DE102013210858A1 - Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Förder- und Dosiersystems - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Förder- und Dosiersystems Download PDF

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Förder- und Dosiersystems in einem Kraftfahrzeug, insbesondere eines Förder- und Dosiersystems für die Reaktionsmittellösung eines SCR-Katalysators, das einen Förderpfad und einen Rücklaufpfad (60) und eine Dosiereinrichtung (50) aufweist, wobei nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs ein Rücksaugen der Reaktionsmittellösung aus der Dosiereinrichtung (50) und/oder einer Druckleitung (40) vorgesehen ist, wird nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs bei einem Fehler im Rücklaufpfad (60) die Dosiereinrichtung (50) insbesondere zur Druckentlastung geöffnet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Förder- und Dosiersystems, insbesondere eines Förder- und Dosiersystems für die Reaktionsmittellösung eines SCR-Katalysators. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet sind.
  • Stand der Technik
  • Es sind Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere bei Kraftfahrzeugen bekannt, in deren Abgasbereich ein SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction) angeordnet ist, der die im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen Stickoxide (NOx) in Gegenwart eines Reduktionsmittels zu Stickstoff reduziert. Hierdurch kann der Anteil von Stickoxiden im Abgas erheblich verringert werden. Für den Ablauf der Reaktion wird Ammoniak (NH3) benötigt, das dem Abgas zugemischt wird. Als Reaktionsmittel werden NH3 oder NH3-abspaltende Reagenzien eingesetzt. In der Regel wird für deren Bereitstellung eine wässrige Harnstofflösung verwendet, die stromaufwärts des SCR-Katalysators in den Abgasstrang eingedüst wird.
  • Die Harnstofflösung wird üblicherweise in einem Harnstofflösungstank in dem Kraftfahrzeug vorgehalten. Zur Förderung der Harnstofflösung ist im Allgemeinen ein Förder- und Dosiersystem vorgesehen, das neben dem Harnstofflösungstank eine Fördereinheit, eine Druckleitung, eine Dosiereinheit, die erforderliche Sensorik sowie eine elektronische Steuereinheit umfasst. Zur bedarfsgerechten Dosierung entnimmt die Förderpumpe die gewünschte und erforderliche Menge der Harnstofflösung aus dem Tank. Die Harnstofflösung wird in einem Systemdruckbereich in die Druckleitung eingespeist und über die Dosiereinheit, die ein oder mehrere Dosierventile umfassen kann, in den Abgasstrang eingesprüht.
  • In der Regel sind in dem Förder- und Dosiersystem mehrere Heizungen vorgesehen. Ein Beheizen des Systems ist vor allem dann notwendig, wenn sich das Reaktionsmittel bei entsprechend tiefen Außentemperaturen in gefrorenem Zustand befindet. In diesen Fällen wird das Medium im sogenannten „Defrost“-Betrieb aufgetaut. Weiterhin kann bei sehr tiefen Außentemperaturen ein sogenanntes „Nachhaltigkeitsheizen“ vorgesehen sein, um das Medium vor einem Wiedereinfrieren zu schützen und um die bereits bestehende Dosierbereitschaft zu erhalten.
  • Um bei niedrigen Temperaturen Schädigungen an den empfindlichen Bauteilen dieses Systems, insbesondere an dem oder den Dosierventil(en), durch Eisdruck zu vermeiden, ist es oftmals vorgesehen, dass nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine bzw. des Kraftfahrzeugs die Harnstofflösung aus der Dosiereinheit zurück in die Druckleitung und/oder in den Tank gesaugt wird. Hierfür kann die Förderpumpe mit einer Umschalteinheit, beispielsweise einem 4/2-Wegeventil, ausgestattet sein. In anderen Systemen ist ein separater Rücklaufpfad mit Schaltventil oder mit einer separaten Rückförderpumpe vorgesehen, der das Rücksaugen von Medium aus der Dosiereinheit erlaubt. Insbesondere bei Systemen, deren Systemdruckbereich im stromlosen Zustand hydraulisch dicht ist, muss das System vorab druckentlastet werden.
  • Voraussetzung für eine Teilentleerung oder die vollständige Entleerung des druckseitigen Bereiches ist ein funktionsfähiger Rücklaufpfad. Falls der Rücklaufpfad nicht funktionsfähig ist, beispielsweise aufgrund einer defekten Rückförderpumpe oder eines defekten Schaltventils im Rücklauf oder durch nicht vollständig aufgetautes Medium im Rücklaufpfad oder einen anderen Defekt, kann die vorgesehene Entlastung und die Rückförderung nicht erfolgreich durchgeführt werden.
