DE102011079702A1

DE102011079702A1 - Kontaminationsdetektion im kraftstoffsystem

Info

Publication number: DE102011079702A1
Application number: DE102011079702A
Authority: DE
Inventors: Scott Donald Cooper; Carlos Armesto; Dwayne Pollitt; Scott Szymusiak
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2012-02-02
Also published as: CN102345510B; CN102345510A; US20120023912A1; US8464513B2

Abstract

Ein System umfasst ein Kraftstoffsystem zum Zuführen von Kraftstoff zu einem Motor zur Verbrennung und ein Reduktionsmittelspeichersystem zum Zuführen von Reduktionsmittel zu dem Abgasstrom für einen SCR-Katalysator zur NOx-Reduktion. Das Kraftstoffsystem umfasst weiterhin einen Wasserabscheider zum Abscheiden von wasserbasiertem Fluid aus Kraftstoff in dem Kraftstofftank und ein Abscheidungsreservoir zum Sammeln des abgeschiedenen wasserbasierten Fluids. Auf der Basis von Messwerten eines WIF-Sensors (Water-in-Fuel), der in dem Reservoir positioniert ist, kann eine Art der Verschlechterung (z. B. Wasseransammlung, Kraftstoff mit hohem Wassergehalt, Fehlfüllen des Reduktionsmittels usw.) bestimmt und angezeigt werden.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Kraftstoffsystem, das konfiguriert ist, ein Reduktionsmittelfluid an Motorabgas für einen SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction – selektive katalytische Reduktion) zu liefern.
Allgemeiner Stand der Technik und kurze Darstellung der Erfindung
Emissionsnormen für mit einem Dieselmotor ausgestattete Fahrzeuge können akzeptable NOx-Konzentrationen diktieren. Um eine derartige Reduktion bei NOx-Emissionen zu bewerkstelligen, können Fahrzeuge mit einem SCR-System ausgestattet werden, das ein Fluid wie etwa ein Dieselabgasfluid (DEF – Diesel Exhaust Fluid) (z. B. Harnstoff) als das Reduktionsmittel verwendet. Das DEF-Fluid kann in einem Bordtank mitgeführt werden, der periodisches Nachfüllen erfordert. Weiterhin kann sich der DEF-Nachfüllkanal bei einigen Systemen in direkter Nähe zu dem Nachfüllkanal für Kraftstoff wie etwa Dieselkraftstoff befinden.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben bei derartigen früheren Lösungen insoweit ein Problem erkannt, dass es für einen Kunden möglich sein kann, fälschlicherweise DEF in den Kraftstofftank zu füllen. DEF dem Kraftstofftank hinzuzufügen, könnte zu einer permanenten Verschlechterung an dem Nieder- und Hochdruckkraftstoffsystem und/oder zu einer Verschlechterung an dem Basismotor aufgrund der korrosiven Natur einiger Reduktionsmittelfluide wie etwa Harnstoff führen.
Dementsprechend können bei einem Beispiel einige der obigen Probleme durch ein System behandelt werden, das ein Reduktionsmittelspeichersystem umfasst, das ein Reduktionsmittelreservoir zum Halten eines wasserbasierten Reduktionsmittels und ein Abgaszufuhrsystem zum Zuführen des wasserbasierten Reduktionsmittels zu dem Abgas enthält. Das System umfasst weiterhin ein Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, einen Wasserabscheider zum Abscheiden eines wasserbasierten Fluids von Kraftstoff in dem Kraftstofftank und ein Abscheidungsreservoir zum Sammeln von abgeschiedenem wasserbasiertem Fluid enthält. Das System umfasst weiterhin einen Controller, der Anweisungen enthält, um eine Fehlfüllung des wasserbasierten Reduktionsmittels in den Kraftstofftank als Reaktion auf eine Menge von wasserbasiertem Fluid in dem Abscheidungsreservoir anzuzeigen.
Da das Reduktionsmittel in der Regel auf Wasser basiert, kann auf diese Weise der Kraftstofffilter reagieren, um das Reduktionsmittel von dem Dieselkraftstoff zu entfernen und das Reservoir würde sich schnell füllen. Somit zeigt das Detektieren einer ausreichenden Änderung beim Reservoir nach einem Kraftstoffnachfüllereignis an, dass eine Kontamination eingetreten sein kann (z. B. wurde Dieselkraftstoff durch den Zusatz eines Reduktionsmittels kontaminiert). Das System kann dann den Kunden benachrichtigen, die entsprechende Maßnahme zu ergreifen, um eine signifikante Verschlechterung an dem Kraftstoffsystem und dem Motor zu verhindern, um teure Reparaturen zu reduzieren. Da eine derartige Detektion über Anweisungen für einen Controller implementiert werden kann, kann weiterhin etwaige zusätzliche Hardware innerhalb des Kraftstoffsystems zum Detektieren einer Reduktionsmittelkontamination optional entfallen.
Es versteht sich, dass die obige Zusammenfassung vorgelegt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine wichtigen oder essentiellen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzbereich ausschließlich durch die Ansprüche definiert wird, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige, oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnte Nachteile lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt ein Flussdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 zeigt ein Flussdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen des Typs von Verschlechterung innerhalb des Verfahrens von 2.
Ausführliche Beschreibung
Ausführungsformen der Verschlechterungsbestimmung in einem Kraftstoffsystem werden hierin offenbart. Eine derartige Bestimmung kann das Bestimmen einer Fehlfüllung von Reduktionsmittel in den Kraftstofftank beinhalten, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben.
1 ist ein Schemadiagramm, das einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt, der in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 kann mindestens teilweise von einem Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch Eingabe von einem Fahrzeugbediener über eine Eingabeeinrichtung gesteuert werden. Die Eingabeeinrichtung kann beispielsweise ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor zum Generieren eines proportionalen Pedalpositionssignals enthalten. Eine Verbrennungskammer (Zylinder) 30 des Motors 10 kann Verbrennungskammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 enthalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein dazwischen angeordnetes Getriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Weiterhin kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassbetrieb des Motors 10 zu ermöglichen.
Die Verbrennungskammer 30 kann Einlassluft vom Einlasskrümmer 44 über eine Einlasspassage 42 empfangen und Verbrennungsgase über eine Abgaspassage 48 ausstoßen. Der Einlasskrümmer 44 und die Abgaspassage 48 können selektiv mit der Verbrennungskammer 30 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 kommunizieren. Bei einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile enthalten.
Bei diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und die Auslassventile 54 durch eine Nockenbetätigung über jeweilige Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken enthalten und können eines oder mehrere der folgenden Systeme nutzen: CPS (Cam Profile Switching – Nockenumschaltung), VCT (Variable Cam Timing – variable Nockensteuerung), VVT (Variable Valve Timing – variable Ventilsteuerung) und/oder VVL (Variable Valve Lift – variabler Ventilhub), die von dem Controller 12 betätigt werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. Bei alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann die Verbrennungskammer 30 alternativ ein Einlassventil enthalten, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung einschließlich CPS- und/oder VCT-Systeme gesteuert wird.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist direkt an die Verbrennungskammer 30 gekoppelt gezeigt, um proportional zu der Impulsbreite des von dem Controller 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangenen Signals FPW Kraftstoff direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise liefert die Kraftstoffeinspritzdüse 66, was als eine Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Verbrennungskammer 30 bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann beispielsweise in der Seite der Verbrennungskammer oder in der Oberseite der Verbrennungskammer montiert sein. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 66 über ein Kraftstoffsystem 130 zugeführt werden, das einen Kraftstofftank 67, eine nichtgezeigte Kraftstoffpumpe und eine nichtgezeigte Kraftstoff-Rail enthält. Bei einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse enthalten, die im Einlasskrümmer 44 in einer Konfiguration angeordnet ist, die das liefert, was als Saugkanaleinspritzung von Kraftstoff in den Saugkanal vor der Verbrennungskammer bekannt ist.
