DE102007025621A1

DE102007025621A1 - Reagent e.g. fuel, dosing apparatus diagnosing method, involves controlling reagent pressure after closing dosing valve based on increase in pressure, and providing error signal when increase in pressure is not detected

Info

Publication number: DE102007025621A1
Application number: DE102007025621A
Authority: DE
Inventors: Wolfram Veigel; Stefan Motz; Kurt Kunz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2008-12-04
Also published as: FR2916802A1; FR2916802B1; ITMI20080976A1

Abstract

The method involves detecting a reagent e.g. fuel, pressure (p) in a reagent path (13) between a continuous opening dosing valve (DV) and a reagent injector valve (IV). The reagent pressure is controlled after closing the dosing valve based on an increase in pressure. An error signal (F) is provided when the increase in pressure is not detected. An inspection process is monitored, when the reagent pressure does not exceed a pressure threshold (p-Lim). The pressure threshold is obtained from a reference pressure and added to an increasing pressure (dp). Independent claims are also included for the following: (1) a diagnostic device for a reagent dosing apparatus (2) a controller program for execution in a controller to perform a diagnostic method for a reagent dosing apparatus (3) a controller program product with a program code for execution of a diagnostic method for a reagent dosing apparatus.

Description

Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren für eine Reagenzmittel-Dosiervorrichtung, die insbesondere vorgesehen ist, ein Reagenzmittel in den Abgasbereich vorzugsweise einer Brennkraftmaschine einzubringen, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Diagnoseverfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The The invention relates to a diagnostic method for a reagent dosing device, which is provided in particular, a reagent in the exhaust gas region preferably an internal combustion engine, and a device to carry out the diagnostic method of the genus the independent claims.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Steuergerätprogramm sowie ein Steuergerät-Programmprodukt.object The present invention also includes a controller program and a controller program product.

Stand der TechnikState of the art

In der DE 10 2004 056 412 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei denen ein unter Druck stehendes Reagenzmittel in das Abgas einer Brennkraftmaschine stromaufwärts vor eine Abgasreinigungsvorrichtung eingesprüht wird, die einen Katalysator und/oder ein Partikelfilter enthält. Die Dosiervorrichtung zum Dosieren des Reagenzmittels enthält ein Sicherheitsventil, ein kontinuierlich verstellbares Dosierventil, ein Reagenzmittel-Einspritzventil sowie einen Drucksensor, der im Reagenzmittelpfad zwischen dem Dosierventil und dem Reagenzmittel-Einspritzventil liegt. Der Drucksensor ermöglicht eine Überwachung des Reagenzmitteldrucks anhand eines Vergleichs mit wenigstens einem Schwellenwert. Durch eine speziell festgelegte Ansteuerung sowohl des Sicherheitsventils als auch des Dosierventils können unterschiedliche Betriebssituationen vorgegeben werden, die zu unterschiedlichen Reagenzmitteldrucken führen. Die Schwellenwerte werden in Abhängigkeit von der ausgewählten Betriebssituation vorgegeben. Bei einem aufgetretenen Fehler in der Dosiervorrichtung, der sich in einer Abweichung des Reagenzmitteldrucks von einem erwarteten Druck widerspiegelt, muss mit einer nicht ausreichenden Konvertierungsrate der Abgasreinigungsvorrichtung oder mit einem Durchbruch des Reagenzmittels gerechnet werden. Bei einer Abweichung des Reagenzmitteldrucks vom erwarteten Druck wird deshalb ein Fehlersignal bereitgestellt, das den Betreiber der Brennkraftmaschine auffordert, die Dosiervorrichtung zu überprüfen.In the DE 10 2004 056 412 A1 For example, a method and apparatus are described in which a pressurized reagent is sprayed into the exhaust gas of an internal combustion engine upstream of an exhaust gas purification device including a catalyst and / or a particulate filter. The metering device for metering the reagent contains a safety valve, a continuously adjustable metering valve, a reagent injection valve and a pressure sensor which lies in the reagent path between the metering valve and the reagent injection valve. The pressure sensor allows monitoring of the reagent pressure based on a comparison with at least one threshold. By a specially defined control both the safety valve and the metering valve different operating situations can be specified, leading to different reagent pressures. The threshold values are specified depending on the selected operating situation. If an error occurs in the metering device, which is reflected in a deviation of the reagent pressure from an expected pressure, one must expect an insufficient conversion rate of the exhaust gas purification device or with a breakthrough of the reagent. In the event of a deviation of the reagent pressure from the expected pressure, an error signal is therefore provided which requests the operator of the internal combustion engine to check the metering device.

