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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Dosiereinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Verfahren zum Überprüfen einer Dosiereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits aus der
DE 10 2011 103 699 A1 bekannt. Mittels der Dosiereinrichtung ist ein beispielsweise flüssiges Reduktionsmittel in Abgas einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs einbringbar, sodass etwaig im Abgas enthaltene Stickoxide mittels des Reduktionsmittels zumindest teilweise aus dem Abgas entfernt werden können.
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Außerdem offenbart die
DE 10 2005 039 760 A1 ein Verfahren zum Erkennen von externen Tuningmaßnahmen, durch die die tatsächliche Leistung einer Brennkraftmaschine gegenüber einer Auslegungsleistung erhöht wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Dosiereinrichtung besonders vorteilhaft überprüft werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Dosiereinrichtung besonders vorteilhaft überprüft werden kann, weist das erfindungsgemäße Verfahren einen ersten Schritt auf, bei welchem mittels einer elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, ein Soll-Zustand der Dosiereinrichtung ermittelt wird. Mit anderen Worten werden beispielsweise mittels der elektronischen Recheneinrichtung, welche auch als Steuergerät bezeichnet wird, Soll-Daten ermittelt, die den Soll-Zustand der auch als Dosiersystem bezeichneten Dosiereinrichtung charakterisieren. Die elektronische Recheneinrichtung ist beispielsweise eine elektronische Recheneinrichtung der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet, da die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise mittels der elektronischen Recheneinrichtung geregelt und/oder gesteuert werden kann.
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Bei dem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung wenigstens ein, insbesondere elektrisches, Signal empfangen, welches einen Ist-Zustand der Dosiereinrichtung charakterisiert. Das Signal umfasst beispielsweise Ist-Daten, die den Ist-Zustand der Dosiereinrichtung charakterisieren. Bei dem dritten Schritt des Verfahrens wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Dosiereinrichtung überprüft, indem der Ist-Zustand mit dem Soll-Zustand verglichen wird. Weicht beispielsweise der Ist-Zustand von dem Soll-Zustand ab, so wird eine Betriebsuntüchtigkeit der Dosiereinrichtung ermittelt, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung. Mit anderen Worten, weicht beispielsweise der Ist-Zustand von dem Soll-Zustand ab, so wird, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, darauf rückgeschlossen, dass die Dosiereinrichtung nicht betriebstüchtig beziehungsweise nicht betriebsfähig ist, obwohl dies beispielsweise durch das Signal charakterisiert wird.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn wenigstens ein, insbesondere optisch und/oder akustisch und/oder haptisch wahrnehmbarer Hinweis, insbesondere im Innenraum des vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs, ausgegeben wird, wenn der Ist-Zustand von dem Soll-Zustand abweicht. Mittels des Hinweises kann beispielsweise der Fahrer von einem Anzeigeinstrument des Kraftfahrzeugs darauf hingewiesen werden, dass die Dosiereinrichtung nicht betriebsfähig ist und/oder dass eine Kraftfahrzeugbeschreibung einzusehen ist und/oder dass ein Start der Verbrennungskraftmaschine nicht möglich ist. Der Hinweis kann als optisch und/oder akustisch und/oder haptisch wahrnehmbares Hinweissignal ausgeführt sein. Der Hinweis kann auch als Hinweismeldung oder Warnmeldung im Anzeigeinstrument des Kraftfahrzeugs ausgeführt sein.