Das Kraftstoffsystem 130 kann weiterhin einen Kraftstoffnachfüllkanal 132 zum Befüllen des Kraftstofftanks 67 mit Kraftstoff beispielsweise während eines Kraftstoffnachfüllereignisses enthalten. Der Kraftstofftank 67 ist ein beispielhaftes Kraftstoffspeicherungsgefäß und kann weiterhin einen Kraftstofftankfluidhöhensensor 69 enthalten, der an den Kraftstofftank gekoppelt und konfiguriert ist, eine Kraftstoffhöhe innerhalb des Kraftstofftanks 67 zu detektieren. Als solches kann der Kraftstofftankfluidhöhensensor 69 zum Detektieren einer Kraftstoffnachfüllung des Kraftstofftanks verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Motor 10 mehrere Verbrennungskammern jeweils mit mehreren Einlass- und/oder Auslassventilen enthalten.
Das Kraftstoffsystem 130 kann weiterhin einen Wasserabscheider 134 zum Abscheiden von wasserbasiertem Fluid von Kraftstoff im Kraftstofftank 67 und ein Abscheidungsreservoir 136 zum Sammeln von abgeschiedenem wasserbasierten Fluid aus dem Kraftstofftank 67 enthalten. Der Wasserabscheider 134 kann beispielsweise an den Kraftstofftank 67 gekoppelt sein. Dementsprechend kann das Abscheidungsreservoir 136 an den Wasserabscheider 134 gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsformen kann das Abscheidungsreservoir 136 entleert werden, so dass beispielsweise abgeschiedenes wasserbasiertes Fluid aus dem Abscheidungsreservoir 136 abgelassen werden kann, um das System von wasserbasiertem Fluid zu befreien, das das Kraftstoffsystem und/oder den Motor beschädigen kann.
Das Kraftstoffsystem 130 kann weiterhin einen Water-in-Fuel- (WIF – Wasser in Kraftstoff) Sensor 138 enthalten, um die Menge an wasserbasiertem Fluid in dem Abscheidungsreservoir 136 zu detektieren. Der WIF-Sensor 138 kann beispielsweise an das Abscheidungsreservoir 136 gekoppelt sein. Bei dem WIF-Sensor 138 kann es sich um einen beliebigen geeigneten Sensor (z. B. optisch, thermisch oder elektrische Leitfähigkeit usw.) handeln und er kann beispielsweise an eine innere Oberfläche des Abscheidungsreservoirs 136 gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsformen kann der WIF-Sensor 138 auf einer Schwellwerthöhe positioniert sein, die einem vorbestimmten Schwellwertvolumen von wasserbasiertem Fluid entspricht, das aus dem Kraftstoffsystem abgeschieden worden ist. Wenn mit anderen Worten der Sensor detektiert, dass eine Schwellwerthöhe von wasserbasiertem Fluid überschritten worden ist, kann von dem Sensor ein rohes Spannungssignal erzeugt werden, das einen Wasser-in-Kraftstoff-Zustand (Water-In-Fuel Condition) anzeigt. Als nichtbeschränkende Beispiele kann eine derartige Anzeige eine Fahrerbenachrichtigung über ein Indikatorlicht und/oder ein Indikationsgeräusch beinhalten, das den Fahrer über den Water-in-Fuel-Zustand informiert. Die Schwellwerthöhe kann so vorbestimmt sein, dass sie beispielsweise einem Volumen von wasserbasiertem Fluid entspricht, wobei die Wahrscheinlichkeit des Weiterleitens von wasserbasiertem Fluid zum Motor signifikant erhöht ist. Als solches kann der WIF-Sensor 138 anzeigen, wann die Schwellwerthöhe erreicht ist, um eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems und/oder des Motors zu vermeiden.
Als ein nichtbeschränkendes Beispiel kann der Wasserabscheider 134 ein wasserbasiertes Fluid abscheiden, das das Kraftstoffzufuhrsystem infiltriert hat, und kann dann den restlichen Kraftstofffiltern. Dementsprechend kann das Kraftstoffsystem 130 weiterhin ein Einwegsperrventil enthalten, das das Strömen von Kraftstoff zu dem Wasserabscheider 134 gestattet. Als solches kann der WIF-Sensor 138 dann die Leitfähigkeit der Flüssigkeit erfassen, in die er eintaucht. Beispielsweise kann der WIF-Sensor 138 ein WIF-Sensor mit mehreren Stiften sein, und er kann innerhalb des Wasserabscheiders 134 angeordnet sein. Als solches kann der WIF-Sensor 138 konfiguriert sein, die Leitfähigkeit der Flüssigkeit zu detektieren, in die er eintaucht, indem über die Stifte des Sensors ein Strom durch die Flüssigkeit geschickt wird.
Der WIF-Sensor 138 kann als ein Sensor mit mindestens zwei Stiften ausgelegt sein, der die Leitfähigkeit der Flüssigkeit anzeigt, in die er eintaucht, und zwar durch Messen des Spannungspotentials zwischen den Stiften des WIF-Sensors. Wenn der WIF-Sensor in verschiedene Flüssigkeiten eintaucht, können verschiedene Spannungspotentialsignale erzeugt werden. Anders ausgedrückt kann der WIF-Sensor 138 detektieren, ob die Stifte in Kraftstoff oder ein wasserbasiertes Fluid eintauchen, als Beispiel. Auf diese Weise kann der WIF-Sensor 138 die Anwesenheit eines wasserbasierten Fluids in Kraftstofftank 67 detektieren.
Das Kraftstoffsystem 130 kann weiterhin zusätzliche Komponenten wie etwa ein hinter dem Kraftstofftank 67 angeordnetes HFCM (Horizontal Fuel Conditioning Module – horizontales Kraftstoffaufbereitungsmodul) zum Aufnehmen von Kraftstoff von dem Kraftstofftank 67 und einen hinter dem HFCM angeordneten sekundären Kraftstofffilter, der Kraftstoff von dem HFCM empfangen kann, enthalten. Außerdem kann das HFCM eine Kraftstoffheizvorrichtung zum Erhöhen der Temperatur des Kraftstoffs enthalten und/oder kann eine Kraftstoffpumpe enthalten. Außerdem kann das Kraftstoffsystem 130 mehrere Kraftstoffzufuhrrohre oder -passagen zum fluidischen Koppeln der verschiedenen Kraftstoffzufuhrsystemkomponenten enthalten. Beispielsweise kann der Kraftstofftank 67 durch eine Kraftstoffzufuhrleitung fluidisch an das HFCM gekoppelt sein. Gleichermaßen kann ein sekundärer Kraftstofffilter durch eine Kraftstoffzufuhrleitung fluidisch an das HFCM gekoppelt sein. Weiterhin ist zu verstehen, dass die verschiedenen Abschnitte des Kraftstoffzufuhrsystems, die die verschiedenen Kraftstoffzufuhrsystemkomponenten koppeln, eine oder mehrere Biegungen oder Kurven enthalten können, um eine bestimmte Fahrzeuganordnung zu berücksichtigen. Noch weiter versteht sich, dass das Kraftstoffsystem 130 bei einigen Ausführungsformen zusätzliche, in 1 nicht dargestellte Komponenten enthalten kann, wie etwa verschiedene Ventile, Pumpen, Einengungen usw., oder hierin beschriebene Komponenten entfallen können, oder Kombinationen davon.
