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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Qualität, z. B.
die Konzentration und/oder den Verunreinigungswert der Reagenzlösung unter einer
großen
Vielzahl von Betriebsbedingungen zu überwachen und Fälle festzuhalten,
in denen die Reagenzlösungsqualität nicht
innerhalb festgelegter Reagenzqualitätsgrenzen liegt, und ferner
die übliche
Dosierung der Reagenzlösung
in den Abgasstrom abzuändern,
wenn die Temperatur der Reagenzlösung
bei oder nahe der Gefriertemperatur ist.
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Diese
Aufgabe wird mit einem System gelöst, welches die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen
Merkmale aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
angegeben.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden zusammen mit weiteren Einzelheiten anhand
der beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 ein
Blockdiagramm einer illustrativen Ausführungsform eines Systems zur
Diagnose der Qualität
einer Reagenzlösung
ist.
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2 eine
Darstellung einer illustrativen Ausführungsform eines Reagenzvorratstanks
in 1 ist.
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3 ein
Blockdiagramm einer illustrativen Ausführungsform des Reagenzqualitäts-Diagnoselogikblocks
von 1 ist.
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4 eine
schematische Darstellung einer illustrativen Ausführungsform
des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks
von 3 ist.
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5A eine
graphische Darstellung des Pegelsignals ist, welches vom Pegelsensor
von 1 vor, während
und nach einem Reagenzlösungs-Nachfüllvorgang
erzeugt wird.
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5B eine
Grafik des Ausgangs eines Weitbereichs-Mittelungsfilters von 4 vor,
während
und nach einem Reagenzlösungs-Nachfüllvorgang
ist.
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5C eine
Grafik des Ausgangs eines Nahbereichs-Mittelungsfilters von 4 vor,
während
und nach einem Reagenzlösungs-Nachfüllvorgang
ist.
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5D eine
Grafik der Differenz zwischen den Weitbereichs- und Nahbereichsmittelungsfilterausgängen vor,
während
und nach einem Reagenzlösungs-Nachfüllvorgang
ist.
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6 eine
schematische Darstellung einer anderen illustrativen Ausführungsform
des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks
von 3 ist.
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7 ist
eine schematische Darstellung einer weiteren illustrativen Ausführungsform
des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks
von 3 ist.
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8 ist
eine schematische Darstellung einer weiteren illustrativen Ausführungsform
des Reagenzqualitäts-Überwachungslogikblocks
von 3 ist.
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9A und 9B ein
Flussdiagramm einer illustrativen Ausführungsform eines Software-Algorithmus
zeigen, der in dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnose-Logikblock
von 3 enthalten sein kann.
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10 ein
Flussdiagramm einer illustrativen Ausführungsform eines anderen Software-Algorithmus
ist, der in dem Reagenzphasen und -alterungsdiagnose-Logikblock
von 3 enthalten sein kann.
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11 ein
Flussdiagramm einer illustrativen Ausführungsform noch eines anderen
Software-Algorithmus ist, der in dem Reagenzphasen- und -alterungsdiagnose-Logikblock
von 3 enthalten sein kann.
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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.
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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 Aus lass des Emissionskatalysators 24 austretendes
Abgas über
die Auslassröhre
oder -leitung 26 in die Umgebung ausgestoßen.
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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.
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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.
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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 3 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.
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Die
Kommunikationsanschlüsse 42 und 44 der
Steuercomputer 40 und 46 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” 48 irgendeine
entsprechende serielle parallele und/oder drahtlose Kommunikationsverbindung
oder ein -pfad sein.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 ausgelegt 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 Weltbereichs-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.
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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
US 7 067 319 B2 mit dem
Titel SYSTEM FOR DIAGNOSING REAGENT SOLUTION QUALTTY AND EMISSIONS
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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 ReagenzqualitätsÜberwachungslogikblocks 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Es
versteht sich, dass das in 1 dargestellte
System 10 nicht einen Nachbehandlungssteuercomputer 40 beinhalten
muss und der Reagenzqualitäts-Diagnoselo gikblock 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.