DE102014226482A1 - Verfahren zur Kühlung eines Dosiermoduls in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur Kühlung eines Dosiermoduls in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine Download PDF

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Kühlung eines Dosiermoduls in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine wird zur Kühlung des Dosiermoduls eine Kühlmittelpumpe zur Umwälzung eines Kühlmittels im Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine bereitgestellt. Nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine wird eine Berechnung eines Wertes für eine Mindestnachlaufzeit (16) der Kühlmittelpumpe und eines Wertes für eine Mindestleistungsanforderung (18) an die Kühlmittelpumpe durchgeführt. Diese Werte werden ausgegeben und die Kühlmittelpumpe wird mittels dieser ausgegebenen Werte gesteuert.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung eines Dosiermoduls in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, wobei das Dosiermodul in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine durch ein in einem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine umgewälztes Kühlmittel gekühlt wird.
  • In modernen Kraftfahrzeugen mit selbstzündenden Brennkraftmaschinen muss aufgrund der vorgegebenen Abgasgrenzwerte beispielsweise im Hinblick auf Stickoxide (NOx) eine Reinigung der Abgase der Brennkraftmaschinen im Abgassystem erfolgen.
  • Ein Verfahren für die NOx-Minderung in sauerstoffreichen Abgasen stellt die selektive katalytische Reduktion in einem SCR-Katalysator (SCR – Selective Catalytic Reduction) unter Verwendung von Ammoniak (NH3) bzw. von NH3-abspaltenden Reagenzien dar.
  • Das Zudosieren des NH3 erfolgt in den Abgasstrom in einem Bereich unmittelbar vor dem SCR-Katalysator. Durch dieses Zudosieren von NH3 werden die durch die Verbrennung entstehenden Stickoxide (NOx) durch eine chemische Reaktion mit NH3 im SCR-Katalysator in Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) umgewandelt.
  • Um dies zu gewährleisten, wird NH3 in Form einer wässrigen Lösung als Reduktionsmittel durch ein Dosiermodul in die Abgasanlage eindosiert. Dieses Dosiermodul kann abhängig vom Einbauort an der Abgasanlage hohen Temperaturen ausgesetzt sein, die das Bauteil schädigen und es sogar zum Ausfall bringen können.
  • Zur Reduzierung dieser thermischen Belastung sind aus dem Stand der Technik zwei unterschiedliche Kühlungsverfahren bekannt. Bei dem ersten Verfahren erfolgt die Kühlung des Dosiermoduls mittels eines Kühlkörpers über die umgebende Luft. Das zweite Verfahren nutzt eine Wasserkühlung, wobei ein Anschluss der Kühlung des Dosiermoduls an den vorhandenen Kreislauf der Wasserkühlung des Kraftfahrzeugs erfolgt.
  • Das Dosiermodul kann unter bestimmten Betriebsbedingungen, basierend auf einem Temperaturmodell für die Spitze des Dosierventils (Dosiermodultemperaturmodel), durch Anforderung von Mindestdosiermengen des Reduktionsmittels zusätzlich gekühlt werden.
  • Während bei einem luftgekühlten Dosiermodul eine aktiv gesteuerte Kühlung nur durch diese Anforderung von Mindestdosiermengen bei laufendem Motor möglich ist, kann bei einem wassergekühlten Dosiermodul die Kühlung auch durch Anforderung einer spezifischen Kühlleistung des Kühlkreislaufes aktiv beeinflusst werden.
  • Bei aktiver Wasserkühlung, bei der in der Regel einer permanente Durchströmung des Kühlmantels des Dosiermoduls durch das Kühlmedium vorgesehen ist, kann als Bewertungsgröße zur aktiven Beeinflussung der Kühlung der Wert der Modelltemperatur der Ventilspitze verwendet werden. In einem weiten Abgastemperaturbereich ist die Wasserkühlung so effizient, dass die Temperatur der Dosierventilspitze nicht signifikant oberhalb der Temperatur des Kühlmediums liegt.