Unter Fortsetzung mit 1 kann die Einlasspassage 42 eine Drossel 62 mit einer Drosselplatte 64 enthalten. Bei diesem bestimmten Beispiel kann die Position der Drosselplatte 64 von einem Controller 12 über ein Signal variiert werden, das an einem mit der Drossel 62 enthaltenen Elektromotor oder Aktuator geliefert wird, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC – Electronic Throttle Control) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 dahingehend betätigt werden, die an die Verbrennungskammer 30 unter anderen Motorzylindern gelieferte Einlassluft zu variieren. Die Position der Drosselplatte 64 kann durch ein Drosselpositionssignal TP an den Controller 12 geliefert werden. Die Einlasspassage 42 kann einen Luftmassensensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Liefern der jeweiligen Signale MAF und MAP an den Controller 12 enthalten.
Der Abgassensor 126 ist an die Abgaspassage 48 vor einer Abgasreinigungsvorrichtung 70 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 126 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Liefern einer Anzeige eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses im Abgas sein, wie etwa ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal or Wide-Range Exhaust Gas Oxygen), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder EGO, ein HEGO (heated EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Abgasreinigungsvorrichtung 70 ist entlang der Abgaspassage 48 hinter dem Abgassensor 126 angeordnet gezeigt. Bei der Einrichtung 70 kann es sich um einen Dreiwegkatalysator (TWC – Three Way Catalyst), eine NOx-Falle, um verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon handeln. Bei einigen Ausführungsformen kann die Abgasreinigungsvorrichtung 70 während des Betriebs des Motors 10 periodisch zurückgesetzt werden, indem mindestens ein Zylinder des Motors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses betrieben wird.
Ein Abgasreinigungssystem 72 ist hinter der Abgasreinigungsvorrichtung 70 gezeigt. Das Abgasreinigungssystem 72 kann ein Reduktionsmittelspeichersystem 140 mit einem Reduktionsmittelreservoir 74 (z. B. Reduktionsmittelspeichergefäß, Reduktionsmitteltank usw.) und die Abgasreinigungsvorrichtung 76 enthalten, die einen SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction – selektive katalytische Reduktion) 77 enthalten kann. Das Reduktionsmittelreservoir 74 kann so konfiguriert sein, dass es ein wasserbasiertes Reduktionsmittel 142 hält (z. B. Harnstoff, eine ammoniakbasierte Lösung usw.). Als solches kann das Abgasreinigungssystem 72 weiterhin ein Abgaszufuhrsystem zum Zuführen von wasserbasiertem Reduktionsmittel 142 zu dem Abgas enthalten. Als ein Beispiel kann das Reduktionsmittelreservoir 74 eine Boardspeichereinrichtung zum Speichern von wasserbasiertem Reduktionsmittel 142 sein, das in der Abgasreinigungsvorrichtung 76 verwendet wird. Die Abgasreinigungsvorrichtung 76 kann beispielsweise mit der Abgasreinigungsvorrichtung 70 in Kommunikation stehen. Das Reduktionsmittelreservoir 74 kann wasserbasiertes Reduktionsmittel 142 an den Abgasstrom 78 liefern, der in die Abgasreinigungsvorrichtung 76 für den SCR-Katalysator 77 eintritt. Durch Einspritzen eines wasserbasierten Reduktionsmittels 142 in den Abgasstrom 78 vor dem SCR-Katalysator 77 können NOx-Emissionen in andere Reaktionsprodukte wie etwa zweiatomigen Stickstoff und Wasser umgewandelt werden. Als solches können NOx-Emissionen des Motors reduziert werden. Das Reduktionsmittelspeichersystem 140 kann weiterhin einen Reduktionsmittelnachfüllkanal 144 zum Befüllen des Reduktionsmittelreservoirs 74 mit wasserbasiertem Reduktionsmittel 142 enthalten. Zudem kann sich der Reduktionsmittelnachfüllkanal 144 in direkter Nähe zu dem Kraftstoffnachfüllkanal 132 und in einem üblichen Fahrzeugkarosserieblech (z. B. einem äußeren rückseitigen Karosserieblech) wie etwa innerhalb eines Kanalgebiets 146 befinden.
Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, in diesem bestimmten Beispiel als Festwertspeicherchip 106 gezeigt, einen Direktzugriffspeicher 108, einen Arbeitsspeicher 110 und einen Datenbus enthält. Der Controller 12 kann zusätzlich zu jenen zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich Messung der eingelassenen Luftmasse (MAF – Mass Air Flow) von dem Luftmassensensor 120; Motorkühlmitteltemperatur (ECT – Engine Coolant Temperature) von einem an eine Kühlmuffe 114 gekoppelten Temperatursensor 112; ein Zündungsprofilaufnehmersignal (PIP – Profile Ignition Pickup Signal) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; eine Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor und ein Krümmerabsolutdrucksignal MAP (Absolute Manifold Pressure) von einem Sensor 122. Das Motordrehzahlsignal RPM kann von dem Controller 12 aus dem Signal PIP generiert werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann zum Bereitstellen einer Anzeige von Unterdruck oder Druck in dem Ansaugkrümmer verwendet werden. Man beachte, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Beim stöchiometrischen Betrieb kann der MAP-Sensor eine Anzeige des Motordrehmoments liefern. Weiterhin kann dieser Sensor zusammen mit der detektierten Motordrehzahl eine Schätzung der in dem Zylinder eingelassenen Ladung (einschließlich Luft) liefern. Bei einem Beispiel kann der Sensor 118, der auch als Motordrehzahlsensor verwendet wird, pro Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen erzeugen.
Der Speichermediumfestwertspeicher 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert werden, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 102 ausgeführt werden können, um die unten beschriebenen Verfahren durchzuführen sowie andere Varianten, die antizipiert sind, aber nicht spezifisch aufgeführt sind.
Der Controller 12 kann Anweisungen enthalten, um auf der Basis von Messwerten durch den WIF-Sensor 138 eine im Kraftstofftank 67 vorliegende Art der Verschlechterung zu bestimmen, sowie Anweisungen, um die Art der Verschlechterung anzuzeigen und auf der Basis der Art der Verschlechterung das Abscheidungsreservoir 136 zu leeren. Wie oben eingeführt, kann das Kraftstoffsystem 130 einen Wasserabscheider 134 zum Abscheiden eines wasserbasierten Fluids aus dem Kraftstoff enthalten. Als solches kann Wasser aus dem Kraftstoff aufgrund von Verschlechterungsbedingungen wie etwa Wasseranhäufung und/oder einem Kraftstoff mit hohem Wassergehalt abgeschieden werden. Da Reduktionsmittel in der Regel wasserbasiert ist, kann der Wasserabscheider 134 weiterhin auch in dem Kraftstoff des Kraftstofftanks 67 vorliegendes wasserbasiertes Reduktionsmittel abscheiden und das abgeschiedene Reduktionsmittel in das Abscheidungsreservoir 136 lenken. Auf diese Weise kann aufgrund einer Fehlfüllung des Reduktionsmittels in dem Kraftstoff vorliegendes Reduktionsmittel aus dem Kraftstofftank 67 entfernt werden, um eine Beschädigung des Kraftstoffsystems und/oder des Motors zu minimieren.