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Der Erfindung liegt insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Grundsätzlich ist die Dosiereinrichtung dazu vorgesehen, das Reduktionsmittel in das Abgas der Verbrennungskraftmaschine einzubringen, um das Abgas zu entsticken. Darunter ist zu verstehen, dass mittels des in das Abgas eingebrachten Reduktionsmittels zumindest ein Teil von den im Abgas enthaltenen Stickoxiden aus dem Abgas entfernt werden kann. Das beispielsweise flüssige Reduktionsmittel ist üblicherweise in einem Tank der Dosiereinrichtung aufgenommen, wobei das Reduktionsmittel beispielsweise von dem Tank zu wenigstens einem Injektor geführt und mittels des Injektors in das Abgas eingebracht, insbesondere eingespritzt, wird, um das Abgas zu entsticken. Die Dosiereinrichtung ist dabei beispielsweise Bestandteil eines sogenannten SCR-Systems, welches die Dosiereinrichtung und wenigstens einen von dem Abgas durchströmbaren SCR-Katalysator umfasst. In dem SCR-Katalysator (SCR - Selective Catalytic Reduction - Selektive katalytische Reduktion) kann Ammoniak aus dem Reduktionsmittel mit den im Abgas enthaltenen Stickoxiden zu Stickstoff und Wasser reagieren, wodurch das Abgas entstickt wird. Üblicherweise umfasst das SCR-System ein weiteres, separat von der elektronischen Recheneinrichtung ausgebildetes, zusätzliches Steuergerät, welches eine weitere elektronische Recheneinrichtung ist. Das Steuergerät wird auch als SCR-Steuergerät bezeichnet und ist üblicherweise dazu ausgebildet, zumindest den Injektor anzusteuern, dabei insbesondere zu regeln und/oder zu steuern. Dadurch kann das Steuergerät das Einbringen des Reduktionsmittels in das Abgas über den Injektor bewirken.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine Überprüfung der Dosiereinrichtung, indem ermittelt wird, ob ein Aufbau eines Reduktionsmitteldrucks in der Dosiereinrichtung erfolgt ist. Insbesondere kann hierfür ein in der elektronischen Recheneinrichtung ermittelter Solldruck in der Dosiereinrichtung mit einem vorhandenen Istdruck in der Dosiereinrichtung ermittelt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine Überprüfung der Dosiereinrichtung, indem ermittelt wird, ob eine Aktivierung einer Heizung für die Dosiereinrichtung erfolgt ist. Insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen ist eine Beheizung der Dosiereinrichtung für einen Betrieb der Dosiereinrichtung erforderlich.
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Darüber hinaus ist es hinlänglich bekannt, dass SCR-Systeme von Kraftwagen, insbesondere von Nutzfahrzeugen, aber auch von Personenkraftwagen, missbräuchlicher Weise und unerwünschter Weise derart umgebaut werden, dass das SCR-Steuergerät durch einen auch als DCU-Emulator bezeichneten Emulator ersetzt wird. Mit anderen Worten ist es bekannt, einen Emulator in das SCR-System einzubauen. Der Emulator ist eine dritte elektronische Recheneinrichtung und täuscht die beispielsweise als Motorsteuergerät ausgebildete erste elektronische Recheneinrichtung, insbesondere über einen Datenbus, wie beispielsweise über CAN vor, dass das SCR-Steuergerät verbaut beziehungsweise signaltechnisch mit der ersten elektronischen Recheneinrichtung verbunden ist, obwohl das SCR-Steuergerät nicht verbaut beziehungsweise durch den Emulator ersetzt beziehungsweise nicht mit der ersten elektronischen Recheneinrichtung verbunden ist. Außerdem täuscht der Emulator der ersten elektronischen Recheneinrichtung vor, dass das SCR-System beziehungsweise die Dosiereinrichtung nicht dosierbereit ist, das heißt sich in einem Zustand befindet, in welchem eine Einbringung des Reduktionsmittel in das Abgas nicht erfolgen kann. In der Folge unterbleibt eine Einbringung von Reduktionsmittel in das Abgas, sodass kein Reduktionsmittel aus dem Tank verbraucht wird. Ziel dieses unerwünschten und missbräuchlichen Vorgehens ist, Reduktionsmittel einzusparen.
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Ein solcher Missbrauch der Dosiereinrichtung kann nun durch das erfindungsgemäße Verfahren verhindert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Plausibilisierungsverfahren für die erste elektronische Recheneinrichtung, die anhand des Vergleiches erkennen kann, ob die weitere elektronische Recheneinrichtung, das heißt das SCR-Steuergerät oder aber ein Emulator verbaut ist.