In der DE 101 59 849 A1 sind ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei denen ein unter Druck stehendes Reagenzmittel in das Abgas einer Brennkraftmaschine vor einen SCR-Katalysator eingesprüht wird. Als Reagenzmittel ist Kraftstoff vorgesehen, der als Reduktionsmittel insbesondere für den NO2-Anteil im Abgas wirkt.In the DE 101 59 849 A1 Also, a method and apparatus are described in which a pressurized reagent is sprayed into the exhaust gas of an internal combustion engine in front of an SCR catalyst. As a reagent fuel is provided which acts as a reducing agent in particular for the NO 2 content in the exhaust gas.

Das Reagenzmittel Kraftstoff, das heißt insbesondere Kohlenwasserstoffe, kann allgemein zur exothermen Reaktion vorgesehen sein, die beispielsweise mit einer katalytisch wirksamen Fläche unterstützt sein kann. Die entstehende Wärmeenergie kann zur Beheizung des Abgases oder unmittelbar zur Beheizung einer Komponente einer Abgasreinigungsvorrichtung herangezogen werden.The Reagent fuel, ie in particular hydrocarbons, may generally be provided for exothermic reaction, for example supported with a catalytically active surface can be. The resulting heat energy can be used for heating the exhaust gas or directly for heating a component of a Be used exhaust purification device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Diagnoseverfahren für eine Reagenzmittel-Dosiervorrichtung, die insbesondere zum Einbringen eines Reagenzmittels in den Abgasbereich vorzugsweise einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Diagnoseverfahrens anzugeben, die eine Diagnose zumindest eines in der Reagenzmittel-Dosiervorrichtung enthaltenen Reagenzmittel-Einspritzventils ermöglichen.Of the Invention is based on the object, a diagnostic method for a reagent dosing device, in particular for introducing a reagent in the exhaust region, preferably an internal combustion engine is provided, and a device for carrying out the Specify a diagnostic method, the diagnosis of at least one contained in the reagent metering reagent reagent injection valve enable.

Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale jeweils gelöst.The The object is achieved by that in the independent claims specified features each solved.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren für eine Reagenzmittel-Dosiervorrichtung geht von einer Reagenzmittel-Dosiervorrichtung aus, die ein kontinuierlich öffnendes Dosierventil sowie ein Reagenzmittel-Einspritzventil enthält, die über einen Reagenzmittelpfad miteinander verbunden sind, wobei am Reagenzmittelpfad ein Drucksensor angeordnet ist, dessen Signal zur Diagnose herangezogen wird. Der Reagenzmitteldruck wird nach dem Schließen des Dosierventils auf das Auftreten eines Druckanstiegs überwacht. Ein Fehlersignal wird dann bereitgestellt, wenn der Druckanstieg nicht detektiert wird.The Inventive diagnostic method for a reagent dosing device goes from a reagent dosing device out, which has a continuously opening metering valve as well contains a reagent injection valve over a reagent path are interconnected, wherein the reagent path a pressure sensor is arranged, whose signal is used for diagnosis becomes. The reagent pressure is released after closing the Metering valve monitored for the occurrence of a pressure increase. An error signal is provided when the pressure increase is not detected.

Dem erfindungsgemäßen Diagnoseverfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass nach dem Schließen des Dosierventils im Reagenzmittelpfad zwischen dem Dosierventil und dem Reagenzmittel-Einspritzventil ein Druckanstieg aufgrund einer vom schließenden Reagenzmittel-Einspritzventil ausgehenden Druckwelle auftritt, der zur Diagnose herangezogen werden kann. Wird ein derartiger Druckanstieg nach dem Schließen des Dosierventils nicht detektiert, wird ein Fehlersignal bereitgestellt, das beispielsweise zur Anzeige gebracht oder in einen Speicher hinterlegt werden kann.the The diagnostic method according to the invention is the Understanding that after closing the metering valve in the reagent path between the metering valve and the reagent injection valve a pressure increase due to a flowing from the closing reagent injection valve Pressure wave occurs, which can be used for diagnosis. If such a pressure increase after closing the Metering valve is not detected, an error signal is provided, the for example, brought to display or stored in a memory can be.

Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren erhöht die Sicherheit der Reagenzmittel-Dosiervorrichtung, insbesondere dann, wenn das Reagenzmittel leicht entzündlich ist, wie beispielsweise Kraftstoff. Ein im Reagenzmittelpfad aufgetretenes Leck kann erkannt werden. Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren stellt weiterhin die Funktionsfähigkeit der Reagenzmittel-Dosiervorrichtung dadurch sicher, dass ein offen klemmendes Reagenzmittel-Einspritzventil entdeckt wird. Ein offen klemmendes Reagenzmittel-Einspritzventil kann keinen ordnungsgemäßen Sprühkegel beim Absprühen des Reagenzmittels ausbilden, so dass das Erreichen der mit dem Reagenzmittel beabsichtigten Wirkung nicht sichergestellt ist.The diagnostic method of the invention increases the safety of the reagent dosing device, especially when the reagent is highly flammable, such as fuel. A leak that has occurred in the reagent path can be detected. The diagnostic method according to the invention further ensures the functionality of the reagent dosing device in that an open-clamping reagent injection valve is detected. An open-clamping reagent injection valve can not form a proper spray cone when spraying the reagent, so that the achievement of the Rea the intended effect is not ensured.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.advantageous Further developments and refinements of the invention Approach arise from dependent claims.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Diagnoseverfahren eine Überprüfung vorsieht, ob der Reagenzmitteldruck einen oberen Schwellenwert überschreitet. Der obere Schwellenwert kann beispielsweise fest vorgegeben sein, wobei der obere Schwellenwert anhand von Experimenten ermittelt werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der obere Druck-Schwellenwert aus einem Referenzdruck erhalten wird, zu welchem eine Druck-Erhöhung addiert wird.A Embodiment provides that the diagnostic method a review provides that the reagent pressure exceeds an upper threshold. For example, the upper threshold may be fixed, where the upper threshold is determined by experiment can be. According to an advantageous embodiment is provided that the upper pressure threshold from a reference pressure is obtained, to which a pressure increase is added.

Als Referenzdruck kann beispielsweise ein während des zumindest teilweise geöffneten Dosierventils ermittelter Druck-Mittelwert oder der während des zumindest teilweise geöffneten Dosierventils ermittelte Druck-Spitzenwert herangezogen werden.When Reference pressure may be, for example, during the at least partially opened metering valve determined pressure mean or during the at least partially opened Dosing valve determined pressure peak value can be used.

Die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung zur Durchführung des Diagnoseverfahrens betrifft zunächst ein speziell hergerichtetes Steuergerät, welches Mittel zur Durchführung des Diagnoseverfahrens enthält.The Diagnostic device according to the invention for carrying out of the diagnostic procedure initially relates to a specially prepared Control device, which means for carrying out the Diagnostic procedure contains.

Das Steuergerät enthält insbesondere eine Referenzdruck-Ermittlung, eine Schwellenwert-Festlegung sowie einen Vergleicher zum Vergleich des Reagenzmitteldrucks mit dem oberen Druck-Schwellenwert.The Control unit contains in particular a reference pressure determination, a threshold setting and a comparator for comparison the reagent pressure at the upper pressure threshold.

Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in welchem die Verfahrensschritte als Steuergerätprogramm abgelegt sind.The Control unit preferably contains at least one electrical memory, in which the process steps as a control unit program are stored.

Das erfindungsgemäße Steuergerätprogramm sieht vor, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens ausgeführt werden, wenn es in einem Steuergerät abläuft.The Control unit program according to the invention provides that all steps of the invention Diagnostic procedure to be performed when it is in a Control unit expires.

Das erfindungsgemäße Steuergerät-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren aus, wenn das Programm in einem Steuergerät abläuft.The Control unit program product according to the invention with a stored on a machine-readable carrier Program code carries the inventive Diagnostic procedure off when the program is in a control unit expires.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Further advantageous developments and refinements of the invention The procedure results from further dependent claims. Embodiments of the invention are in the drawing shown and in the following description in more detail explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäße Diagnoseverfahren abläuft, 1 a technical environment in which a diagnostic method according to the invention runs,

2a ein Dosiersignal, 2a a dosing signal,

2b ein Dosierventil-Ansteuersignal und 2 B a metering valve drive signal and

2c einen Reagenzmitteldruck in Abhängigkeit jeweils von der Zeit 2c a reagent pressure as a function of time

1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10, in deren Abgasbereich 11 ein Reagenzmittel-Einspritzventil IV und stromabwärts nach dem Reagenzmittel-Einspritzventil IV eine Abgasreinigungsvorrichtung 12 angeordnet sind. Das Reagenzmittel-Einspritzventil IV ist über einen Reagenzmittelpfad 13, an welchem ein Druckssensor 14 angeordnet ist, mit einem Dosierventil DV verbunden, dem ein Sicherheitsventil SV vorgeschaltet ist, welches seinerseits mit einer Pumpe 15 verbunden ist. 1 shows an internal combustion engine 10 in the exhaust area 11 a reagent injection valve IV and downstream of the reagent injection valve IV an exhaust gas purification device 12 are arranged. The reagent injection valve IV is via a reagent path 13 to which a pressure sensor 14 is arranged, connected to a metering valve DV, which is preceded by a safety valve SV, which in turn with a pump 15 connected is.