  • Zur Druckentlastung des Systems schlägt die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2010 031 660 A1 vor, nach Beendigung der Dosierung zunächst ein Entlastungsventil zu öffnen, das zwischen dem Tank und der Druckleitung angeordnet ist. Anschließend wird das Dosierventil geöffnet, um Luft aus dem Abgastrakt einzusaugen und das Dosierventil zu belüften. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 078 001 A1 geht hervor, dass eine Druckentlastung des Systems durch Öffnen einer regelbaren Drossel, die zwischen der Druckleitung und einem Rücklaufkanal vorgesehen ist, vorgenommen werden kann. Die Druckentlastung bewirkt ein Rücksaugen, sodass durch Öffnen des Dosierventils Luft über das geöffnete Dosierventil angesaugt und das Dosierventil so belüftet werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Förder- und Dosiersystems bereitzustellen, bei dem auch bei einem nicht oder nicht vollständig funktionsfähigen Rücklaufpfad ein Schutz von empfindlichen Bauteilen vor Eisdruckschäden nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs verbessert ist. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Förder- und Dosiersystems gelöst, wie es sich aus dem Anspruch 1 ergibt. Bevorzugte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes Computerprogrammprodukt sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren geht von einem hydraulischen Förder- und Dosiersystem aus, bei dem ein flüssiges Medium beispielsweise aus einem Tank gefördert und unter Druck über eine Dosiereinheit beispielsweise in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine eindosiert wird. Hierbei kann es sich insbesondere um das Förder- und Dosiersystem für die Reaktionsmittellösung (Harnstofflösung) eines SCR-Katalysators handeln. Das System umfasst einen Förderpfad mit wenigstens einer Förderpumpe und einen Rücklaufpfad (Rückförderpfad) zum Rücksaugen des Mediums aus der Dosiereinheit und/oder der Druckleitung. Der Rücklaufpfad kann beispielsweise über ein schaltbares Ventil im Rücklauf aktiviert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine separate Rückförderpumpe im Rücklaufpfad vorgesehen ist. Das Medium kann somit aus dem druckseitigen Bereich des Fördersystems teilweise oder vollständig in den Tank zurückgesaugt werden, um insbesondere nach dem Abstellen des entsprechend ausgestatteten Kraftfahrzeugs das flüssige Medium aus der Dosiereinheit und gegebenenfalls auch aus weiteren Teilen des druckseitigen Bereichs des Systems entfernen zu können, sodass bei tiefen Temperaturen Schädigungen an empfindlichen Bauteilen durch Eisdruck vermieden werden. Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich also auf Förder- und Dosiersysteme, die beim Abstellen des Kraftfahrzeugs teilentleert oder komplett entleert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei insbesondere für solche Systeme vorgesehen, die im stromlosen Zustand im Systemdruckbereich hydraulisch dicht sind. Dies sind vor allem solche Systeme, bei denen der Rücklauf in den Tank verschlossen werden kann, z.B. durch entsprechende Ansteuerung eines Schaltventils oder einer Rückförderpumpe im Rücklauf und/oder bei denen im stromlosen Fall der Rücklauf geschlossen ist.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs bei einem Fehler im Rücklaufpfad die Dosiereinrichtung, also insbesondere das oder die Dosierventile, geöffnet wird/werden. Hierdurch kann eine alternative Druckentlastung des Förder- und Dosiersystems erreicht werden, auch wenn der Rücklaufpfad, der üblicherweise für eine Druckentlastung erforderlich ist, blockiert ist. Auf diese Weise können Frostschäden an den empfindlichen Bauteilen im druckseitigen System vermieden bzw. die Wahrscheinlichkeit für Schäden gesenkt werden, auch wenn eine Entleerung oder Teilentleerung des Systems über den Rücklaufpfad nicht möglich ist. Dem liegt zugrunde, dass Dosiereinrichtungen und Druckleitungen bzw. deren empfindliche Bauteile gegebenenfalls einige Einfrierzyklen im befüllten Zustand schadlos überstehen können, sofern das Einfrieren in drucklosem Zustand begonnen hat. Friert das System jedoch unter erhöhtem Druck (Systemdruck) ein, sind Eisdruckschäden sehr wahrscheinlich. Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt dies aus und ermöglicht bei einem fehlerhaften Rücklauf ein alternatives Entlasten des Systems. Das Dosierventil kann hierbei zwar nicht mehr belüftet werden, die Druckentlastung des Systems gemäß der Erfindung führt jedoch dazu, dass bei einem Einfrieren des Mediums die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Schäden deutlich gesenkt ist, sodass in der Regel keine oder allenfalls geringe Schäden an den empfindlichen Bauteilen zu erwarten sind. Das erfindungsgemäße alternative Entlasten des Systems wird daher vorzugsweise als Ersatzreaktion bei dem erkannten Fehlerfall „Rücklauf“ durchgeführt.
