DE102017210494A1

DE102017210494A1 - System und Verfahren zum Detektieren einer verstopften Druckleitung in einem Dieselabgasfluid-Zufuhrsystem

Info

Publication number: DE102017210494A1
Application number: DE102017210494.5A
Authority: DE
Inventors: Palanimuthu Thalamuthu; Ashal J. Shah; Oliver Wintersteller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2017-12-28
Also published as: US20170370269A1; US10570801B2

Abstract

Verfahren und System zum Detektieren, ob eine Druckleitung in einem Dieselabgasfluid(DEF)-Zufuhrsystem verstopft ist. Das System umfasst ein elektronisches Steuergerät mit einem elektronischen Prozessor, das dazu konfiguriert ist, ein ungefiltertes Drucksignal von einem Drucksensor zu empfangen; das ungefilterte Drucksignal zum Bestimmen eines Eindosierungsdrucksignals elektronisch zu filtern; einen integrierten Wert basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal zu bestimmen; und durch Vergleichen des integrierten Werts mit einem vorbestimmten Schwellenwert zu bestimmen, ob die Druckleitung verstopft ist.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 24. Juni 2016 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung 62/354,422, auf deren gesamte Inhalte hier Bezug genommen wird.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Detektieren einer Verstopfung in einer Druckleitung in einem DEF-Zufuhrsystem (DEF – Diesel Exhaust Fluid; Dieselabgasfluid) für ein Fahrzeug.
HINTERGRUND
In modernen Fahrzeugen sind verschiedene Arten von Emissionsreduzierungsmethoden zur Reduzierung umweltschädlicher Emissionen integriert. Insbesondere sind Dieselmotoren mit Auslasssystemen ausgestattet, die dahingehend konstruiert sind, unerwünschte Verbrennungsnebenprodukte zu reduzieren. In einigen Fällen umfassen Fahrzeuge mit Dieselmotoren DEF-Zufuhr systeme, die dazu konfiguriert sind, DEF in einen Abgasstrom eines Fahrzeugs zur Reduzierung von Stickoxiden in Fahrzeugemissionen einzuspritzen.
In einem DEF-Zufuhrsystem wird DEF in einem Speichertank bis zur Verwendung gelagert. Eine Pumpe transportiert das DEF über eine Druckleitung zu dem Auslasssystem. Nachdem das DEF-Zufuhrsystem Druck in der Druckleitung aufgebaut hat und in einen Dosierungssteuerzustand (zum Beispiel einen Bereit-zur-Eindosierung-Zustand) eingetreten ist, kann das DEF in der Druckleitung einfrieren oder sich anderweitig verfestigen, wodurch eine Verstopfung der Druckleitung verursacht wird. Bei Verstopfung wird verhindert, dass das DEF in den Abgasstrom eintritt und mit den Fahrzeugemissionen reagiert.
Einige bekannte DEF-Zufuhrsysteme detektieren Störungen in dem System durch das Detektieren, wenn DEF nicht verbraucht wird. Andere Zufuhrsysteme detektieren Störungen, wenn übermäßige Stickoxidanteile in dem Abgasstrom detektiert werden. Bei beiden Detektionsverfahren dauert es lange bis zur Feststellung, dass eine Störung vorliegt. In der Zwischenzeit wird bei diesen DEF-Zufuhrsystemen davon ausgegangen, dass sie noch immer DEF einspritzen, und somit werden keine Störungen in den DEF-Zufuhrsystemen festgestellt.
KURZDARSTELLUNG
Hier angeführte Ausführungsformen beschreiben verschiedene Methoden zum Detektieren von Störungen in DEF-Zufuhrsystemen. Insbesondere bieten Ausführungsformen eine Art und Weise der Detektion einer Verstopfung in einer Druckleitung eines DEF-Zufuhrsystems durch das Analysieren von Druckschwankungen in der Druckleitung.