Als ein Beispiel kann der Controller 12 Anweisungen zum Anzeigen einer Wasseransammlung in Kraftstofftank 67 enthalten. Eine derartige Wasseransammlung kann beim normalen Betrieb des Motors 10 üblich sein. Im Vergleich zu anderen Arten der Verschlechterung wie etwa ein Kraftstoff mit hohem Wassergehalt oder ein Fehlfüllen von Reduktionsmittel, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben, führt eine Wasseransammlung beim normalen Betrieb in der Regel dazu, dass eine kleinere Wassermenge in das Abscheidungsreservoir 136 gelenkt wird, und dieses Wasser kann mit einer langsameren Rate eintreten. Dementsprechend kann der Controller 12 Anweisungen enthalten, um zu bestimmen, dass die Verschlechterungsart „Wasseransammlung” ist, indem bestimmt wird, dass die Änderungsrate der Fluidhöhe des wasserbasierten Fluids in dem Abscheidungsreservoir 136 unter einem ersten Ratenschwellwert liegt, und/oder indem bestimmt wird, dass die Wassermenge in dem Abscheidungsreservoir 136 größer ist als eine erste Menge. Solche Bestimmungen können auf der Basis von Messwerten vom WIF-Sensor 138 vorgenommen werden. Weiterhin kann der Controller 12 auch Anweisungen enthalten, um beim Bestimmen der Wasseransammlungsverschlechterung das Abscheidungsreservoir 136 zu leeren.
Als ein weiteres Beispiel kann der Controller 12 Anweisungen zum Anzeigen eines Kraftstoffs mit hohem Wassergehalt im Kraftstofftank 67 enthalten. Diese Art von Verschlechterung kann nach einem Auftanken des Kraftstoffs an einer Zapfsäule mit Kraftstoff mit einem höheren Wassergehalt, als er in der Regel in Kraftstoff vorliegen würde, eintreten. Eine Verschlechterung aufgrund eines Kraftstoffs mit hohem Wassergehalt führt in der Regel dazu, dass im Abscheidungsreservoir 136 in der Regel mehr Wasser vorliegt als bei der oben erwähnten Verschlechterung aufgrund einer Wasseransammlung, und das Wasser kann schneller in das Abscheidungsreservoir 136 eintreten als in dem Fall einer Wasseransammlung, insbesondere als Reaktion auf ein Kraftstoffnachtankereignis, bei dem Kraftstoff mit einem hohen Wassergehalt gerade hinzugefügt wurde. Eine Verschlechterung aufgrund eines Kraftstoffs mit einem hohen Wassergehalt beinhaltet jedoch in der Regel auch, dass im Abscheidungsreservoir 136 weniger Wasser vorliegt als bei einer Verschlechterung aufgrund eines Fehlfüllens des Reduktionsmittels in den Kraftstofftank, und das Wasser kann weniger schnell in das Abscheidungsreservoir 136 eintreten als im Fall des Fehlfüllens. Als solches kann der Controller 12 Anweisungen enthalten, um zu bestimmen, dass die Verschlechterungsart „Kraftstoff mit hohem Wassergehalt” ist, indem bestimmt wird, dass die Änderungsrate der Fluidhöhe des wasserbasierten Fluids in dem Abscheidungsreservoir 136 größer ist als der erste Ratenschwellwert, und doch kleiner als ein zweiter Ratenschwellwert, und/oder indem bestimmt wird, dass die Wassermenge in dem Abscheidungsreservoir 136 größer als eine zweite Menge ist. In einem derartigen Fall ist der zweite Ratenschwellwert größer als der erste Ratenschwellwert, und die zweite Menge ist größer als die erste Menge. Solche Bestimmungen können auf der Basis von Messwerten vom WIF-Sensor 138 erfolgen. Weiterhin kann der Controller 12 auch Anweisungen enthalten, um das Abscheidungsreservoir 136 beim Bestimmen der Kraftstoffverschlechterung durch hohen Wassergehalt zu leeren. Ein derartiges Leeren kann dringender sein als das Leeren des Reservoirs aufgrund einer Wasseransammlung, kann aber weniger dringend sein als das Lehren des Reservoirs aufgrund eines Fehlfüllens von Reduktionsmittel.
Als ein weiteres Beispiel kann der Controller 12 Anweisungen zum Anzeigen eines Fehlfüllens von wasserbasiertem Reduktionsmittel 142 in den Kraftstofftank 67 enthalten. Diese Art der Verschlechterung kann nach einem Auffüllen des Reduktionsmittels eintreten, wobei ein Bediener versehentlich das wasserbasierte Reduktionsmittel 142 dem Kraftstoffnachfüllkanal 132 anstatt dem Reduktionsmittelnachfüllkanal 144 hinzufügt. Ein solches Fehlfüllen ist möglicherweise nicht unbedingt ungewöhnlich, angesichts der engen Nähe des Reduktionsmittelnachfüllkanals 144 beim Kraftstoffnachfüllkanal 132, beispielsweise im Kanalgebiet 146. In einem derartigen Fall liegt dann in dem Abscheidungsreservoir 136 eine größere Menge an wasserbasiertem Fluid vor im Vergleich zu einer Verschlechterung aufgrund einer Wasseransammlung und/oder eines Kraftstoffs mit hohem Wassergehalt. Weiterhin kann eine Verschlechterung aufgrund eines Fehlfüllens auch dazu führen, dass Wasser schneller in das Abscheidungsreservoir 136 eintritt als in dem Fall einer Wasseransammlung und/oder eines Kraftstoffs mit hohem Wassergehalt. Als solches kann der Controller 12 Anweisungen enthalten, um die Verschlechterungsart als „Fehlfüllen von Reduktionsmittel” zu bestimmen, indem bestimmt wird, dass die Änderungsrate der Fluidhöhe von wasserbasiertem Fluid innerhalb des Abscheidungsreservoirs 136 größer ist als der zweite Ratenschwellwert, und/oder bestimmt wird, dass die Wassermenge im Abscheidungsreservoir 136 größer ist als eine dritte Menge. In einem derartigen Fall ist die dritte Menge größer als die zweite Menge und somit auch größer als die erste Menge. Solche Bestimmungen können auf Messwerten vom WIF-Sensor 138 basieren. Weiterhin kann der Controller 12 auch Anweisungen enthalten, um beim Bestimmen des Fehlfüllens von Reduktionsmittel das Abscheidungsreservoir 136 zu leeren. Angesichts der bei der Verschlechterung durch Fehlfüllen vorliegenden größeren Menge an Reduktionsmittel, als bei anderen Arten der Verschlechterung vorliegt, kann ein derartiges Leeren dringender sein als das Leeren des Reservoirs aufgrund einer Wasseransammlung und/oder eines Kraftstoffs mit hohem Wassergehalt.
Das Anzeigen der in dem System vorliegenden Art von Verschlechterung wird unter Bezugnahme auf 2 und 3 unten ausführlicher beschrieben.
Wie oben beschrieben, zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors, und dass jeder Zylinder analog seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzdüse, Zündkerze usw. enthalten kann.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 2 veranschaulicht 2 ein Verfahren 200 zum Steuern eines Motors wie etwa des Motors 10 von 1. Bei 202 werden Motorparameter bestimmt. Zu Beispielen für solche Motorparameter zählen unter anderem das Empfangen einer Bedienereingabe, das Bestimmen einer Reduktionsmitteleinspritzmenge (z. B. einer Menge an wasserbasiertem Reduktionsmittel 142 von 1), das Bestimmen einer einzuspritzenden Kraftstoffmenge (z. B. einer Kraftstoffmenge im Kraftstofftank 67 von 1) usw. Bei 204 wird dem Motor auf der Basis der Motorparameter Kraftstoff zugeführt. Im Fall des Kraftstoffsystems 130 von 1 beispielsweise kann das Kraftstoffsystem 130 Kraftstoff in Kraftstofftank 67 speichern und den Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzdüse 66 zur Verbrennung in der Verbrennungskammer 30 des Motors 10 zuführen.
