DE102015215388A1 - Method for calculating the quality of a reducing agent solution - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung mittels eines Qualitätssensors, wobei ein Sensorwert des Qualitätssensors als Eingang für die Signalverarbeitung in einer Auswerteelektronik dient, welche zwei Filter aufweist, die verschiedene Zeitkonstanten aufweisen, und wobei geprüft wird (16) (17), ob der langsamere der beiden Filter einen ersten vorgebbaren Schwellenwert (b1) verletzt und geprüft wird, ob die Differenz der beiden Filter einen zweiten vorgebbaren Schwellenwert (b2) verletzt und ein Fehler (E1, E2) erkannt wird, wenn mindestens einer der Schwellenwerte (b1, b2) verletzt wird.The invention relates to a method for quality calculation of a reducing agent solution by means of a quality sensor, wherein a sensor value of the quality sensor is used as input for the signal processing in a transmitter, which has two filters having different time constants, and wherein (16) (17) is checked the slower of the two filters violates a first predefinable threshold value (b1) and checks whether the difference between the two filters violates a second predefinable threshold value (b2) and an error (E1, E2) is detected if at least one of the threshold values (b1, b2) is injured.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung mittels eines Qualitätssensors. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, während es auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.The present invention relates to a method for the quality calculation of a reducing agent solution by means of a quality sensor. Furthermore, the invention relates to a computer program, which executes each step of the method according to the invention, while it runs on a computing device, as well as a machine-readable storage medium, which stores the computer program. Finally, the invention relates to an electronic control device which is set up to carry out the method according to the invention.
Stand der TechnikState of the art
Zur Reduzierung von Stickoxidemissionen von Kraftfahrzeugen sind Abgasnachbehandlungseinheiten bekannt, bei denen eine Harnstoffwasserlösung (HWL), die in einer Speichereinrichtung, beispielsweise in einem Tank, gespeichert ist dem Abgasstrang einer Verbrennungseinheit, beispielweise einer Brennkraftmaschine, zugeführt wird. Zur Verringerung der Stickoxidemissionen wird hierbei das sogenannte Selective-Catalytic-Reduction(SCR)-Verfahren eingesetzt. Da die HWL durch das Eindüsen in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine im Bereich eines SCR-Katalysators verbraucht wird, muss sie von Zeit zu Zeit nachgefüllt werden. To reduce nitrogen oxide emissions from motor vehicles, exhaust aftertreatment units are known in which a urea-water solution (HWL), which is stored in a storage device, for example in a tank, is fed to the exhaust gas line of a combustion unit, for example an internal combustion engine. To reduce nitrogen oxide emissions, the so-called Selective Catalytic Reduction (SCR) process is used. Since the HWL is consumed by the injection into the exhaust system of the internal combustion engine in the area of an SCR catalyst, it must be refilled from time to time.
Die Reduktion von Stickoxiden ist dabei nur möglich, wenn die HWL eine genügend hohe Qualität aufweist. Bei Befüllung des HWL-Tanks mit einer HWL minderer Qualität ist dagegen eine ausreichende Reduktion der Stickoxide im Abgas der Verbrennungseinheit nicht sichergestellt. The reduction of nitrogen oxides is only possible if the HWL has a sufficiently high quality. When filling the HWL tank with a HWL of inferior quality, however, a sufficient reduction of nitrogen oxides in the exhaust gas of the combustion unit is not ensured.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Kern der Erfindung ist ein Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung mittels eines Qualitätssensors, wobei ein Sensorwert des Qualitätssensors als Eingang für die Signalverarbeitung in einer Auswerteelektronik dient. Diese Auswerteelektronik weist zwei Filter auf, welche verschiedene Zeitkonstanten aufweisen. Bei dem Verfahren wird geprüft, ob der langsamere der beiden Filter einen ersten vorgebbaren Schwellenwert verletzt und ob, die Differenz der beiden Filter einen zweiten vorgebbaren Schwellenwert verletzt. Es wird ein Fehler erkannt, wenn mindestens einer der beiden Schwellenwerte verletzt wird. So kann auf vorteilhafte Weise eine Fehlbetankung anhand der Qualität der Reduktionsmittellösung mithilfe eines relativen Vergleichs durchgeführt werden. The core of the invention is a method for the quality calculation of a reducing agent solution by means of a quality sensor, wherein a sensor value of the quality sensor serves as an input for the signal processing in an evaluation electronics. This transmitter has two filters, which have different time constants. The method checks whether the slower of the two filters violates a first predefinable threshold value and whether the difference between the two filters violates a second predefinable threshold value. An error is detected if at least one of the two thresholds is violated. Thus, advantageously, a misfueling can be carried out on the basis of the quality of the reducing agent solution by means of a relative comparison.
