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Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen eines Diagnoseverlaufs und zum beschleunigten Erkennen von Fehlern eines auf selektiver katalytischer Reduktion basierenden Systems zur Abgasnachbehandlung beschrieben.
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Moderne Abgasnachbehandlungskonzepte für Dieselmotoren reduzieren die bei der Kraftstoffverbrennung entstehenden Stickoxide mit Hilfe von SCR-Systemen durch selektive katalytische Reduktion (Englisch: „selective catalytic reduction“). Dabei wird durch Einspritzen einer wässrigen Lösung von Harnstoff bzw. Urea stromaufwärts eines Katalysators eine chemische Reaktion ausgelöst, die den Stickstoff im Abgas des Verbrennungsmotors bindet und reduziert. Aufgrund gesetzlicher Vorgaben und zum Sicherstellen einer ordnungsgemäßen Funktion des SCR-Systems müssen fehlerhafte Komponenten des Systems im Betrieb möglichst schnell und präzise erkannt werden.
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Gemäß aktueller Gesetzgebung muss eine Überwachung der abgasrelevanten Systemkomponenten während des Systembetriebes durchgeführt werden. Dabei sollten sowohl Manipulationen der Systemkomponenten als auch Fehlfunktionen der Systemkomponenten erkannt werden. Des Weiteren muss die injizierte Menge des Additivs überprüft und plausibilisiert werden. Sobald eine Abweichung von mehr als 50 % der angeforderten zu einer tatsächlich injizierten Menge des Additivs innerhalb einer Betriebsdauer von 30 Minuten erkannt wird, muss der Fahrer in Form eine Fehleranzeige darüber informiert werden.
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Aus dem Artikel „Methode zur Überwachung des Harnstoffverbrauchs“, Automobiltechnische Zeitschrift, Ausgabe 05/2014, Seiten 36-43, R. Gegusch, L. Henning, H. Barkow, ist der Einsatz eines Sensors zur Überwachung einer Harnstoffeinspritzmenge bekannt.
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In der
US 2010/0086446 A1 ist eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Motor beschrieben, welche folgende Merkmale aufweist. Einen Reduktionskatalysator, der Stickstoffoxide in dem Abgasausstoß unter Verwendung eines Reduktionsmittels reduktiv reinigt; einen Reduktionsmitteltank, der ein flüssiges Reduktionsmittel oder dessen Vorstufe speichert; eine Reduktionsmittel-Dosiereinrichtung, welche das flüssige Reduktionsmittel oder seine Vorstufe, welche in dem Reduktionsmitteltank gespeichert sind, in den Abgasausstoß stromaufwärts des Reduktionskatalysators dosiert; eine Pegelmesseinrichtung, welche einen Pegel des flüssigen Reduktionsmittels oder seiner Vorstufe, die in dem Reduktionsmitteltank gespeichert sind, misst und eine Steuereinheit, welche einen Computer enthält, wobei die Steuereinheit folgendes ausführt: einen Dosierstromraten-Rechenprozess zur Berechnung einer Dosierstromrate des flüssigen Reduktionsmittels oder seiner Vorstufe gemäß Motorbetriebsbedingungen; einen Reduktionsmittel-Dosierprozess zur Steuerung der Reduktionsmittel-Dosiereinrichtung auf der Grundlage der Dosierstromrate, die in dem Dosierstromraten-Rechenprozess berechnet wurde; einen Integrationsmengen-Rechenprozess zur Berechnung einer integrierten Menge, welche das sequentielles Integrieren der in dem Dosierstromraten-Rechenprozess berechneten Dosierstromrate erhalten wird; einen Verbrauchsmengen-Rechenprozess zur Berechnung einer verbrauchten Menge des flüssigen Reduktionsmittels oder seiner Vorstufe auf der Grundlage des von der Pegelmesseinrichtung gemessenen Pegels; und einen Störbeurteilungsprozess zur Beurteilung, wobei ein Versorgungssystem des flüssigen Reduktionsmittels oder seiner Vorstufe gestört ist oder nicht, auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen der in dem Integrationsmengen-Rechenprozess berechneten integrierten Menge und der in dem Verbrauchsmengen-Rechenprozess berechneten verbrauchten Menge.