Bei 206 wird wasserbasiertes Reduktionsmittel (z. B. Harnstoff, eine Ammoniaklösung usw.) dem Motorabgas zugeführt. Im Fall des Reduktionsmittelspeichersystems 140 von 1 beispielsweise kann das Reduktionsmittelspeichersystem 140 ein wasserbasiertes Reduktionsmittel 142 (z. B. Harnstofflösung) im Reduktionsmittelreservoir 74 (z. B. Harnstoffreservoir) speichern und wasserbasiertes Reduktionsmittel 142 dem Abgasstrom 78 des Motors 10 für den SCR-Katalysator 77 zuführen. Durch Einspritzen von wasserbasiertem Reduktionsmittel in den Abgasstrom vor dem Katalysator können, wie oben beschrieben, NOx-Emissionen in andere Reaktionsprodukte wie etwa zweiatomigen Stickstoff und Wasser umgewandelt werden. Als solches können NOx-Emissionen des Motors reduziert werden.
Bei 208 kann wasserbasiertes Fluid aus dem Kraftstoff in dem Kraftstofftank in ein Abscheidungsreservoir abgeschieden werden. Falls beispielsweise etwaiges Wasser und/oder anderes wasserbasiertes Fluid in den Kraftstofftank eingetreten ist, kann mit dem Wasserabscheider (z. B. 134 von 1) das wasserbasierte Fluid von dem Kraftstoff abgeschieden und das wasserbasierte Fluid in das entleerbare Abscheidungsreservoir (z. B. 136 von 1) gelenkt werden. Auf diese Weise kann in dem Kraftstofftank vorliegendes wasserbasiertes Fluid entfernt werden, um Schäden an Motor- und Kraftstoffsystemkomponenten zu reduzieren.
Bei 210 wird der Wassergehalt des Fluids in dem Abscheidungsreservoir gemessen. Auf diese Weise kann bei 212 bestimmt werden, ob der Wassergehalt derart ist, dass er die Anwesenheit eines wasserbasierten Fluids anzeigt. Beispielsweise kann ein WIF-Sensor wie etwa der WIF-Sensor 138 von 1 in dem Abscheidungsreservoir (z. B. 136 von 1) positioniert werden und kann anzeigen, ob in dem Reservoir wasserbasiertes Fluid vorliegt. Falls bestimmt wird, dass kein wasserbasiertes Fluid vorliegt, endet das Verfahren 200 und der Motor arbeitet weiter unter normalen Betriebsbedingungen.
Falls jedoch bestimmt wird, dass wasserbasiertes Fluid vorliegt, dann wird bei 214 die Art der Verschlechterung bestimmt. Wie oben unter Bezugnahme auf 1 eingeführt, können zu Arten der Verschlechterung unter anderem Wasseransammlung, Kraftstoff mit einem hohen Wassergehalt und Fehlfüllen von Reduktionsmittel zählen.
Das Verfahren 200 geht dann weiter zu 216, wo die Art der Verschlechterung wie bei 214 bestimmt angezeigt wird. Bei einigen Ausführungsformen kann dies das Generieren eines von einem Menschen lesbaren Warnsignals an einen Fahrer wie etwa eine Nachricht in einem Nachrichtenzentrum in dem Fahrzeug, eine verbale Anzeige, eine hörbare Anzeige usw. beinhalten. Weiterhin kann eine derartige Anzeige nicht nur die Art der Verschlechterung anzeigen, sondern kann weiterhin angesichts der Art der Verschlechterung eine Dringlichkeit anzeigen. Beispielsweise kann ein Fehlfüllen von Reduktionsmittel in den Kraftstofftank dringlicher sein als andere Arten der Verschlechterung wie etwa Wasseransammlung und/oder ein Kraftstoff mit hohem Wassergehalt.
Das Verfahren 200 geht dann weiter zu 218, wo das Reservoir auf der Basis der wie bei 214 bestimmten Art der Verschlechterung geleert wird. Falls beispielsweise die Verschlechterung einfach eine Wasseransammlung aufgrund eines normalen Betriebs ist, kann das Reservoir bei einer nachfolgenden Wartung des Fahrzeugs geleert werden. Falls jedoch der Verschlechterungszustand dringender ist, wie etwa ein Fehlfüllen von Reduktionsmittel in den Kraftstofftank, kann das Reservoir schneller als für andere Arten der Verschlechterung geleert werden.
Es versteht sich, dass das Verfahren 200 in keinerlei Weise beschränkend sein soll und somit weiter zusätzliche Messungen, Bestimmungen und/oder Handlungen, die in 2 nicht dargestellt sind, beinhalten kann. Beispielsweise kann das Verfahren 200 weiterhin das Ergreifen einer Standardhandlung als Reaktion auf die Fehlfüllanzeige beinhalten. Zu einer derartigen Standardhandlung können beispielsweise das Begrenzen der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auf einen niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellwert und das Deaktivieren der Reduktionsmitteleinspritzung in das Motorabgas zählen.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 3 zeigt 3 ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Bestimmen einer Art der Verschlechterung. Als solches kann das Verfahren 300 bei einigen Ausführungsformen von Verfahren 200 benutzt werden, nämlich bei 214. Zu den Arten der Verschlechterung können beispielsweise unter anderem Wasseransammlung, ein Kraftstoff mit hohem Wassergehalt und das Fehlfüllen des Reduktionsmittels in den Kraftstofftank zählen. Wie oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, kann jede Art der Verschlechterung dazu führen, dass in dem Abscheidungsreservoir (z. B. Abscheidungsreservoir 136 von 1) eine andere Menge abgeschiedenen Fluids vorliegt, und/oder eine andere Änderungsrate der Fluidhöhe des abgeschiedenen Fluids innerhalb des Reservoirs auf der Basis von Messwerten über einen WIF-Sensor wie den WIF-Sensor 138. Als solches kann die Art der Verschlechterung auf der Basis der Menge an abgeschiedenem Fluid und/oder der Änderungsrate der Fluidhöhe des abgeschiedenen Fluids bestimmt werden, wie folgt ausführlicher beschrieben.
Bei 302 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen, ob eine Änderungsrate einer Fluidhöhe des in das Abscheidungsreservoir (z. B. Abscheidungsreservoir 136 von 1) abgeschiedenen wasserbasierten Fluids (z. B. eine Fluidrate) unter einer ersten Schwellwertrate liegt. Die erste Schwellwertrate kann einer Rate entsprechen, die in der Regel beim normalen Betrieb nicht überschritten wird, wenn eine Wasseransammlung auftreten kann. Falls bestimmt wird, dass die Änderungsrate des abgeschiedenen Fluids unter der ersten Rate liegt, geht das Verfahren 300 weiter zu 304, wo bestimmt wird, ob die Menge an abgeschiedenem Fluid über einer Schwellwertmenge liegt. Die erste Schwellwertmenge kann einer Menge entsprechen, die in der Regel bei normalem Betrieb nicht überschritten wird, kann aber in dem Fall einer Wasseransammlung beim normalen Betrieb überschritten werden. Falls somit bestimmt wird, dass die Menge an abgeschiedenem Fluid über der ersten Schwellwertmenge liegt, geht das Verfahren 300 weiter zu 306 und eine Verschlechterung durch „Wasseransammlung” wird angezeigt. Dementsprechend geht das Verfahren 300 dann weiter zu 308, wo das Reservoir auf der Basis der Verschlechterung durch Wasseransammlung geleert werden kann. Angesichts dessen, dass eine Wasseransammlung beim normalen Betrieb des Motors auftreten kann, ist das Leeren des Reservoirs für die Art von Verschlechterung möglicherweise nicht notwendigerweise dringend und kann beispielsweise falls gewünscht bis zu einer späteren Wartung des Fahrzeugs vertagt werden.