Bei einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Detektieren, ob eine Druckleitung in einem DEF-Zufuhrsystem verstopft ist, bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Empfangen eines ungefilterten Drucksignals von einem Drucksensor; elektronisches Filtern des ungefilterten Drucksignals zum Erhalt eines gefilterten Drucksignals; und Bestimmen eines Eindosierungsdrucksignals basierend auf dem gefilterten Drucksignal und dem ungefilterten Drucksignal. Basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal wird ein integrierter Wert bestimmt. Ein elektronisches Steuergerät bestimmt dann durch Vergleichen des integrierten Werts mit einem vorbestimmten Schwellenwert, ob die Druckleitung verstopft ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein DEF-Zufuhrsystem in einem Fahrzeug bereitgestellt, das detektiert, ob eine Druckleitung verstopft ist. Das System umfasst eine Druckleitung, die dazu konfiguriert ist, das DEF einem Auslassrohr zuzuführen; einen Drucksensor, der mit der Druckleitung verbunden ist; und ein elektronisches Steuergerät, das einen elektronischen Prozessor umfasst, der mit dem Drucksensor kommunizierend verbunden ist. Das elektronische Steuergerät ist dazu konfiguriert, ein ungefiltertes Drucksignal von einem Drucksensor zu empfangen; das ungefilterte Drucksignal zum Erhalt eines gefilterten Drucksignals elektronisch zu filtern; und ein Eindosierungsdrucksignal basierend auf dem gefilterten Drucksignal und dem ungefilterten Drucksignal zu bestimmen. Basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal bestimmt das elektronische Steuergerät einen integrierten Wert und bestimmt dann durch Vergleichen des integrierten Werts mit einem vorbestimmten Schwellenwert, ob die Druckleitung verstopft ist.
Weitere Aspekte der Offenbarung werden bei Betrachtung der detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaubild eines DEF-Zufuhrsystems gemäß einigen Ausführungsformen.
2 ist ein Schaubild eines elektronischen Steuergeräts des DEF-Zufuhrsystems von 1 gemäß einigen Ausführungsformen.
3 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm des Detektierens einer Verstopfung einer in dem DEF-Zufuhrsystem von 1 enthaltenen Druckleitung.
4 ist eine grafische Darstellung eines beispielhaften ungefilterten Drucksignals, wenn keine Verstopfung der Druckleitung in 1 vorliegt.
5 ist eine grafische Darstellung eines beispielhaften ungefilterten Drucksignals, wenn eine Verstopfung der Druckleitung in 1 vorliegt.
6 ist eine grafische Darstellung eines beispielhaften gefilterten Drucksignals, wenn keine Verstopfung der Druckleitung in 1 vorliegt.
7 ist eine grafische Darstellung eines beispielhaften gefilterten Drucksignals, wenn eine Verstopfung der Druckleitung in 1 vorliegt.
8 ist eine grafische Darstellung eines beispielhaften Eindosierungsdrucksignals, wenn keine Verstopfung der Druckleitung in 1 vorliegt.
9 ist eine grafische Darstellung eines beispielhaften Eindosierungsdrucksignals, wenn eine Verstopfung der Druckleitung in 1 vorliegt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bevor irgendwelche Ausführungsformen genau erläutert werden, wird angemerkt, dass die Anwendung der vorliegenden Offenbarung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und der Anordnung von Komponenten, die in der folgenden Beschreibung angeführt oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt werden, beschränkt ist. Andere Konfigurationen der Ausführungsformen sind möglich und sie können auf verschiedene Art und Weise in die Praxis umgesetzt oder durchgeführt werden.
Des Weiteren versteht sich, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie der Beschreibung dienen und nicht als einschränkend betrachtet werden sollten. Die Verwendung von ”enthalten”, ”umfassen” oder ”aufweisen” und Variationen davon soll die danach angeführten Objekte und Äquivalente davon sowie zusätzliche Objekte mit umfassen. Die Begriffe ”befestigt”, ”verbunden” und ”gekoppelt” werden allgemein verwendet und umfassen sowohl direkte als auch indirekte Befestigungen, Verbindungen und Kopplungen. Des Weiteren sind ”verbunden” und ”gekoppelt” nicht auf physische oder mechanische Verbindungen oder Kopplungen beschränkt und können elektrische Verbindungen oder Kopplungen, ob direkt oder indirekt, umfassen. Des Weiteren können elektronische Kommunikation und Benachrichtigungen unter Verwendung beliebiger bekannter Mittel, darunter verdrahtete Verbindungen, drahtlose Verbindungen usw., durchgeführt werden.