Der Drucksensor 14 stellt einem Steuergerät 20 einen Reagenzmitteldruck p zur Verfügung. Der Reagenzmitteldruck p beaufschlagt im Steuergerät 20 sowohl eine Referenzwert-Ermittlung 21 als auch einen Vergleicher 22. Die Referenzwert-Ermittlung 21 und der Vergleicher 22 sowie eine Ansteueranordnung 23 werden von einem Dosiersignal s_D beaufschlagt. Die Referenzdruck-Ermittlung 21 ermittelt einen Referenzdruck s_Ref, welcher einer Schwellenwert-Festlegung 24 zur Verfügung gestellt wird, die aus dem Referenzdruck s_Ref und einer Druck-Erhöhung dp einen oberen Druck-Schwellenwert p_Lim festlegt und dem Vergleicher 22 zur Verfügung stellt, welcher ein Fehlersignal F ausgeben kann.The pressure sensor 14 represents a control unit 20 a reagent pressure p available. The reagent pressure p is applied in the control unit 20 both a reference value determination 21 as well as a comparator 22 , The reference value determination 21 and the comparator 22 and a drive arrangement 23 are acted upon by a dosing signal s_D. The reference pressure determination 21 determines a reference pressure s_Ref, which is a threshold setting 24 is provided, which determines from the reference pressure s_Ref and a pressure increase dp an upper pressure threshold p_Lim and the comparator 22 provides, which can output an error signal F.

Die Ansteueranordnung 23 enthält einen Impulsbreiten-Modulator PWM, der ein Dosierventil-Ansteuersignal s_DV bereitstellt, welches das Dosierventil DV ansteuert. Die Ansteueranordnung 23 stellt weiterhin ein Sicherheitsventil-Ansteuersignal s_SV zum Ansteuern des Sicherheitsventils SV sowie ein Pumpen-Ansteuersignal s_P zum Ansteuern der Pumpe 15 bereit. Die Pumpe 15 bringt ein Reagenzmittel auf einen Pumpendruck p_P.The drive arrangement 23 includes a pulse width modulator PWM that provides a metering valve drive signal s_DV that drives the metering valve DV. The drive arrangement 23 Further, a safety valve driving signal s_SV for driving the safety valve SV and a pump driving signal s_P for driving the pump 15 ready. The pump 15 brings a reagent to a pump pressure p_P.

2a zeigt das Dosiersignal s_D in Abhängigkeit von der Zeit ti, wobei das Dosiersignal s_D zu einem ersten Zeitpunkt ti1 beginnt und zu einem zweiten Zeitpunkt ti2 endet. 2a shows the dosing signal s_D in response to the time ti, wherein the dosing signal s_D starts at a first time ti1 and ends at a second time ti2.

2b zeigt das Dosierventil-Ansteuersignal s_DV in Abhängigkeit von der Zeit ti, wobei zwischen den beiden Zeitpunkten ti1, ti2 ein ständiger Signalwechsel aufgrund des vom Impulsbreiten-Modulator PWM erzeugten impulsbreitenmodulierten Signals angedeutet ist. 2 B shows the metering valve drive signal s_DV as a function of the time ti, wherein between the two times ti1, ti2 a continuous signal change is indicated due to the pulse width modulated signal generated by the pulse width modulator PWM.

2c zeigt das Drucksignal p in Abhängigkeit von der Zeit ti. Ausgehend von einem Startdruck p_S vor dem ersten Zeitpunkt ti1 beginnt zum ersten Zeitpunkt ti1 eine Druckschwingung 30, die zum zweiten Zeitpunkt ti2 endet, wobei zum zweiten Zeitpunkt ti2 ein Druckanstieg 31 auftritt, dem ein Druckabfall 32 folgt. Die Druckschwingung 30 weist einen Druck-Mittelwert p_MW sowie einen Druck-Spitzenwert p_SW auf. Der Druckanstieg 31 erfolgt bis zu einem Maximaldruck p_Max. 2c shows the pressure signal p as a function of the time ti. Starting from a starting pressure p_S before the first time ti1 begins at the first time ti1 a pressure oscillation 30 , which ends at the second time ti2, wherein at the second time ti2 a pressure increase 31 occurs, which is a pressure drop 32 follows. The pressure oscillation 30 has a pressure average p_MW and a peak pressure p_SW. The pressure increase 31 takes place up to a maximum pressure p_Max.

In 2c ist der obere Druck-Schwellenwert p_Lim eingetragen, der unterhalb des Maximaldrucks p_Max liegt. Ausgehend entweder vom Druck-Spitzenwert p_SW oder vom Druck-Mittelwert p_MW ist die von der Schwellenwert-Festlegung 24 vorgegebene Druck-Erhöhung dp eingetragen, die entweder zum Druck-Spitzenwert p_SW oder zum Druck-Mittelwert p_MW addiert wird, um den oberen Druck-Schwellenwert p_Lim zu erhalten. In 2c ist weiterhin der Öffnungsdruck p_Ö des Reagenzmittel-Einspritzventils IV eingetragen.In 2c the upper pressure threshold p_Lim is entered, which is below the maximum pressure p_Max. Starting from either the peak pressure p_SW or the pressure average p_MW is that of the threshold setting 24 given pressure increase dp, which is added to either the peak pressure value p_SW or the pressure average p_MW to obtain the upper pressure threshold p_Lim. In 2c Furthermore, the opening pressure p_Ö of the reagent injection valve IV is entered.

Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren arbeitet folgendermaßen: Das Abgas der Brennkraftmaschine 10 enthält unerwünschte Bestandteile wie beispielsweise Stickoxide und Partikel. Die Abgasreinigungsvorrichtung 12 hat die Aufgabe, die unerwünschten Bestandteile soweit wie möglich zu vermindern. Die Abgasreinigungsvorrichtung 12 enthält beispielsweise wenigstens einen Katalysator, beispielsweise einen Oxidationskatalysator und/oder einen NOx-Speicherkatalysator und/oder einen SCR-Katalysator sowie gegebenenfalls ein Partikelfilter.The diagnostic method according to the invention operates as follows: the exhaust gas of the internal combustion engine 10 contains unwanted components such as nitrogen oxides and particles. The exhaust gas purification device 12 has the task to reduce the unwanted components as much as possible. The exhaust gas purification device 12 contains, for example, at least one catalyst, for example an oxidation catalyst and / or a NOx storage catalyst and / or an SCR catalyst and optionally a particle filter.

Die Abgasreinigungsvorrichtung 12 kann eine Mindesttemperatur benötigen, die zur Erfüllung der Abgas-Reinigungsfunktion überschritten sein muss. Beispielsweise verläuft eine Reaktion an einer katalytisch wirkenden Oberfläche innerhalb eines bestimmten Temperaturfensters optimal ab. Weiterhin kann eine Mindest temperatur erforderlich sein, um eine Regeneration zumindest eines Bestandteils der Abgasreinigungsvorrichtung 12 durchführen zu können. Beispielsweise benötigt ein Partikelfilter zum Starten des Partikelabbrands eine Starttemperatur, die zwischen 450–650°C liegen kann. Ein NOx-Speicherkatalysator benötigt eine erhöhte Temperatur während der Regeneration. Insbesondere zur Regeneration von einer Schwefelvergiftung werden stark erhöhte Temperaturen bis 800°C benötigt.The exhaust gas purification device 12 may need a minimum temperature that must be exceeded to fulfill the exhaust gas cleaning function. For example, a reaction on a catalytically active surface proceeds optimally within a specific temperature window. Furthermore, a minimum temperature may be required to regeneration of at least one component of the exhaust gas purification device 12 to carry out. For example, a particulate filter to start particulate combustion needs a starting temperature that can be between 450-650 ° C. An NOx storage catalyst requires an elevated temperature during regeneration. Especially for the regeneration of sulfur poisoning strongly elevated temperatures up to 800 ° C are needed.

Zur Temperaturerhöhung des Abgases kann das Reagenzmittel in den Abgasbereich 11 eingebracht werden, das auf einer katalytisch wirkenden Oberfläche exotherm mit dem im Abgas enthaltenen Sauerstoff reagiert. Das Reagenzmittel kann auch eingebracht werden, um eine chemische Reaktion im Abgasbereich 11 zu ermöglichen.To increase the temperature of the exhaust gas, the reagent in the exhaust gas region 11 are introduced, which reacts exothermically on a catalytically active surface with the oxygen contained in the exhaust gas. The reagent may also be introduced to a chemical reaction in the exhaust region 11 to enable.

Bei dem Reagenzmittel handelt es sich beispielsweise um Kraftstoff, sodass ein separates Mitführen eines Reagenzmittels in einem Kraftfahrzeug entfallen kann. Aufgrund der leichten Entzündbarkeit von Kraftstoff und insbesondere Kraftstoffdampf sind erhöhte Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.at the reagent is, for example, fuel, so that a separate entrainment of a reagent in a motor vehicle can be omitted. Due to the easy ignitability of Fuel and especially fuel vapor are increased Meet safety requirements.

Vorgesehen ist deshalb zunächst das Sicherheitsventil SV, das vom Sicherheitsventil-Ansteuersignal s_SV entweder vollständig geöffnet oder geschlossen wird. Die Durchflussrate des Reagenzmittels kann mit dem nachgeschalteten Dosierventil DV mittels des Dosierventil-Ansteuersignals s_DV eingestellt werden. Das Dosierventil DV wird kontinuierlich verstellt, wobei vorzugsweise ein getakteter Betrieb vorgesehen ist, der vom Impulsdauer-Modulator PWM festgelegt wird, bei dem das Dosierventil DV in schneller zeitlicher Folge angesteuert wird, so dass sich eine mittlere Öffnung einstellt. Das entsprechende Dosierventil-Ansteuersignal s_DV ist in 2b angedeutet.Therefore, the safety valve SV is initially provided, which is either completely opened or closed by the safety valve actuation signal s_SV. The flow rate of the reagent can be adjusted with the downstream metering valve DV by means of the metering valve drive signal s_DV. The metering valve DV is continuously adjusted, wherein preferably a clocked operation is provided which is set by the pulse width modulator PWM, in which the metering valve DV is driven in rapid time sequence, so that adjusts a central opening. The corresponding metering valve drive signal s_DV is in 2 B indicated.