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Ist das SCR-Steuergerät, nicht jedoch der Emulator, verbaut, so wird beispielsweise das Signal von dem SCR-Steuergerät bereitgestellt, und der Ist-Zustand entspricht dem Soll-Zustand. Ist jedoch beispielsweise ein Emulator vorgesehen, welcher das Signal bereitstellt, so weicht der Soll-Zustand von dem Ist-Zustand ab. Anhand dieser Abweichung kann darauf rückgeschlossen werden, dass das Signal von dem Emulator anstelle von dem SCR-Steuergerät bereitgestellt wird, sodass ein missbräuchlicher Eingriff in das SCR-System überprüft werden kann.
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Ein weiterer Hintergrund der Erfindung ist, dass das SCR-System in gewissen Zuständen beziehungsweise Situationen berechtigterweise keine Dosierbereitschaft aufweist. Diese Zustände werden nun mittels der ersten elektronischen Recheneinrichtung plausibilisiert. Mit anderen Worten wird beispielsweise überprüft, ob tatsächlich ein Zustand vorliegt oder vorliegen kann, in welchem die Dosiereinrichtung beziehungsweise das SCR-System tatsächlich keine Dosierbereitschaft aufweisen kann, wenn beispielsweise anhand des Signals kommuniziert wird, dass das SCR-System nicht dosierbereit ist. Wird jedoch ermittelt, dass anhand des Signals kommuniziert wird, dass das SCR-System nicht dosierbereit ist, obwohl eigentlich eine Situation beziehungsweise ein Zustand vorliegt, in der beziehungsweise dem das SCR-System dosierbereit sein müsste, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass anstelle des gewünschten SCR-Steuergeräts ein Emulator verbaut ist. In der Folge kann auf eine unerwünschte Manipulation des SCR-Systems rückgeschlossen werden, woraufhin beispielsweise die Dosiereinrichtung, das SCR-System und/oder das Kraftfahrzeug insgesamt stillgelegt werden kann. In der Folge ermöglicht das Verfahren einen besonders emissionsgünstigen Betrieb des Kraftfahrzeugs, da stets in jeweiligen entsprechenden Situationen eine Einbringung des Reduktionsmittels in das Abgas gewährleistet werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überprüfen einer Dosiereinrichtung für ein Kraftfahrzeug; und
- 2 eine schematische Darstellung der Dosiereinrichtung.
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1 zeigt ein Flussdiagramm, anhand dessen im Folgenden ein Verfahren zum Überprüfen einer in 2 schematisch dargestellten Dosiereinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug beschrieben wird. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Nutzfahrzeug oder aber ein Personenkraftwagen und umfasst in seinem vollständig hergestellten Zustand die Dosiereinrichtung 10 und eine Verbrennungskraftmaschine. Das Kraftfahrzeug ist mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine laufen in der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsvorgänge ab, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Das Abgas kann einen Abgastrakt 12 des Kraftfahrzeugs durchströmen. Das Kraftfahrzeug umfasst dabei ein SCR-System 14, welches die Dosiereinrichtung 10 und wenigstens einen in dem Abgastrakt 12 angeordneten SCR-Katalysator 16 zum katalytischen Bewirken und/oder Unterstützen einer selektiven katalytischen Reduktion (SCR) umfasst. Der SCR-Katalysator 16 ist von dem Abgas durchströmbar. In dem Abgastrakt 12 sind außerdem stromauf des SCR-Katalysators 16 ein Oxidationskatalysator 18 und ein beispielsweise als Dieselpartikelfilter (DPF) ausgebildeter Partikelfilter 20 angeordnet, welcher stromab des Oxidationskatalysators 18 angeordnet ist.
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Mittels der Dosiereinrichtung 10 kann ein beispielsweise flüssiges Reduktionsmittel in das Abgas eingebracht, insbesondere eingespritzt, werden. Hierzu umfasst die Dosiereinrichtung 10, welche Bestandteil des SCR-Systems 14 ist, wenigstens einen Injektor 22, mittels welchem das Reduktionsmittel an wenigstens einer Stelle A in das Abgas eingebracht werden kann. Die Stelle A ist dabei in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 12 durchströmenden Abgases stromauf des SCR-Katalysators 16 angeordnet. Das Reduktionsmittel ist beispielsweise als wässrige Harnstofflösung ausgebildet. Im Rahmen der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) kann Ammoniak aus dem Reduktionsmittel mit in dem Abgas enthaltenen Stickoxiden zu Stickstoff und Wasser reagieren, wodurch das Abgas entstickt wird. Die SCR läuft dabei in dem SCR-Katalysator 16 ab und wird durch diesen bewirkt beziehungsweise katalytisch unterstützt.