  • Die alternative Systementlastung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt über eine Ansteuerung der Dosiereinrichtung. Hierbei wird/werden das oder die Dosierventil(e) so lange geöffnet bzw. über eine ausreichend lange Zeit angesteuert, bis das System auf näherungsweise Umgebungsdruck oder zumindest auf einen Druck unterhalb des Systemdrucks entlastet ist. Insbesondere abhängig vom Systemlayout kann die Ansteuerung der Dosiereinrichtung zeitgesteuert erfolgen, also insbesondere mit einer vorgebbaren Zeitdauer. Vor allem bei Systemen ohne Drucksensor oder bei Systemen, die keine kontinuierliche Druckerfassung erlauben (z.B. bei einer Druckschätzung aus dem Stromsignal der Förderpumpe, das nur bei aktiver Förderpumpe verfügbar ist), ist eine zeitbasierte Ansteuerung der Dosiereinrichtung vorteilhaft. Die Zeitvorgabe kann als konstanter Wert realisiert sein. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die vorgegebene Zeitdauer von anderen Bedingungen abhängig ist. Beispielsweise kann die Zeitdauer in Abhängigkeit von dem aktuellen oder letztmalig gemessenen Druck angepasst werden. So kann bei einem höheren Druck beispielsweise eine längere Zeit zum Entlasten vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Zeitdauer in Abhängigkeit von verfügbaren Temperaturwerten angepasst werden.
  • Weiterhin kann eine Drucküberwachung bei der Ansteuerung der Dosiereinrichtung vorgesehen sein. Dies ist vor allem dann zweckmäßig, wenn das Systemlayout ein kontinuierliches Drucksignal, z.B. von einem Drucksensor, bereitstellt. Beispielsweise kann eine untere Druckschwelle vorgegeben werden, die unterschritten werden muss, um den Druckentlastungsprozess zu beenden. Weiterhin kann beispielsweise eine Druckdifferenz zum Umgebungsdruck vorgegeben werden, die erreicht werden muss, um den Druckentlastungsprozess zu beenden.
  • Bei dem Öffnen der Dosiereinrichtung im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens wird infolge der Druckentlastung das im System gespeicherte Medium in den Abgasstrang dosiert, bis der Druckausgleich oder die Druckentlastung bzw. eine applizierbare Druckschwelle erreicht ist. Dies stellt zwar eine Fehldosiermenge dar, diese kann aber durch das integrierende Verhalten des Katalysators im nächsten Fahrbetrieb wieder ausgeglichen werden. Die Fehldosiermenge kann näherungsweise bekannt oder abschätzbar sein, sodass die fehldosierte Menge der Reaktionsmittellösung in einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens bei der Systemsteuerung für den SCR-Katalysator (oder einer entsprechenden anderen Einrichtung) berücksichtigt werden kann, beispielsweise bei einer Berechnung im Rahmen des verwendeten Füllstandsmodells.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, die Häufigkeit des Öffnens der Dosiereinrichtung gemäß der Erfindung (Ersatzreaktion bei einem Fehler im Rücklaufpfad) zu erfassen und insbesondere zu zählen. Vorzugsweise wird bei einem Überschreiten einer applizierbaren Schwelle der Häufigkeit ein Wiederstart des Systems blockiert und/oder es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Hierdurch wird vermieden, dass das alternative Entlasten gemäß der Erfindung zu häufig erfolgt, da durch die damit einhergehenden Fehldosiermengen die Gefahr von Ablagerungen im Abgastrakt bzw. im Katalysator bestehen kann. Wenn daher das alternative Entlasten zu häufig erfolgt, kann der Wiederstart des Förder- und Dosiersystems verhindert werden, um eine Fehlerbeseitigung zu erzwingen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren hat vor allem den Vorteil, dass bei einem fehlerhaften Rücklauf dennoch Eisdruckschäden an den empfindlichen Bauteilen im druckseitigen Teil des Systems weitestgehend verhindert werden können bzw. die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Schäden reduziert werden kann. Ein Fehler im Rücklauf muss daher nicht zwangsweise zu einem Abschalten des Systems führen, sodass das erfindungsgemäße Verfahren die Systemverfügbarkeit erhöhen kann. Wenn jedoch der Fehler im Rücklauf zu lange anhält, können mittelfristige Folgeschäden durch die Erzwingung der Fehlerbehebung vermieden werden, insbesondere durch das Applizieren einer Schwelle für die Häufigkeit der Durchführung dieser Ersatzreaktion und einer Blockierung des Wiederstarts des Förder- und Dosiersystems bei Überschreiten der Schwelle.