Insbesondere sind die beiden Filter der Auswerteelektronik als PT1-Filter ausgestaltet. Dies ist sehr vorteilhaft, da die PT1-Filter ein einfaches und wohlbekanntes/aus dem Stand der Technik bekanntes Übertragungsverhalten aufweisen.In particular, the two filters of the transmitter are designed as a PT1 filter. This is very advantageous because the PT1 filters have a simple and well-known transmission behavior known from the prior art.
In dem Verfahren wird vorzugsweise eine Drift des Qualitätssensors erkannt, wenn der erste Filter einen ersten vorgebbaren Schwellenwert verletzt. So kann auf einfache Weise ein messtechnisch bedingter Fehler, hier ein Fehler des Sensors, von einer tatsächlich mangelhaften Qualität der Reduktionsmittellösung unterschieden werden.In the method, a drift of the quality sensor is preferably detected when the first filter violates a first predefinable threshold value. Thus, a measurement-related error, in this case an error of the sensor, can be easily distinguished from an actually poor quality of the reducing agent solution.
Vorzugsweise wird in dem Verfahren erkannt, dass eine Verdünnung der Reduktionsmittellösung vorliegt, wenn die Differenz der beiden Filter den zweiten vorgebbaren Schwellenwert verletzt. Mittels dieses vorteilhaften Vorgehens kann eine mangelhafte Qualität der Reduktionsmittellösung auf einfache Weise erkannt werden.Preferably, it is recognized in the method that there is a dilution of the reducing agent solution if the difference between the two filters violates the second predefinable threshold value. By means of this advantageous procedure, a poor quality of the reducing agent solution can be detected in a simple manner.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden von den beiden Filtern die oberen und unteren Frequenzen des Sensorrohrsignals abgeschnitten und nur ein für die Auswertung benötigter mittlerer Frequenzbereich berücksichtigt. Dieses Vorgehen ist sehr vorteilhaft, da auf diese Weise die zu verarbeitende Datenmenge reduziert wird und somit eine kürzere Rechenzeit erreicht wird. According to a preferred embodiment, the upper and lower frequencies of the sensor tube signal are cut off by the two filters and only one medium frequency range required for the evaluation is taken into account. This procedure is very advantageous because in this way the amount of data to be processed is reduced and thus a shorter computing time is achieved.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zur Qualitätsberechnung einer Reduktionsmittellösung mehrer Schritte auf. Zunächst wird eine Temperaturänderungsrate der Reduktionsmittellösung bei einer Wiederbetankung eines Reduktionsmittelstanks mit einer Reduktionsmittellösung mittels eines Temperatursensors erfasst. Im zweiten Schritt wird überprüft, ob die erfasste Temperaturänderungsrate innerhalb vorgebbarer Grenzen liegt. Sobald die Temperaturänderungsrate außerhalb dieser Grenzen liegt, wird die Berechnung der Qualität der Reduktionsmittellösung für einen vorgebbaren Zeitraum unterbrochen. Dieses Vorgehen ist sehr vorteilhaft, da auf diese Weise Fehler vermieden werden, welche aus einer zu großen Temperaturänderung resultieren.According to an advantageous embodiment of the invention, the method for the quality calculation of a reducing agent solution comprises several steps. First, a temperature change rate of the reducing agent solution in a refueling of a reducing agent tank with a reducing agent solution detected by means of a temperature sensor. In the second step, it is checked whether the detected temperature change rate is within predefinable limits. As soon as the temperature change rate is outside these limits, the calculation of the quality of the reducing agent solution is interrupted for a predeterminable period of time. This procedure is very advantageous because errors are avoided in this way, resulting from an excessive change in temperature.
