DE102018100540A1 - Method for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Es sind Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors bekannt, bei denen ein Ventil (14) geschlossen oder geschlossen gehalten wird, über welches die Luftzufuhr aus einer Luftzuführleitung (12) in einen Abgasstrang (16) geregelt wird, ein Gebläse (10) betrieben wird, welches zur Förderung der Luft in die Luftzuführleitung (12) ausgebildet ist, ein Druck in der Luftzuführleitung (12) zwischen dem Ventil (14) und dem Gebläse (10) ermittelt wird, und der ermittelte Druck mit einem zu erwarteten Druck verglichen wird, wobei bei Abweichung der beiden Drücke über einem festgelegten Differenzwert auf einen Fehler des Luftzuführsystems geschlossen wird.
Um auf zusätzliche Bauteile zur Ermittlung des Drucks, wie Drucksensoren, verzichten zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Druck ermittelt wird, indem das Gebläse (10) mit einer vorgegebenen Drehzahl betrieben wird und die zum Betrieb bei der vorgegebenen konstanten Drehzahl benötigte Stromaufnahme sowie die anliegende Betriebsspannung ermittelt werden und aus der ermittelten Betriebsspannung und der ermittelten Stromaufnahme auf den Druck in der Luftzuführleitung (12) zwischen dem Gebläse (10) und dem Ventil (14) geschlossen wird.

Figure DE102018100540A1_0000
Methods are known for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine, in which a valve (14) is kept closed or closed, via which the air supply from an air supply line (12) is regulated into an exhaust line (16), a fan (10) is operated, which is designed to convey the air into the air supply line (12), a pressure in the air supply line (12) between the valve (14) and the fan (10) is determined, and the determined pressure with is compared to an expected pressure, wherein a deviation of the two pressures above a predetermined difference value is concluded that an error of the air supply system.
In order to dispense with additional components for determining the pressure, such as pressure sensors, the invention proposes that the pressure is determined by the fan (10) is operated at a predetermined speed and required for operation at the predetermined constant speed power consumption and the applied operating voltage are determined and from the determined operating voltage and the determined current consumption on the pressure in the air supply line (12) between the fan (10) and the valve (14) is closed.
Figure DE102018100540A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors, bei dem ein Ventil, über welches die Luftzufuhr aus einer Luftzuführleitung in einen Abgasstrang geregelt wird, geschlossen wird oder geschlossen gehalten wird, daraufhin ein Gebläse, welches zur Förderung der Luft in die Luftzuführleitung ausgebildet ist, hochgefahren beziehungsweise betrieben wird, woraufhin ein Druck in der Luftzuführleitung zwischen dem Ventil und dem Gebläse ermittelt wird und abschließend der ermittelte Druck mit einem erwarteten Druck verglichen wird, wobei bei Abweichung der beiden Drücke über einem festgelegten Differenzwert auf einen Fehler des Luftzuführsystems geschlossen wird.The invention relates to a method for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine, wherein a valve, via which the air supply from an air supply line is controlled in an exhaust line, is closed or kept closed, then a blower, which Promoting the air is formed in the air supply line, is raised or operated, whereupon a pressure in the air supply line between the valve and the fan is determined and finally the determined pressure is compared with an expected pressure, wherein in deviation of the two pressures above a predetermined differential value is concluded on a fault of the air supply system.

Derartige Luftzufuhrsysteme werden beispielsweise zur Förderung von Sekundärluft in Verbrennungsmotoren, insbesondere in Ottomotoren verwendet, mit denen Luft während der Kaltstartphase zur thermischen Nachverbrennung in den Abgasstrang eingeblasen wird. Hierdurch werden Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxide während der Warmlaufphase verringert, da die Luft exotherm mit unverbrannten Abgasbestandteilen reagiert, wodurch auch die Aufheizung des Katalysators unterstützt wird. Des Weiteren werden diese Luftzuführsysteme zur Regenerierung von Otto-Partikelfiltern verwendet, indem Luft dem Abgasstrang zugeführt wird, was die Nachverbrennung der im Filter enthaltenen Partikel fördert.Such air supply systems are used for example for promoting secondary air in internal combustion engines, in particular in gasoline engines, with which air is blown during the cold start phase for thermal afterburning in the exhaust system. As a result, hydrocarbons and carbon monoxide are reduced during the warm-up phase, since the air reacts exothermally with unburned exhaust gas components, which also supports the heating of the catalyst. Furthermore, these air supply systems are used for regeneration of Otto particle filters by supplying air to the exhaust line, which promotes the post-combustion of the particles contained in the filter.