  • Die Erfindung umfasst weiterhin ein Computerprogramm, das alle Schritte des beschriebenen Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder auf einem Steuergerät ausgeführt wird. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Programm auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät ausgeführt wird. Die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Computerprogramm bzw. als Computerprogrammprodukt hat den Vorteil, dass dieses Programm ohne weiteres auch bei bestehenden Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann, um so die Vorteile des alternativen Entlastens des Systems im Fehlerfall „Rücklauf“ nutzen zu können.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung der Komponenten eines herkömmlichen Systems für die Förderung und Dosierung eines flüssigen Mediums mit einem Schaltventil im Rücklauf und
  • 2 eine schematische Darstellung der Komponenten eines herkömmlichen Systems für die Förderung und Dosierung eines flüssigen Mediums mit einer Rückförderpumpe.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Die 1 und 2 illustrieren zwei derzeit aktuelle hydraulische Förder- und Dosiersysteme, die insbesondere als Förder- und Dosiersysteme für die Reaktionsmittellösung eines SCR-Katalysators verwendet werden können. Bei diesen Systemen, die einen separaten Rücklaufpfad aufweisen, ist das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil einsetzbar. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Systeme beschränkt. Vielmehr kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei anderen hydraulischen Förder- und Dosiersystemen eingesetzt werden, die einen separaten Rücklaufpfad (Rückförderpfad) aufweisen.
  • 1 zeigt in schematischer Weise ein Förder- und Dosiersystem beispielsweise für die Reaktionsmittellösung eines SCR-Katalysators. Die Reaktionsmittellösung (Harnstofflösung) wird in einem Reaktionsmitteltank 10 vorgehalten. Zur Entnahme und Förderung des Reaktionsmittels ist ein Fördermodul mit einer Förderpumpe 20 vorgesehen. Das für eine Abgasnachbehandlung erforderliche Reaktionsmittel wird aus dem Tank 10 entnommen und von der Förderpumpe 20 in eine Druckleitung 40 eingespeist. Über eine Dosiereinheit, die ein Dosierventil 50 umfasst, wird das Reaktionsmittel unter Druck in den Abgasstrang (nicht gezeigt) stromaufwärts des SCR-Katalysators (nicht gezeigt) eingesprüht. Für die präzise Eindüsung der Reaktionsmittellösung in den Abgasstrang ist der Druck in der Dosiereinheit 50 maßgeblich. Der Druck kann über einen Drucksensor (nicht gezeigt) oder beispielsweise aus einer Druckinterpretation des Stromsignals der Förderpumpe 20 erfasst bzw. abgeleitet werden.
  • Der Förderpumpe 20 ist ein Einlassventil 21 und ein Auslassventil 22 zugeordnet. Bei der Förderpumpe 20 kann es sich beispielsweise um eine Hubkolbenpumpe mit einem Hubmagneten, einer Feder, einer Membran und einem Hubkolben handeln. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch nicht auf derartige Hubmagnetpumpensysteme beschränkt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise auch bei Pumpensystemen mit anderen Pumpenantrieben, wie beispielsweise Rotationsmotoren oder Schrittmotoren, eingesetzt werden.
  • Bei tiefen Außentemperaturen besteht die Gefahr, dass die Reaktionsmittellösung einfriert. Hierdurch kann es an den empfindlichen Bauteilen im System, insbesondere am Dosierventil 50, zu Schädigungen durch Eisdruck kommen. Um dies zu vermeiden, ist ein Rücksaugen des Mediums aus dem Dosierventil 50 und gegebenenfalls aus der Druckleitung 40 nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs vorgesehen. In der in 1 illustrierten Ausgestaltung des Systems ist hierfür ein separater Rücklaufkanal bzw. Rücklaufpfad 60 mit einem Schaltventil 30 vorgesehen.