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Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, einen beschleunigten Diagnoseverlauf neben einer Plausibilisierung vorzuschlagen, bei welchem eine schnellere Fehlererkennung in einem SCR-System möglich ist.
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Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen von defekten Komponenten eines auf selektiver katalytischer Reduktion basierenden Systems nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 8 bereitgestellt.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Unteransprüchen.
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Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen eines Diagnoseverlaufs und zum beschleunigten Erkennen von Fehlern eines auf selektiver katalytischer Reduktion basierenden Systems zur Abgasnachbehandlung bereitgestellt, bei dem ein Additiv zur Reduktion von Stickoxiden im Abgas eines Verbrennungsmotors über einen in dem System angeordneten Druckspeichern mittels einer durch die Vorrichtung in den Abgasstrang des Verbrennungsmotors eindosiert wird. In einem ersten Schritt wird eine aktuell in den Abgasstrang einzubringende Dosiermenge des Additivs innerhalb mindestens eines Diagnosefensters des Diagnoseverlaufs ermittelt. Anschließend wird eine tatsächlich verbrauchte Dosiermenge des anhand des dem Vorratstank entnommenen Additivs innerhalb des mindestens einen Diagnosefensters ermittelt. Es wird ein Quotient aus der verbrauchten bzw. dem Vorratstank entnommenen Dosiermenge und der in den Abgasstrang einzubringenden Dosiermenge des Additivs bei einem Überschreiten eines Toleranzwertes von der einzubringenden Dosiermenge des Additivs ermittelt, wobei bei einem Überschreiten eines oberen Schwellenwertes oder einem Unterschreiten eines unteren Schwellenwertes des Quotienten in dem mindestens einem Diagnosefenster die Überschreitung oder Unterschreitung zum Ausschließen von temporären Schwankungen der verbrauchten Dosiermenge in mindestens einem weiteren Diagnosefenster erneut geprüft wird. Nach einem erneuten Vorliegen der Überschreitung des oberen Schwellenwertes oder der Unterschreitung des unteren Schwellenwertes durch den Quotienten bei einer Überprüfung in dem mindestens einen weiteren Diagnosefenster wird ein Fehlerzustand des Systems bestimmt. Ein Füllstandmesssignal des Vorratstanks kann aufgrund verschiedener Einflüsse, wie beispielsweise Fahrzeugneigung, Tankgeometrie oder Fahrzeugdynamik, streuen. Hierdurch kann auch der berechnete Quotient aus der gemessen dem Vorratstank entnommenen Menge des Additivs und der durch die Einspritzung einzudosierenden Sollmenge des Additivs variieren. Es kann somit im Rahmen mindestens eines weiteren Diagnosefensters geprüft werden, ob die Abweichung eine kurzfristige Abweichung bzw. Messunsicherheit war oder auf einem Fehler im System basiert. Der Fehlerzustand des Systems wird bei dem Vorliegen der Überschreitung des oberen Schwellenwertes oder der Unterschreitung des unteren Schwellenwertes des Quotienten nach einer geringeren Anzahl an aufeinander folgenden Diagnosefenstern bestimmt als bei einem Quotienten, welcher unterhalb des oberen Schwellenwertes und oberhalb des unteren Schwellenwertes liegt. Somit kann bei einer festgestellten Abweichung des berechneten Quotienten über den oberen oder unteren Schwellenwert hinaus ein beschleunigter Diagnoseverlauf durchgeführt werden, bei welchem bereits nach wenigen verwendeten Diagnosefenstern eine Aussage über einen eventuellen Fehlerfall getroffen werden kann. Dies kann beispielsweise nach zwei oder nach drei aufeinanderfolgenden Diagnosefenstern bestimmt werden. Bleibt der berechnete Quotient im Rahmen der definierten Schwellenwerte, so kann der Diagnoseverlauf aus Robustheitsgründen beispielsweise aus fünf durchgeführten Diagnosefenstern bestehen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine geforderte Genauigkeit der Überwachung gewährleistet wird.