignal betrifft, welches vom Fehlererkennungstimer 108' erzeugt wird, so ist der Reagenzüberwachungslogikblock 90C auf identische Weise betreibbar, wie unter Bezug auf den Logikblock 90A beschrieben worden ist.
  • Bezugnehmend auf 7, so ist dort noch eine weitere illustrative Ausführungsform 90D des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 gezeigt. Alle Komponenten des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90D gemäß 7 sollen einen Software-Algorithmus in Form von Softwarestrukturen und/oder Speicherblöcken wiedergeben. Es versteht sich jedoch, dass irgendeine oder mehrere solche Softwarestrukturen und/oder Speicherblöcke alternativ in Form von einem oder mehreren Hardwareschaltkreisen vorgesehen sein können. Zum Zweck dieser Beschreibung der beigefügten Ansprüche kann eine der Komponenten des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90D gemäß 7 nachfolgend als "Schaltkreis" bezeichnet werden, wobei der Ausdruck "Schaltkreis" sowohl Hardwareschaltkreise als auch Softwarestrukturen des soeben beschriebenen Typs und des in 7 dargestellten Typs umfassen soll.
  • Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90D enthält eine Anzahl von Komponenten, welche gemeinsam mit dem Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A von 4 und dem Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90C von 6 sind und daher werden gleiche Bezugszeichen in 7 verwendet, um gleiche Komponenten zu bezeichnen. Beispielsweise enthält der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90D von 7 den Weitbereichs-Mittelungsfilter 100, den Nahbereichs-Mittelungsfilter 110, den Komparator 112 und den Fehlererkennungstimer 108' und kann auch den virtuellen Reagenzqualitätssensorblock 118, den Diagnosefehlerspeicher 128 und den LRA-Speicher 152 aufweisen, wie gestrichelt in 7 dargestellt. All diese Komponenten sind betriebsmäßig identisch zu den oben beschriebenen gleichen Komponenten. Zusätzlich weist der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90D eine modifizierte Version 150' des Schwellenwertbestimmungslogikblocks 150 von 6 auf. Da insbesondere der Komparator 112 in der in 7 dargestellten Ausführungsform betreibbar ist, um eine Differenz zwischen dem Weitbereichs-Mittelwert LR und dem Nahbereichs-Mittelwert SR mit positiven und negativen Schwellenwerten PTH und NTH zu vergleichen, wie oben unter Bezug auf 4 beschrieben, ist der Schwellenwertbestimmungslogikblock 150' dieser Ausführungsform so ausgelegt, dass er PTH und NTH als eine Funktion des Reagenzlösungsbetriebsbedingungssignals erzeugt, z. B. des vom Temperatursensor 66 erzeugten Reagenztemperatursignals. Ansonsten kann der Aufbau und die Funktion des Schwellenwertbestimmungslogikblocks 150' identisch zu dem Logikblock 150 sein, der unter Bezug auf 6 beschrieben wurde. Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90D ist betreibbar, um die Differenz zwischen LR und SR mit positiven bzw. negativen Schwellenwerten PTH und NTH zu vergleichen, wobei PTH und NTH als eine Funktion des Reagenzlösungsbetriebsbedingungssignals bestimmt werden, beispielsweise der Reagenzlösungstemperatur und um ein aktives Fehlersignal an den Fehlererkennungstimer 108' zu liefern, wenn die Differenz größer als PTH oder kleiner als NTH ist, und um einen inaktiven Fehlerwert zu liefern, wenn die Differenz von PTH und NTH begrenzt wird. Der Fehlererkennungstimer 108' ist, wenn er beigegeben ist, betreibbar, den vom Komparator 112 erzeugten Fehlerwert an den Fehlerausgang F des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90D zu geben, wenn der Fehlererkennungstimer 108' ausläuft. Was das vom Fehlererkennungstimer 108' erzeugte Fehlersignal betrifft, so ist der Reagenzüberwachungslogikblock 90D auf identische Weise, wie unter Bezug auf den Logikblock 90A beschrieben, betreibbar.
  • Bezugnehmend auf 8, so ist noch eine weitere illustrative Ausführungsform 90E des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 gezeigt. Alle Komponenten des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90E gemäß 8 sollen einen Software-Algorithmus in Form von Softwarestrukturen und/oder Speicherblöcken wiedergeben. Es versteht sich jedoch, dass irgendeiner oder mehrere solcher Softwarestrukturen und/oder Speicherblöcke alternativ in Form von einem oder mehreren Hardwareschaltkreisen vorgesehen sein können. Zum Zweck dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche kann eine der Komponenten des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90E gemäß 8 hier als "Schaltkreis" bezeichnet werden, wobei der Ausdruck "Schaltkreis" beabsichtigt, sowohl Hardwareschaltkreise als auch und Softwarestrukturen des soeben beschriebenen Typs und des in 8 dargestellten Typs zu umfassen.
  • Der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90E enthält eine Anzahl von Komponenten, welche gemeinsam zu dem Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90A gemäß 4 und dem Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90C gemäß 6 sind und gleiche Bezugszeichen werden daher in 8 verwendet, gleiche Komponenten zu identifizieren. Beispielsweise enthält der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90E von 8 eine Anzahl N der Kombination von Komponenten einschließlich des Weitbereichs-Mittelungsfilters 100, des Komparators 102, des Speicherblocks 104 für den hohen Schwellenwert und des Speicherblocks 106 für den niedrigen Schwellenwert und kann auch eine Anzahl N der LAR-Speicherblöcke 162 aufweisen, wobei "N" jede positive ganze Zahl sein kann. Die Eingänge an jeden der "N" Filter 1001 –100N werden von einem entsprechenden Schalterausgang eines Betriebsbedingungsschalterlogikblocks 160 geliefert, der einen Schaltereingang hat, der das Reagenzqualitätssignal RQ erhält und der einen Schaltersteuereingang hat, der das Reagenzlösungsbetriebsbedingungssignal erhält, z. B. die Reagenzlösungstemperatur. Das Reagenzqualitätssignal RQ kann von dem Reagenzqualitätssensor 70 und/oder von dem virtuellen Reagenzqualitätssensorblock 118 erzeugt werden, der gestrichelt in 8 dargestellt ist. Die "N" Fehlerausgänge der Anzahl von Komparatoren 1021 –102N werden als Eingänge einem Fehlererkennungstimer 108'' zugeführt, der einen Freigabeeingang, der den Freigabewert erhält, der von dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 erzeugt wird, und der einen Fehlerausgang hat, der mit dem Fehlerausgang F des Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblocks 62 verbunden ist.
  • Im Betrieb ist der Betriebsbedingungsschaltlogikblock 160 dafür ausgelegt, selektiv ein Reagenzqualitätssignal RQ an einen Eingang eines geeigneten aus den "N" Filtern 1001 –100N basierend auf dem momentanen Betriebsbereich des Betriebszustandssignals zu liefern. In der dargestellten Ausführungsform ist der Betriebsbedingungsschaltlogikblock 160 beispielsweise betreibbar, selektiv die Schalterposition zu steuern, um das Reagenzqualitätssignal RQ an einen Eingang eines geeigneten aus den "N" Filtern 1001 –100N basierend auf der momentanen Reagenzlösungsbetriebstemperatur zu liefern. Wenn die Reagenzlösungstemperatur innerhalb des ersten Temperaturbereichs ist, ist der Schalterlogikblock 160 betreibbar, das Reagenzqualitätssignal RQ an den Eingang des ersten Filters 1001 zu führen und wenn die Reagenzlösungstemperatur innerhalb eines zweiten Temperaturbereichs ist, ist der Schalterlogikblock 160 betreibbar, das Reagenzqualitätssignal RQ an den Eingang des zweiten Filters 1022 zu führen etc. Die hohen und niedrigen Schwellenblockpaare 1041 –104N und 1061 –106N enthalten jeweils hohe und niedrige Schwellenwerte, die für einen ausgewählten Temperaturbereich spezifisch sind, so dass jeder der Komparatoren 1021 –102N unterschiedliche hohe und niedrige Schaltschwellenwerte hat, welche spezifisch für seinen ausgewählten Temperaturbe reich sind. Die Fehlerausgänge der verschiedenen Komparatoren 1021 –102N werden als Fehlereingänge dem Fehlererkennungstimer 108'' zugeführt und der Fehlererkennungstimer 108'' ist betreibbar, einen aktiven Fehler an den Fehlerausgang F zu liefern, wenn einer der Fehlerausgänge der Komparatoren 1021 –102N aktiv ist und einen inaktiven Fehler an den Fehlerausgang F zu liefern, wenn keiner der Fehlerausgänge der Komparatoren 1021 –102N aktiv ist, nachdem Fehlererkennungstimer ausgelaufen ist. Was das vom Fehlererkennungstimer 108'' erzeugte Fehlersignal betrifft, so ist der Reagenzüberwachungslogikblock 90E auf identische Weise betreibbar, wie unter Bezug auf den Logikblock 90A beschrieben.
  • Es versteht sich, dass die in 8 dargestellte Ausführungsform 90E in Übereinstimmung mit 7 modifiziert werden kann, so dass anstelle der "N" Komparatoren 1021 –102N , die einen Fehlerwert abhängig vom Ausgang des entsprechenden LR-Werts relativ zu entsprechenden HTH- und LTH-Schwellenwerte erzeugen, es "N" Komparatoren 1121 –112N gibt, welche jeweils einen Fehlerwert abhängig von der Differenz zwischen entsprechenden LR- und SR-Werten relativ zu entsprechenden PTH- und NTH-Schwellenwerten erzeugen. Die Modifikationen in 8, die zur Durchführung einer solchen alternativen Ausführungsform nötig wären, sind für einen Fachmann auf dem Gebiet ein mechanischer Schritt.
  • Bezugnehmend auf die 9A und 9B, so ist ein Flussdiagramm einer illustrativen Ausführungsform eines Software-Algorithmus 92A gezeigt, der in dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 von 3 enthalten sein kann. In der dargestellten Ausführungsform ist der Algorithmus 92A in einem Speicher des Nachbehandlungssteuercomputers 40 gespeichert und wird vom Steuercomputer 40 durchgeführt. Alternativ und wie oben beschrieben kann der Algorithmus 92A in einem Speicher des Motorsteuercomputers 46 gespeichert sein und vom Motorsteuercomputer 46 durchgeführt werden. In der nachfolgenden Beschreibung wird jedoch der Algorithmus 92A als von dem Nachbehandlungssteuercomputer 40 durchgeführt beschrieben.