  • Kommt die permanente Durchströmung des Kühlmantels des Dosiermoduls aber zum Erliegen, wie im Fall nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine, kann die über die Abgasanlage in das Dosiermodul transportierte Wärmemenge nur noch über die Umgebungsluft abgegeben werden, was in den meisten Fällen zu einem Temperaturanstieg im Dosiermodul führt. Hierbei können in der Ventilspitze Temperaturen erreicht werden, die das Dosiermodul schädigen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kühlung eines Dosiermoduls in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass eine an eine aktuell auftretende Temperaturbelastung angepasste Steuerung einer insbesondere elektrischen Kühlmittelpumpe zur weiteren Kühlung des Dosiermoduls bei abgestellter Brennkraftmaschine erfolgt. Für diese Steuerung der Kühlmittelpumpe wird ein Wert für eine Mindestnachlaufzeit der Kühlmittelpumpe sowie ein Wert für eine Mindestleistungsanforderung an die Kühlmittelpumpe ermittelt und die Kühlmittelpumpe mit diesen Werten gesteuert. Derart wird eine bedarfsgerechte Kühlung des Dosiermoduls sichergestellt und eine Zerstörung oder Schädigung durch Überhitzung vermieden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorgesehen, die Werte für eine Mindestnachlaufzeit der Kühlmittelpumpe sowie die Mindestleistungsanforderung an die Kühlmittelpumpe aus einer Größe zu bestimmen, welche die charakteristische Temperaturbelastung des Dosiermoduls beschreibt.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, dass zur Ermittlung dieser charakteristischen Temperaturbelastung des Dosiermoduls zwei Temperaturwerte genutzt werden. Der erste Temperaturwert wird aus einem Temperaturwert der Abgasanlage oder einem Wert einer gespeicherten Wärmemenge der Abgasanlage ermittelt. Der zweite Temperaturwert wird aus der Temperatur der Brennkraftmaschine ermittelt. Nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine und dem damit verbundenen Abstellen des Kühlkreislaufs erfolgt die Erwärmung des Dosiermoduls in Abhängigkeit von der in der Abgasanlage gespeicherten Wärme. Soll nun die erfindungsgemäße weitere Kühlung des Dosiermoduls mittels des im Kühlkreislauf befindlichen Kühlmittels erfolgen, ist es vorteilhaft, wenn die aktuelle Temperatur des Kühlmittels bekannt ist. Unter Beachtung dieser Einflussgrößen ermittelt das Verfahren die zur Steuerung der Kühlmittelpumpe im Nachlauf benötigten Werte.
  • Vorteilhaft ist es auch, dass bei der Berechnung der Mindestnachlaufzeit der Kühlmittelpumpe verschiedene Einflussgrößen, welche einen Einfluss auf den Temperaturverlauf im Dosiermodul haben, beachtet werden, sodass ein Wert für eine korrigierte Mindestnachlaufzeit für die Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt werden kann.
  • Eine dieser Größen ist beispielsweise die Umgebungstemperatur der Abgasanlage sowie der Brennkraftmaschine. Vorgesehen ist daher, einen ersten Korrekturwert für die Mindestnachlaufzeit aus der charakteristischen Temperaturbelastung unter Beachtung der Umgebungstemperatur zu bilden.
  • Weiterhin können Veränderungen in einem zu erwartenden Abkühlverlauf des Dosiermoduls, welche beispielsweise durch starken Wind oder eine ebenfalls zu kühlende Baugruppe des Fahrzeugs verursacht werden, beachtet werden. Zur Beachtung dieser weiteren Einflussgrößen kann als zweite Korrektur aus dem ersten Korrekturwert für die Mindestnachlaufzeit eine korrigierte Mindestnachlaufzeit berechnet werden.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, die verfahrensgemäß ermittelten Werte nur auszugeben, wenn die Brennkraftmaschine abgestellt ist. Alternativ kann vorgesehen sein, in der Betriebszeit der Brennkraftmaschine einen Festwert, beispielsweise Null, als Wert auszugeben.