  • 2 illustriert ein weiteres Förder- und Dosiersystem, das ebenfalls für die Förderung und Dosierung des Reaktionsmittels für einen SCR-Katalysator eingesetzt werden kann. Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten System ist in dieser Ausgestaltung der Rücklaufpfad 60 mit einer separaten Rückförderpumpe 300 ausgestattet. Der Rückförderpumpe 300 ist ein Einlassventil 301 und ein Auslassventil 302 zugeordnet. Die übrigen Komponenten in diesem System entsprechen im Wesentlichen den bereits im Zusammenhang mit der 1 erläuterten Komponenten und sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zum Rücksaugen von Medium aus dem frostempfindlichen Dosierventil 50 und gegebenenfalls der Druckleitung 40 wird bei diesem System die Rückförderpumpe 300 angesteuert, um das Medium aktiv aus der Dosiereinrichtung 50 und gegebenenfalls aus der Druckleitung 40 in den Tank 10 zurückzufördern, um so eine Teilentleerung oder vollständige Entleerung des druckseitigen Teils des Systems vornehmen zu können. Auf diese Weise wird die Dosiereinrichtung 50 und gegebenenfalls die Druckleitung 40 teilweise oder vollständig von flüssigem Medium befreit, um Schäden durch den von gefrorenem Medium verursachten Eisdruck zu vermeiden.
  • Bevor nach dem Abstellen eines entsprechend ausgestatteten Kraftfahrzeugs das Medium zurückgesaugt werden kann, muss zunächst eine Druckentlastung des Systems vorgenommen werden. Hierfür wird der Rücklaufpfad 60 geöffnet, indem beispielsweise das schaltbare Ventil 30 geöffnet wird oder indem die Rückförderpumpe 300 entsprechend angesteuert wird. Nach der Druckentlastung des Systems kann das Dosierventil 50 geöffnet werden, wodurch insbesondere bei aktiver Rückförderung des Mediums über die Rückförderpumpe 300 Luft aus dem Abgastrakt eingesaugt werden kann, um das Dosierventil 50 und gegebenenfalls die Druckleitung 40 zu belüften. Bei dem System mit dem Schaltventil 30 im Rücklauf kann die Belüftung der Dosiereinrichtung 50 durch das sogenannte Impulsrücksaugen erfolgen, wobei der Entlastimpuls genutzt wird und im richtigen Moment die Dosiereinrichtung 50 geöffnet wird, sodass Luft eingesaugt wird. Auch eine mehrfache Schaltung des Schaltventils 30 ist möglich, um durch einen Pumpeffekt die Belüftung des Dosierventils 50 zu erreichen.
  • Bei einem Fehler im Rücklaufpfad 60, beispielsweise bei einer defekten Rückförderpumpe 300 oder bei einem defekten Schaltventil 30 oder bei einer Blockierung des Rücklaufpfades durch eingefrorenes Medium, kann die beschriebene Druckentlastung des Systems nicht stattfinden. Hieraus ergibt sich das Problem, dass bei entsprechend niedrigen Außentemperaturen das Medium unter erhöhtem Druck (Systemdruck) einfrieren kann. Dieses Problem tritt vor allem bei Systemen auf, die im stromlosen Zustand im Systemdruckbereich hydraulisch dicht sind. In diesem Fall sind Eisdruckschäden an den empfindlichen Bauteilen im druckseitigen Bereich sehr wahrscheinlich. Zur Lösung dieses Problems sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass bei einem Fehlerfall im Rücklauf ein alternatives Entlasten des Systems als Ersatzreaktion durchgeführt wird. Erfindungsgemäß wird bei einem Fehler im Rücklaufpfad 60 das Dosierventil 50 geöffnet, wodurch eine alternative Druckentlastung des Systems erfolgt. Das Dosierventil 50 der Dosiereinrichtung wird hierfür für eine ausreichend lange Zeit geöffnet. Das System kann auf diese Weise ausgehend vom Systemdruck näherungsweise auf Umgebungsdruck oder zumindest auf einen niedrigeren Druck entlastet werden. Das Öffnen der Dosiereinrichtung 50 kann insbesondere abhängig vom Systemlayout beispielsweise zeitgesteuert und/oder drucküberwacht erfolgen. Für die Entlastung kann eine applizierbare Zeit vorgegeben werden, die von weiteren Bedingungen abhängig sein kann, beispielsweise dem Druck und/oder der Temperatur. Wenn in dem System eine kontinuierliche Druckerfassung vorgesehen ist, kann die Druckentlastung auch in Abhängigkeit von dem Unterschreiten von vorgebbaren Druckschwellen oder Druckdifferenzen gesteuert werden. Hierbei bleibt die Dosiereinrichtung so lange geöffnet, bis näherungsweise der Umgebungsdruck erreicht ist oder bis eine applizierbare Druckschwelle oder eine applizierbare Druckdifferenz (pSensor – pamb) unterschritten wird.