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, zum Durchführen des Verfahrens eines Diagnoseverlaufs und zum beschleunigten Erkennen von Fehlern eines auf selektiver katalytischer Reduktion basierenden Systems zur Abgasnachbehandlung bereitgestellt. Erfindungsgemäß weist das System einen Druckspeicher, eine Pumpe zum Fördern von mindestens einem Additiv in den Druckspeicher, eine an dem Druckspeicher angeschlossenen Dosiervorrichtung zum Eindosieren des Additivs in einen Abgasstrang, einen Katalysator, einen Drucksensor zum Messen eines Systemdrucks in dem Druckspeicher, einen Sensor für eine Erfassung eines Füllstands des Additivs in dem Vorratstank und eine Steuereinheit auf, welche eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
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Aufgrund der Aspekte der Erfindung können Fehler eines SCR-Systems erkannt und überprüft werden. Die Überwachung des SCR-Systems kann vorzugsweise kontinuierlich erfolgen. Dabei kann insbesondere verglichen werden, ob das dem Vorratstank entnommene Additivvolumen und das Integral der Dosieranforderung des Additivs übereinstimmen oder voneinander abweichen. Aufgrund der relativ hohen Verbräuche der Dosierstrategien kann abhängig von der Tankgeometrie bereits nach 2-3 Litern Verbrauch, was etwa einer Dieseltankfüllung entspricht, ein robustes Diagnoseergebnis über das Messverfahren durch einen Vergleich einer Füllstandänderung des Vorratstanks zu der dem Tank entnommenen und eindosierten Menge des Additivs ermöglicht werden. Basierend auf einem derartigen Verfahren kann beispielsweise eine beschleunigte Fehlererkennung realisiert werden, sodass ein eindeutiger Fehlerverdachtsfall validiert werden kann. Beispielseise kann somit eine gerissene Spritzlochscheibe eines Dosierventilinjektors erkannt werden. Dabei tritt als ein Fehlerbild eine starke Abweichung der real eindosierten Menge des Additivs von einer Sollmenge der Dosieranforderung auf. Eine derartige Überdosierung des Additivs kann zu einer Schädigung der Abgasanlage und des Systems führen und kann durch das Verfahren daher deutlich schneller erkannt werden. Grundlage der Strategie bzw. des Verfahrens ist die Aufteilung des Fehlers, durch prozentuale Abweichung, in verschiedene Fehlerbereiche. Es kann dabei sinnvoll sein eine entsprechende Klassifizierung in drei Bereiche einzuteilen, welche abhängig von der prozentualen Abweichung schneller als fehlerfrei oder fehlerbehaftet diagnostiziert werden können. Beispielsweise kann bei einem Betragswert eines Quotienten des aus dem Vorratstank entnommenen Additivvolumens und des Integrals der Dosieranforderung des Additivs, welcher mehr als 80% oder weniger als 20% beträgt, ein beschleunigter Diagnoseverlauf durchgeführt werden, bei dem innerhalb weniger Diagnosefenster eine eindeutige Aussage über einen Fehlerfall des Systems getroffen werden kann. Ist der Quotient größer als 20% und kleiner als 80%, so kann keine eindeutige Aussage über das Vorliegen eines Fehlers getroffen werden, sodass mehr Diagnosefenster für eine robuste Unterscheidung über ein Vorliegen eines Fehlers des Systems notwendig sind.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden der obere Schwellenwert und der untere Schwellenwert an die innerhalb eines Diagnosefensters in den Abgasstrang einzubringenden Dosiermenge des Additivs angepasst. Vorzugsweise wird zu Beginn eines jeden betrachteten Diagnosefensters ein aktueller Füllstand des Additivs in dem Vorratstank ermittelt. Ausgehend von dem gemessenen Füllstand wird ein Verlauf des Füllstands basierend auf der in den Abgasstrang einzubringenden Dosiermenge bzw. Sollmenge des Additivs „modelliert“. Der obere und der untere Schwellenwert können beispielsweise als Abweichungen von dem modellierten Sollwert des Füllstands ausgestaltet