Mehrere hardware- und software-gestützte Vorrichtungen sowie mehrere verschiedene Strukturkomponenten können dazu verwendet werden, die Erfindung zu implementieren. Darüber hinaus versteht sich, dass Ausführungsformen Hardware, Software und elektronische Komponenten oder Module umfassen können, die für die Zwecke der Erörterung möglicherweise so dargestellt und beschrieben werden, als ob der Großteil der Komponenten allein in der Hardware implementiert wäre. Der Durchschnittsfachmann würde jedoch basierend auf einer Lektüre dieser detaillierten Beschreibung erkennen, dass bei mindestens einer Ausführungsform die elektronikgestützten Aspekte der Erfindung in Software implementiert werden können (zum Beispiel in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium gespeichert werden können), die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden kann. Zum Beispiel können in der Beschreibung beschriebene „Steuergeräte” und ”Steuerungen” einen oder mehrere elektronische Prozessoren, ein oder mehrere Speichermodule, darunter nichtflüchtiges computerlesbares Medium, eine oder mehrere Eingangs-/Ausgangsschnittstellen, eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) und verschiedene Verbindungen (zum Beispiel einen Systembus), die die verschiedenen Komponenten verbinden, umfassen.
1 stellt ein Beispiel für ein DEF-Zufuhrsystem 100 für ein Dieselmotorfahrzeug gemäß einer Ausführungsform dar. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst das DEF-Zufuhrsystem 100 einen DEF-Tank 105, ein Zufuhrmodul 110, eine Druckleitung 115, ein Eindosierungsmodul 120 und ein ECU 125. Der DEF-Tank 105 ist mit DEF (beispielsweise einer wässrigen Lösung von 32,5% Harnstoff in Wasser) gefüllt. Das Zufuhrmodul 110 umfasst eine Pumpe 130 und einen Drucksensor 135. Das Dosierungsmodul 120 umfasst ein Dosierungsventil 140.
Komponenten des DEF-Zufuhrsystems 100 können über verschiedene Arten von Kommunikationsverbindungen kommunizieren. Beispielsweise können das elektronische Steuergerät 125, das Zufuhrmodul 110, das Eindosierungsmodul 120 und andere Fahrzeugsysteme über eine oder mehrere verdrahtete oder drahtlose Verbindungen miteinander kommunizieren. In einigen Fällen kommunizieren diese Komponenten über Kommunikationsbusse (beispielsweise über einen Fahrzeugkommunikationsbus, wie z. B. einen CAN-Bus) miteinander.
Bei Betrieb des DEF-Zufuhrsystems 100 entnimmt die Pumpe 130 DEF aus dem DEF-Tank 105 und führt es dem Eindosierungsmodul 120 zu. DEF wird dabei in der Druckleitung 115 mit Druck beaufschlagt. Bei einigen Ausführungsformen soll die Druckleitung 115, obgleich sie hier als eine von dem Eindosierungsmodul 120 und dem Zufuhrmodul 110 separate Komponente angeführt wird, den gesamten Zufuhrpfad stromabwärts der Pumpe 130 umfassen. Beispielsweise kann die Druckleitung 115 einige oder alle der Stellen in dem DEF-Zufuhrsystem 100, wo das DEF mit Druck beaufschlagt wird, umfassen. Diese können einen Ausgang des Eindosierungsmoduls 120, des Eindosierungsventils 140, der Einspritzvorrichtung (nicht dargestellt) und weitere umfassen. Dadurch kann, wenn eine Verstopfung in der Druckleitung 115 detektiert wird, wie im Folgenden beschrieben wird, dies eine Verstopfung des Eindosierungsventils 140 (beispielsweise eine zugesetzte Einspritzvorrichtung) umfassen.
Der Drucksensor 135 erfasst den DEF-Druck in der Druckleitung 115 und erzeugt ein ungefiltertes Drucksignal (d. h. Rohdrucksignal), das den Druck des DEF in der Druckleitung 115 darstellt. Das elektronische Steuergerät 125 empfängt das ungefilterte Drucksignal von dem Drucksensor 135.
Das Eindosierungsventil 140 spritzt das DEF aus der Druckleitung 115 in einen Abgasstrom stromaufwärts eines SCR-Katalysators (SCR – Selective Catalytic Reduktion; selektive katalytische Reduktion) 145 ein. Das DEF wird dann in dem Abgasstrom in Ammoniak umgewandelt. In dem SCR-Katalysator 145 reduziert Ammoniak Stickoxide aus dem Abgasstrom in Wasser und Stickstoff.