  • Der Algorithmus 92A beginnt im Schritt 170, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um die Temperatur TR der Reagenzlösung innerhalb des Reagenzvorratstanks 28 (oder 28') durch Überwachung des vom Temperatursensor 66 erzeugten Temperatursignals zu bestimmen. Danach ist im Schritt 172 der Steuercomputer 40 betreibbar, um die Reagenzlösungstemperatur TR mit einer Gefriertemperatur TF zu vergleichen. In Ausführungsformen, bei denen die Reagenzlösung eine wässrige Lösung ist, kann TF die Gefriertemperatur von Wasser oder 0 °C betragen. Alternativ kann TF die Gefriertemperatur der Reagenzlösung sein, welche unterschiedlich zu der von Wasser ist. Weiterhin alternativ kann TF eine Temperatur oberhalb der Gefriertemperatur von Wasser oder der Reagenzlösung sein, um beispielsweise, wenn TR abnimmt, eine Anzeige dahingehend zu haben, wann TR innerhalb einer festgelegten Temperatur der tatsächlichen Gefriertemperatur von Wasser oder der Reagenzlösung ist. Weiterhin alternativ kann TF eine Temperatur unterhalb der Gefriertemperatur von Wasser oder der Reagenzlösung sein, um beispielsweise, wenn TR abnimmt, eine Anzeige zu haben, wann TR auf eine festgelegte Temperatur unterhalb der tatsächlichen Gefriertemperatur von Wasser oder der Reagenzlösung gefallen ist. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass andere Temperaturwerte und/oder -bereiche denkbar sind, welche für TF verwendet werden können, wobei jegliche solche anderen Temperaturwerte und/oder -bereiche allgemein auf gewisse Weise der Gefriertemperatur von Wasser oder der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') zugeordnet sind und jegliche solche anderen Temperaturwerte und/oder -bereiche unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen sollen. In jedem Fall kehrt, wenn der Steuercomputer 40 im Schritt 172 bestimmt, dass TR nicht kleiner als TF ist, die Durchführung des Algorithmus 92A auf den Schritt 170 zurück. Wenn im Schritt 172 der Steuercomputer 40 anstelle hiervon bestimmt, dass TR kleiner als TF ist, geht der Ablauf des Algorithmus zum Schritt 174 weiter, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um den Betrieb des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 und des Reagenzdosierungslogikblocks 64 durch Erzeugung inaktiver Freigabesignale an den beiden Freigabeausgängen "E" und "DE" zu sperren, wie in 3 gezeigt.
  • Nach dem Schritt 174 ist der Steuercomputer 40 im Schritt 176 betreibbar, um den Reagenzvorratstankheizer 80 (oder 80') durch Erzeugen eines geeigneten Aktivierungssignals an dem Heizersteuerausgang HTR1 zu aktivieren. Danach ist im Schritt 178 der Steuercomputer 40 betreibbar, um die Temperatur TR der Reagenzlösung innerhalb des Reagenzvorratstanks 28 (oder 28') erneut zu bestimmen und im folgenden Schritt 180 ist der Steuercomputer 40 betreibbar, um TR mit einer Schwellenwerttemperatur TTH zu vergleichen. In einer Ausführungsform entspricht TTH einer Temperatur, welche ausreichend über der Gefriertemperatur von Wasser oder der Reagenzlösung liegt, um sicher zu stellen, dass wenigstens etwas von der Reagenzlösung in der flüssigen Phase ist, so dass sie in den Emissionskatalysator 24 abgegeben werden kann. Alternativ kann TTH einer Temperatur entsprechen, welche ausreichend über der Gefriertemperatur von Wasser oder der Reagenzlösung liegt, um zu erlauben, dass wenigstens etwas der Reagenzlösung von der festen (d. h. gefrorenen) Phase zur flüssigen Phase übergeht. Als weitere Alternative kann TTH einer Temperatur entsprechen, welche ausreichend über der Gefriertemperatur von Wasser oder der Reagenzlösung ist, um sicher zu stellen, dass das meiste von oder die gesamte Reagenzlösung innerhalb des Reagenzvorratstanks 28 (oder 28') in der flüssigen Phase ist. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass andere Temperaturwerte und/oder -bereiche, welche für TTH verwendet werden können, denkbar sind, wobei alle solche anderen Temperaturwerte und/oder -bereiche im Allgemeinen auf gewisse Weise zu einer Temperatur gehören, bei der die Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') von der festen (d. h. gefrorenen) Phase zur flüssigen Phase übergehen kann oder übergegangen ist und alle solche andere Temperaturwerte und/oder -bereiche unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen sollen. In jedem Fall kehrt, wenn der Steuercomputer 40 im Schritt 180 bestimmt, dass TR nicht größer als TTH ist, die Durchführung des Algorithmus 92A zum Schritt 178 zurück.
  • Wenn anstelle hiervon im Schritt 180 der Steuercomputer 40 bestimmt, dass TR größer als TTH ist, kann die Durchführung des Algorithmus 92A in einen oder mehrere einer Anzahl unterschiedlicher Schritte verzweigen. In einer Ausführungsform kann beispielsweise die Durchführung des Algorithmus 92A von dem "JA"-Zweig im Schritt 180 direkt zu den Schritten 200 und 202 weitergehen, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, den Reagenzvorratstankheizer 80 (oder 80') durch Erzeugung eines geeigneten Heizerdeaktivierungssignals am Heizersteuerausgang HTR1 zu deaktivieren und um den Betrieb sowohl des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 und des Reagenzdosierungslogikblocks 94 durch Erzeugen aktiver Freigabesignale an den beiden Freigabeausgängen "E" und "DE" frei zu geben (siehe 3). Die Durchführung des Algorithmus kehrt vom Schritt 202 zum Schritt 170 für eine weitere Durchführung des Algorithmus 92A zurück.
  • Der Algorithmus 92A kann zusätzlich den Schritt 182 aufweisen, wie gestrichelt in 9B gezeigt, der die Schritte 184 und 186 enthält. In dieser Ausführungsform geht der "JA"-Zweig von Schritt 180 zum Schritt 184 weiter, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um einen Reagenzphasentimer zurück zu setzen. Danach wird im Schritt 186 der Steuercomputer 40 betrieben, um zu bestimmen, ob der Reagenzphasentimer ausgelaufen ist. Wenn nicht, kehrt die Durchführung des Algorithmus zum Schritt 184 zurück. Wenn andererseits der Steuercomputer 40 im Schritt 186 bestimmt, dass der Reagenztimer ausgelaufen ist, geht die Durchführung des Algorithmus zum Schritt 200 weiter.
  • Der Algorithmus 92A kann alternativ oder zusätzlich den Schritt 188 aufweisen, wie gestrichelt in 9B gezeigt, der die Schritte 190 und 192 enthält. In dieser Ausführungsform enthält das System 10 einen Reagenzlösungskonzentrationssensor und der "JA"-Zweig von Schritt 180 geht zum Schritt 190 weiter, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, eine Änderung in der Reagenzkonzentration (ΔCR) über eine vordefinierte Zeitperiode zu überwachen, indem das vom Konzentrationssensor erzeugte Signal überwacht wird und ΔCR über die allerletzte vordefinierte Zeitperiode hinweg bestimmt wird. Danach ist im Schritt 192 der Steuercomputer 40 betreibbar, um ΔCR mit einem Reagenzkonzentrationsschwellenwert CRTH zu vergleichen, wobei CRTH im Wesentlichen einem Reagenzkonzentrationsdifferenzwert entspricht, unterhalb dem das vom Reagenzkonzentrationssensor erzeugte Reagenzkonzentrationssignal als einen stabilen Zustand erreicht habend betrachtet werden kann. Der Wert von CRTH hängt typischerweise von einer Anzahl von Faktoren ab, welche die bestimmte Anwendung und begleitende Anforderungen des Systems sehen, den Konzentrationswert der Reagenzlösung, wenn sie vollständig in der flüssigen Phase ist, den annehmbaren Fehlerwert bei der Stabilitätszustandsbestimmung von ΔCR etc. umfassen, jedoch nicht hierauf beschränkt sind. In jedem Fall, wenn der Steuercomputer 40 im Schritt 192 bestimmt, dass CR nicht kleiner als CRTH ist, kehrt der Ablauf des Algorithmus 92A zum Schritt 188 zurück. Wenn andererseits der Steuercomputer 40 im Schritt 192 bestimmt, dass CR kleiner als CRTH ist, geht der Ablauf des Algorithmus 92A zum Schritt 200 weiter.
  • Der Algorithmus 92A kann alternativ oder zusätzlich den Schritt 194 aufweisen, wie gestrichelt in 9B gezeigt, der die Schritte 196 und 198 aufweist. In dieser Ausführungsform geht der "JA"-Zweig von Schritt 180 zum Schritt 196 weiter, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um den Flüssigkeitspegel LLR der Reagenzlösung in den Reagenzvorratstank 28 (oder 28') durch Überwachung des von Pegelsensor 74 erzeugten Signals zu bestimmen. Danach ist im Schritt 198 der Steuercomputer 40 betreibbar, um eine Differenz zwischen dem Flüssigkeitspegel LLR der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') und einem erwarteten Flüssigkeitspegel der Reagenzlösung LLE in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') oder |LLR – LLE| mit einem Flüssigkeitsschwellenwert LTH zu vergleichen. Der erwartete Flüssigkeitspegel LLE entspricht im Wesentlichen dem erwarteten Pegel der Reagenzlösung innerhalb des Reagenzvorratstanks, wenn sich die gesamte Reagenzlösung in der flüssigen Phase befindet. In einer Ausführungsform kann LLE durch Ausgestaltung des Pegelsensors 74 als konventioneller Sensor des Typs bestimmt werden, der den Pegel des flüssigen Phasenanteils der Reagenzlösung innerhalb des Reagenzvorratstanks 28 (oder 28') erfasst. Alternativ kann der Steuercomputer 40 so gestaltet sein, dass er als erwarteten Flüssigkeitspegel LLE den jüngsten Reagenzflüssigkeitspegel zwischenspeichert, der vor der Verzweigung vom Schritt 172 zum Schritt 174 erkannt wurde. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt andere Techniken zur Bestimmung des erwarteten Reagenzflüssigkeitspegels LLE und alle solche anderen bekannten Techniken sollen unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
  • LTH entspricht im Wesentlichen einem Flüssigkeitspegeldifferenzwert, unterhalb dem das vom Pegelsensor 74 erzeugte Reagenzlösungspegelsignal als ausreichend nahe an dem erwarteten Flüssigkeitspegel LE betrachtet werden kann. Der Wert von LTH hängt typischerweise von einer Anzahl von Faktoren ab, welche die bestimmte Anwendung und die begleitenden Anforderungen des Systems 10, den Pegel der Reagenzlösung, wenn sie sich vollständig in flüssiger Phase befindet, den annehmbaren Fehlerwert zwischen LLR und LLE beinhalten, jedoch nicht hierauf beschränkt sind. In jedem Fall kehrt, wenn der Steuercomputer 40 im Schritt 198 bestimmt, dass |LLR – LLE| nicht kleiner als LTH ist, die Durchführung des Algorithmus 92A zum Schritt 196 zurück. Wenn andererseits der Steuercomputer 40 im Schritt 198 bestimmt, dass |LLR – LLE| kleiner als LTH ist, geht der Ablauf des Algorithmus 92A zum Schritt 200 weiter.