werden. Beispielsweise kann eine Abweichung von ±30% von der erwarteten Sollmenge als obere und untere Schwelle definiert werden, wobei die obere und die untere Schwelle parallel zu dem Verlauf des Sollwertes des Füllstands verläuft und bei jedem neuen betrachteten Diagnosefenster an den eventuell abweichenden gemessenen Füllstand angepasst werden können. Hierdurch kann beispielsweise bei einer einmaligen Abweichung des gemessenen Füllstands des Additivs das entsprechende Diagnosefenster verworfen werden, sodass eine negative Beeinflussung weiterer Diagnosefenster durch den einmaligen Fehler bzw. die einmalige Abweichung von dem Sollwert verhindert werden kann.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Diagnosefenster durch eine Zeitspanne oder durch eine definierte in den Abgasstrang einzubringende Dosiermenge des Additivs bestimmt. Somit kann sich ein normaler Diagnosedurchlauf bzw. ein Diagnoseverlauf beispielsweise aus fünf Diagnosefenstern zu je 0,5 Litern angeforderter Dosiermenge bzw. Sollmenge zusammensetzen. Die Aufteilung auf mehrere Diagnosefenster bietet den Vorteil, dass Ungenauigkeiten bei der Füllstandermittlung, wie beispielsweise durch eine Fahrzeugneigung, herausgemittelt werden können. Des Weiteren muss dadurch nicht das gesamte Diagnoseergebnis bei äußeren Störungen wie beispielsweise Eis im Vorratstank oder bei einer Betankung des Vorratstanks durch einen Endkunden zurückgesetzt werden, sondern lediglich das aktuelle Diagnosefenster. Damit kann ein Ergebnis des Diagnoseverlaufs bereits nach einem angeforderten Verbrauch des Additivs von 2,5 Liter häufiger und mit einer höheren Genauigkeit vorliegen im Vergleich zu einem Diagnoseverfahren, welches aus einem einzigen Diagnosefenster von 2,5 Liter besteht.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Verfahren parallel oder im Rahmen einer Diagnose zur Plausibilisierung des mittels einer Dosiervorrichtung in den Abgasstrang des Verbrennungsmotors eindosierten Additivs durchgeführt. Hierdurch kann die sogenannte „Consumption deviation“-Überwachung durch das erfindungsgemäße Verfahren ergänzt werden. Insbesondere können „Reale“ Fehlerbilder, wie beispielsweise starke Abweichungen von einem Nominalzustand bzw. Sollzustand, durch das Verfahren robust und schnell erkannt werden, wodurch das System vor größeren Schäden bewahrt werden kann. Des Weiteren wird der Diagnoseverlauf nicht durch interne Leckagen beeinträchtigt. Aufgrund einer Verwendung von im System bereits vorhandenen Komponenten werden keine zusätzlichen Sensoren oder Aktoren benötigt.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der Diagnoseverlauf aus mindestens zwei aufeinanderfolgenden Diagnosefenstern. Hierdurch kann die Genauigkeit des Diagnoseverlaufs gegenüber einem Diagnoseverlauf mit einem Diagnosefenster gesteigert werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Diagnoseverlauf bei einem Vorliegen der Überschreitung des oberen Schwellenwertes oder der Unterschreitung des unteren Schwellenwertes des Quotienten nach drei aufeinander folgenden Diagnosefenstern mit einem bestimmten Fehlerzustand des Systems beendet. Hierdurch kann basierend auf drei aufeinanderfolgenden Diagnosefenstern geprüft werden, ob die ermittelte Abweichung temporär oder dauerhaft ist. Insbesondere kann hierdurch ein beschleunigter Diagnoseverlauf realisiert werden, wodurch eine Beschädigung des Systems vermieden werden kann.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Diagnoseverlauf nach mindestens fünf aufeinander folgenden Diagnosefenstern ohne eine Überschreitung des oberen Schwellenwertes und ohne eine Unterschreitung des unteren Schwellenwertes des Quotienten fehlerfrei beendet. Sofern keine gravierenden Abweichungen des Quotienten ermittelt werden, kann aus Robustheitsgründen der Diagnoseverlauf verlängert werden, sodass ein Fehlerfall des Systems präzise ausgeschlossen werden kann.