Bei einigen Ausführungsformen steuert das elektronische Steuergerät 125 das Eindosierungsventil 140 dahingehend, die Menge an DEF, die in den Abgasstrom eintritt, zu steuern. In diesen Fällen stellt das elektronische Steuergerät 125 eine Eindosierungsfrequenz des Eindosierungsmoduls 120 ein. Die Eindosierungsfrequenz ist die Frequenz, mit der das Dosierungsmodul 120 das DEF in den Abgasstrom einspritzt. Bei einigen Ausführungsformen stellt das elektronische Steuergerät 125 die Eindosierungsfrequenz auf ungefähr 1 Hz bis 4 Hz ein. Beispielsweise spritzt das Eindosierungsmodul 120 bei einer Eindosierungsfrequenz von 2 Hz jede Sekunde zwei Eindosierungen von DEF in den Abgasstrom ein, wobei jede Eindosierung bis zu 500 ms dauert.
Bei anderen Ausführungsformen umfasst das DEF-Zufuhrsystem 100 ein Eindosierungssteuergerät (DCU – Dosing Control Unit) (nicht dargestellt), dass das Einspritzen des DEF in den Abgasstrom steuert. In diesem Fall steuert das Eindosierungssteuergerät die Einspritzraten des DEF. Das Eindosierungssteuergerät kann einige oder alle der Funktionen, die gemäß der hier erfolgenden Beschreibung von dem elektronischen Steuergerät 125 durchgeführt werden, durchführen. Das Eindosierungssteuergerät kann in bestimmten Komponenten des DEF-Zufuhrsystem 100 oder in der Nähe davon positioniert sein. Beispielsweise kann das Eindosierungssteuergerät eine Komponente des Eindosierungsmoduls 120, des Zufuhrmoduls 110 oder von anderen sein. Das Eindosierungssteuergerät kann ähnliche Komponenten wie das elektronische Steuergerät 125 umfassen, und bei einigen Ausführungsformen kann das Eindosierungssteuergerät oder das elektronische Steuergerät 125 hier beschriebene Funktionen lediglich mit Hardware (beispielsweise einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC)) durchführen.
2 stellt ein Beispiel für das elektronische Steuergerät 125 für das DEF-Zufuhrsystem 100 gemäß einer Ausführungsform dar. Das elektronische Steuergerät 125 umfasst mehrere elektrische und elektronische Komponenten, die Energie, Betriebssteuerung und Schutz für die Komponenten und Module in dem elektronischen Steuergerät 125, dem DEF-Zufuhrsystem 100 oder beiden bereitstellen. Das elektronische Steuergerät 125 umfasst unter anderem einen elektronischen Prozessor 205 (wie z. B. einen programmierbaren elektronischen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder eine ähnliche Vorrichtung), einen Speicher 210 (beispielsweise nichtflüchtigen maschinenlesbaren Speicher) und eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 215. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das elektronische Steuergerät 125 zusätzliche, weniger oder andere Komponenten. Beispielsweise kann das elektronische Steuergerät 125 in verschiedenen unabhängigen elektronischen Steuergeräten oder Modulen implementiert sein, die jeweils zur Durchführung spezieller Schritte oder Funktionen des elektronischen Steuergeräts 125 konfiguriert sind.
Der elektronische Prozessor 205 ist zusammen mit dem Speicher 210, der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 215 und anderen Komponenten des elektronischen Steuergeräts 135 dazu konfiguriert, die Prozesse und Verfahren, die hier erörtert werden, durchzuführen. Beispielsweise ist der elektronische Prozessor 205 dazu konfiguriert, unter anderem Anweisungen bezüglich des Empfangens und Analysierens des ungefilterten Drucksignals von dem Drucksensor 135 von dem Speicher 210 abzurufen und auszuführen. Die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 215 kann ein oder mehrere Eingangs- und Ausgangsmodule zur Kommunikation mit den anderen Komponenten des DEF-Zufuhrsystems 100 sowie anderen Komponenten des Fahrzeugs umfassen.
Beispielsweise ist die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 215 dazu konfiguriert, mit dem Zufuhrmodul 110 und dem Dosierungsmodul 120 zu kommunizieren.