  • Die Ausgabe der ermittelten Werte kann auch für den Fall, dass der Kühlprozess schneller erfolgt und eine vorgegebene Temperaturschwelle somit vorzeitig unterschritten wird, abgebrochen werden. In diesem Fall kann die Kühlmittelpumpe abgeschaltet werden.
  • Alternativ kann eine Ausgabe der ermittelten Werte verhindert werden, wenn die gemessene Abgastemperatur noch nicht über einer vorgegebenen Temperaturschwelle liegt, wie beispielsweise unmittelbar nach einem Start der Brennkraftmaschine.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird geprüft, ob eine gemessene Abgastemperatur oberhalb einer festgelegten Temperaturschwelle liegt. Zusätzlich oder alternativ kann geprüft werden, ob der Wert der Mindestnachlaufzeit, insbesondere der Wert einer korrigierten Mindestnachlaufzeit, größer als ein Wert für eine Motorabstellzeit, also die bereits erreichte Abstellzeit der Brennkraftmaschine, ist. Wenn wenigstens eine der genannten Prüfungen nicht positiv verläuft, kann ein Freigabesignal einer Freigabeeinheit abgeschaltet und ein Sperrsignal ausgegeben werden.
  • Zweckmäßigerweise können mittels eines speziell hierfür eingerichteten Computerprogramms, welches einen auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausführbaren Programmcode enthält, die Schritte des Verfahrens zur Kühlung eines Dosiermoduls in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine durchgeführt werden.
  • Das Verfahren zur Kühlung eines Dosiermoduls in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine kann hierfür beispielsweise als Datenverarbeitungseinrichtung einen Prozessor zur Abarbeitung des Programmcodes umfassen. Zur Speicherung des Programmcodes ist die Vorrichtung mit einem nichtflüchtigen Speichermittel, wie einem ROM (Read Only Memory), EPROM (Electrical Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable PROMs) oder Flash-EEPROM, ausgestattet. Dieses Speichermittel ist zur Übertragung von Daten oder einem Programmcode mit dem Prozessor verbunden und beispielsweise in einer Motorsteuerung angeordnet.
  • Vorteilhaft ist eine Einrichtung eines elektronischen Steuergeräts oder einer Motorsteuerung derart, dass diese die Schritte des Verfahrens umsetzen kann.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Speichermedium zu speichern. Dies erleichtert die Nachrüstung bestehender Steuergeräte sehr.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigt
  • 1 eine Darstellung der Positionierung des Dosiermoduls in einer Abgasanlage und
  • 2 eine Darstellung des Verfahrensablaufs zur Ermittlung einer erforderlichen Nachlaufzeit einer Kühlmittelpumpe nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Die 1 zeigt ein Dosiermodul 1, welches in einem Bereich vor einem Katalysator 2 derart angeordnet ist, dass eine Zudosierung eines entsprechenden Zudosiermittels, welche über eine Dosierleitung 3 zugeführt wird, in den Abgasstrom 4 vor dem Katalysator 2 mittels einer Düse 5 erfolgen kann.
  • Zur Kühlung des Dosiermoduls 1 weist das Dosiermodul 1 einen ersten Anschluss 6 als Zuleitung auf, über welchen ein Kühlmittel 7 zugeführt werden kann. Das Dosiermodul 1 weist auch einen zweiten Anschluss 8 als eine Rückleitung auf, über welchen das Kühlmittel 7 nach dem Durchströmen der Dosiereinheit 1 abgeführt wird.
  • Der erste Anschluss 6 sowie der zweite Anschluss 8 sind zumindest mittelbar mit einem Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine verbunden, in welchem das Kühlmittel während Betriebszeit der Brennkraftmaschine strömt. Der Kühlkreislauf sowie die Brennkraftmaschine sind in der 1 nicht dargestellt.