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Das SCR-System 14, insbesondere die Dosiereinrichtung 10, umfasst ferner wenigstens einen Tank 24, in welchem das Reduktionsmittel aufgenommen ist. Außerdem umfasst das SCR-System 14 herstellerseitig ein SCR-Steuergerät 26 zum Ansteuern und somit zum Regeln und/oder Steuern des Injektors 22. Das SCR-Steuergerät 26 wird im Rahmen einer Herstellung des Kraftfahrzeugs von dessen Hersteller verbaut und ist somit für einen gewünschten Betrieb der Dosiereinrichtung 10 vorgesehen.
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Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeug eine auch als Motorsteuergerät bezeichnete elektronische Recheneinrichtung 28 zum Betreiben, das heißt zum Regeln und/oder Steuern der Verbrennungskraftmaschine. Das SCR-Steuergerät 26 ist dazu ausgebildet, wenigstens ein elektrisches Signal bereitzustellen, welches einen Ist-Zustand der Dosiereinrichtung 10 charakterisiert. Insbesondere kann das Signal einen sogenannten Dosierstatus charakterisieren. Der Dosierstatus sagt aus, ob die Dosiereinrichtung 10 beziehungsweise das SCR-System 14 dosierbereit ist oder nicht. Das Motorsteuergerät kann das Signal empfangen. Außerdem sind eine Sicherungs- und Relaisbox 30, ein Motor-Kühlwasser-Kreislauf 32, ein erster Stickoxid-Sensor 34, ein zweiter Stickoxid-Sensor 36 und ein als SCR-Temperatursensor fungierender Temperatursensor 38 vorgesehen. Die Dosiereinrichtung 10 umfasst darüber hinaus eine beispielsweise elektrisch betreibbare Heizung 40, welche in einer Leitung 42 angeordnet ist, mittels welcher das Reduktionsmittel von dem Tank 24 zu dem Injektor 22 zu führen ist. Mittels der Heizung 40 kann das die Leitung 42 durchströmende beziehungsweise in der Leitung 42 aufgenommene Reduktionsmittel, insbesondere unter Nutzung von elektrischer Energie, erwärmt werden.
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Wird nun beispielsweise das SCR-Steuergerät 26 unerwünschter Weise und missbräuchlicher Weise gegen ein auch als Emulator 44 oder DCU-Emulator bezeichnete elektronische Recheneinrichtung ausgetauscht, sodass nicht das SCR-Steuergerät 26, sondern der Emulator 44 signaltechnisch mit dem Motorsteuergerät kommunizieren kann, so wird beispielsweise das den Ist-Zustand der Dosiereinrichtung 10 charakterisierende, insbesondere elektrische, Signal nicht von dem SCR-Steuergerät 26, sondern von dem Emulator 44 bereitgestellt. Der Emulator 44 ist missbräuchlicher Weise dazu ausgebildet, das Signal derart bereitzustellen, dass das Signal stets charakterisiert und somit mit dem Motorsteuergerät kommuniziert, dass das SCR-System 14 nicht dosierbereit ist, was in 2 dadurch veranschaulicht ist, dass der Tank 24 und der Injektor 22, welche verbaut sind, durchgestrichen sind. Außerdem ist in 2 dadurch, dass das SCR-Steuergerät 26 durchgestrichen ist, veranschaulicht, dass anstelle des SCR-Steuergeräts 26 der Emulator 44 verbaut ist. Somit täuscht der Emulator 44 dem Motorsteuergerät vor, dass das SCR-System 14, insbesondere vollständig, vorhanden ist und dass das SCR-System 14 nicht dosierbereit ist. In der Folge unterbleibt ein beispielsweise durch das Motorsteuergerät bewirkbares Einbringen des Reduktionsmittels in das Abgas, sodass das Reduktionsmittel im Tank 24 verbleibt und somit eingespart wird. Außerdem täuscht der Emulator 44 dem Motorsteuergerät vor, dass das SCR-Steuergerät 26 verbaut ist, obwohl dies nicht der Fall ist. Das zuvor genannte Verfahren ermöglicht es nun, einen solch missbräuchlichen und unerwünschten Betrieb der Dosiereinrichtung 10 zu vermeiden.