3 ist ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Detektieren einer Verstopfung (beispielsweise teilweisen oder kompletten Zusetzung) einer in dem DEF-Zufuhrsystem 100 enthaltenen Druckleitung 115. Die Verstopfung kann aufgrund von verschiedenen Faktoren verursacht werden, darunter Einfrieren des DEF oder Partikel im DEF. Während des Betriebs des DEF-Zufuhrsystems 100 empfängt das elektronische Steuergerät 125 ein ungefiltertes Drucksignal von dem Drucksensor 135 (Block 305). Das elektronische Steuergerät 125 filtert das ungefilterte Drucksignal zum Erhalt eines gefilterten Drucksignals (Block 310). Bei einigen Ausführungsformen wird das ungefilterte Drucksignal mit einer Frequenz, die der Eindosierungsfrequenz gleich oder ungefähr gleich ist, gefiltert. Bei einigen Ausführungsformen wird das ungefilterte Drucksignal mit einem Bandsperrfilter, wie z. B. einem Kerbfilter, gefiltert. Der Kerbfilter ist ein Bandsperrfilter mit einem schmalen Sperrband, der bei dem ungefilterten Drucksignal angewendet werden kann und eine Mittenfrequenz aufweisen kann, die gleich der Eindosierungsfrequenz ist. Bei einigen Ausführungsformen wird das ungefilterte Signal unter Verwendung diskreter Komponenten gefiltert. Bei alternativen Ausführungsformen filtert das elektronische Steuergerät 125 das ungefilterte Drucksignal unter Verwendung eines Bandsperrfilters, eines Bandpassfilters, eines Hochpassfilters, eines Tiefpassfilters oder irgendeiner Kombination daraus.
Nach dem Filtern des ungefilterten Drucksignals bestimmt das elektronische Steuergerät 125 ein Eindosierungsdrucksignal basierend auf dem gefilterten und dem ungefilterten Drucksignal (Block 315). Das Eindosierungsdrucksignal stellt das Drucksignal mit einer Frequenz, die gleich der Eindosierungsfrequenz ist, dar. Bei einigen Ausführungsformen bestimmt das elektronische Steuergerät 125 das Eindosierungsdrucksignal durch Subtrahieren des gefilterten Drucksignals von dem ungefilterten Drucksignal.
Als Nächstes bestimmt das elektronische Steuergerät 125 den Absolutwert des Eindosierungsdrucksignals (Block 320). Das elektronische Steuergerät 125 integriert dann den Absolutwert des Eindosierungsdrucksignals für einen vorbestimmten Zeitraum zur Bestimmung eines integrierten Werts (Block 325). Als ein Beispiel integriert das elektronische Steuergerät 125 bei einigen Ausführungsformen den Absolutwert des Eindosierungsdrucksignals für einen Zeitraum von 10 Sekunden.
Bei einigen Ausführungsformen gibt ein integrierter Wert zwischen ungefähr 0 und 70 an, dass die Druckleitung 115 verstopft ist, und ein integrierter Wert von über ungefähr 300 gibt an, dass die Druckleitung 115 nicht verstopft ist. Das elektronische Steuergerät 125 vergleicht den integrierten Wert mit einem vorbestimmten Schwellenwert (Block 330). Bei einigen Ausführungsformen beträgt der vorbestimmte Schwellenwert 100. Bei einigen Ausführungsformen wird der vorbestimmte Schwellenwert basierend auf einer erforderlichen Empfindlichkeit für eine bestimmte Anwendung bestimmt. Beispielsweise kann der Schwellenwert basierend auf physikalischen Eigenschaften des DEF-Zufuhrsystems 100 bestimmt werden. Bei einigen Ausführungsformen wird der Schwellenwert basierend auf Prüfung und Analyse des DEF-Zufuhrsystems 100 eingestellt.
Das elektronische Steuergerät 125 bestimmt, dass die Druckleitung 115 verstopft ist, wenn der integrierte Wert weniger als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt (bei Block 335). Alternativ dazu bestimmt das elektronische Steuergerät 125, dass die Druckleitung 115 nicht verstopft ist, wenn der integrierte Wert mehr als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt (bei Block 340). Bei einigen Ausführungsformen besteht der vorbestimmte Schwellenwert aus einem oberen Schwellenwert und einem unteren Schwellenwert. In diesem Fall bestimmt das elektronische Steuergerät 125, dass die Druckleitung 115 verstopft ist, wenn der integrierte Wert weniger als der untere Schwellenwert beträgt, und bestimmt, dass die Druckleitung 115 nicht verstopft ist, wenn der integrierte Wert mehr als der obere Schwellenwert beträgt.