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Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines System nach einer Ausführungsform der Erfindung,
- 2 eine schematische Darstellung eines Diagramms zum Veranschaulichen eines Diagnoseverlaufs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
- 3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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In 1 sind Komponenten eines Systems 100, insbesondere eines SCR-Dosiersystems 100, nach einer Ausführungsform der Erfindung, dargestellt. Das hier gezeigte beispielhafte SCR-System 100 weist einen Vorratstank 104 zum Aufnehmen eines Additivs 101 auf. Ein Füllstand VTank des Additivs 101 kann mithilfe eines Sensors 114 gemessen werden. Der Sensor 114 ist hierbei ein Ultraschallsensor, welcher in Echtzeit einen Füllstand VTank bzw. eine Veränderung des Füllstands VTank in dem Vorratstank 104 ermitteln kann. Das Additiv ist gemäß dem Ausführungsbeispiel eine wässrige Lösung aus Urea 101, die über eine Pumpe 106 durch eine als Druckspeicher fungierenden Leitung 107 befördert werden kann. Die Pumpe 106 ist mit einem Antriebsmotor 113 versehen. An die Leitung 107 ist ein Dosierventil 108 zum Dosieren des Additivs 101 in einen Abgasstrang 102 des Fahrzeugs (nicht explizit dargestellt) angeschlossen. Im Abgasstrang 102 ist stromabwärts zum Ventil 108 ein SCR-Katalysator 105 angeordnet, um im Abgasstrom 109 eine Reduktion von schädlichen Stickoxiden vorzunehmen. An die Leitung 107 ist ferner ein Drucksensor 111 als Systemdrucksensor zur Messung des Leitungsdrucks angeschlossen. Das System 100 weist ferner eine elektronische Steuereinheit 112 auf, die mit dem Antriebsmotor 113 der Pumpe 106, dem Drucksensor 111, dem Ultraschallsensor 114 und dem Dosierventil 108 verbunden ist.
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Das Additiv 101 wird aus dem Vorratstank 104 mit Hilfe der Pumpe 106 in die Leitung 107 gefördert und dort auf den gewünschten Betriebsdruck Psys des Systems 100 komprimiert, der hier typischerweise 7 bar absolut beträgt. Der Drucksensor 111 misst den Leitungsdruck Psys , der mittels der elektronischen Steuereinheit 112 durch Ansteuerung der Pumpe 106 geregelt wird.
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Während des Betriebs des Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) wird mit Hilfe des Dosierventils 108 eine genau dosierte, aktuell benötigte Menge des Additivs 101 in die Abgasanlage 102 eindosiert. Dies erfolgt jeweils als Reaktion auf eine Anforderung an einzudosierender Menge Qreq in Abhängigkeit des Beladungszustandes des SCR-Katalysators 105 sowie der aktuellen NOx Rohemissionen, die es zu reduzieren gilt.
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In dem SCR-Katalysator 105 findet dann die katalytisch unterstützte Umwandlung der Stickoxide NO und NO2 in ungiftige Reaktionsprodukte N2 und H2O statt.