  • Zur Gewährleistung einer verfahrensgemäßen Kühlung des Dosiermoduls 1 auch nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine ist eine elektrisch ansteuerbare Kühlmittelpumpe 9, beispielsweise wie dargestellt im Zulauf für das Kühlmittel 7 vor dem ersten Anschluss 6, angeordnet. Alternativ kann die Kühlmittelpumpe 9 auch an anderer Stelle, beispielsweise in der Rückleitung im Bereich des zweiten Anschlusses 8, angeordnet sein.
  • Zur Gewährleistung eines Kühlmitteltransports durch die Kühlmittelpumpe 9 im abgeschalteten Zustand der Brennkraftmaschine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es notwendig sein, eine Änderung in der Leitungsführung des Kühlmittelkreislaufs im Vergleich mit herkömmlichen Systemen vorzusehen, beispielsweise einen Bypass zur Umgehung einer mechanischen, durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Kühlmittelpumpe.
  • Die 2 zeigt einen beispielhaften Ablauf für das erfindungsgemäße Verfahren zur Kühlung des Dosiermoduls 1 in einer Abgasanlage.
  • Voraussetzung für eine aktive erfindungsgemäße Kühlung eines beispielsweise wassergekühlten Dosiermoduls 1 nach Abstellen der Brennkraftmaschine ist eine insbesondere elektrisch steuerbare Kühlmittelpumpe 9 im Kühlkreislauf des Dosiermoduls 1.
  • Diese steuerbare Kühlmittelpumpe 9 wird zur Umsetzung der Erfindung in den Kühlkreislauf eingesetzt bzw. hierfür bereitgestellt. Alternativ kann auch eine bereits vorhandene steuerbare Kühlmittelpumpe 9 genutzt werden.
  • Da bei einem insbesondere wassergekühlten Dosiermodul 1 bei aktiver Durchströmung des Dosiermoduls 1 die Temperatur des Kühlmediums die Temperatur des Dosiermoduls 1 bestimmt, kann mit einer gemessenen oder modellierten Temperatur des Dosiermoduls 1 keine Aussage getroffen werden, wie sich die Dosiermodultemperatur nach Abschaltung der Umwälzung des Kühlmediums im Kühlkreislauf nach Abstellen der Brennkraftmaschine entwickelt.
  • Wie oben beschrieben, kann es unter bestimmten Umständen dazu kommen, dass die Temperatur im Dosiermodul 1 nach einem Abschalten der Umwälzung des Kühlmediums für einen gewissen Zeitraum über eine zulässige Grenze ansteigt. Ursache für diesen Temperaturanstieg ist insbesondere die Wärmemenge, die von der Abgasanlage in das Dosiermodul 1 transportiert wird und nicht durch das Kühlmedium abgeführt wird.
  • Um einen Temperaturanstieg zu verhindern, soll erfindungsgemäß die elektrisch steuerbare Kühlmittelpumpe 9 für eine definierbare Zeit mit einer definierbaren Leistung die Umwälzung des Kühlmediums auch nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine aufrechterhalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kühlung eines Dosiermoduls 1 in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine verwendet zur Bestimmung der erforderlichen Mindestnachlaufzeit für die Kühlmittelpumpe 9 und der Mindestleistungsanforderung an die Kühlmittelpumpe 9 im Nachlauf insbesondere die nachfolgend beschriebenen Ausgangsgrößen.
  • Ein erster Temperaturwert 10 wird alternativ aus einem Temperaturwert der Abgasanlage oder einem Wert einer gespeicherten Wärmemenge der Abgasanlage, jeweils ermittelt zum Zeitpunkt des Abschaltens der Brennkraftmaschine, gebildet.