Vorzugsweise wird die Berechnung der Qualität der Reduktionsmittellösung auch unterbrochen, sobald die Temperatur der Reduktionsmittellösung außerhalb vorgebbarer Grenzen liegt. Dieses Vorgehen ist sehr vorteilhaft, da zum einen dadurch sichergestellt ist, dass der Reduktionsmitteltank aufgetaut ist und zum anderen festgestellt wird, ob der Reduktionsmitteltank eine extreme Temperatur, also eine Temperatur außerhalb der vorgebbaren Grenzen aufweist. Letzteres würde zu einer ungenauen Messung führen.Preferably, the calculation of the quality of the reducing agent solution is also interrupted as soon as the temperature of the reducing agent solution is outside predeterminable limits. This procedure is very advantageous, since on the one hand it is ensured that the reducing agent tank is thawed and, on the other hand, it is determined whether the reducing agent tank has an extreme temperature, ie a temperature outside the predefinable limits. The latter would lead to an inaccurate measurement.
Des Weiteren wird die Berechnung der Qualität der Reduktionsmittellösung bevorzugter Weise auch unterbrochen, sobald ein die Messqualität des Qualitätssensors repräsentierender Wert unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwerts liegt. Dieses Vorgehen ist sehr vorteilhaft, da so auf einfache Weise ein fehlerhafter Messwert erkannt wird.Furthermore, the calculation of the quality of the reducing agent solution is preferably interrupted as soon as a value representing the quality of measurement of the quality sensor is below a predefinable threshold value. This procedure is very advantageous, since a faulty measured value is detected in a simple manner.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder elektronischen Steuergerät ausgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. The invention further comprises a computer program which is set up to carry out each step of the method according to the invention, in particular if it is executed on a computing device or electronic control device. It allows the implementation of the method according to the invention on an electronic control unit, without having to make any structural changes thereto.
Die Erfindung umfasst außerdem ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist, sowie ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. The invention also comprises a machine-readable storage medium on which the computer program is stored, and an electronic control unit which is set up to carry out the method according to the invention.
Weitere Vorteile und Merkmale 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.Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of embodiments in conjunction with the drawings. In this case, the individual features can be implemented individually or in combination with each other.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention
Zur Reduzierung von Stickoxiden im Abgas von Kraftfahrzeugen wird das sogenannte Selective-Catalytic-Reduction(SCR)-Verfahren eingesetzt. Bei diesem Verfahren wird eine Reduktionsmittellösung, z.B. Harnstoffwasserlösung (HWL), welche auch unter dem Namen AdBlue® bekannt ist, in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine eingedüst. Eine korrekte Reduktion von Stickoxiden ist nur möglich, wenn die Reduktionsmittellösung eine genügend hohe Qualität aufweist. Daher ist eine Überwachung der Reduktionsmittelqualität unerlässlich. Dabei wird die Qualität der Reduktionsmittellösung anhand der Konzentration des Reduktionsmittels in der Lösung bestimmt.To reduce nitrogen oxides in the exhaust of motor vehicles, the so-called Selective Catalytic Reduction (SCR) method is used. In this method, a reducing agent solution, eg urea water solution (HWL), which is also known under the name AdBlue ® , injected into the exhaust system of the internal combustion engine. A correct reduction of nitrogen oxides is only possible if the reducing agent solution has a sufficiently high quality. Therefore, monitoring the quality of reducing agents is essential. The quality of the reducing agent solution is determined on the basis of the concentration of the reducing agent in the solution.
In
In
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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