Das Reagenzmittel-Einspritzventil IV ist vorzugsweise als Rückschlagventil realisiert, das den Öffnungsdruck p_Ö aufweist, der vom Reagenzmitteldruck p zu überwinden ist. Der Öffnungsdruck p_Ö liegt beispielsweise bei 2,5 bar, so dass das Reagenzmittel-Einspritzventil IV oberhalb eines Reagenzmitteldrucks p von 2,5 bar öffnet und unterhalb des Reagenzmitteldrucks p von 2,5 bar wieder schließt. Das Reagenzmittel-Einspritzventil IV sorgt für einen definierten Sprüh kegel, der eine gewünschte räumliche Verteilung des Reagenzmittels im Abgasbereich 11 mit möglichst kleinen Tröpfchen sicherstellt, die dementsprechend über den gesamten Querschnitt des Abgasbereichs 11 verteilt werden können.The reagent injection valve IV is preferably realized as a check valve which has the opening pressure p_Ö, which is to be overcome by the reagent pressure p. The opening pressure p_Ö is for example 2.5 bar, so that the reagent injection valve IV opens above a reagent pressure p of 2.5 bar and closes below the reagent pressure p of 2.5 bar again. The reagent injection valve IV provides a defined spray cone, the desired spatial distribution of the reagent in the exhaust gas area 11 ensures with the smallest possible droplets, which accordingly over the entire cross section of the exhaust gas area 11 can be distributed.

Gemäß den 2a–2c wird vor dem ersten Zeitpunkt ti1 davon ausgegangen, dass keine Dosierung des Reagenzmittels erfolgt, wobei das Dosierventil DV und/oder das Sicherheitsventil SV, vorzugsweise beide Ventile DV, SV geschlossen sind. Spätestens zum ersten Zeitpunkt ti1 wird mit dem Sicherheitsventil-Ansteuersignal s_SV das Sicherheitsventil SV geöffnet, so dass das Reagenzmittel mit dem von der Pumpe 15 erzeugten Pumpendruck p_P am Dosierventil DV zur Verfügung steht.According to the 2a - 2c is assumed before the first time ti1 that no dosage of the reagent takes place, the metering valve DV and / or the safety valve SV, preferably both valves DV, SV are closed. At the latest at the first time ti1, the safety valve SV is opened with the safety valve actuation signal s_SV, so that the reagent with that from the pump 15 generated pump pressure p_P at the metering valve DV is available.

Zum ersten Zeitpunkt ti1 wird das Dosierventil DV mittels des impulsbreitenmodulierten Dosierventil-Ansteuersignals s_DV auf eine mittlere Öffnung festgelegt, die zu einer vorgegebenen Dosierungsrate des Reagenzmittels in den Abgasbereich 11 führt. Der Pumpendruck p_P muss oberhalb des Öffnungsdrucks p_Ö des Reagenzmittel-Einspritzventils IV liegen, damit das Reagenzmittel-Dosierventil IV öffnen kann. Aufgrund der dynamischen Vorgänge am Reagenzmittel-Einspritzventil IV, welches zwischen dem geöffneten und dem geschlossenen Zustand schwingt, zeigt der Drucksensor 14 einen Reagenzmitteldruck p entsprechend 2c, der zwischen den beiden Zeitpunkten ti1 und ti2 um den Druck-Mittelwert p_MW schwingt. Der Druck-Mittelwert p_MW sowie der Druck-Spitzenwert p_SW liegen jeweils unterhalb des Öffnungsdrucks p_Ö des Reagenzmittel-Einspritzventils IV, obwohl der nicht gezeigte Druck-Spitzenwert direkt am Reagenzmittel-Einspritzventil IV periodisch den Öffnungsdruck p_Ö überschreitet, so dass ein Öffnen des Reagenzmittel-Einspritzventils IV möglich ist. Da der Öffnungsdruck p_Ö nicht stationär bereitgestellt wird, schwingt das Reagenzmittel-Einspritzventil IV zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand in schneller zeitlicher Folge.At the first time ti1, the metering valve DV is set by means of the pulse-width-modulated metering valve drive signal s_DV to a central opening which leads to a predetermined metering rate of the reagent into the exhaust gas area 11 leads. The pump pressure p_P must be above the opening pressure p_Ö of the reagent injection valve IV so that the reagent metering valve IV can open. Due to the dynamic processes on the reagent injection valve IV, which oscillates between the open and the closed state, the pressure sensor shows 14 one Reagent pressure p accordingly 2c , which oscillates around the pressure average p_MW between the two times ti1 and ti2. The pressure mean value p_MW and the peak pressure value p_SW are each below the opening pressure p_Ö of the reagent injection valve IV, although the pressure peak value, not shown, directly at the reagent injection valve IV periodically exceeds the opening pressure p_Ö, so that an opening of the reagent injection valve IV is possible. Since the opening pressure p_Ö is not provided stationarily, the reagent injection valve IV oscillates between the open and the closed state in rapid succession.