Bei einigen Ausführungsformen führt das elektronische Steuergerät 125 eine oder mehrere Korrekturmaßnahmen durch, wenn es bestimmt, dass die Druckleitung 115 verstopft ist. Beispielsweise umfasst das DEF-Zufuhrsystem 100 bei einigen Ausführungsformen eine Heizvorrichtung (nicht gezeigt), die die Druckleitung 115 erwärmt. Bei einigen derartigen Ausführungsformen aktiviert das elektronische Steuergerät 125 bei Detektion einer Verstopfung der Druckleitung 115 die Heizvorrichtung oder erhöht dessen Arbeitszyklus zum Auftauen der Druckleitung 115. Diese Maßnahme kann verhindern, dass das Fahrzeug in einen Auslösungsmodus verfällt oder anderweitig reduzierte Funktionalität des Fahrzeugs erleidet. Dies kann das Erfordernis der Erzeugung eines Fehlercodes, der den Betrieb des Fahrzeugs unterbricht, verhindern.
Bei einigen Ausführungsformen unterbricht das elektronische Steuergerät 125 bei Detektion einer Verstopfung der Druckleitung 115 den Betrieb der Pumpe 130 in dem Zufuhrmodul 110 oder reduziert den Arbeitszyklus der Pumpe 130. Das elektronische Steuergerät 125 kann des Weiteren das Eindosierungsventil 140 in dem Eindosierungsmodul 120 öffnen. In diesen Fällen kann das elektronische Steuergerät 125 das ungefilterte Drucksignal dahingehend überwachen, zu bestimmen, ob eine Reduzierung des Drucks vorliegt. Basierend auf den Eigenschaften des ungefilterten Drucksignals kann das elektronische Steuergerät 125 eine Position der Verstopfung oder anderen Störung in der Druckleitung 115 bestimmen. Beispielsweise kann das elektronische Steuergerät 125, wenn keine Reduzierung des Drucks bei geöffnetem Eindosierungsventil 140 eintritt, bestimmen, dass eine Verstopfung an dem Eindosierungsventil 140 vorliegt (beispielsweise eine zugesetzte Einspritzvorrichtung).
4–9 stellen beispielhafte Vergleiche einer nicht verstopften Druckleitung mit einer verstopften Druckleitung dar. Insbesondere stellt 4 ein beispielhaftes ungefiltertes Drucksignal, wenn die Druckleitung 115 nicht verstopft ist, dar. 5 stellt ein beispielhaftes ungefiltertes Drucksignal, wenn die Druckleitung 115 verstopft ist, dar. 6 stellt das ungefilterte Drucksignal in 4 nach Filtern (beispielsweise über einen Kerbfilter) bei einer Eindosierungsfrequenz von 2 Hz dar. Gleichermaßen stellt 7 das ungefilterte Drucksignal in 5 nach Filtern bei einer Eindosierungsfrequenz von 2 Hz dar.
8 stellt ein Eindosierungsdrucksignal für die Druckleitung 115, wenn keine Verstopfung vorliegt, dar. Das Eindosierungsdrucksignal in 8 kann durch das elektronische Steuergerät 125 durch Subtrahieren des gefilterten Drucksignals in 6 von dem ungefilterten Drucksignal in 4 bestimmt werden.
9 ist ein Eindosierungsdrucksignal für die Druckleitung 115 bei Verstopfung. Das Eindosierungsdrucksignal von 9 kann durch das elektronische Steuergerät 125 durch Subtrahieren des gefilterten Drucksignals in 7 von dem ungefilterten Drucksignal in 5 bestimmt werden. Wie in 8 und 9 dargestellt wird, ist die Amplitude des Eindosierungsdrucksignals höher, wenn die Druckleitung 115 nicht verstopft ist, im Gegensatz dazu, wenn die Druckleitung 115 verstopft ist. Somit kann eine verstopfte Druckleitung basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal durch Vergleich mit einem Schwellenwert detektiert werden.