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Zum Plausibilisieren der eindosierten Menge an Additiv 101 und zum Erkennen einer Abweichung zwischen der angeforderten Menge Qinj_soll einerseits und der tatsächlich eindosierten Menge Qinj andererseits kann grundsätzlich ein Vergleich der durch die Pumpe 106 geförderten Menge Qinj_soll an Urea 101 mit der angeforderten Menge Qreq herangezogen werden.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Diagramms zum Veranschaulichen eines Diagnoseverlaufs 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Insbesondere sind zwei mögliche schematische Verläufe eines Tankinhaltes des Vorratstanks 104 zur Dosieranforderung über eine Zeit dargestellt. Dabei sind fünf Diagnosefenster 201-205 gezeigt, welche zeitlich gleich lang sind. Des Weiteren sind beispielhaft zwei unterschiedliche Verläufe von jeweils einem im Vorratstank 104 ermittelten Füllstands VTank und einem berechneten und erwarteten Füllstand VSoll , welcher auf einer in den Abgasstrang 102 einzubringenden Dosiermenge Qinj_soll des Additivs 101 basiert. Dabei wird zu Beginn eines jeden Diagnosefensters 201-205 der berechnete Füllstand VSoll an einen gemessenen Füllstand VTank des Vorratstanks 104 angepasst. Die Kreise veranschaulichen den berechneten Füllstand VSoll zu Beginn eines jeden Diagnosefensters. Es sind in jedem Diagnosefenster 201-205 obere und untere Schwellenwerte 210, 220 gezeigt, wobei die Schwellenwerte 210, 220 in jedem neuen Diagnosefenster 201-205 analog zu dem erwarteten Füllstand VSoll an den gemessenen Füllstand VTank angepasst sind.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel Überschreitet der untere Verlauf des gemessenen Füllstands VTank den Schwellenwert 220, sodass ein beschleunigter Diagnoseverlauf eingeleitet wird, welcher in drei aufeinanderfolgenden Diagnosefenstern 201-203 diese Überschreitung prüft. Da hierbei die Überschreitung drei Mal hintereinander erfolgt, wird der Diagnoseverlauf 200 bereits nach drei Diagnosefenstern 201-203 mit einer Fehlermeldung beendet.
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Der obere Verlauf des gemessenen Füllstands VTank weist nur geringfügige Abweichungen in dem ersten Diagnosefenster 201 und dem dritten Diagnosefenster 203 auf. Dabei werden die Schwellenwerte 210, 220 nicht überschritten. Hierbei wird zwecks Erhöhung der Genauigkeit die maximale Anzahl an Diagnosefenstern 201-205 des Diagnoseverlaufs 200 ausgeschöpft.
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Die 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Es wird insbesondere ein interner Signalverlauf des Diagnoseverlaufs 200 aus der 2 verdeutlicht. Bei der Bildung des Quotienten dQ aus dem anhand des Sensors 114 im Vorratstank 104 gemessenen Verbrauch QTank des Additivs 101 und dem basierend auf der einzubringenden Dosiermenge Qinj_soll des Additivs 101 wird geprüft, ob der Quotient eine obere Schwelle oder eine untere Schwelle aus der 2 überschreitet oder unterschreitet. Sofern eine Überschreitung oder Unterschreitung festgestellt wurde, kann die entsprechende Abfrage mit einem „ja“ beantwortet werden und ein beschleunigter Diagnoseverlauf 200 eingeleitet werden. Abhängig davon, ob eine Abweichung innerhalb eines oder innerhalb von nur zwei Diagnosefenstern 201-203 festgestellt wurde, kann durch weitere Diagnosefensters 204-205 das Vorliegen eines eventuellen Fehlers validiert werden. Tritt eine Überschreitung der oberen Schwelle oder eine Unterschreitung der unteren Schwelle bei drei aufeinanderfolgenden Diagnosefenstern 201-203 auf, so kann der Diagnoseverlauf 200 abgeschlossen werden und beispielsweise ein Fehler ausgegeben werden, falls in dem dritten Diagnosefenster 203 die Abweichung des Quotienten dQ weiterhin vorliegt.