  • Der Temperaturwert der Abgasanlage kann mittels eines Abgastemperatursensors bestimmt werden, wobei dieser dem Dosiermodul 1 möglichst nahgelegen angeordnet sein soll. Der Messwert des Temperatursensors ist vorzugsweise einer Tiefpassfilterung unterzogen worden.
  • Alternativ kann eine modellierte Wandtemperatur des Abgasanlagenteils, an dem das Dosiermodul 1 montiert ist, als Temperaturwert genutzt werden.
  • Der Wert einer gespeicherten Wärmemenge in der Abgasanlage zum Zeitpunkt des Abschaltens der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise aus dem tiefpassgefilterten Wert der Abgastemperatur, multipliziert mit dem Abgasstrom und der Wärmekapazität des Abgases, ermittelt.
  • Ist das Dosiermodul 1 in unmittelbarer Nähe zur Brennkraftmaschine verbaut, kann die von der Brennkraftmaschine abgestrahlte Wärme zusätzlich zur Temperaturerhöhung im Dosiermodul 1 beitragen. Dieser Wärmeeintrag wird durch einen zweiten Temperaturwert 11 abgebildet. Kenngröße hierfür ist die mittels geeigneter Sensoren erfasste Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine.
  • Aus diesem zweiten Temperaturwert 11 wird zusammen mit dem ersten Temperaturwert 10 eine charakteristische Temperaturbelastung 13 des Dosiermoduls 1 bestimmt, welche der weiteren Berechnung der erforderlichen Laufzeit und Leistung der Kühlmittelpumpe 9 im Nachlauf zugrunde gelegt wird. Diese charakteristische Temperaturbelastung 13 stellt eine Basisgröße für die Nachlaufzeit sowie die erforderliche Leistung bereit, welche durch weitere Einflussfaktoren im weiteren Verfahrensablauf angepasst werden können.
  • Die Bestimmung der charakteristischen Temperaturbelastung 13 ist der 2 im ersten Berechnungsschritt 12 dargestellt. Hierfür kann ein Algorithmus mit einer geeigneten Berechnungsformel genutzt werden. Alternativ kann dieser Bildung auch ein Datensatz in digital gespeicherter Form zugrunde liegen, welcher die Zusammenhänge zwischen der ersten Temperatur 10, der zweiten Temperatur 11 sowie einer erforderlichen Nachlaufzeit der Kühlmittelpumpe 9 beschreibt. Derartige Daten sind beispielsweise vorher empirisch ermittelt worden.
  • Aus dieser charakteristischen Temperaturbelastung 13 wird unter Berücksichtigung der aktuellen Umgebungstemperatur 14 im zweiten Berechnungsschritt 15 eine erforderliche Mindestnachlaufzeit 16 der Kühlmittelpumpe 9 berechnet.
  • Aus der charakteristischen Temperaturbelastung 13 wird im dritten Berechnungsschritt 17 eine Mindestleistungsanforderung 18 für die Kühlmittelpumpe 9 berechnet.
  • Diese berechneten Größen für die Mindestnachlaufzeit 16 und die Mindestleistungsanforderung 18 stellen die Steuergrößen zum Betreiben der Kühlmittelpumpe 9 nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine dar und werden einer zentralen Steuerung, wie beispielsweise einem in einem Fahrzeug üblicherweise angeordneten Steuergerät, zur Steuerung der Kühlmittelpumpe 9 übermittelt. Unter Nutzung dieser Größen wird die Kühlmittelpumpe 9 gesteuert und somit eine Überhitzung des Dosiermoduls 1 verhindert.
  • Alternativ können mittels des vorliegenden Verfahrens weitere Größen, welche einen Einfluss auf den Temperaturverlauf im Dosiermodul 1 haben, berücksichtigt werden.