Diese Luftzufuhrsysteme bestehen aus einem Gebläse und einem stromabwärts des Gebläses angeordneten Ventil, welches üblicherweise aus einem Rückschlagventil und einem aktiv betätigbaren Ventilkörper besteht, über den das Ventil geschlossen oder geöffnet werden kann, während das Rückschlagventil ein Einströmen von Abgas in das Luftzufuhrsystem aufgrund auftretender Abgaspulsationen verhindert.These air supply systems consist of a blower and a downstream valve arranged valve, which usually consists of a check valve and an actively operable valve body, through which the valve can be closed or opened, while the check valve prevents flow of exhaust gas into the air supply system due to occurring Abgaspulsationen ,

Die korrekte Funktion dieser Luftzuführsysteme muss während des Diagnosemodus regelmäßig überprüft werden, um eine korrekte Funktionsweise sicher zu stellen. Hierzu ist es bekannt, das Gebläse gegen ein geschlossenes Ventil hochzufahren und den zwischen dem Ventil und dem Gebläse entstehenden Druck mittels eines Drucksensors zu messen. Bei Abweichung von einem vorgegebenen Intervall wird daraufhin auf einen Fehler geschlossen.The correct function of these air supply systems must be checked regularly during the diagnostic mode to ensure proper functioning. For this purpose, it is known to start the fan against a closed valve and to measure the pressure arising between the valve and the fan by means of a pressure sensor. If there is a deviation from a given interval, then an error is concluded.

So ist aus der DE 102 05 966 A1 ein Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit bekannt, bei dem ein Signal aus dem notwendigen Pumpenstrom bei einem festgelegten Betriebspunkt des Sekundärluftsystems bestimmt wird und bei Abweichung des hierzu notwendigen Pumpenstroms von einem vorgegebenen Intervall, in dem der Pumpenstrom liegen müsste, auf einen Fehler des Systems geschlossen wird. Zur Festlegung des Betriebspunktes können beispielsweise der Förderdruck und die Temperatur dienen, welche entsprechend gemessen werden müssen.So is out of the DE 102 05 966 A1 a method for monitoring the operability is known, in which a signal from the necessary pump current at a predetermined operating point of the secondary air system is determined and in case of deviation of the necessary pump flow from a predetermined interval in which the pump flow would have to be closed on a fault of the system , For determining the operating point, for example, the delivery pressure and the temperature can be used, which must be measured accordingly.

Diese zusätzlichen Sensoren erhöhen die Investitionskosten und bilden zusätzlich mögliche zusätzliche Fehlerquellen.These additional sensors increase the investment costs and additionally form possible additional sources of error.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors bereit zu stellen, welches eine Diagnose des Luftzufuhrsystems ohne zusätzliche Sensoren ermöglicht.It is therefore an object to provide a method for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine, which allows a diagnosis of the air supply system without additional sensors.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine having the features of claim 1.

Dadurch, dass der Druck ermittelt wird, indem das Gebläse mit einer vorgegebenen Drehzahl betrieben wird und die zum Betrieb bei der vorgegebenen konstanten Drehzahl benötigte Stromaufnahme sowie die anliegende Betriebsspannung ermittelt werden und aus der ermittelten Betriebsspannung und der ermittelten Stromaufnahme auf den Druck in der Luftzuführleitung zwischen dem Gebläse und dem Ventil geschlossen wird, wird es möglich, diesen Druck mit in der Steuereinheit vorhandenen Informationen zu bestimmen, ohne einen zusätzlichen Drucksensor zu benötigen. Die so ermittelten Druckwerte werden mit den bei der vorgegebenen Drehzahl zu erwartenden Druckwerten verglichen, so dass bei erhöhter Abweichung auf einen Fehler des Systems geschlossen werden kann. Entsprechend ist ein solches System kostengünstiger herzustellen, beinhaltet weniger Fehlerquellen und ist einfacher zu montieren, so dass die Wirtschaftlichkeit gesteigert wird.Characterized in that the pressure is determined by the fan is operated at a predetermined speed and the power consumption required for operation at the predetermined constant speed and the applied operating voltage are determined from the determined operating voltage and the determined current consumption to the pressure in the air supply between When the fan and the valve are closed, it becomes possible to determine this pressure with information present in the control unit without requiring an additional pressure sensor. The pressure values determined in this way are compared with the pressure values to be expected at the given speed, so that an error of the system can be deduced if the deviation increases. Accordingly, such a system is less expensive to produce, contains fewer sources of error, and is easier to assemble to increase cost-effectiveness.