  • Der Steuercomputer 40 ist unter Anweisung des Algorithmus 92A, der unter Bezug auf die 9A und 9B dargestellt und beschrieben wurde, betreibbar, um den Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 und den Reagenzdosierungslogikblock 64 zu sperren und um den Heizer 80 (oder 80') zu aktivieren, wenn Gefrierbedingungen für die Reagenzlösung erkannt werden. Wenn die Temperatur der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') danach ausreichend ansteigt, was von einer Betätigung des Heizers und/oder von einer erhöhten Umgebungstemperatur herrührt, so dass wenigstens etwas von der Reagenzlösung in der flüssigen Phase ist und daher zur Abgabe zur Verfügung steht, ist der Steuercomputer 40 betreibbar, den Heizer 80 (oder 80') zu deaktivieren und den Betrieb des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 und des Reagenzdosierungslogikblocks 64 frei zu geben. Die Menge von Reagenzlösung, die in der Flüssigphase vor der Deaktivierung des Heizers 80 (oder 80') zur Verfügung steht und der Freigabevorgang des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 und des Reagenzdosierungslogikblocks 64 kann auf eine oder mehrere Arten gesteuert werden. In einer Ausführungsform kann es beispielsweise für den Steuercomputer 40 notwendig sein, dass die Temperatur der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') ausreichend über eine Zeitdauer hinweg erhöht ist, welche von einem Reagenzphasentimer definiert wird, bevor der Heizer 80 (oder 80') deaktiviert wird und der Betrieb des Reagenzqualitäts- Überwachungslogikblocks 90 und des Reagenzdosierungslogikblocks 64 freigegeben wird. Alternativ oder zusätzlich kann es für den Steuercomputer 40 notwendig sein, dass die Konzentration der Reagenzlösung in der flüssigen Phase einen bestimmten Stabilitätszustandskonzentrationspegel erreicht, bevor der Heizer 80 (oder 80') deaktiviert wird und der Betrieb des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 und des Reagenzdosierungslogikblocks 64 freigegeben wird. Alternativ oder zusätzlich kann es für den Steuercomputer 40 notwendig sein, dass der Pegel des flüssigphasigen Teils der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') ausreichend nahe einem erwarteten Flüssigkeitspegel ist, bevor der Heizer 80 (oder 80') deaktiviert wird und der Betrieb des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 und des Reagenzdosierungslogikblocks 64 freigegeben wird. Es versteht sich, dass der Algorithmus 92A irgendeinen oder mehrere der Schritte 182, 188 und 194 beinhalten kann und dass jegliche Kombination solcher Schritte parallel durchgeführt werden kann, wie in 9B gezeigt oder anstelle hiervon hintereinander durchgeführt wird, so dass jeder aufeinander folgende der Schritte 182, 188 und 194, welche in dem Algorithmus 92A enthalten sind, nicht durchgeführt wird, bis die "JA"-Verzweigung in einem der vorhergehenden Schritte 182, 188 und 194, die in dem Algorithmus 92A enthalten sind, erfüllt ist.
  • Wenn die Temperatur einer wässrigen Reagenzlösung abnimmt, erfolgt schließlich der Übergang von einer rein flüssigen Phase in eine gefrorene feste Phase. Während dieses Vorgangs beginnt die Reagenzkomponente typischerweise zu kristallisieren und von der wässrigen Komponente weg zu wandern, wenn diese zu frieren beginnt. Dies bewirkt oft, dass die Verteilung der Reagenz im Reagenzvorratstank 28 (oder 28') weniger gleichförmig wird, als sie in der rein flüssigen Phase war. Wenn der Reagenzvorratstank 28 (oder 28') erwärmt wird, um die Reagenzlösung wieder zu verflüssigen (entweder aktiv unter Verwendung des Reagenztankheizers 80 (oder 80') oder passiv über eine wärmere Umgebung um den Tank 28 (oder 28') herum), kann die anfängliche flüssige Reagenzlösung, welche sich aus dem Erwärmungsprozess ergibt, eine erheblich stärkere oder schwächere Reagenzkonzentration als die nominale Konzentration der Reagenzlösung in der rein flüssigen Phase haben. Wenn beispielsweise ein Bereich des Tanks 28 (oder 28'), der im Gefrierprozess spät gefroren ist, der erste ist, der verflüssigt, ist die sich ergebende Flüssigkeit, die sich zuerst bildet, wahrscheinlich überkonzentriert. Wenn andererseits ein Bereich des Tanks 28 (oder 28'), der zuerst gefroren ist, auch der ist, der zuerst wieder flüssig wird, ist die sich ergebende Flüssigkeit, die sich zuerst bildet, wahrscheinlich unterkonzentriert. Es ist wünschenswert, die Bestimmung fehlerhafter Reagenzqualitätsfehler zu vermeiden und auch die Dosierung ungeeigneter Mengen von Reagenzlö sung in dem Emissionskatalysator 24 zu vermeiden. Vorsorge muss demzufolge für diese beiden Vorgänge getroffen werden, wenn die Temperatur der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') bei oder nahe dem Gefrieren ist.
  • Eine Strategie zum Vermeiden fehlerhaften Reagenzqualitätsfehler und unpassender Reagenzlösungsdosierungsmengen um Gefriertemperaturen herum ist, die Reagenzqualitätsüberwachung und die Reagenzlösungsdosierung nur dann frei zu geben, wenn sicher ist, dass wenigstens etwas der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') in der Flüssigkeitsphase ist und eine Ausführungsform einer derartigen Strategie wurde soeben unter Bezug auf den Algorithmus 92A der 9A und 9B beschrieben. Eine andere Strategie zur Vermeidung fehlerhaften Reagenzqualitätsfehler und unpassender Reagenzlösungsdosierung um Gefriertemperaturen herum ist, die Dosierung und die Überwachung der Reagenzlösungsqualität zu beginnen, wenn eine minimale Menge an Reagenzlösung in Flüssigkeitsphase verfügbar wird und sowohl die Reagenzqualitätsüberwachung als auch die Reagenzlösungsdosierungsvorgänge als eine Funktion der Reagenzkonzentration des Teils der Reagenzlösung einzustellen, der sich in der flüssigen Phase befindet. Eine Ausführungsform einer derartigen Strategie ist in Form eines Software-Algorithmus des Typs vorgesehen, wie er in 10 dargestellt ist.
  • Bezugnehmend auf 10, so ist dort ein Flussdiagramm einer anderen illustrativen Ausführungsform eines Software-Algorithmus 92B gezeigt, der in dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 von 3 enthalten sein kann. In der dargestellten Ausführungsform ist der Algorithmus 92B in einem Speicher des Nachbehandlungssteuercomputers 40 gespeichert und wird von dem Steuercomputer 40 durchgeführt. Alternativ und wie oben beschrieben, kann der Algorithmus 92B in einem Speicher des Motorsteuercomputers 46 gespeichert sein und wird von dem Motorsteuercomputer 46 durchgeführt. In der folgenden Beschreibung wird jedoch der Algorithmus 92 als von dem Nachbehandlungssteuercomputer 40 durchgeführt beschrieben. Der Software-Algorithmus 92B stellt eine Alternative oder zusätzliche Strategie zum Algorithmus 92A zur Steuerung des Betriebs des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks 90 und des Reagenzdosierungslogikblocks 64 dar, wenn Gefrierbedingungen für die Reagenzlösung erkannt werden. Allgemein ist der Software-Algorithmus 92B optimal wirksam, wenn der Reagenzlösungsheizer 80 und wenigstens der Temperatursensor 66 und der Reagenzkonzentrationssensor in enger Nachbarschaft zum Reagenzlösungsauslass des Reagenzvorratstanks 28 angeordnet sind. Eine Ausführungsform einer derartigen Reagenzlösungstank-Konfiguration ist in 2 dargestellt und zum Zweck der Beschreibung des Software-Algorithmus 92B erfolgt für den Reagenzvorratstank 28' und den Heizer 80' demzufolge eine spezielle Bezugnahme hierauf.
  • Der Algorithmus 92B beginnt im Schritt 210, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um die Temperatur TR der Reagenzlösung innerhalb des Reagenzvorratstanks 28' durch Überwachung des Temperatursignals zu bestimmen, das von dem Kombinationssensor 78 erzeugt wird. Danach ist im Schritt 212 der Steuercomputer 40 betreibbar, um die Reagenzlösungstemperatur TR mit einer Gefriertemperatur TF zu vergleichen, wobei TF eine der Gefriertemperaturen sein kann, welche die Gefriertemperatur von Wasser oder der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28' darstellt, wie oben unter Bezug auf den Algorithmus 92A der 9A und 9B beschrieben wurde. Wenn der Steuercomputer 40 im Schritt 212 bestimmt, dass TR nicht kleiner als TF ist, kehrt der Ablauf des Algorithmus 92B auf den Schritt 210 zurück. Wenn im Schritt 212 der Steuercomputer 40 anstelle hiervon bestimmt, dass TR kleiner als TF ist, geht der Ablauf des Algorithmus zum Schritt 214 weiter, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist oder um den Reagenzvorratstankheizer 80' durch Erzeugung eines geeigneten Aktivierungssignals am Heizersteuerungsausgang HTR1 zu aktivieren und dann weiter zum Schritt 216, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um einen Heizertimer zurück zu setzen.