Falls bei 304 bestimmt wird, dass die Fluidmenge nicht über der Schwellwertmenge liegt, endet Verfahren 300. In einem derartigen Fall kann das wasserbasierte Fluid in das Reservoir mit einer derartig langsamen Rate, die wesentlich unter der ersten Rate liegt, eintreten, dass sich das wasserbasierte Fluid langsam in dem Reservoir ansammelt und somit die abgeschiedene Fluidmenge ihren Schwellwert noch nicht überschritten hat.
Weiterhin ist zu verstehen, dass bei einigen Ausführungsformen die Wasseransammlung stattdessen auf der Basis der Fluidrate oder der Fluidmenge angezeigt werden kann.
Falls unter weiterer Bezugnahme auf 3 bei 302 bestimmt wird, dass die Änderungsrate der Höhe des abgeschiedenen Fluids in dem Reservoir nicht unter dem ersten Ratenschwellwert liegt, geht Verfahren 300 weiter zu 310, wo bestimmt wird, ob die Änderungsrate der Höhe des abgeschiedenen Fluids über dem ersten Ratenschwellwert liegt, aber dennoch unter einem zweiten Ratenschwellwert, wobei der zweite Ratenschwellwert größer ist als der erste Ratenschwellwert. Anders ausgedrückt wird bestimmt, ob die Fluidrate in einen Bereich von Ratenwerten fällt, der über der ersten Rate liegt. Dieser Bereich von Raten kann Raten entsprechen, die in der Regel beim Standardbetrieb des Motors während eines Wasseransammelns nicht überschritten werden und kann stattdessen Raten entsprechen, die während anderer Arten von Verschlechterung vorliegen, wo mehr wasserbasiertes Fluid vorliegt.
Falls bestimmt wird, dass die Änderungsrate des abgeschiedenen Fluids größer ist als die erste Rate, aber kleiner als die zweite Rate, geht das Verfahren 300 weiter zu 312, wo bestimmt wird, ob die Menge an abgeschiedenem Fluid über einer zweiten Schwellwertmenge liegt, wobei die zweite Schwellwertmenge über der ersten Schwellwertmenge liegt. Die zweite Schwellwertmenge kann einer Menge entsprechen, die bei normalem Betrieb und/oder während einer Verschlechterung aufgrund von Wasseransammlung in der Regel nicht überschritten wird, kann aber stattdessen während anderer Arten der Verschlechterung überschritten werden, wenn mehr wasserbasiertes Fluid vorliegt.
Da eine derartige erhöhte Anwesenheit von Wasser in dem Kraftstoff ein Ergebnis des Nachtankens mit einem Kraftstoff an einer Zapfsäule sein kann, der einen unüblich hohen Wassergehalt aufweist, geht, falls bestimmt wird, dass die Menge an abgeschiedenem Fluid über der zweiten Schwellwertmenge liegt, das Verfahren 300 weiter zu 314, wo bestimmt wird, ob ein Kraftstoffnachfüllereignis eingetreten ist (z. B. ein Kraftstoffnachfüllereignis vor der vergrößerten Menge an wasserbasiertem Fluid in den Abscheider). Als ein Beispiel kann ein Kraftstoffhöhensensor wie etwa ein Kraftstofftankfluidhöhensensor 69 von 1 eine Zunahme bei der Kraftstoffhöhe anzeigen, die über einem Schwellwert liegt, und signalisieren, dass ein Kraftstoffnachfüllereignis eingetreten ist.
Falls bestimmt wird, dass kein Kraftstoffnachfüllereignis eingetreten ist oder dass die Fluidmenge nicht über der zweiten Menge liegt, endet das Verfahren 300 dann. In solchen Fällen hat sich das Fluid, wenngleich die Fluidrate eine vergrößerte Anwesenheit von wasserbasiertem Fluid nahelegt, möglicherweise noch nicht zu einer problematischen Höhe im Abscheider angesammelt.
Falls bestimmt wird, dass ein Kraftstoffnachfüllereignis eingetreten ist, geht das Verfahren 300 weiter zu 316 und eine Verschlechterung „Kraftstoff mit hohem Wassergehalt” wird angezeigt. Eine derartige Anzeige kann dringender sein als ein Wasseransammlungszustand, da im System mehr Wasser vorliegt und somit eine vergrößerte Wahrscheinlichkeit eines möglichen Schadens an dem System. Dementsprechend geht das Verfahren 300 dann weiter zu 318, wo das Reservoir auf der Basis der Verschlechterung durch Kraftstoff mit hohem Wassergehalt geleert werden kann. Angesichts dessen, dass ein Kraftstoff mit hohem Wassergehalt in der Regel ein Ergebnis eines wässrigen Kraftstoffs an der Zapfsäule ist, im Gegensatz zu einer Verschlechterung aufgrund einer Wasseransammlung beim normalen Betrieb des Motors, kann das Leeren des Reservoirs für diese Art von Verschlechterung dringender sein als aufgrund einer Wasseransammlung. Als solches kann ein Kraftstoff mit hohem Wassergehalt eine intensivere Kraftstoffkontamination als eine Wasseransammlung darstellen, aber eine weniger intensive Kraftstoffkontamination als andere Arten von Verschlechterung wie etwa Fehlfüllen des Reduktionsmittels.
Weiterhin versteht sich, dass bei einigen Ausführungsformen eine Verschlechterung durch einen Kraftstoff mit hohem Wassergehalt stattdessen auf der Basis der Fluidrate oder der Fluidmenge angezeigt werden kann.
Falls unter weiterer Bezugnahme auf 3 bei 310 bestimmt wird, dass die Änderungsrate der Höhe des abgeschiedenen Fluids in dem Reservoir nicht in den Bereich von Raten fällt, der zwischen der ersten Rate und der zweiten Rate definiert ist, geht das Verfahren 300 weiter zu 320. Bei 320 wird bestimmt, ob die Änderungsrate der Höhe des abgeschiedenen Fluids über der zweiten Rate liegt. Anders ausgedrückt wird bestimmt, ob die Fluidrate über der liegt, die eine Verschlechterung durch Kraftstoff mit hohem Wassergehalt anzeigen kann.
Falls bestimmt wird, dass die Änderungsrate des abgeschiedenen Fluids über der zweiten Rate liegt, geht das Verfahren 300 weiter zu 322, wo bestimmt wird, ob die Menge an abgeschiedenem Fluid über einer dritten Schwellwertmenge liegt, wobei die dritte Schwellwertmenge über der zweiten Schwellwertmenge liegt. Die dritte Schwellwertmenge kann einer Menge entsprechen, die bei Normalbetrieb und/oder einer Verschlechterung aufgrund von Wasseransammlung oder eines Kraftstoffs mit hohem Wassergehalt nicht überschritten wird, kann aber stattdessen während anderer Arten der Verschlechterung überschritten werden, wenn mehr wasserbasiertes Fluid vorliegt, wie etwa aufgrund eines Fehlfüllens des Reduktionsmittels in den Kraftstofftank.