Vorzugsweise wird in einer Steuerelektronik einer Steuereinheit des Gebläses ein Kennfeld hinterlegt, in welchem der Druck in der Luftzuführleitung über der Betriebsspannung und der elektrischen Stromaufnahme aufgetragen ist, wobei über das Kennfeld auf den erzeugten Druck geschlossen wird. Die Bestimmung des Drucks kann entsprechend durch einfaches Auslesen der in der Steuereinheit ohnehin vorliegenden Werte für die Spannung und den Strom erfolgen. Hierzu muss lediglich vor Einbau ein entsprechendes Kennfeld des Gebläses hinterlegt werden. Zur On-Board Diagnose kann dieses Kennfeld auch aus einem einzelnen anzufahrenden Betriebspunkt bestehen.Preferably, a map is stored in an electronic control unit of a control unit of the blower, in which the pressure in the air supply line is plotted over the operating voltage and the electrical current consumption, being closed on the map on the pressure generated. The determination of the pressure can be carried out by simply reading out the values for the voltage and the current that are present in any case in the control unit. For this purpose, only a corresponding map of the fan must be deposited before installation. For on-board diagnostics, this map can also consist of a single approaching operating point.

Zusätzlich wird vorteilhafterweise die Umgebungstemperatur am Gebläse ermittelt und bei der Bestimmung des Druckes in der Luftzuführleitung berücksichtigt, so dass Fehler bei der Bestimmung des Drucks durch unterschiedliche Dichten der geförderten Luft aufgrund unterschiedlicher Temperaturen verhindert werden.In addition, the ambient temperature is advantageously determined on the fan and in the Determining the pressure in the air supply line taken into account, so that errors in the determination of the pressure by different densities of the conveyed air due to different temperatures are prevented.

Somit enthält das Kennfeld vorzugsweise verschiedene Kennlinien für verschiedene Umgebungstemperaturen, wodurch über einen großen Temperaturbereich ein relativ exakter Druck ermittelt werden kann.Thus, the map preferably contains different characteristics for different ambient temperatures, whereby a relatively accurate pressure can be determined over a wide temperature range.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gebläse mittels eines mehrphasigen elektronisch kommutierten Gleichstrommotors angetrieben wird. Die Steuereinheit eines derartigen bürstenlosen Elektromotors enthält auf der Platine ohnehin sowohl Speichereinheiten für den jeweils anliegenden Strom als auch die anliegende Betriebsspannung und Temperatur, so dass zur Ermittlung der Parameter zur Bestimmung des Drucks keine zusätzlichen Sensoren notwendig sind.It is particularly advantageous if the blower is driven by means of a multiphase electronically commutated DC motor. The control unit of such a brushless electric motor already contains on the board both storage units for the respective applied current and the applied operating voltage and temperature, so that no additional sensors are necessary to determine the parameters for determining the pressure.

In einer bevorzugten Ausbildung des Verfahrens werden die Temperatur, die Stromaufnahme und die Betriebsspannung an der Steuerelektronik mittels in der Steuereinheit angeordneter Mittel zum Messen der Temperatur und zum Auslesen der Stromaufnahme und der Betriebsspannung ermittelt. Diese sind bei bürstenlosen elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren üblicherweise auf der Steuerplatine ohnehin vorhanden, so dass zusätzliche elektronische Bauteile nicht benötigt werden. Aus der in der Steuereinheit gemessenen Temperatur kann auf die Umgebungstemperatur zur Ermittlung des Drucks geschlossen werden.In a preferred embodiment of the method, the temperature, the current consumption and the operating voltage at the control electronics are determined by means arranged in the control unit for measuring the temperature and for reading the current consumption and the operating voltage. These are usually present on brushless electronically commutated DC motors on the control board, so that additional electronic components are not needed. From the measured temperature in the control unit can be closed to the ambient temperature to determine the pressure.

Vorzugsweise wird der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor getaktet angesteuert, wobei die Schaltpunkte zum Umschalten der Bestromung auf die jeweils nachfolgende Phase durch Messung der rückwirkenden elektromotorischen Kraft festgelegt werden und durch die Frequenz des Schaltens zwischen den Phasen auf die Drehzahl des Gleichstrommotors geschlossen wird. So kann auf einfache Weise eine vordefinierte Drehzahl des Gleichstrommotors und damit des Gebläses eingestellt werden, ohne Sensoren zur Ermittlung der Drehzahl verwenden zu müssen.Preferably, the electronically commutated DC motor is controlled clocked, the switching points are set to switch the current to the respective subsequent phase by measuring the retroactive electromotive force and is closed by the frequency of switching between the phases on the speed of the DC motor. Thus, a predefined speed of the DC motor and thus of the blower can be adjusted in a simple manner, without having to use sensors for determining the speed.