  • Nach dem Schritt 216 ist der Steuercomputer 40 im Schritt 218 betreibbar, um einen Reagenzlösungsbetriebsparameter betreffend die Temperatur der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28' zu bestimmen, welche vom Betrieb des Heizers 80' herrührt. In einer Ausführungsform ist beispielsweise der Steuercomputers 40 im Schritt 218 betreibbar, um die Temperatur TR der Reagenzlösung in dem Vorratstank 28' erneut zu bestimmen, wie oben beschrieben. Alternativ kann der Steuercomputer 40 im Schritt 218 betreibbar sein, um einen momentanen Wert HT des Heizertimers zu bestimmen, wobei HT der verstrichenen Zeit seit der Aktivierung des Heizers 80' im Schritt 214 entspricht. Nach dem Schritt 218 ist der Steuercomputer 40 im Schritt 220 betreibbar, um einen verfügbaren Reagenzflüssigkeitswert RLA als eine Funktion von TR oder von HT zu bestimmen, wobei RLA einer Menge an Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28' nahe dem Reagenzlösungsauslass 88 entspricht, welche in der flüssigen Phase ist. Der Steuercomputer 40 beinhaltet eine Tabelle, Grafik, Karte oder eine oder mehrere Gleichungen betreffend TR oder HT zu RLA basierend auf bekannten Beziehungen zwischen ihnen und berücksichtigt andere Faktoren einschließlich der Reagenzlösungskapazität des Reagenzvorratstanks 28', des Oberflächenbereichs und des Wärmeausgangs des Heizers 80' etc., ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
  • In jedem Fall geht der Ablauf des Algorithmus 92B vom Schritt 220 zum Schritt 224, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um den verfügbaren Reagenzflüssigkeitswert RLA mit einem minimal verfügbaren Flüssigkeitswert MAL zu vergleichen, wobei MAL einer Minimalmenge von Reagenzlösung in flüssiger Phase entspricht, welche zur Abgabe in den Emissionskatalysator 24 zu Verfügung steht. In einer Ausführungsform kann MAL einer Minimalmenge an Reagenzlösung in flüssiger Phase entsprechen, welche notwendig ist, die Abgabe irgendeiner Menge an Reagenzlösung in flüssiger Phase in den Emissionskatalysator 24 zu erlauben. Alternativ kann MAL einer Minimalmenge an Reagenzlösung in flüssiger Phase entsprechen, die notwendig ist, eine fortlaufende Abgabe von Reagenzlösung in flüssiger Phase in den Emissionskatalysator 24 für eine bestimmte vordefinierte Zeitdauer zu erlauben. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass andere Werte von MAL gewählt werden können und dass irgendwelche solche anderen Werte von MAL unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen sollen.
  • Wenn im Schritt 224 der Steuercomputer 40 bestimmt, dass RLA nicht größer als oder gleich MAL ist, kehrt der Ablauf des Algorithmus 92B zum Schritt 218 zurück. Wenn andererseits der Steuercomputer 40 im Schritt 224 bestimmt, dass RLA größer oder gleich MAL ist, geht der Ablauf des Algorithmus zum Schritt 226 weiter, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, die Konzentration CON der verfügbaren Menge an Reagenzlösung in flüssiger Phase RLA im Nahbereich des Reagenzlösungsauslasses 88 zu bestimmen, indem das Konzentrationssignal überwacht wird, das vom Kombinationssensor 78 erzeugt wird. Danach ist im Schritt 228 der Steuercomputer 40 betreibbar, um einen oder mehrere Reagenzqualitätsüberwachungsschwellenwerte THM als Funktion des Konzentrationswertes CON zu bestimmen, wobei der eine oder die mehreren Reagenzqualitätsüberwachungsschwellenwerte THM einen oder mehreren der Komparatorschwellenwerte HTH, LTH, PTH und/oder NTH einer der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblockausführungsformen 90A–90E entsprechen, welche hier dargestellt und beschrieben wurden. Danach ist im Schritt 230 der Steuercomputer 40 betreibbar, um einen Reagenzdosierungseinstellparameter DAP als Funktion des Konzentrationswertes CON zu bestimmen, wobei der Reagenzdosierungseinstellparameter DAP dem Reagenzdosierungslogikblock 64 zugeführt wird.
  • Allgemein gesagt, ändert sich die Konzentration der verfügbaren Menge an Reagenzlösung in flüssiger Phase RLA im Nahbereich des Reagenzlösungsauslassanschlusses 88 als Funktion der Menge an Reagenzlösung in flüssiger Phase in dem Reagenzvorratstank 28' relativ zur Gesamtmenge, d.h. der flüssigen und festen Phase der Rea genzlösung in dem Reagenzvorratstank 28'. Der Steuercomputer 40 ist in den Schritten 228 und 230 betreibbar, um THM und DAP als Funktionen des momentanen Wertes der Reagenzkonzentration CON derart zu bestimmen, dass dem Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 und dem Reagenzdosierungslogikblock 64 ermöglicht wird, im Betrieb zu bleiben, wenn TR unter TF fällt, ohne dass fehlerhaft ein Reagenzqualitätsfehler ausgelöst wird, wobei die Reagenzlösungsdosierungsrate und/oder -menge zur Abgabe geeigneter Mengen der Reagenzlösung basierend auf ihrer Reagenzkonzentration eingestellt werden. Die Funktionen der Schritte 228 und 230 können in Form einer oder mehrerer Tabellen, Grafiken, Karten und/oder einer oder mehrerer Gleichungen umgesetzt werden.
  • Nach dem Schritt 230 ist der Steuercomputer 40 im Schritt 232 betreibbar, um THM an den THM-Eingang des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 zu legen. In einer Ausführungsform beinhaltet THM einen oder mehrere durch die Konzentration der Reagenz eingestellte Schwellenwerte HTH, LTH, PTH und/oder NTH für einen direkten Ersatz der entsprechenden Schwellenwerte in einer der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblockausführungsformen 90A–90E. Alternativ kann THM einen oder mehrere durch die Konzentration der Reagenz eingestellte Offsetwerte beinhalten, welche entsprechenden Schwellenwerten von HTH, LTH, PTH und/oder NTH in irgendeiner der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblockausführungsformen 90A–90E hinzuaddiert und hiervon subtrahiert werden. Weiterhin alternativ kann THM einen oder mehrere durch die Konzentration der Reagenz eingestellte Skalierungswerte aufweisen, welche mit entsprechenden Schwellenwerten von HTH, LTH, PTH und/oder NTH in einer der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblockausführungsformen 90A–90E multipliziert oder hiermit dividiert werden, wobei der eine oder die mehreren Skalierungswerte positiv oder negativ sein und größer oder kleiner als eins sein können. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt andere Techniken zur Einstellung von HTH, LTH, PTH und/oder NTH und irgendwelche solche anderen bekannten Techniken sollen unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
  • Nach dem Schritt 232 ist der Steuercomputer 40 im Schritt 234 betreibbar, um DAP dem DAP-Eingang des Reagenzdosierungslogikblocks 64 bereit zu stellen. Der Reagenzdosierungslogikblock 64 ist dann betreibbar, um die Dosierungsrate und/oder Dosierungsmenge der Reagenzlösung basierend auf dem Wert DAP einzustellen, welche in den Emissionskatalysator 24 abgegeben wird. In einer Ausführungsform kann DAP ein Offsetwert sein, der einem entsprechenden Dosierungsparameter in dem Reagenzdosierungslogikblock 64 hinzuaddiert oder hiervon subtrahiert wird. Alternativ kann DAP ein Skalierungswert sein, der mit einem entsprechenden Dosie rungsparameter in dem Reagenzdosierungslogikblock 64 multipliziert oder hiermit dividiert wird, wobei der Skalierungswert positiv oder negativ sein kann und größer oder kleiner als eins sein kann. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt andere bekannte Techniken zur Einstellung der Dosierungsrate und/oder Dosierungsmengen der Reagenzlösung, welche in den Immisionskatalysator 24 abgegeben wird und irgendwelche solche anderen bekannten Techniken sollen unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen. In jedem Fall kehrt der Ablauf des Algorithmus 92B vom Schritt 234 zum Schritt 210 zurück.
  • Der Steuercomputer 40 ist unter der Anweisung des Algorithmus 92B, der in 10 dargestellt und unter Bezug hierauf beschrieben worden ist, betreibbar, um den Heizer 80' des Reagenzvorratstanks 28' zu aktivieren, wenn Gefrierbedingungen der Reagenzlösung erkannt werden, um zu bestimmen, wann eine verfügbare Menge an Reagenzlösung in flüssiger Phase größer als eine Minimalmenge an Reagenzlösung in flüssiger Phase danach verfügbar ist und dann einen oder mehrere Reagenzqualitäts-Überwachungslogikschwellenwerte und einen Dosierungseinstellparameter basierend auf der Konzentration der verfügbaren Menge an Reagenzlösung in flüssiger Phase zu bestimmen. Der eine oder die mehreren Schwellenwerte werden dann verwertet, um einen oder mehrere der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikschwellenwerte HTH, LTH, PTH und/oder NTH einzustellen, um eine fehlerhafte Erkennung von Reagenzlösungsqualitätsfehlern zu vermeiden, wenn TR unter TF fällt. Der Dosierungseinstellparameter wird für ähnliche Weise verwendet, die Reagenzlösungsdosierungsraten oder -mengen einzustellen, um eine geeignete Abgabe der Reagenzlösung in den Emissionskatalysator 24 sicher zu stellen, wenn TR unter TF fällt.