  • Wird von anderen Fahrzeugaggregaten der Betrieb der Kühlerlüfter über eine Laufzeitanforderung 36 und eine Leistungsanforderung 37 angefordert, so kann dies zu einer zusätzlichen Kühlung des Dosiermoduls 1 führen. Dies kann beispielsweise dann vorkommen, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine selbst nach ihrem Abschalten über einem vorgegebenen zulässigen Grenzwert liegt. Über einen ersten Änderungsfaktor 20, welcher abhängig von der angeforderten Laufzeit und Leistung des Kühlerlüfters im vierten Berechnungsschritt 19 berechnet wird, kann die angeforderte Mindestnachlaufzeit 16 für die Kühlmittelpumpe 9 verändert werden. Die Berücksichtigung dieses berechneten Änderungsfaktors 20 erfolgt in der ersten Korrektur 21.
  • Nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine und der Berücksichtigung einer vorher ermittelten Angleichszeit entspricht der Temperaturverlauf im Dosiermodul 1 annähernd dem Temperaturverlauf in der Abgasanlage, welche mittels der dort angeordneten Temperatursensoren erfasst werden kann. Dieser Temperaturverlauf wird als eine Referenzkühlkurve 38 hinterlegt. Das Verfahren nimmt eine Prüfung einer Abweichung zwischen dem mittels der Sensoren gemessenen Verlauf der Abgastemperatur 39 und der Referenzkühlkurve 38 im Schritt 22 vor und berechnet im fünften Berechnungsschritt 23 einen zweiten Änderungsfaktor 24, wenn eine Abweichung vorliegt. Dieser zweite Änderungsfaktor 24 wird in der zweiten Korrektur 25 bei der Ermittlung der Mindestnachlaufzeit 16 berücksichtigt.
  • Aus der Mindestnachlaufzeit 16 kann durch den Einfluss des ersten Änderungsfaktors 20 und/oder des zweiten Änderungsfaktors 24 in der ersten Korrektur 21 und/oder in der zweiten Korrektur 25 eine korrigierte Mindestnachlaufzeit 26 gebildet werden. In diesem Fall erfolgt die Steuerung der Kühlmittelpumpe 9 mit dieser korrigierten Mindestnachlaufzeit 26.
  • Eine Anforderung der Kühlmittelpumpe 9 erfolgt zweckmäßigerweise gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nur bei abgestellter Brennkraftmaschine. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass eine Ausgabe der ermittelten Werte für die Mindestleistungsanforderung 18 sowie für die Mindestnachlaufzeit 16 bzw. für die korrigierte Mindestnachlaufzeit 26 nur unter dieser Bedingung einer abgestellten Brennkraftmaschine erfolgt.
  • Eine erste Freigabeeinheit 27 weist einen ersten Eingang für ein entsprechendes Signal, welches den Betriebszustand der Brennkraftmaschine kennzeichnet, auf. Dieses Signal kann beispielsweise ein digitales Signal sein, wobei ein High-Pegel den Zustand „Brennkraftmaschine in Betrieb“ und ein Low-Pegel den Zustand „Brennkraftmaschine abgestellt“ oder umgekehrt, anzeigen. Wird durch Auswertung dieses Signals in der ersten Freigabeeinheit 27 erkannt, dass die Brennkraftmaschine abgestellt ist, stellt die Freigabeeinheit 27 ein Freigabesignal zur Verfügung, mittels dem die erste Schaltstufe 30 und die zweite Schaltstufe 31 jeweils in eine erste Schalterstellung geschaltet werden. In dieser wird der Wert der Mindestleistungsanforderung 18 über die erste Schaltstufe 30 am ersten Ausgang 34 und der Wert für die Mindestnachlaufzeit, insbesondere für die korrigierte Mindestnachlaufzeit 26, über die zweite Schaltstufe 31 am zweiten Ausgang 35 ausgegeben.
  • Wird durch Auswertung des Signals in der ersten Freigabeeinheit 27 erkannt, dass die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, stellt die Freigabeeinheit 27 ein Sperrsignal zur Verfügung, mittels dem die erste Schaltstufe 30 und die zweite Schaltstufe 31 jeweils in eine zweite Schalterstellung geschaltet werden.