Ereignisse niedriger Eindosierung (beispielsweise Eindosierung zwischen null und 5% Höchsteindosierung) und Ereignisse sehr hoher Eindosierung (beispielsweise Eindosierung zwischen 95% und 100% Höchsteindosierung) können geringe Druckschwankungen verursachen. Diese geringen Druckschwankungen können den integrierten Wert beeinflussen. Somit detektiert das elektronische Steuergerät 125 bei einigen Ausführungsformen derartige Ereignisse und evaluiert den integrierten Wert nicht während Ereignissen niedriger und sehr hoher Eindosierung. Auf diese Weise bestimmt das elektronische Steuergerät 125 bei Auftreten eines Ereignisses niedriger Dosierung oder eines Ereignisses hoher Dosierung nicht, ob die Druckleitung 115 verstopft ist, sondern wartet, bis die Eindosierung zu einem Wert zurückkehrt, der zwischen Zeiträumen hoher und niedriger Eindosierung liegt.
Wenn das DEF-Zufuhrsystem 100 für einen ausgedehnten Zeitraum (beispielsweise ungefähr 8–10 Stunden) betrieben wird, kann Luft in den Filtern des DEF-Zufuhrsystems 100 ausgestoßen werden. Dadurch kann die „Steifigkeit” des DEF-Zufuhrsystems 100 erhöht werden, da der Einfluss der Eindosierungsereignisse auf den integrierten Wert größer ist, wenn die Luft aus den Filtern ausgestoßen wird. Bei einigen Ausführungsformen berücksichtigt das elektronische Steuergerät 125 die Länge der Betriebszeit des DEF-Zufuhrsystems 100 bei der Durchführung der hier aufgeführten Verfahren. Somit kann das elektronische Steuergerät 125 die „Steifigkeit” des DEF-Zufuhrsystems 100 durch Berücksichtigung von Änderungen bei der „Steifigkeit” mit der Zeit einbeziehen. Bei der Bestimmung des integrierten Werts kann das elektronische Steuergerät 125 den integrierten Wert basierend auf der „Steifigkeit” des DEF-Zufuhrsystems 100 ausgleichen oder einstellen. Bei weiteren Ausführungsformen kann das elektronische Steuergerät 125 Bestimmungen von Verstopfungen in der Druckleitung 115 aufschieben, bis sich das DEF-Zufuhrsystem 100 auf einen niedrigeren „Steifigkeit”-Wert einpegelt.
Bei einigen Ausführungsformen erzeugt das elektronische Steuergerät 125 einen Diagnosecode, wenn eine Verstopfung der Druckleitung 115 bestimmt wird. Dies kann Erzeugen einer Benachrichtigung an einen Bediener (beispielsweise eine Warnleuchte auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs), eines Fehlerssignals, das eine Störung in dem DEF-Zufuhrsystem 100 anzeigt, oder einer anderen Wartung anfordernden Benachrichtigung umfassen.
In den folgenden Ansprüchen werden verschiedene Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen angeführt.

Claims

Verfahren zum Detektieren, ob eine Druckleitung in einem DEF-Zufuhrsystem verstopft ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines ungefilterten Drucksignals von einem Drucksensor; elektronisches Filtern des ungefilterten Drucksignals zum Erhalt eines gefilterten Drucksignals; Bestimmen eines Eindosierungsdrucksignals basierend auf dem gefilterten Drucksignal und dem ungefilterten Drucksignal; Bestimmen eines integrierten Werts basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal; Bestimmen bei einem elektronischen Steuergerät durch Vergleichen des integrierten Werts mit einem vorbestimmten Schwellenwert, ob die Druckleitung verstopft ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das elektronische Filtern des ungefilterten Drucksignals mit einem Bandsperrfilter mit einer Mittenfrequenz, die gleich einer Eindosierungsfrequenz ist, durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Eindosierungsdrucksignals basierend auf dem gefilterten Drucksignal und dem ungefilterten Drucksignal Subtrahieren des gefilterten Drucksignals von dem ungefilterten Drucksignal zum Erhalt des Eindosierungsdrucksignals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des integrierten Werts basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal Integrieren des Eindosierungsdrucksignals für einen vorbestimmten Zeitraum zum Erhalt des integrierten Werts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des integrierten Werts basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal Bestimmen eines Absolutwerts des Eindosierungsdrucksignals und dann Integrieren des Absolutwerts des Eindosierungsdrucksignals für einen vorbestimmten Zeitraum umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, wenn der integrierte Wert weniger als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt, und Bestimmen, dass die Druckleitung verstopft ist, wenn der integrierte Wert weniger als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Erzeugen eines Fehlerssignals, das eine Störung in dem DEF-Zufuhrsystem anzeigt, bei Verstopfung der Druckleitung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, wenn der integrierte Wert mehr als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt, und Bestimmen, dass die Druckleitung nicht verstopft ist, wenn der integrierte Wert mehr als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Bestimmen des Auftretens eines Ereignisses niedriger Dosierung und Nichtbestimmen, ob die Druckleitung verstopft ist, während des Ereignisses niedriger Dosierung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Bestimmen des Auftretens eines Ereignisses hoher Dosierung und Nichtbestimmen, ob die Druckleitung verstopft ist, während des Ereignisses hoher Dosierung umfasst.