  • Bezugnehmend auf 11, so wird nun ein Flussdiagramm einer anderen illustrativen Ausführungsform eines Software-Algorithmus 92C beschrieben, der in dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnoselogikblock 92 von 3 enthalten sein kann. In der dargestellten Ausführungsform ist der Algorithmus 92C in einem Speicher des Nachbehandlungssteuercomputers 40 gespeichert und wird vom dem Steuercomputer 40 durchgeführt. Alternativ und wie oben beschrieben, kann der Algorithmus 92B in einem Speicher des Motorsteuercomputers 46 gespeichert sein und von dem Motorsteuercomputer 46 durchgeführt werden. In der folgenden Beschreibung wird der Algorithmus 92C jedoch als von dem Nachbehandlungssteuercomputer 40 durchgeführt beschrieben. Der Software-Algorithmus 92C stellt einen Diagnosealgorithmus zur Einstellung oder Modifizierung eines oder mehrerer der Komparatorschwellenwerte in dem Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 basie rend auf Alter und Temperatur der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') dar, um eine fehlerhafte Erkennung von Reagenzlösungsqualitätsfehlern zu vermeiden, falls/wenn die Qualität der Reagenzlösung sich aufgrund von Alter und/oder Betriebstemperatur ändert.
  • Der Algorithmus 92C beginnt im Schritt 250, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um einen Reagenzvorratstank-Nachfüllindikator zu überwachen und danach ist im Schritt 252 der Steuercomputer 40 betreibbar, um aus dem Reagenznachfüllindikator zu bestimmen, ob ein Reagenzlösungsnachfüllvorgang erfolgt ist. In einer Ausführungsform ist der Steuercomputer 40 betreibbar, um die Schritte 250 und 252 durch Überwachen des Pegelsignals durchzuführen, welches vom Pegelsensor 74 erzeugt wird und um zu bestimmen, dass ein Reagenzlösungsnachfüllvorgang aufgetreten ist, wenn das Pegelsignal einen vorbestimmten Reagenzlösungspegel übersteigt. Alternativ kann der Steuercomputer 40 betreibbar sein, um die Schritte 250 und 252 durch Überwachen eines manuell betätigten Schalters (nicht gezeigt) und durch Bestimmen, dass ein Reagenzlösungsnachfüllvorgang erfolgt ist, durchzuführen, wenn der Schalter aktiviert wurde. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt andere übliche Techniken zur Bestimmung, ob ein Reagenzlösungsnachfüllvorgang aufgetreten ist, wie oben beschrieben und jede derartige andere herkömmliche Technik soll unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen. In jedem Fall, wenn der Steuercomputer 40 im Schritt 252 bestimmt, dass ein Reagenzlösungsnachfüllvorgang nicht aufgetreten ist, kehrt der Ablauf des Algorithmus zum Schritt 250 zurück. Wenn andererseits der Steuercomputer 40 im Schritt 252 bestimmt, dass ein Reagenzlösungsnachfüllvorgang aufgetreten ist, geht der Ablauf des Algorithmus zum Schritt 254 weiter, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um einen Alterungstimer zurück zu setzen.
  • Nach dem Schritt 254 ist der Steuercomputer 40 im Schritt 256 betreibbar, um die Temperatur TR der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') durch Überwachung des Signals zu bestimmen, das vom Temperatursensor 66 erzeugt wird. Danach ist im Schritt 258 der Steuercomputer 40 betreibbar, um den verstrichenen Zeitwert AT des Alterungstimers zu bestimmen, wobei AT der verstrichenen Zeit seit dem jüngsten Reagenztanknachfüllvorgang entspricht. Vom Schritt 258 geht der Algorithmus zum Schritt 260 weiter, wo der Steuercomputer 40 betreibbar ist, um einen Alterungsfaktor AF als Funktion der Reagenzlösungstemperatur TR und dem momentanen Wert AT des Alterungstimers zu bestimmen. In einer Ausführungsform wird der Alterungsfaktor AF durch Integration des momentanen Wertes AT des Alterungstimers und durch Multiplikation des Ergebnisses mit der Reagenzlösungs temperatur TR bestimmt. Alternativ kann der Alterungsfaktor AF aus einer oder mehreren Tabellen, Grafiken oder Karten bestimmt werden, wo AT und TR Alterungsfaktorwerten AF zugewiesen sind. In jedem Fall ist der Alterungsfaktor AF eine Anzeige des Alters der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28'), da er dem Effekt des Reagenzlösungsalters auf die Qualität der Reagenz in der Reagenzlösung zugeordnet ist und auch die Betriebstemperatur TR der Reagenzlösung in Betracht zieht. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt andere übliche Techniken zur Bestimmung eines Alterungsfaktors AF, der das Alter der Reagenzlösung in Relation auf die Auswirkung des Reagenzlösungsalters auf die Reagenzqualität anzeigt und jede solche andere herkömmliche Technik soll unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
  • Nach dem Schritt 260 ist der Steuercomputer 40 im Schritt 262 betreibbar, um einen oder mehrere Reagenzqualitätsüberwachungsschwellenwerte THM als Funktion des Alterungsfaktors AF zu bestimmen, wobei der eine oder die mehreren Reagenzqualitätsüberwachungsschwellenwerte THM einem oder mehreren der Komparatorschwellenwerte HTH, LTH, PTH und/oder NTH einer der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblockausführungsformen 90A–90E entsprechen, welche hier dargestellt und beschrieben wurden. Danach ist im Schritt 266 der Steuercomputer 40 betreibbar, um einen oder mehrere Reagenzqualitätsüberwachungsschwellenwerte THM an den Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 zu liefern. Allgemein gesagt, die Qualität der Reagenzlösung ändert sich als Funktion ihres Alters und der Betriebstemperatur. Der Steuercomputer 40 ist somit in den Schritten 262 und 264 betreibbar, um THM als Funktion der momentanen Werte des Reagenzlösungsalters AT und der Reagenztemperatur TR auf eine Weise zu bestimmen, dass die Einstellung von einem oder mehreren der Komparatorschwellenwerte HTH, LTH, PTH und/oder NTH in einer der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblockausführungsformen 90A–90E möglich ist, so dass es dem Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblock 90 möglich ist, im Betrieb zu bleiben, wenn die Reagenzlösung altert, ohne dass fehlerhaft ein Reagenzqualitätsfehler ausgelöst wird. Die THM-Funktion kann in Form von einer oder mehreren Tabellen, Grafiken, Karten und/oder ein oder mehrerer Gleichungen umgesetzt werden.
  • In einer Ausführungsform enthält THM einen oder mehrere durch die Qualität der Reagenz eingestellte Schwellenwerte HTH, LTH, PTH und/oder NTH, jeweils als eine Funktion von AF, für einen direkten Ersatz der entsprechenden Schwellenwerte in einer der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblockausführungsformen 90A–90E. Alternativ kann THM einen oder mehrere durch die Qualität der Reagenz eingestellte Offsetwerte jeweils als Funktion von AF beinhalten, welche entsprechenden der Schwellenwerte HTH, LTH, PTH und/oder NTH in einer der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblockausführungsformen 90A–90E hinzuaddiert oder hiervon subtrahiert werden. Weiterhin alternativ kann THM einen oder mehrere durch die Qualität der Reagenz eingestellte Skalierungswerte jeweils als Funktion von AF beinhalten, welche mit entsprechenden Schwellenwerten von HTH, LTH, PTH und/oder NTH in einer der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblockausführungsformen 90A–90E multipliziert oder hiermit dividiert werden, wobei der eine oder die mehrere Skalierungswerte positiv oder negativ sein können und größer oder kleiner als eins sein können. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt andere Techniken zur Einstellung von HTH oder LTH oder PTH und/oder NTH und jede andere solche bekannte Technik soll unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen. In jedem Fall geht der Ablauf des Algorithmus 92C vom Schritt 264 zu den Schritten 266 und 268, wo der Steuercomputer 40 wieder betreibbar ist, um zu bestimmen, ob ein Reagenzlösungsnachfüllvorgang aufgetreten ist. Wenn dies der Fall ist, kehrt der Ablauf des Algorithmus zum Schritt 254 zurück. Wenn im Schritt 268 der Steuercomputer 40 bestimmt, dass ein Reagenzlösungsnachfüllvorgang nicht aufgetreten ist, kehrt der Ablauf des Algorithmus anstelle hiervon zum Schritt 256 zurück.
  • Wenn eine wässrige Reagenzlösung altert, setzt sie sich fortschreitend in andere Bestandteile um. Wenn beispielsweise die Reagenzlösung eine wässrige Lösung von Harnstoff ist, kann sie sich fortlaufend in Ammoniak umsetzen, wenn sie altert. Dieser Prozess beschleunigt sich für gewöhnlich bei höheren Lösungstemperaturen, kann sich jedoch teilweise selbst umkehren, wenn die Lösungstemperatur sinkt. Obgleich diese Änderungen die NOx-Reduktionseffizienz der Reagenzlösung nicht beeinflussen muss, kann sie eine oder mehrere physikalische Eigenschaften der Reagenzlösung beeinflussen, z. B. die elektrische Leitfähigkeit, aus der das Reagenzqualitätssignal RQ bestimmt wird. Der Steuercomputer 40 ist somit unter der Anweisung des Algorithmus 92B, wie er unter Bezug auf 11 dargestellt und beschrieben wurde, betreibbar, das Alter und die Temperatur der Reagenzlösung in dem Reagenzvorratstank 28 (oder 28') nach jedem Reagenzlösungsnachfüllvorgang zu überwachen und um einen oder mehrere der Reagenzqualitäts-Überwachungslogikschwellenwerte HTH, LTH, PTH und/oder NTH als eine Funktion des Reagenzlösungsalters und der -temperatur einzustellen, um eine fehlerhafte Erkennung von Reagenzlösungsqualitätsfehlern zu vermeiden, wenn die Reagenzlösung altert.