Nach dem Beenden der Dosierung mit der Zurücknahme des Dosiersignals s_D zum zweiten Zeitpunkt ti2 wird das Dosierventil-Ansteuersignal s_DV geschlossen. Aufgrund des Übergangs von dynamischen Verhältnissen im Reagenzmittelpfad 13 zum quasistationären Zustand nach dem Abschalten der Dosierung beziehungsweise dem Schließen des Dosierventils DV tritt zum zweiten Zeit- Punkt ti2 der Druckanstieg 31 auf, der im Wesentlichen von einer vom Reagenzmittel-Einspritzventil IV ausgehenden Druckwelle nach dem Schließen des Reagenzmittel-Einspritzventils IV verursacht wird.After the end of the metering with the withdrawal of the metering signal s_D at the second time ti2, the metering valve drive signal s_DV is closed. Due to the transition from dynamic ratios in the reagent path 13 to quasi-stationary state after switching off the dosage or the closing of the metering valve DV occurs at the second time point ti2, the pressure increase 31 which is essentially caused by a pressure wave emanating from the reagent injection valve IV after closing the reagent injection valve IV.

Der Druckanstieg 31 nach dem Beenden der Dosierung wird erfindungsgemäß zur Diagnose der Reagenzmittel-Dosiervorrichtung herangezogen, welche zumindest das Dosierventil DV, das Reagenzmittel-Einspritzventil IV und den Drucksensor 14 enthält, der am Reagenzmittelpfad 13 zwischen dem Dosierventil DV und dem Reagenzmittel-Einspritzventil IV angeordnet ist.The pressure increase 31 after the dosage has ended, according to the invention the diagnosis of the reagent dosing device is used, which comprises at least the dosing valve DV, the reagent injection valve IV and the pressure sensor 14 contains at the reagent path 13 is arranged between the metering valve DV and the reagent injection valve IV.

Die Diagnose sieht einen Vergleich des Reagenzmitteldrucks p mit dem oberen Druck-Schwellenwert p_Lim vor. Im einfachsten Fall ist ein fest vorgegebener oberer Druck-Schwellenwert p_Lim vorgegeben, mit welchem der Reagenzmitteldruck p im Vergleicher 22 ab dem zweiten Zeitpunkt ti2 verglichen wird, welchen der Vergleicher 22 anhand des Abschaltens des Dosiersignals s_D erkennt. Der fest vorgegebene obere Druck-Schwellenwert p_Lim ist auf einen Wert unterhalb des erwarteten Maximaldrucks p_Max festzulegen, welcher experimentell ermittelt werden kann.The diagnosis provides for a comparison of the reagent pressure p with the upper pressure threshold p_Lim. In the simplest case, a fixed predetermined upper pressure threshold p_Lim is given, with which the reagent pressure p in the comparator 22 is compared from the second time ti2, which the comparator 22 recognizes by switching off the dosing signal s_D. The fixed upper pressure threshold p_Lim must be set to a value below the expected maximum pressure p_Max, which can be determined experimentally.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der obere Druck-Schwellenwert p_Lim auf einen Referenzdruck s_Ref bezogen wird, zu welchem die Schwellenwert-Festlegung 24 die Druck-Erhöhung dp addiert, um zum oberen Druck-Schwellenwert p_Lim zu gelangen.According to an advantageous embodiment, it is provided that the upper pressure threshold p_Lim is related to a reference pressure s_Ref, to which the threshold value determination 24 the pressure increase dp is added to get to the upper pressure threshold p_Lim.

Als Referenzdruck s_Ref kann beispielsweise der Druck-Mittelwert p_MW herangezogen werden, welchen die Referenzdruck-Ermittlung aufgrund der ihr bekannten Zeitpunkte ti1, ti2 über einen Teil des Zeitintervalls zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt ti1, ti2 oder während des gesamten Zeitintervalls ermittelt. Alternativ kann als Referenzdruck s_Ref der entweder in einem Teil des Zeitintervalls oder der im gesamten Zeitintervall aufgetretene Druck-Spitzenwert p_SW herangezogen werden.When Reference pressure s_Ref can be, for example, the pressure average p_MW be used, which the reference pressure determination due to their known times ti1, ti2 over part of the time interval between the first and second times ti1, ti2 or during determined over the entire time interval. Alternatively, as a reference pressure s_Ref either in part of the time interval or in the whole Time interval occurred peak pressure value p_SW be used.