DEF-Zufuhrsystem für ein Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Druckleitung, die dazu konfiguriert ist, DEF einem Auslassrohr zuzuführen; einen Drucksensor, der mit der Druckleitung verbunden ist; und ein elektronisches Steuergerät, das einen elektronischen Prozessor umfasst, der mit dem Drucksensor kommunizierend verbunden ist, wobei das elektronische Steuergerät dazu konfiguriert ist, ein ungefiltertes Drucksignal von einem Drucksensor zu empfangen; das ungefilterte Drucksignal zum Erhalt eines gefilterten Drucksignals elektronisch zu filtern; ein Eindosierungsdrucksignal basierend auf dem gefilterten Drucksignal und dem ungefilterten Drucksignal zu bestimmen; basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal einen integrierten Wert zu bestimmen; durch Vergleichen des integrierten Werts mit einem vorbestimmten Schwellenwert zu bestimmen, ob die Druckleitung verstopft ist.
System nach Anspruch 11, wobei das elektronische Steuergerät dazu konfiguriert ist, das ungefilterte Drucksignal zum Erhalt eines gefilterten Drucksignals durch Anwenden eines Bandsperrfilters mit einer Mittenfrequenz, die gleich einer Eindosierungsfrequenz ist, elektronisch zu filtern.
System nach Anspruch 11, wobei das elektronische Steuergerät dazu konfiguriert ist, das Eindosierungsdrucksignal basierend auf dem gefilterten Drucksignal und dem ungefilterten Drucksignal durch Subtrahieren des gefilterten Drucksignals von dem ungefilterten Drucksignal zum Erhalt des Eindosierungsdrucksignals zu bestimmen.
System nach Anspruch 11, wobei das elektronische Steuergerät dazu konfiguriert ist, den integrierten Wert basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal durch Integrieren des Eindosierungsdrucksignals für einen vorbestimmten Zeitraum zum Erhalt des integrierten Werts zu bestimmen.
System nach Anspruch 11, wobei das elektronische Steuergerät dazu konfiguriert ist, den integrierten Wert basierend auf dem Eindosierungsdrucksignal durch Bestimmen eines Absolutwerts des Eindosierungsdrucksignals und dann Integrieren des Absolutwerts des Eindosierungsdrucksignals für einen vorbestimmten Zeitraum zu bestimmen.
System nach Anspruch 11, wobei das elektronische Steuergerät ferner zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen, wenn der integrierte Wert weniger als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt, und Bestimmen, dass die Druckleitung verstopft ist, wenn der integrierte Wert weniger als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt.
System nach Anspruch 11, wobei das elektronische Steuergerät ferner dazu konfiguriert ist, ein Fehlersignal, das eine Störung in dem DEF-Zufuhrsystem anzeigt, bei Verstopfung der Druckleitung zu erzeugen.
System nach Anspruch 11, wobei das elektronische Steuergerät ferner zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen, wenn der integrierte Wert mehr als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt, und Bestimmen, dass die Druckleitung nicht verstopft ist, wenn der integrierte Wert mehr als der vorbestimmte Schwellenwert beträgt.
System nach Anspruch 11, wobei das elektronische Steuergerät ferner dazu konfiguriert ist, das Auftreten eines Ereignisses niedriger Dosierung zu bestimmen, und dazu konfiguriert ist, während des Ereignisses niedriger Dosierung nicht zu bestimmen, ob die Druckleitung verstopft ist.
System nach Anspruch 11, wobei das elektronische Steuergerät ferner dazu konfiguriert ist, das Auftreten eines Ereignisses hoher Dosierung zu bestimmen, und dazu konfiguriert ist, während des Ereignisses hoher Dosierung nicht zu bestimmen, ob die Druckleitung verstopft ist.