  • Obgleich die Erfindung im Detail in der voranstehenden Zeichnung und der Beschreibung dargestellt und beschrieben wurde, ist dies als illustrativ und nicht ein schränkend zu verstehen; es versteht sich, dass nur illustrative Ausführungsformen gezeigt und beschrieben werden und dass sämtliche Änderungen und Abwandlungen, welche unter den Umfang der Erfindung fallen, geschützt werden sollen. Beispielsweise versteht sich, dass das in 1 dargestellte System 10 nicht einen Nachbehandlungssteuercomputer 40 beinhalten muss und der Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 und der Reagenzdosierungslogikblock 64 in solchen Ausführungsformen anstelle hiervon durch den Motorsteuercomputer 46 umgesetzt und hierin durchgeführt werden können. In solchen Ausführungsformen kann der Motorsteuercomputer weiterhin einen oder mehrere Speicherplätze zum Speichern von einem oder mehreren aktiven Fehlern beinhalten, welche von dem Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblock 62 bestimmt wurden. Als weiteres Beispiel erkennt man, dass in Ausführungsformen des Systems 10, welche den Nachbehandlungssteuercomputer 40 beinhalten, der Nachbehandlungssteuercomputer 40 nicht in Datenverbindung mit dem Motorsteuercomputer 46 stehen muss. In solchen Ausführungsformen kann der Nachbehandlungssteuercomputer 40 geeignete Datenausgänge beinhalten, welche direkt den Fehlerausgang F des Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblocks 62 mit der Fehlfunktionsanzeigelampe 54 und/oder dem drahtlosen Sender 58 verbinden.
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Claims (72)

  1. Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung, mit: einer Reagenzlösungsquelle zur Zufuhr der Reagenzlösung an einen Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine; einer Vorrichtung zur Bestimmung eines Qualitätswerts entsprechend der Qualität der Reagenzlösung; einem ersten Filter, der den Qualitätswert erhält und einen ersten gefilterten Qualitätswert erzeugt; und einem ersten Komparator, der den ersten gefilterten Qualitätswert mit einem ersten Schwellenwert vergleicht und einen Fehlerwert erzeugt, wenn der erste gefilterte Qualitätswert den ersten Schwellenwert über- oder unterschreitet.
  2. Das System nach Anspruch 1, wobei der erste Komparator dafür ausgelegt ist, weiterhin den ersten gefilterten Qualitätswert mit einem zweiten Schwellenwert zu vergleichen und den Fehlerwert zu erzeugen, wenn der erste gefilterte Qualitätswert den zweiten Schwellenwert über- oder unterschreitet.
  3. Das System nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten Schwellenwerte zwischen sich einen ersten Bereich von annehmbaren gefilterten Qualitätswert-Werten definieren; und wobei der erste Komparator dafür ausgelegt ist, den Fehlerwert zu erzeugen, wenn der erste gefilterte Qualitätswert außerhalb des ersten Bereiches von annehmbaren gefilterten Qualitätswert-Werten ist.
  4. Das System nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Speicher und einem Fehlertimer, der in Antwort auf den Fehlerwert aktiviert wird und den Fehlerwert in den Speicher nach Ablauf des Fehlertimers eingibt.
  5. Das System nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Fehlerlampe; und einem Steuerschaltkreis, der auf den Fehlerwert anspricht, um die Fehlerlampe einzuschalten.
  6. Das System nach Anspruch 1, weiterhin mit einem drahtlosen Sender; und einem Steuerschaltkreis, der auf den Fehlerwert anspricht, um den Fehlerwert über den drahtlosen Sender an einen entfernten Empfänger zu übertragen.
  7. Das System nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Brennstoffsystem, welches auf ein Brennstoffsteuersignal anspricht, um Brennstoff der Maschine zuzuführen; und einem Steuerschaltkreis, der auf den Fehlerwert anspricht, um die Maschinenleistung durch Änderung des Brennstoffsteuersignals zu ändern.
  8. Das System nach Anspruch 1, weiterhin mit einem ersten Steuercomputer, der den ersten Filter und den ersten Komparator in Form von einem oder mehreren Software-Algorithmen ausführt.
  9. Das System nach Anspruch 8, weiterhin mit einem zweiten Steuerkomparator, der zur Handhabung des Gesamtbetriebs der Maschine ausgelegt ist, wobei der erste Steuercomputer dafür ausgelegt ist, den Fehlerwert über eine Kommunikationsverbindung zur Durchführung einer Kommunikation zwischen den ersten und zweiten Steuercomputern an den zweiten Steuercomputer zu übertragen.
  10. Das System nach Anspruch 8, wobei der erste Steuercomputer weiterhin dafür ausgelegt ist, den Gesamtbetrieb der Maschine zu handhaben.
  11. Das System nach Anspruch 1, weiterhin mit: einem Temperatursensor, der ein Temperatursignal erzeugt, welches eine Temperatur der Reagenzlösung angibt; und einem Schwellenwertbestimmungsschaltkreis, der den ersten Schwellenwert als eine Funktion des Temperatursignals bestimmt.
  12. Das System nach Anspruch 11, wobei der erste Komparator dafür ausgelegt ist, weiterhin den ersten gefilterten Qualitätswert mit einem zweiten Schwellenwert zu vergleichen und den Fehlerwert zu erzeugen, wenn der erste gefilterte Qualitätswert den zweiten Schwellenwert über- oder unterschreitet, wobei der Schwellenwertbestimmungsschaltkreis dafür ausgelegt ist, den zweiten Schwellenwert als Funktion des Temperatursignals zu bestimmen.
  13. Das System nach Anspruch 12, wobei die ersten und zweiten Schwellenwerte zwischen sich einen ersten Bereich von annehmbaren gefilterten Qualitätswerten definieren, wobei der erste Komparator dafür ausgelegt ist, den Fehlerwert zu erzeugen, wenn der erste gefilterte Qualitätswert außerhalb des ersten Bereichs von annehmbaren gefilterten Qualitätswert-Werten ist.
  14. Das System nach Anspruch 13, weiterhin mit einem Speicher und einem Fehlertimer, der in Antwort auf den Fehlerwert aktiviert wird und den Fehlerwert in den Speicher nach Ablauf des Fehlertimers eingibt.
  15. Das System nach Anspruch 1, weiterhin mit: einer Anzahl der ersten Filter, welche jeweils dafür ausgelegt sind, den Qualitätswert zu empfangen und einen unterschiedlichen ersten gefilterten Qualitätswert zu erzeugen; einer Anzahl erster Komparatoren, welche jeweils dafür ausgelegt sind, den entsprechenden aus der Anzahl der ersten gefilterten Qualitätswerte mit einem unterschiedlichen aus einer entsprechenden Anzahl erster Schwellenwerte zu vergleichen und den Fehlerwert zu erzeugen, wenn der erste gefilterte Qualitätswert einen entsprechenden aus der Anzahl von ersten Schwellenwerten über- oder unterschreitet; einem Temperatursensor, der ein Temperatursignal erzeugt, welches eine Temperatur der Reagenzlösung anzeigt; und einem Schaltschaltkreis, der den Qualitätswert als eine Funktion des Temperatursignals nur an einen geeigneten aus den ersten Filtern anlegt.
  16. Das System nach Anspruch 15, wobei jeder aus der Anzahl der ersten Komparatoren dafür ausgelegt ist, weiterhin den ersten Qualitätswert mit einem unterschiedlichen aus einer Anzahl von zweiten Schwellenwerten zu vergleichen und den Fehlerwert zu erzeugen, wenn der erste gefilterte Qualitätswert den entsprechenden aus der Anzahl von zweiten Schwellenwerten über- oder unterschreitet.
  17. Das System nach Anspruch 16, wobei die ersten und zweiten Schwellenwerte für jeden aus der Anzahl der ersten Komparatoren zwischen sich einen unterschiedlichen aus einer Anzahl entsprechender erster Bereiche annehmbarer gefilterter Qualitätswerte definieren und wobei jeder aus der Anzahl der ersten Komparatoren dafür ausgelegt ist, den Fehlerwert nur dann zu erzeugen, wenn der erste gefilterte Qualitätswert außerhalb einem entsprechenden aus der Anzahl von ersten Bereichen annehmbarer gefilterter Qualitätswert-Werte ist.
  18. Das System nach Anspruch 17, weiterhin mit einem Speicher und einem Fehlertimer, der in Antwort auf den Fehlerwert aktiviert wird und den Fehlerwert in den Speicher nach Ablauf des Fehlertimers eingibt.
  19. Das System nach Anspruch 14, wobei der Schaltschaltkreis dafür ausgelegt ist, einen Temperaturbereichsindikator entsprechend einem Temperaturbereich zu erzeugen, innerhalb den das Temperatursignal fällt.
  20. Das System nach Anspruch 19, weiterhin mit einem Speicher, welcher in eine Anzahl von Speicherstellen jeweils entsprechend einem unterschiedlichen eines entsprechenden aus der Anzahl von Temperaturbereichen unterteilt ist, wobei der Speicher dafür ausgelegt ist, den ersten gefilterten Qualitätswert in einer geeigneten aus der Anzahl von Speicherstellen als Funktion des Temperaturbereichsindikators zu speichern.
  21. Das System nach Anspruch 1, wobei der erste Filter ein Weitbereichs-Mittelungsfilter ist.
  22. Das System nach Anspruch 3, weiterhin mit einem zweiten Filter, der den Qualitätswert erhält und einen zweiten gefilterten Qualitätswert erzeugt; und einem zweiten Komparator, der den zweiten gefilterten Qualitätswert mit einem dritten Schwellenwert vergleicht und einen anderen Fehlerwert erzeugt, wenn der zweite gefilterte Qualitätswert den dritten Schwellenwert über- oder unterschreitet.
  23. Das System nach Anspruch 22, wobei der zweite Komparator dafür ausgelegt ist, weiterhin den zweiten gefilterten Qualitätswert mit einem vierten Schwellenwert zu vergleichen und den anderen Fehlerwert zu erzeugen, wenn der zweite gefilterte Qualtitätswert den vierten Schwellenwert über- oder unterschreitet.
  24. Das System nach Anspruch 23, wobei die dritten und vierten Schwellenwerte zwischen sich einen zweiten Bereich von annehmbaren gefilterten Qualitätswerten definieren, wobei der zweite Komparator dafür ausgelegt ist, den anderen Fehlerwert zu erzeugen, wenn der zweite gefilterte Qualitätswert außerhalb des zweiten Bereiches von annehmbaren gefilterten Qualitätswert-Werten ist.
  25. Das System nach Anspruch 24, weiterhin mit einem Speicher und einem Fehlertimer, der in Antwort auf entweder den Fehlerwert oder den anderen Fehlerwert aktiviert wird und einen entsprechenden Fehlerindikator in dem Speicher nach Ablauf des Fehlertimers eingibt.