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Hierzu weist das Verfahren einen ersten Schritt S1 auf, bei welchem mittels des Motorsteuergeräts ein Soll-Zustand der Dosiereinrichtung 10 ermittelt wird. Bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird mittels des Motorsteuergeräts das zuvor beschriebene Signal empfangen. Bei einem dritten Schritt S3 des Verfahrens wird mittels des Motorsteuergeräts die Dosiereinrichtung 10 überprüft, indem der Ist-Zustand mit dem Soll-Zustand verglichen wird. Stimmt der durch das Signal charakterisierte Ist-Zustand mit dem Soll-Zustand überein, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass das SCR-Steuergerät 26 tatsächlich verbaut beziehungsweise vorhanden ist. Weicht jedoch beispielsweise der Ist-Zustand von dem Soll-Zustand ab, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass anstelle des gewünschten SCR-Steuergeräts 26 der unerwünschte Emulator 44 verbaut ist. In der Folge kann auf eine Betriebsuntüchtigkeit des SCR-Systems 14 rückgeschlossen werden, obwohl beispielsweise das Signal charakterisiert, dass das SCR-System 14 funktionstüchtig, jedoch nicht dosierbereit ist.
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Dem Soll-Zustand wird beispielsweise der Wert 1 zugeordnet, wenn der Soll-Zustand einen Normalzustand beziehungsweise einen Normalbetrieb charakterisiert. Der Normalbetrieb umfasst beispielsweise eine allgemeine Freigabe, eine Aktivierung einer Heizung und/oder einen Druckaufbau des Reduktionsmitteldrucks im Dosiermittelbereitstellungssystem. Der Soll-Zustand erhält beispielsweise den Wert 0 beziehungsweise im Soll-Zustand wird beispielsweise der Wert 0 zugeordnet, wenn es sich bei dem Soll-Zustand um einen Sonderzustand handelt. Ein solcher Sonderzustand liegt beispielsweise bei einem Geländebetrieb oder bei einem Systemfehler vor. Der dem Soll-Zustand zugeordnete Wert wird beispielsweise mit einem durch das Signal charakterisierten Ist-Wert verglichen. Weicht der Wert von dem Ist-Wert ab, so weicht der Soll-Zustand von dem Ist-Zustand ab, sodass auf einen Missbrauch beziehungsweise auf eine Betriebsuntüchtigkeit des SCR-Systems 14 rückgeschlossen werden kann. Entspricht der Wert dem Ist-Wert, so entspricht der Soll-Zustand dem Ist-Zustand, sodass darauf rückgeschlossen werden kann, dass das SCR-Steuergerät 26 und nicht etwa ein Emulator 44 verbaut ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dosiereinrichtung
- 12
- Abgastrakt
- 14
- SCR-System
- 16
- SCR-Katalysator
- 18
- Oxidationskatalysator
- 20
- Partikelfilter
- 22
- Injektor
- 24
- Tank
- 26
- SCR-Steuergerät
- 28
- elektronische Recheneinrichtung
- 30
- Sicherungs- und Relaisbox
- 32
- Motor-Kühlwasser-Kreislauf
- 34
- Stickoxid-Sensor
- 36
- Stickoxid-Sensor
- 38
- Temperatursensor
- 40
- Heizung
- 42
- Leitung
- 44
- Emulator
- A
- Stelle
- S1
- erster Schritt
- S2
- zweiter Schritt
- S3
- dritter Schritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011103699 A1 [0002]
- DE 102005039760 A1 [0003]
