DE102015203865A1

DE102015203865A1 - Verfahren zum Überprüfen eines Injektors für ein Reduktionsmittel im Abgassystem einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102015203865A1
Application number: DE102015203865.3A
Authority: DE
Inventors: Christoph Hesselmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2016-09-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines Injektors für ein Reduktionsmittel im Abgassystem einer Brennkraftmaschine, wobei aus einem messtechnisch ermittelten Druckabfall in einer zum Injektor führenden Reduktionsmittel-Förderleitung während eines Einspritzvorganges auf eine korrekte oder fehlerhafte Funktion des Injektors geschlossen wird, wobei nur solche Einspritzvorgänge ausgewertet werden, welche nicht einer chemischen Reduktion im Abgasstrom der Brennkraftmaschine dienen, sondern zur Verhinderung von Korrosion insbesondere am Injektor getätigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines Injektors für ein Reduktionsmittel im Abgassystem einer Brennkraftmaschine, wobei aus einem messtechnisch ermittelten Druckabfall in einer zum Injektor führenden Reduktionsmittel-Förderleitung während eines Einspritzvorganges auf eine korrekte oder fehlerhafte Funktion des Injektors geschlossen wird. Zum Stand der Technik wird lediglich beispielshalber auf die DE 10 2009 056 181 A1 oder die DE 10 2013 109 188 A1 verwiesen.
Dem Fachmann bekannt ist die sog. On-Board-Diagnose („OBD”) für emissionsrelevante Komponenten von Kraftfahrzeugen, im Rahmen derer diese Komponenten während des Betriebs des Fahrzeugs von einer elektronischen Steuereinheit fortlaufend auf korrekte Funktion hin überprüft werden. Zu diesen Komponenten gehört auch das Einspritzventil (= der „Injektor”) eines üblicherweise als Harnstofflösung vorliegenden Reduktionsmittels für den Abgasstrom einer Brennkraftmaschine. Im Rahmen dieser On-Board-Diagnose wird in einer das Reduktionsmittel zu diesem Injektor führenden Leitung derjenige Druckabfall, der sich als Folge eines Einspritzimpulses mit öffnendem Ventil einstellt, daraufhin überwacht, ob dieser innerhalb einer vorgegebenen Größenordnung liegt. Ist dies nicht der Fall, so kann auf einen defekten oder nur eingeschränkt funktionsfähigen Injektor geschlossen werden und es wird ein entsprechender Fehler registriert sowie dem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt.
Derzeit werden die beim Betrieb der Brennkraftmaschine für die erfolgreiche Abgasnachbehandlung erforderlichen Einspritzimpulse des Injektors wie vorstehend beschrieben auf korrekte Ausführung hin überwacht. Allerdings kann der Fall eintreten, dass betriebspunktabhängig derart geringen Mengen von Reduktionsmittel vom Injektor abgegeben und in die Abgasanlage eingespritzt werden, dass eine entsprechende Funktionsüberwachung des Injektors nicht mit ausreichender Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass nur solche Einspritzvorgänge ausgewertet werden, welche nicht einer chemischen Reduktion im Abgasstrom der Brennkraftmaschine dienen, sondern zur Verhinderung von Korrosion insbesondere am Injektor getätigt werden.
Die vorliegende Erfindung nutzt die Tatsache, dass während des Betriebs des Kraftfahrzeugs bzw. der dieses antreibenden Brennkraftmaschine regelmäßig mit gewissem zeitlichen Abstand auch dann eine geringe Menge von Reduktionsmittel über den Injektor in die Abgasanlage eingespritzt wird, wenn dies für die Abgasnachbehandlung in der Abgasanlage bzw. in einem in dieser vorgesehenen Katalysator überhaupt nicht erforderlich ist. Dies erfolgt, um Korrosionserscheinungen insbesondere am Injektor durch das relativ stark korrosive Reduktionsmittel zu verhindern. Erfindungsgemäß werden nun ausschließlich derartige dem Korrosionsschutz dienende Einspritzvorgänge, welche gemeinhin als Schutzdosierung(en) bezeichnet werden, für die On-Board-Diagnose herangezogen. Für solche Schutzdosierungen kann einfach ein sog. Soll-Druckabfall festgelegt sein und es kann bei mehreren aufeinanderfolgenden nennenswerten Abweichungen des aktuell gemessenen Druckabfalls von diesem Soll-Druckabfall auf einen fehlerhaften Injektor geschlossen werden.
Ein Brennkraftmaschinen-Abgassystem, an dem dieses Verfahren praktiziert wird, benötigt einen aktiv messenden Drucksensor in dem stromab einer Fördervorrichtung liegenden und zu einem Injektor führenden Abschnitt einer Anlage, mit der dem Abgasstrom der Brennkraftmaschine ein Reduktionsmittel zuführbar ist. Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt arbeiten:
Unmittelbar vor einer Einspritzung zur sog. Schutzdosierung wird für einen definierten Zeitraum, der in der Größenordnung von 100 ms liegen kann, der Druck stromauf des Injektors aufgezeichnet und es wird ein „Druck-Mittelwert vor Einspritzung” gebildet. Nach erfolgter Einspritzung wird nach einer Zeitverzögerung (in der Größenordnung von 60 ms) über einen definierten Zeitraum (abermals in der Größenordnung von 100 ms) der besagte Druckwert aufgezeichnet und ein „Druck-Mittelwert nach Einspritzung” gebildet. Daraufhin wird die Differenz von „Druck-Mittelwert vor Einspritzung” und „Druck-Mittelwert nach Einspritzung” gebildet und mit einem Schwellwert verglichen. Liegt diese Differenz oberhalb des Schwellwertes, so zählt dies als ein sog. funktionskorrektes Resultat, andernfalls als sog. Funktionsfehlerresultat. Nur wenn nach einer gewissen Anzahl von Schutzdosierungen eine vorgegebene Anzahl Funktionsfehler-Resultaten vorliegt, wird der Injektor als defekt diagnostiziert und in einer elektronischen Überwachungseinheit der entsprechende Fehlerspeicher-Eintrag gesetzt.
Eine Plausibilisierung (insbesondere hinsichtlich „Entprellung”) der Diagnose über mehrere Schutzdosier-Einspritzungen ist empfehlenswert, da auf Grund von verschiedenen Störeinflüssen (Luftblasen, Fahrzeug-Beschleunigung, Änderung der Fahrzeug-Neigung etc.) einzelne Diagnoseergebnisse verfälscht sein können. Der vorstehend genannte Schwellwert ist dabei vorzugsweise abhängig von der zur Schutzdosierung eingespritzten Menge von Reduktionsmittel. Die Größe der vorstehend genannten Zeitverzögerung ist nicht nur von den geometrischen Verhältnissen abhängig, sondern kann auch von der aktuellen Temperatur (und somit der Dichte) des Reduktionsmittels abhängig sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009056181 A1 [0001]
DE 102013109188 A1 [0001]