  26. Das System nach Anspruch 24, weiterhin mit: einer Fehlerlampe; einem Fehlertimer, der in Antwort auf entweder den Fehlerwert oder den anderen Fehlerwert aktiviert wird und einen entsprechenden Fehlerindikator nach Ablauf des Fehlertimers erzeugt; und einem Steuerschaltkreis, der auf den Fehlerindikator anspricht, um die Fehlerlampe einzuschalten.
  27. Das System nach Anspruch 24, weiterhin mit: einem drahtlosen Sender; einem Fehlertimer, der in Antwort entweder auf den Fehlerwert oder den anderen Fehlerwert aktiviert wird und einen entsprechenden Fehlerindikator nach Ablauf des Fehlertimers erzeugt; und einem Steuerschaltkreis, der auf den Fehlerindikator anspricht, um den Fehlerwert über den drahtlosen Sender an einen entfernten Empfänger zu übertragen.
  28. Das System nach Anspruch 24, weiterhin mit einem Brennstoffsystem, welches auf ein Brennstoffsteuersignal anspricht, um Brennstoff der Maschine zuzuführen; und einem Steuerschaltkreis, der auf den Fehlerwert anspricht, um die Maschinenleistung durch Änderung des Brennstoffsteuersignals zu ändern.
  29. Das System nach Anspruch 24, weiterhin mit einem ersten Steuercomputer, der den ersten Filter und den zweiten Filter und die ersten und zweiten Komparatoren in Form von einem oder mehreren Software-Algorithmen ausführt.
  30. Das System nach Anspruch 29, weiterhin mit einem zweiten Steuerkomparator, der zur Handhabung des Gesamtbetriebs der Maschine ausgelegt ist, wobei der erste Steuercomputer dafür ausgelegt ist, den Fehlerwert über eine Kommunikationsverbindung zur Durchführung einer Kommunikation zwischen den ersten und zweiten Steuercomputern an den zweiten Steuercomputer zu übertragen.
  31. Das System nach Anspruch 29, wobei der erste Steuercomputer weiterhin dafür ausgelegt ist, den Gesamtbetrieb der Maschine zu handhaben.
  32. Das System nach Anspruch 22, wobei der zweite Filter ein Nahbereichs-Mittelungsfilter ist.
  33. Das System nach Anspruch 22, weiterhin mit: einem Pegelsensor, der ein Pegelsignal erzeugt, welches einen Pegel der Reagenzlösung innerhalb der Reagenzlösungsquelle angibt; und einem dritten Komparator, der das Pegelsignal mit einem Pegelschwellenwert vergleicht und einen Freigabewert erzeugt, wenn das Pegelsignal den Lebpegelschwellenwert übersteigt, wobei das System das Fehlersignal nur dann erzeugt, wenn der dritte Komparator den Freigabewert erzeugt.
  34. Das System nach Anspruch 33, weiterhin mit einem Freigabetimer, der das Freigabesignal empfängt und das Freigabesignal nur für eine vordefinierte Zeitdauer lang erzeugt.
  35. Das System nach Anspruch 22, weiterhin mit: einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Reagenzlösungsmengensignals entsprechend einer Menge der Reagenzlösung in der Reagenzlösungsquelle; und einem dritten Komparator, der das Reagenzlösungsmengensignal mit einem Nachfüllschwellenwert vergleicht und einen Freigabewert erzeugt, wenn das Reagenzlösungsmengensignal den Nachfüllschwellenwert übersteigt, wobei das System das Fehlersignal nur erzeugt, wenn der dritte Komparator den Freigabewert erzeugt.
  36. Das System nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Vorrichtung zur Bestimmung, ob die Reagenzlösungsquelle mit der Reagenzlösung nachgefüllt wurde, wobei das System derart betreibbar ist, dass das Fehlersignal nur erzeugt wird, wenn die Reagenzlösungsquelle mit der Reagenzlösung nachgefüllt wurde.
  37. Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung, mit: einer Reagenzlösungsquelle zur Zufuhr der Reagenzlösung an einen Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine; einer Vorrichtung zur Bestimmung eines Qualitätswerts entsprechend der Qualität der Reagenzlösung; einem ersten Filter, der den Qualitätswert erhält und einen ersten gefilterten Qualitätswert erzeugt; einem zweiten Filter, der den Qualitätswert erhält und einen zweiten gefilterten Qualitätswert erzeugt; und einem Komparator, der eine Differenz zwischen den ersten und zweiten gefilterten Qualitätswerten mit einem zweiten Schwellenwert vergleicht und den Fehlerwert erzeugt, wenn die Differenz den zweiten Schwellenwert über- oder unterschreitet.
  38. Das System nach Anspruch 37, wobei der Komparator dafür ausgelegt ist, weiterhin die Differenz mit einem zweiten Schwellenwert zu vergleichen und den Feh lerwert nur zu erzeugen, wenn die Differenz den zweiten Schwellenwert über- oder unterschreitet.
  39. Das System nach Anspruch 38, wobei die ersten und zweiten Schwellenwerte zwischen sich einen Bereich annehmbarer gefilterter Qualitätswerte definieren, wobei der Komparator dafür ausgelegt ist, den Fehlerwert zu erzeugen, wenn die Differenz außerhalb des Bereichs von annehmbaren gefilterten Qualitätswert-Werten ist.
  40. Das System nach Anspruch 37, weiterhin mit einem Speicher und einem Fehlertimer, der in Antwort auf den Fehlerwert aktiviert wird und den Fehlerwert in den Speicher nach Ablauf des Fehlertimers eingibt.
  41. Das System nach Anspruch 37, weiterhin mit einer Fehlerlampe; und einem Steuerschaltkreis, der auf den Fehlerwert anspricht, um die Fehlerlampe einzuschalten.
  42. Das System nach Anspruch 37, weiterhin mit einem drahtlosen Sender; und einem Steuerschaltkreis, der auf den Fehlerwert anspricht, um den Fehlerwert über den drahtlosen Sender an einen entfernten Empfänger zu übertragen.
  43. Das System nach Anspruch 37, weiterhin mit einem Brennstoffsystem, welches auf ein Brennstoffsteuersignal anspricht, um Brennstoff der Maschine zuzuführen; und einem Steuerschaltkreis, der auf den Fehlerwert anspricht, um die Maschinenleistung durch Änderung des Brennstoffsteuersignals zu ändern.
  44. Das System nach Anspruch 37, weiterhin mit einem ersten Steuercomputer, der die ersten und zweiten Filter und den Komparator in Form von einem oder mehreren Software-Algorithmen ausführt.
  45. Das System nach Anspruch 44, weiterhin mit einem zweiten Steuercomputer, der zur Handhabung des Gesamtbetriebs der Maschine ausgelegt ist, wobei der erste Steuercomputer dafür ausgelegt ist, den Fehlerwert über eine Kommunikationsverbindung zur Durchführung einer Kommunikation zwischen den ersten und zweiten Steuercomputern an den zweiten Steuercomputer zu übertragen.
  46. Das System nach Anspruch 44, wobei der erste Steuercomputer weiterhin dafür ausgelegt ist, den Gesamtbetrieb der Maschine zu handhaben.
  47. Das System nach Anspruch 37, wobei der erste Filter ein Weitbereichs-Mittelungsfilter und der zweite Filter ein Nahbereichs-Mittelungsfilter ist.
  48. Das System nach Anspruch 37, weiterhin mit einer Vorrichtung zur Bestimmung, ob die Reagenzlösungsquelle mit der Reagenzlösung nachgefüllt wurde, wobei das System derart betreibbar ist, dass das Fehlersignal nur erzeugt wird, wenn die Reagenzlösungsquelle mit der Reagenzlösung nachgefüllt wurde.
  49. Das System nach Anspruch 37, weiterhin mit: einem Temperatursensor, der ein Temperatursignal erzeugt, welches eine Temperatur der Reagenzlösung angibt; und einem Schwellenwertbestimmungsschaltkreis, der den ersten Schwellenwert als eine Funktion des Temperatursignals bestimmt.
  50. Das System nach Anspruch 49, wobei der Komparator dafür ausgelegt, weiterhin die Differenz mit einem zweiten Schwellenwert zu vergleichen und den Fehlerwert zu erzeugen, wenn die Differenz den zweiten Schwellenwert über- oder unterschreitet, wobei der Schwellenwertbestimmungsschaltkreis dafür ausgelegt ist, den zweiten Schwellenwert als Funktion des Temperatursignals zu bestimmen.
  51. Das System nach Anspruch 50, wobei die ersten und zweiten Schwellenwerte zwischen sich einen Bereich annehmbarer Differenzwerte definieren, wobei der Komparator dafür ausgelegt ist, den Fehlerwert zu erzeugen, wenn die Differenz außerhalb des Bereichs von annehmbaren Differenzwerten ist.
  52. Das System nach Anspruch 51, weiterhin mit einem Speicher und einem Fehlertimer, der in Antwort auf den Fehlerwert aktiviert wird und den Fehlerwert in den Speicher nach Ablauf des Fehlertimers eingibt.
  53. Das System nach Anspruch 37, weiterhin mit: einer Anzahl der ersten Filter, die dafür ausgelegt sind, den Qualitätswert zu empfangen und einen unterschiedlichen ersten gefilterten Qualitätswert zu erzeugen; einer Anzahl der zweiten Filter, welche jeweils ausgelegt sind, den Qualitätswert zu empfangen und einen unterschiedlichen zweiten gefilterten Qualitätswert zu erzeugen; einer Anzahl der Komparatoren, welche jeweils dafür ausgelegt sind, eine Differenz zwischen entsprechenden aus der Anzahl von ersten und zweiten gefilterten Qualitätswerten mit einem unterschiedlichen aus einer entsprechenden Anzahl von ersten Schwellenwerten zu vergleichen, um den Fehlerwert zu erzeugen, wenn die entsprechende Differenz einen entsprechenden aus der Anzahl der ersten Schwellenwerte über- oder unterschreitet; einem Temperatursensor, der ein Temperatursignal erzeugt, welches eine Temperatur der Reagenzlösung angibt; und einem Schaltschaltkreis, der den Qualitätswert nur an einen geeigneten aus den ersten und zweiten Filtern als eine Funktion des Temperatursignals anlegt.