  • In dieser Schalterstellung erfolgt keine Ausgabe des Werts der Mindestleistungsanforderung 18 und des Werts der Mindestnachlaufzeit, insbesondere der korrigierten Mindestnachlaufzeit 26, an den Ausgängen 34 und 35.
  • In einer alternativen Ausführung ist vorgesehen, dass bei einem Anliegen des Sperrsignals an der ersten und der zweiten Schalterstufe 30 und 31 jeweils ein vorher festgelegter Wert an den Ausgängen 34 und 35 ausgegeben wird.
  • In diesem Fall wird ein erster Festwert 32 über die erste Schalterstufe 30 am Ausgang 34 und ein zweiter Festwert 33 über die zweite Schalterstufe 31 am Ausgang 35 ausgegeben.
  • In einer Ausführung ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Festwert 32 bzw. 33 einen Wert von Null aufweisen. Eine Beschränkung auf diesen Wert besteht nicht.
  • Die erste Freigabeeinheit 27 weist auch einen zweiten Eingang auf. An diesen wird das Ausgangssignal einer zweiten Freigabeeinheit 28 angelegt. In dieser zweiten Freigabeeinheit 28 erfolgt ein Vergleich zwischen dem Wert der Mindestnachlaufzeit, insbesondere der korrigierten Mindestnachlaufzeit 26, und einem Wert für eine Motorabstellzeit 42.
  • Die Anforderung der Kühlpumpe 9 ist unabhängig vom Grund des Abschaltens der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise ein fahrerinduziertes Abschalten, ein Abschalten durch einen sogenannten Start-Stopp-Betrieb, ein Umschalten auf elektrisches Fahren bei einem Hybrid oder Ähnlichem. Wenn die Mindestnachlaufzeit, insbesondere die korrigierte Mindestnachlaufzeit 26 der Kühlmittelpumpe 9 kleiner als die bereits erreichte Motorabstellzeit 42 der Brennkraftmaschine ist, dann wird sie nicht ausgegeben, da die Zeit schon abgelaufen ist. Ist sie größer als die Motorabstellzeit 42, wird sie ausgegeben.
  • In dieser zweiten Variante der Erfindung wird von der ersten Freigabeeinheit 27 ein Freigabesignal nur für den Fall ausgegeben, dass ein Freigabesignal von der vorgeschalteten zweiten Freigabeeinheit 28 am zweiten Eingang und das Signal 41 für „Brennkraftmaschine aus“ am ersten Eingang anliegt.
  • Aufgrund von äußeren Bedingungen, die messtechnisch nicht erfasst werden können, wie zum Beispiel das Abstellen des Fahrzeugs in mäßigem bis starken Wind, kann es zu einer nicht prognostizierbaren Änderung des Temperaturverhaltens nach Abstellen der Brennkraftmaschine kommen.
  • In einer weiteren Variante ist vorgesehen, dieses abweichende Temperaturverhalten zu berücksichtigen. Hierfür ist eine dritte Freigabeeinheit 29 vorgesehen, welche mit ihrem Ausgang mit einem dritten Eingang der ersten Freigabeeinheit 27 verbunden ist.
  • Die dritte Freigabeeinheit 29 vergleicht die gemessene Abgastemperatur 39 mit einer vorgegebenen Temperaturschwelle 40, und gibt für den Fall, dass die gemessene Abgastemperatur 39 oberhalb der vorgegebenen Temperaturschwelle 40 liegt, an ihrem Ausgang ein Freigabesignal aus.