Falls dementsprechend bestimmt wird, dass die Menge an abgeschiedenem Fluid über der dritten Schwellwertmenge liegt, geht das Verfahren 300 weiter zu 324, wo bestimmt wird, ob ein Kraftstoffnachfüllereignis eingetreten ist (z. B. ein Kraftstoffnachfüllereignis vor der erhöhten Menge an wasserbasiertem Fluid in dem Abscheider). Als ein Beispiel kann ein Kraftstoffhöhensensor wie etwa ein Kraftstofftankfluidhöhensensor 69 von 1 eine Zunahme bei der Kraftstoffhöhe anzeigen, die über einem Schwellwert liegt, und signalisieren, dass ein Kraftstoffnachfüllereignis eingetreten ist. Bei einigen Ausführungsformen kann das Bestimmen, ob ein Kraftstoffnachfüllereignis eingetreten ist, weiterhin das Bestimmen beinhalten, dass ein Reduktionsmittelnachfüllereignis nicht eingetreten ist. Anders ausgedrückt kann das Kraftstoffnachfüllereignis ein Reduktionsmittelnachfüllereignis ausschließen. Falls beispielsweise ein Reduktionsmittelhöhensensor anzeigt, dass die Reduktionsmittelhöhe niedrig ist und nicht in jüngster Zeit nachgefüllt worden ist, dann legt dies weiterhin nahe, dass das zu einer erhöhten Anwesenheit von wasserbasiertem Kraftstoff führende Kraftstoffnachfüllereignis ein Fehlfüllen des Reduktionsmittels in den Kraftstofftank sein kann.
Falls bestimmt wird, dass kein Kraftstoffnachfüllereignis aufgetreten ist oder dass die Fluidmenge nicht über der dritten Menge liegt oder die Fluidrate nicht über der zweiten Rate liegt, endet das Verfahren 300. In solchen Fällen legt die Fluidrate zwar eine vergrößerte Anwesenheit von wasserbasiertem Fluid nahe, doch hat sich das Fluid möglicherweise noch nicht zu einer problematischen Höhe in dem Abscheider angesammelt.
Falls bestimmt wird, dass ein Kraftstoffnachfüllereignis eingetreten ist, geht das Verfahren 300 weiter zu 326 und eine Verschlechterung „Fehlfüllen des Reduktionsmittels” wird angezeigt. Eine derartige Anzeige kann dringender sein als andere Verschlechterungen, da die relativ größere Menge an Reduktionsmittel in dem Kraftstoff das System beschädigen könnte. Dementsprechend geht das Verfahren 300 dann weiter zu 328, wo das Reservoir auf der Basis des Fehlfüllens des Reduktionsmittels in den Kraftstofftank geleert werden kann. Angesichts der größeren Wahrscheinlichkeit eines Schadens aufgrund dieser Art von Verschlechterung kann das Leeren des Reservoirs für eine Verschlechterung aufgrund eines Fehlfüllens im Vergleich zu anderen Arten der Verschlechterung dringender sein.
Weiterhin versteht sich, dass bei einigen Ausführungsformen das Fehlfüllen von Reduktionsmittel in den Kraftstofftank stattdessen auf der Basis der Fluidrate oder der Fluidmenge angezeigt werden kann.
Man beachte, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgetrieben, Interrupt-getrieben, Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Als solches können verschiedene dargestellte Handlungen, Operationen oder Funktionen in der dargestellten Sequenz oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen entfallen. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, wird aber zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung vorgelegt. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können je nach der verwendeten jeweiligen Strategie wiederholt durchgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Handlungen grafisch einen Code darstellen, der in das computerlesbare Speichermedium in dem Motorsteuersystem programmiert werden soll.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinne anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Viertakt-Boxermotor- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nichtoffensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen, die als neuartig und nichtoffensichtlich angesehen werden, besonders hervor. Diese Ansprüche können sich auf „ein” Element oder „ein erstes” Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Aufnahme von einem oder mehreren solcher Elemente beinhalten, wobei zwei oder mehr derartige Elemente weder erforderlich sind noch ausgeschlossen sind. Andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden.
Solche Ansprüche, seien sie von ihrem Schutzbereich breiter, enger, gleich oder verschieden wie die ursprünglichen Ansprüche, sind ebenfalls so anzusehen, dass sie in dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
Bezugszeichenliste

10: Motor
12: Controller
30: Verbrennungskammer
32: Verbrennungskammerwände
36: Kolben
40: Kurbelwelle
42: Einlasspassage
44: Einlasskrümmer
48: Abgaspassage
51: Nockenbetätigungssystem
52: Einlassventil
53: Nockenbetätigungssystem
54: Auslassventil
55: Positionssensor
57: Positionssensor
62: Drossel
64: Drosselplatte
66: Kraftstoffeinspritzdüse
67: Kraftstofftank
68: Treiber
69: Kraftstofftankfluidhöhensensor
70: Abgasreinigungsvorrichtung
72: Abgasreinigungssystem
74: Reduktionsmittelreservoir
76: Abgasreinigungsvorrichtung
77: SCR-Katalysator
78: Abgasstrom
102: Mikroprozessoreinheit
104: Eingangs-/Ausgangsports
106: Festwertspeicherchip
108: Direktzugriffspeicher
110: Arbeitsspeicher
112: Temperatursensor
114: Kühlmuffe
118: Hall-Effekt-Sensor
120: Luftmassensensor
122: Krümmerluftdrucksensor
126: Abgassensor
130: Kraftstoffsystem
132: Kraftstoffnachfüllkanal
134: Wasserabscheider
136: (Abscheidungs-)Reservoir
138: WIF-Sensor
140: Reduktionsmittelspeichersystem
142: wasserbasiertes Reduktionsmittel
144: Reduktionsmittelnachfüllkanal
146: Kanalgebiet
EGO: Sauerstoffsensor
ECT: Motorkühlmitteltemperatur
FPW: Signal
MAF: Luftmassensensorsignal
MAP: Krümmerabsolutdrucksignal
PIP: Zündungsprofilaufnehmersignal
TP: Drosselpositionssignal
200: Verfahren
202: Bestimmen von Motorparametern
204: Kraftstoff an Motor liefern zur Verbrennung auf der Basis von Motorparametern
206: Wasserbasiertes Reduktionsmittel an Motorabgas für SCR-Katalysator liefern
208: Abscheiden von wasserbasiertem Fluid aus Kraftstoff im Kraftstofftank in Abscheidungsreservoir
210: Messen des Wassergehalts eines Fluids im Reservoir
212: Wassergehalt zeigt Anwesenheit von wasserbasiertem Fluid an?
214: Bestimmen der Art der Verschlechterung
216: Anzeigen der Art der Verschlechterung
218: Leeren des Reservoirs auf der Basis der Art der Verschlechterung
300: Verfahren
302: Fluidrate < Erste (Schwellwert-)Rate?
304: Fluidmenge > Erste (Schwellwert-)Menge?
306: Wasseransammlung anzeigen
308: Reservoir auf der Basis der Wasseransammlung leeren
310: Fluidrate > Erste Rate und < Zweite Rate?
312: Fluidmenge > Zweite Menge?
314: Kraftstoffnachfüllung?
316: Kraftstoff mit hohem Wassergehalt anzeigen, der dringender ist als Wasseransammlung
318: Reservoir auf der Basis des Kraftstoffs mit hohem Wassergehalt leeren
320: Fluidrate > Zweite Rate?
322: Fluidmenge > Dritte Menge?
324: Kraftstoffnachfüllung?