  54. Das System nach Anspruch 53, wobei jeder aus der Anzahl von Komparatoren dafür ausgelegt ist, weiterhin eine entsprechende der Differenzen mit einem unterschiedlichen aus einer entsprechenden Anzahl aus zweiten Schwellenwerten zu vergleichen und den Fehlerwert zu erzeugen, wenn die entsprechende Differenz den entsprechenden aus der Anzahl von zweiten Schwellenwerten über- oder unterschreitet.
  55. Das System nach Anspruch 54, wobei die ersten und zweiten Schwellenwerte für jeden der Anzahl von Komparatoren zwischen sich einen unterschiedlichen aus einer Anzahl von entsprechenden Bereichen von annehmbaren Differenzwerten definieren, wobei jeder aus der Anzahl von Komparatoren dafür ausgelegt ist, den Fehlerwert nur zu erzeugen, wenn die entsprechende Differenz außerhalb eines entsprechenden aus der Anzahl von Bereichen annehmbarer Differenzwerte ist.
  56. Das System nach Anspruch 52, weiterhin mit einem Speicher und einem Fehlertimer, der in Antwort auf den Fehlerwert aktiviert wird und den Fehlerwert in den Speicher nach Ablauf des Fehlertimers eingibt.
  57. Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung, mit: einer Reagenzlösungsquelle zur Zufuhr der Reagenzlösung an einen Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine; einer Vorrichtung zur Bestimmung eines Qualitätswerts entsprechend der Qualität der Reagenzlösung; einem Diagnoseschaltkreis, der den Qualitätswert verarbeitet und einen Fehlerwert erzeugt, wenn die Qualität der Reagenzlösung hinlänglich von einem erwarteten Qualitätswert abweicht; einem Temperatursensor, der ein Temperatursignal erzeugt, welches eine Temperatur der Reagenzlösung innerhalb der Reagenzquelle angibt; und einem Freigabeschaltkreis, der einen Betrieb des Diagnoseschaltkreises sperrt, wenn das Temperatursignal anzeigt, dass die Temperatur der Reagenzlösung geringer als eine erste vordefinierte Temperatur ist.
  58. Das System nach Anspruch 57, weiterhin mit einem Heizer zum Heizen der Reagenzlösung innerhalb der Reagenzquelle, wobei der Freigabeschaltkreis dafür ausgelegt ist, den Heizer zu aktivieren, wenn das Temperatursignal anzeigt, dass die Temperatur der Reagenzlösung geringer als die erste vordefinierte Temperatur ist.
  59. Das System nach Anspruch 58, wobei der Freigabeschaltkreis dafür ausgelegt ist, das Temperatursignal nach Aktivierung des Heizers zu überwachen und den Heizer zu deaktivieren und den Betrieb des Diagnoseschaltkreises frei zu geben, wenn das Temperatursignal anzeigt, dass die Temperatur der Reagenzlösung größer als eine zweite vorbestimmte Temperatur ist, welche größer als die erste vorbestimmte Temperatur ist.
  60. Das System nach Anspruch 59, weiterhin mit einem Timer, wobei der Freigabeschaltkreis dafür ausgelegt ist, den Timer nach Aktivierung des Heizers frei zu geben, wenn das Temperatursignal anzeigt, dass die Temperatur der Reagenzlösung größer als die zweite vordefinierte Temperatur ist und um den Heizer zu deaktivieren und den Betrieb des Diagnoseschaltkreises nur nach dem Auslaufen des Timers freizugeben.
  61. Das System nach Anspruch 60, weiterhin mit einem Steuercomputer, der den Diagnoseschaltkreis, den Freigabeschaltkreis und den Timer in Form von einem oder mehreren Software-Algorithmen ausführt.
  62. Das System nach Anspruch 59, weiterhin mit einem Pegelsensor, der ein Pegelsignal erzeugt, welches einen Pegel eines flüssigen Teils der Reagenzlösung innerhalb der Reagenzlösungsquelle anzeigt, wobei der Freigabeschaltkreis dafür ausgelegt ist, das Pegelsignal nach Aktivierung des Heizers zu überwachen, wenn das Temperatursignal anzeigt, dass die Temperatur der Reagenzlösung größer als die zweite vordefinierte Temperatur ist und um den Heizer zu deaktivieren und dem Betrieb des Diagnoseschaltkreises nur dann frei zu geben, wenn das Pegelsignal anzeigt, dass der Pegel des flüssigen Teils der Reagenzlösung größer als ein erwarteter Flüssigkeitspegel ist.
  63. Das System nach Anspruch 59, wobei der Freigabeschaltkreis dafür ausgelegt ist, den Qualitätswert nach Aktivierung des Heizers zu überwachen, wenn das Temperatursignal anzeigt, dass die Temperatur der Reagenzlösung größer als die zweite vordefinierte Temperatur ist und um den Heizer zu deaktivieren und den Betrieb des Diagnoseschaltkreises nur dann frei zu geben, wenn sich der Qualitätswert nicht mehr als ein Schwellenwertbetrag über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg geändert hat.
  64. Das System nach Anspruch 59, weiterhin mit einem Steuercomputer, der den Diagnoseschaltkreis und den Freigabeschaltkreis in Form von einem oder mehreren Software-Algorithmen ausführt.
  65. Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung, mit: einer Reagenzlösungsquelle mit einem Auslass zur Zufuhr der Reagenzlösung an einen Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine; einem Heizer, der nahe dem Reagenzlösungsquellenauslass angeordnet ist, um die Reagenzlösung innerhalb der Reagenzlösungsquelle zu erhitzen; einem Konzentrationssensor, der nahe dem Reagenzlösungsquellenauslass angeordnet ist und ein Konzentrationssignal erzeugt, welches eine Konzentration der Reagenz in der Reagenzlösung nahe dem Reagenzlösungquellenauslass angibt; einem Temperatursensor, der nahe dem Reagenzlösungsquellenauslass angeordnet ist und ein Temperatursignal erzeugt, welches die Temperatur der Reagenzlösung nahe dem Reagenzlösungsquellenauslass angibt; einem Diagnoseschaltkreis, der einen Fehlerwert erzeugt, wenn die Qualität der Reagenzlösung von einem erwarteten Qualitätswert um wenigstens einen Schwellenwert abweicht; und einem Schwellenwertmodifikationsschaltkreis, der den Heizer aktiviert, wenn das Temperatursignal anzeigt, dass die Temperatur der Reagenzlösung geringer als eine erste vorbestimmte Temperatur ist und den wenigstens einen Schwellenwert als Funktion des Konzentrationssignals modifiziert, wenn eine Minimalmenge an flüssiger Reagenzlösung nach Aktivierung des Heizers verfügbar wird.
  66. Das System nach Anspruch 65, wobei der Schwellenwertmodifikationsschaltkreis dafür ausgelegt ist, eine verfügbare Menge an flüssiger Reagenzlösung als eine Funktion des Temperatursignals nach Aktivierung des Heizers zu bestimmen und zu bestimmen, dass die Minimalmenge an flüssiger Reagenzlösung verfügbar ist, wenn die verfügbare Menge an flüssiger Reagenzlösung einen Minimalbetrag des Flüssigkeitsschwellenwerts übersteigt.
  67. Das System nach Anspruch 65, weiterhin mit einem Heizertimer, wobei der Schwellenwertmodifikationsschaltkreis dafür ausgelegt ist, einen Zeitwert des Heizertimers zurück zu setzen, wenn der Heizer aktiviert wird und eine verfügbare Menge an flüssiger Reagenzlösung als Funktion des Zeitwertes zu bestimmen, wobei der Schwellenwertmodifikationsschaltkreis bestimmt, dass die minimale Menge an flüssiger Reagenzlösung verfügbar ist, wenn die verfügbare Menge an flüssiger Reagenzlösung eine Minimalmenge des Flüssigkeitsschwellenwertes übersteigt.
  68. Das System nach Anspruch 65, weiterhin mit einem Steuerschaltkreis, der den Diagnoseschaltkreis und den Schwellenwertmodifikationsschaltkreis in Form von einem oder mehreren Software-Algorithmen ausführt.
  69. Das System nach Anspruch 65, weiterhin mit einem Dosierungsschaltkreis, der auf ein Dosierungssteuersignal anspricht, um die Reagenzlösung dem Emissionskatalysator zuzuführen, wobei der Schwellenwertmodifikationsschaltkreis dafür ausgelegt ist, das Dosierungssteuersignal als eine Funktion des Konzentrationssignals zu modifizieren, wenn die Minimalmenge an flüssiger Reagenzlösung nach Aktivierung des Heizers verfügbar wird.
  70. Das System nach Anspruch 69, weiterhin mit einem Steuercomputer, der den Diagnoseschaltkreis, den Schwellenwertmodifikationsschaltkreis und den Dosierungsschaltkreis in Form von einem oder mehreren Software-Algorithmen ausführt.
  71. Ein System zur Diagnose der Qualität einer Reagenzlösung, mit: einer Reagenzlösungsquelle zur Zufuhr der Reagenzlösung an einen Emissionskatalysator einer Brennkraftmaschine; einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Mengensignals entsprechend einer Menge von Reagenzlösung innerhalb der Reagenzlösungsquelle; einem Temperatursensor, der ein Temperatursignal erzeugt, welches eine Temperatur der Reagenzlösung innerhalb der Reagenzlösungsquelle angibt einem Diagnoseschaltkreis, der einen Fehlerwert erzeugt, wenn die Qualität der Reagenzlösung um wenigstens einen Schwellenwert von einem erwarteten Qualitätswert abweicht; einem Alterungstimer mit einem Zeitwert; und einem Schwellenwertmodifikationsschaltkreis, der den Zeitwert des Alterungstimers zurücksetzt, wenn das Mengensignal anzeigt, dass die Reagenzlösungsquelle nachgefüllt wurde, wobei der Schwellenwertmodifikationsschaltkreis danach einen Alterungswert als eine Funktion des Zeitwerts des Alterungstimers und des Temperatursignals bestimmt und den wenigstens einen Schwellenwert als Funktion des Alterungswerts modifiziert.
  72. Das System nach Anspruch 65, weiterhin mit einem Steuercomputer, der den Diagnoseschaltkreis, den Schwellenwertmodifikationsschaltkreis und den Alterungstimer in Form von einem oder mehreren Software-Algorithmen ausführt.
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