Claims

Verfahren zum Überprüfen eines Injektors für ein Reduktionsmittel im Abgassystem einer Brennkraftmaschine, wobei aus einem messtechnisch ermittelten Druckabfall in einer zum Injektor führenden Reduktionsmittel-Förderleitung während eines Einspritzvorganges auf eine korrekte oder fehlerhafte Funktion des Injektors geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass nur solche Einspritzvorgänge ausgewertet werden, welche nicht einer chemischen Reduktion im Abgasstrom der Brennkraftmaschine dienen, sondern zur Verhinderung von Korrosion insbesondere am Injektor getätigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nur dann, wenn nach einer gewissen Anzahl von Schutzdosierungen eine vorgegebene Anzahl von auf einen Fehler des Injektors hinweisende Resultate vorliegen, der Injektor als defekt diagnostiziert wird, wobei ein solches sog. Funktionsfehler-Resultat dann erkannt wird, wenn der in innerhalb einer gewissen Zeitspanne nach Ablauf einer gewissen Zeitverzögerung nach erfolgtem Einspritzvorgang gemessene Druckmittelwert zumindest um einen vorgegebenen Schwellwert geringer als der innerhalb einer gewissen Zeitspanne direkt vor einem Einspritzvorgang gemessene Druckmittelwert ist und wobei die Größe der besagten Zeitverzögerung von der aktuellen Temperatur des Reduktionsmittels abhängig ist.