326: Fehlfüllen des Reduktionsmittels in Kraftstofftank anzeigen, das dringender ist als Kraftstoff mit hohem Wassergehalt
328: Reservoir auf der Basis des Fehlfüllens leeren

Claims

System, das Folgendes umfasst: ein Reduktionsmittelspeichersystem, das ein Reduktionsmittelreservoir zum Halten eines wasserbasierten Reduktionsmittels und ein Abgaszufuhrsystem zum Zuführen des wasserbasierten Reduktionsmittels zu dem Abgas enthält; ein Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, einen Wasserabscheider zum Abscheiden eines wasserbasierten Fluids von Kraftstoff in dem Kraftstofftank und ein Abscheidungsreservoir zum Sammeln von abgeschiedenem wasserbasiertem Fluid enthält; und einen Controller, der Anweisungen enthält, um eine Fehlfüllung des wasserbasierten Reduktionsmittels in dem Kraftstofftank als Reaktion auf eine Menge von abgeschiedenem wasserbasiertem Fluid anzuzeigen.
System nach Anspruch 1, wobei der Controller Anweisungen enthält zum Anzeigen des Fehlfüllens als Reaktion darauf, dass die Menge an abgeschiedenem wasserbasiertem Fluid größer ist als eine Schwellwertmenge, und Erhöhen mit einer Rate, die größer ist als eine Schwellwertrate.
System nach Anspruch 1, wobei der Controller weiterhin Anweisungen enthält, um das Fehlfüllen als Reaktion auf eine Änderungsrate einer Fluidhöhe von abgeschiedenem wasserbasiertem Fluid anzuzeigen.
System nach Anspruch 1, wobei das wasserbasierte Reduktionsmittel Harnstoff ist.
System nach Anspruch 1, wobei das System weiterhin einen Reduktionsmittelnachfüllkanal und einen Kraftstoffnachfüllkanal enthält, wobei der Kraftstoffnachfüllkanal sich in direkter Nähe zu dem Reduktionsmittelnachfüllkanal und in einem gemeinsamen Fahrzeugkarosserieblech befindet, wobei das Fahrzeugkarosserieblech ein äußeres hinteres Karosserieblech ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Anweisungen zum Anzeigen des Fehlfüllens Anweisungen zum Generieren eines von einem Menschen lesbaren Warnsignals an einen Fahrer beinhalten.
System nach Anspruch 1, wobei das Abscheidungsreservoir geleert werden kann, so dass das abgeschiedene wasserbasierte Fluid aus dem Abscheidungsreservoir abgelassen werden kann.
System nach Anspruch 1, wobei der Controller weiterhin Anweisungen enthält zum Anzeigen des Fehlfüllens als Reaktion auf die Menge an abgeschiedenem wasserbasiertem Fluid nach einem Kraftstofftanknachfüllereignis.
System nach Anspruch 8, wobei der Controller weiterhin Anweisungen enthält zum Anzeigen des Fehlfüllens als Reaktion auf eine Änderung darauf, dass eine Reduktionsmittelreservoirhöhe nach dem Kraftstofftanknachfüllereignis kleiner ist als eine Schwellwertmenge.
System nach Anspruch 9, wobei der Controller weiterhin Anweisungen enthält zum Ergreifen einer Standardhandlung als Reaktion auf eine Anzeige des Fehlfüllens, wobei die Standardhandlung das Begrenzen der Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auf eine niedrigere Fahrzeugschwellwertgeschwindigkeit und das Deaktivieren der Reduktionsmitteleinspritzung in das Motorabgas beinhaltet.
System nach Anspruch 1, wobei das Kraftstoffsystem weiterhin einen WIF-Sensor (Water-in-Fuel) umfasst zum Detektieren der Menge an wasserbasiertem Fluid in dem Abscheidungsreservoir oder einer Änderungsrate des Wassergehalts.
Verfahren für einen Motor, das Folgendes umfasst: Speichern einer wasserbasierten Harnstofflösung in einem Harnstoffreservoir und Zuführen der Harnstofflösung an einen SCR-Katalysator; Speichern von Kraftstoff in einem Kraftstofftank und Zuführen des Kraftstoffs an den Motor zur Verbrennung; Abscheiden von wasserbasiertem Fluid aus dem Kraftstoff in den Kraftstofftank über einen Abscheider in ein Abscheidungsreservoir und Anzeigen eines Fehlfüllens der Harnstofflösung in dem Kraftstofftank als Reaktion auf den Wassergehalt des abgeschiedenen Fluids.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Anzeigen des Fehlfüllens das Anzeigen einer Anwesenheit von Harnstofflösung in dem Kraftstofftank beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 12, weiterhin umfassend das Anzeigen des Fehlfüllens weiter als Reaktion darauf, dass eine Änderungsrate einer Fluidhöhe des abgeschiedenen Fluids über einer Schwellwertmenge liegt.
Verfahren nach Anspruch 12, weiterhin umfassend das Anzeigen des Fehlfüllens weiter als Reaktion auf ein Nachfüllereignis vor einer Zunahme bei einer Menge des abgeschiedenen Fluids.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Nachfüllereignis ein Kraftstoffnachfüllereignis beinhaltet und ein Harnstofflösungsnachfüllereignis ausschließt.
Kraftstoffsystem, das Folgendes umfasst: einen Kraftstofftank für Kraftstoff; einen an den Kraftstofftank gekoppelten Kraftstofftankfluidhöhensensor; einen Reduktionsmitteltank für wasserbasiertes Reduktionsmittel; einen an den Kraftstofftank gekoppelten Abscheider für wasserbasiertes Fluid; ein an den Abscheider für wasserbasieres Fluid gekoppeltes Reservoir, das abgeschiedenes wasserbasiertes Fluid aus dem Kraftstofftank aufnimmt; einen an das Reservoir gekoppelten WIF-Sensor und ein Steuersystem, das ein computerlesbares Speichermedium umfasst, wobei das Medium Anweisungen umfasst, um: als Reaktion auf ein Kraftstoffnachfüllereignis ohne Reduktionsmittelnachfüllereignis eine erste Art von Kraftstoffkontamination über den WIF-Sensor anzuzeigen, falls eine Menge an abgeschiedenem wasserbasiertem Fluid einen ersten Schwellwert übersteigt und eine Änderungsrate einer Fluidhöhe des abgeschiedenen wasserbasierten Fluids eine erste Schwellwertrate übersteigt; und als Reaktion auf das Kraftstoffnachfüllereignis mit einem Reduktionsmittelnachfüllereignis eine zweite Art von weniger intensiver Kraftstoffkontamination über den WIF-Sensor anzuzeigen, falls die Menge an abgeschiedenem wasserbasiertem Fluid einen zweiten, niedrigeren Schwellwert übersteigt, aber nicht den ersten Schwellwert, und die Änderungsrate der Fluidhöhe des abgeschiedenen wasserbasierten Fluids eine zweite, niedrigere Schwellwertrate übersteigt, aber nicht die erste Schwellwertrate übersteigt.
Kraftstoffsystem nach Anspruch 17, wobei die erste Art von Kontamination ein Fehlfüllen von wasserbasiertem Reduktionsmittel in den Kraftstofftank während des Kraftstoffnachfüllereignisses beinhaltet.
Kraftstoffsystem nach Anspruch 17, weiterhin umfassend einen Reduktionsmittelnachfüllkanal zum Befüllen des Reduktionsmitteltanks mit wasserbasiertem Reduktionsmittel und einen Kraftstoffnachfüllkanal zum Befüllen des Kraftstofftanks mit Kraftstoff, wobei sich der Kraftstoffnachfüllkanal in direkter Nähe zu dem Reduktionsmittelnachfüllkanal befindet.
Kraftstoffsystem nach Anspruch 17, weiterhin umfassend einen SCR-Katalysator.