  • In dieser dritten Variante der Erfindung wird von der ersten Freigabeeinheit 27 ein Freigabesignal nur für den Fall ausgegeben, dass ein Freigabesignal von der zweiten Freigabeeinheit 28 am zweiten Eingang und ein Freigabesignal der dritten Freigabeeinheit 29 am dritten Eingang und das Signal 41 für „Brennkraftmaschine aus“ am ersten Eingang anliegt.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Kühlung eines Dosiermoduls in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, wobei das Dosiermodul in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine durch ein in einem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine umgewälztes Kühlmittel gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlmittelpumpe (9) zur Umwälzung des Kühlmittels im Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine bereitgestellt wird, dass nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine zur Sicherstellung der Kühlung des Dosiermoduls (1) eine Berechnung eines Wertes für eine Mindestnachlaufzeit (16) der Kühlmittelpumpe (9) und eines Wertes für eine Mindestleistungsanforderung (18) an die Kühlmittelpumpe (9) erfolgt, dass diese Werte (16, 18) ausgegeben werden und dass die Kühlmittelpumpe (9) mittels dieser ausgegebenen Werte (16, 18) gesteuert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert für die Mindestnachlaufzeit (16) und der Wert für die Mindestleistungsanforderung (18) zumindest mittelbar aus einer charakteristischen Temperaturbelastung (13) des Dosiermoduls (1) bestimmt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Temperaturbelastung (13) aus einem ersten Temperaturwert (10), welcher aus einem Temperaturwert der Abgasanlage oder einem Wert einer gespeicherten Wärmemenge der Abgasanlage ermittelt wird, und einem zweiten Temperaturwert (11), welcher der Temperatur der Brennkraftmaschine entspricht, in einem ersten Berechnungsschritt (12) bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert für die Mindestnachlaufzeit (16) unter Beachtung einer Umgebungstemperatur der Abgasanlage in einem zweiten Berechnungsschritt (15) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert für eine korrigierte Mindestnachlaufzeit (26) aus der Mindestnachlaufzeit (16) unter Beachtung einer ersten Korrektur (21) und einer zweiten Korrektur (25) bestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Freigabeeinheit (27) eine Prüfung erfolgt, ob die Brennkraftmaschine abgestellt ist, und dass die Werte (16, 18) mittels eines Freigabesignals der Freigabeeinheit (27) nur für den Fall ausgegeben werden, dass die Brennkraftmaschine abgestellt ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüfung erfolgt, ob eine gemessene Abgastemperatur (39) oberhalb einer festgelegten Temperaturschwelle (40) liegt, und/oder dass eine Prüfung erfolgt, ob der Wert der Mindestnachlaufzeit (16), insbesondere der Wert einer korrigierten Mindestnachlaufzeit (26), größer als ein Wert für eine Motorabstellzeit (42) ist, und dass das Freigabesignal der Freigabeeinheit (27) für den Fall, dass wenigstens eine der genannten Prüfungen nicht positiv verläuft, abgeschaltet und ein Sperrsignal ausgegeben wird.
  8. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  9. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.
  10. Elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017218392A1 (de) 2017-10-13 2019-04-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Einrichtung zur Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine
EP3633158A1 (de) * 2018-10-02 2020-04-08 Robert Bosch GmbH Kühlmittelkreis mit integriertem dosiermodul, verfahren zur kühlung eines in einem kühlmittelkreis integrierten dosiermoduls
DE102019125346A1 (de) * 2019-09-20 2021-03-25 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines eine Antriebseinrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs sowie entsprechendes Kraftfahrzeug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017218392A1 (de) 2017-10-13 2019-04-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Einrichtung zur Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine
EP3633158A1 (de) * 2018-10-02 2020-04-08 Robert Bosch GmbH Kühlmittelkreis mit integriertem dosiermodul, verfahren zur kühlung eines in einem kühlmittelkreis integrierten dosiermoduls
DE102019125346A1 (de) * 2019-09-20 2021-03-25 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines eine Antriebseinrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs sowie entsprechendes Kraftfahrzeug
DE102019125346B4 (de) 2019-09-20 2021-09-02 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines eine Antriebseinrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs sowie entsprechendes Kraftfahrzeug

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