Die Anbindung des oberen Druck-Schwellenwerts p_Lim an einen Referenzdruck s_Ref ermöglicht eine Adaption des oberen Druck-Schwellenwerts p_Lim. Eine gegebenenfalls auftretende Änderung des Maximaldrucks p_Max in Abhängigkeit von der Dosiermenge des Reagenzmittels, die mit einer Änderung des Druck-Mittelwerts p_MW verbunden sein wird, kann mit dieser Maßnahme berücksichtigt werden, so dass das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren in einem weiten Dosierbereich zuverlässige Diagnoseergebnisse liefert.The Connection of the upper pressure threshold p_Lim to a reference pressure s_Ref allows adaptation of the upper pressure threshold p_Lim. Any change in the maximum pressure p_Max as a function of the dosing amount of the reagent, which may be associated with a change in the pressure average p_MW can be taken into account with this measure, so that the diagnostic method according to the invention Reliable diagnostic results in a wide dosing range supplies.

Sofern der Druckanstieg 31 den oberen Druck-Schwellenwert p_Lim zum zweiten Zeitpunkt ti2 oder kurz danach nicht erreicht, stellt der Vergleicher 22 das Fehlersignal F bereit, welches zur Anzeige gebracht oder in einen nicht näher gezeigten Speicher hinterlegt werden kann. Das Fehlersignal F zeigt an, dass entweder im Reagenzmittelpfad 13 ein Leck aufgetreten ist oder dass das Reagenzmittel-Einspritzventil IV im offenen Zustand klemmt. In beiden Fällen kann der mit der Einbringung des Reagenzmittels in den Abgasbereich 11 verfolgte Zweck, beispielsweise das Ermöglichen einer chemischen Reaktion oder das Beheizen des Abgases oder der Abgasreinigungsvorrichtung 12 nicht mehr sichergestellt werden, wobei bei einem aufgetretenen Leck im Reagenzmittelpfad 13 in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Reagenzmittels sogar ein Gefährdungspotenzial bestehen kann, welches mit dem erfindungsgemäßen Diagnoseverfahren rechtzeitig erkannt werden kann.If the pressure increase 31 does not reach the upper pressure threshold p_Lim at the second time ti2 or shortly thereafter, the comparator sets 22 the error signal F ready, which can be displayed or stored in a memory not shown in detail. The error signal F indicates that either in the reagent path 13 a leak has occurred or that the reagent injection valve IV is stuck in the open state. In both cases, the with the introduction of the reagent in the exhaust gas area 11 pursued purpose, for example, allowing a chemical reaction or the heating of the exhaust gas or the exhaust gas purification device 12 no longer be ensured, with an occurring leak in the reagent path 13 Depending on the nature of the reagent, even a hazard potential can exist, which can be recognized in good time by the diagnostic method according to the invention.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004056412 A1 [0003]
- DE 10159849 A1 [0004]

Claims

Diagnostic method for a reagent dosing device (DV, IV, 14 ), which contains a continuously opening metering valve (DV) and a reagent injection valve (IV), in which the reagent pressure (p) in the reagent path ( 13 ) between the metering valve (DV) and the reagent injection valve (IV) is detected, characterized in that the reagent pressure (p) after closing the metering valve (DV) on the occurrence of a pressure increase ( 31 ) and that an error signal (F) is provided when the pressure rise ( 31 ) is not detected.

Diagnostic method according to claim 1, characterized that the monitoring is a review provides that the reagent pressure (p) is an upper pressure threshold exceeds (p_Lim).

Diagnostic method according to claim 2, characterized that the upper pressure threshold (p_Lim) is a reference pressure to which a pressure increase (dp) is added becomes.

Diagnostic method according to claim 3, characterized that as a reference pressure during the at least partially open metering valve (DV) determined pressure average (p_MW) is used.

Diagnostic method according to claim 3, characterized that as the reference pressure during the at least partially open metering valve (DV) determined peak pressure value (p_SW) is used.

Diagnostic device for a reagent dosing device (DV, IV, 14 ), characterized in that a specially prepared control device ( 20 ), which means ( 21 . 22 . 23 . 24 ) for carrying out the diagnostic method according to any one of the preceding claims.

Diagnostic device according to claim 6, characterized in that the control device ( 20 ) a reference pressure determination ( 21 ), a threshold setting ( 24 ) and a comparator ( 22 ) for comparing the reagent pressure (p) with the upper pressure threshold (p_Lim).

Diagnostic device according to claim 7, characterized in that the reagent dosing device (DV, IV, 14 ) a reagent in the exhaust gas area ( 11 ) an internal combustion engine ( 10 ).

Control unit program that performs all the steps of the diagnostic method according to one of claims 1 to 5, when the program is stored in a control unit ( 20 ) expires.

Control program product having a program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the diagnostic method according to one of claims 1 to 5, if the program is stored in a control device ( 20 ) is performed.