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Grundsätzlich kann in einem leckagefreien Fall davon ausgegangen werden, dass: QTank = Qinj_Soll, mit QTank : das von der Pumpe 106 aus dem Vorratstank 104 entnommene Fluidvolumen, welches mit dem im Vorratstank 104 verbauten Füllstandssensor 114 ermittelbar ist, und Qinj_Soll : das durch das Dosierventil 108 in die Abgasanlage 102 eindosierte Fluidvolumen (Sollmenge).
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Die Überwachung der Einspritzmenge bzw. der Solleinspritzmenge Qinj_soll erfolgt kontinuierlich während des Systembetriebs, parallel zur Einspritzung. Dies geschieht durch einen Vergleich der dem Vorratstank 104 entnommenen Menge QTank des Additivs 101. Übersteigt bzw. unterschreitet das aus dem Vorratstank 104 entnommene Volumen QTank die einzudosierenden Menge Qinj_soll um mehr als einen bestimmten Wert, hier: mehr als 50 %, so können unterschiedliche Fehlerfälle vorliegen, die auch teilweise oder gleichzeitig auftreten können. So kann nach einem ersten beispielhaften Szenario das Dosierventil 108 defekt sein, so dass die tatsächlich in den Abgasstrang 102 eingebrachte Einspritzmenge Qinj um mehr als 50 % vom Sollwert abweicht. In diesem Fall kann ein CDM „Consumption Deviation Monitoring“-Fehler erkannt werden, und der Fahrer mittels des DWIS („driver warning and inducement system“) informiert werden. Ferner kann nach einer anderen denkbaren Ursache eine Tankleckage vorliegen, wobei der Tankfüllstand VTank unabhängig von der eindosierten Menge QInj sinkt. Hierbei kann im Rahmen des Diagnoseverlaufs eine Prüfung der Abhängigkeiten des gemessenen Tankfüllstands VTank und der eindosierten Menge QInj des Additivs 101 durchgeführt werden. Bei einer weiteren möglichen Ursache kann ein Nachfüllen des Vorratstanks 104 mit einer geringen Menge des Additivs 101 erfolgen. Dies kann beispielsweise unterhalb der Mindestnachtankschwelle liegen. Hierbei kann das System weiterhin die gesetzlichen Anforderungen erfüllen, wobei eine unbegründete Fehlererkennung vermieden werden muss. Hierzu kann beispielsweise ein Diagnosefenster gemäß dem Diagnoseverlauf 200 verworfen bzw. unberücksichtigt bleiben. Nach einer weiteren denkbaren Fehlerursache kann das System eine Leckage aufweisen, sodass die Pumpe 106 ein Volumen fördern muss, welches beispielsweise um 50 % den Normalfall übersteigt. Somit kann hierbei ermittelt werden, dass dem Vorratstank 104 ein höheres Volumen QTank entnommen wird, um den Systemdruck aufrecht zu erhalten. Dabei kann gemäß dem Verfahren ein „Consumption Deviation Monitoring“ Fehler erkannt und der Fahrer mittels des DWIS informiert werden. Hierdurch kann insbesondere der Schutz der Abgasanlage bzw. des Fahrzeuges gewährleistet werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine robuste Unterscheidung insbesondere dieser vier Fälle ermöglicht und Fehldiagnosen vermieden werden.
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Wie der Fachmann erkennt, ist die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können eine Vielzahl von Variationen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne dadurch den Rahmen und den Schutzumfang der Patentansprüche zu verlassen. So sind insbesondere die Reihenfolge der in Zusammenhang mit den gezeigten Figuren beschriebenen Schritte und die Anzahl der Zwischenritte rein exemplarisch und können je nach Anwendungsfall und Ausgestaltung der Ansteuerung variiert werden.