  • Das im System gespeicherte Reduktionsmittel wird bei diesem alternativen Entlasten in den Abgastrakt dosiert. Diese Fehldosiermenge wird im Allgemeinen durch das integrierende Verhalten des Katalysators im nächsten Fahrbetrieb wieder ausgeglichen. Die Fehldosiermenge kann auch bei der Systemsteuerung des Katalysators berücksichtigt werden.
  • Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme vermieden, dass das System im druckbelasteten Zustand einfrieren kann, wodurch es zu sofortigen und signifikanten Eisdruckschäden kommen würde.
  • Bei einem Fehler im Rücklauf, also beispielsweise bei einer fehlerhaften Rückförderpumpe 300 oder bei einem defekten Schaltventil 30, wird in der Regel nach einer Entprellung, d.h. bei einem dauerhaften Bestehen des Fehlers, der Fehlerfall „Rücklauf“ durch eine Motorkontrollleuchte angezeigt, sodass der Kraftfahrzeugfahrer zur Reparatur aufgefordert wird. Im Allgemeinen ist es dabei vorgesehen, dass das Förder- und Dosiersystem in diesem Fehlerfall weiterhin in den Dosierbetrieb gehen kann, sodass die gesetzlichen NOx-Emissionswerte eingehalten werden können. Ein sofortiges Abschalten des kompletten Förder- und Dosiersystems ist bei diesem Fehlerfall in der Regel nicht vorgesehen. Um Folgeschäden im System, insbesondere Eisdruckschäden im druckseitigen Teil des Systems, zu vermindern oder deren Wahrscheinlichkeit zu senken, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren ein alternatives Druckentlasten im Fehlerfall „Rücklauf“.
  • Durch die mit dem alternativen Entlasten im Allgemeinen einhergehenden Fehldosierungen von Reaktionsmittel in den Abgastrakt besteht die Gefahr von Ablagerungen im Abgastrakt, insbesondere wenn das alternative Entlasten zu häufig erfolgt. Deshalb sieht das erfindungsgemäße Verfahren in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung einen Zähler vor, der die Anzahl dieser Vorgänge zählt und/oder speichert. Bei einem Überschreiten einer applizierbaren Schwelle für die Häufigkeit der Durchführung der Ersatzreaktion ist vorgesehen, dass das Förder- und Dosiersystem nicht mehr gestartet werden kann. Vorzugsweise wird eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben. Dies kommt vor allem dann zum Tragen, wenn die durch den Fehlerfall „Rücklauf“ aktivierte Motorkontrollleuchte dauerhaft ignoriert wird und eine Reparatur des Fehlers im Rücklauf nicht vorgenommen wird. Durch die Blockierung des Systemstarts des Förder- und Dosiersystems wird die Reparatur erzwungen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010031660 A1 [0007]
    • DE 102011078001 A1 [0007]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Förder- und Dosiersystems in einem Kraftfahrzeug, insbesondere eines Förder- und Dosiersystems für die Reaktionsmittellösung eines SCR-Katalysators, mit einem Förderpfad und einem Rücklaufpfad (60) und einer Dosiereinrichtung (50), wobei nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs ein Rücksaugen der Reaktionsmittellösung aus der Dosiereinrichtung (50) und/oder einer Druckleitung (40) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abstellen des Kraftfahrzeuges bei einem Fehler im Rücklaufpfad (60) die Dosiereinrichtung (50) geöffnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Öffnen der Dosiereinrichtung (50) eine Druckentlastung des Förder- und Dosiersystems erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (50) so lange geöffnet wird, bis das System auf näherungsweise Umgebungsdruck entlastet ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastung zeitgesteuert erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastung drucküberwacht erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Öffnen der Dosiereinrichtung (50) Reaktionsmittellösung dosiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der dosierten Reaktionsmittellösung bei der Systemsteuerung des SCR-Katalysators berücksichtigt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Häufigkeit des Öffnens der Dosiereinrichtung (50) nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs erfasst wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Überschreiten einer applizierbaren Schwelle der Häufigkeit des Öffnens ein Wiederstart des Systems blockiert und/oder eine Fehlermeldung ausgegeben wird.
  10. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät ausgeführt wird.
  11. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das Programm auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät ausgeführt wird.
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