Die besten Ergebnisse bei geringen Belastungen für das System werden erzielt, wenn die vorgegebene Drehzahl zur Diagnose, mit der der Gleichstrommotor betrieben wird, 5% bis 15% der Maximaldrehzahl des Gebläses beträgt. So wird vermieden, dass Schäden des geschlossenen Ventils durch zu hohe Drücke und ein daraus entstehendes Überdrücken des Ventils entsteht. Gleichzeitig wird der Stromverbrauch reduziert. Die Ergebnisse bei der Bestimmung des Druckes sind jedoch sehr exakt.The best low-load results for the system are achieved when the default speed for diagnosis used to drive the DC motor is 5% to 15% of the maximum fan speed. This prevents damage to the closed valve caused by excessive pressures and the resulting overpressure of the valve. At the same time the power consumption is reduced. However, the results in determining the pressure are very accurate.

Es wird somit ein Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, mit dem Investitionskosten reduziert werden, indem die Bauteileanzahl und somit die notwendigen Montageschritte reduziert werden. Auf zusätzliche Sensoren, die zur Diagnose sonst notwendig sind, kann verzichtet werden. Auch werden Schäden am System vermieden und der notwendige Stromverbrauch reduziert.Thus, there is provided a method for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine, which reduces investment costs by reducing the number of components and thus the necessary assembly steps. Additional sensors, which are otherwise necessary for the diagnosis, can be dispensed with. Also, damage to the system can be avoided and the necessary power consumption reduced.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Figur beschrieben, in der ein Luftzufuhrsystem schematisch dargestellt ist.The inventive method will be described with reference to the figure, in which an air supply system is shown schematically.

Das in der Figur dargestellte Luftzufuhrsystem besteht aus einem Gebläse 10, welches über eine Luftzuführleitung 12 mit einem Ventil 14 verbunden ist. Dieses Ventil 14 ist insbesondere ein gesteuertes Rückschlagventil, welches durch Ansteuerung des insbesondere elektromagnetischen oder pneumatischen Stellers von seiner Grundstellung, in der das Rückschlagventil durch eine Feder im geschlossenen Zustand gehalten wird, in einen Zustand versetzt wird, in der es sich um ein normal wirkendes federbelastetes Rückschlagventil handelt. Vom Ventil 14 führt die Luftzuführleitung 12 weiter zu einem Abgasstrang 16 einer Verbrennungskraftmaschine. Die Luftzuführleitung 12 mündet entweder vor einem Katalysator 18 in den Abgasstrang 16, so dass das Ventil 14 als Sekundärluftventil dient oder unmittelbar stromaufwärts eines Otto-Partikelfilters, so dass das Ventil zur Zuführung von Luft zur Regeneration des Partikelfilters dient. Bei Verwendung des Ventils 14 als Sekundärluftventil und des Gebläses 10 als Sekundärluftgebläse wird beim Kaltstart des Verbrennungsmotors Luft vor dem Katalysator eingeblasen, um während der Warmlaufphase Sekundärluft dem fetten Gemisch im Abgasstrang 16 zuzuführen, wodurch eine Nachverbrennung stattfindet, welche neben der Reduzierung von Kohlenmonoxid und unverbrannten Kohlenwasserstoffen auch zu einer schnelleren Aufheizung des Katalysators durch die entstehende Wärme führt. Bei Verwendung des Ventils 14 und des Gebläses 10 zur Partikelfilterregeneration wird nach der Warmlaufphase durch das Einblasen der Luft die Sauerstoffkonzentration im Abgas auf über 7% erhöht, wodurch eine Nachverbrennung am Partikelfilter stattfinden kann. Hierdurch werden Partikel, die sich im Partikelfilter angesammelt haben, abgebrannt und so der Partikelfilter gereinigt.The air supply system shown in the figure consists of a blower 10 , which via an air supply line 12 with a valve 14 connected is. This valve 14 is in particular a controlled non-return valve, which is set by controlling the particular electromagnetic or pneumatic actuator from its normal position in which the check valve is held by a spring in the closed state in a state in which it is a normally-acting spring-loaded check valve. From the valve 14 guides the air supply line 12 on to an exhaust system 16 an internal combustion engine. The air supply line 12 either ends in front of a catalyst 18 in the exhaust system 16 so that the valve 14 serves as a secondary air valve or immediately upstream of a gasoline particulate filter, so that the valve is used to supply air for the regeneration of the particulate filter. When using the valve 14 as a secondary air valve and the blower 10 As a secondary air blower air is injected in front of the catalyst during the cold start of the engine to secondary air during the warm-up phase of the rich mixture in the exhaust system 16 supplying, whereby a post-combustion takes place, which leads in addition to the reduction of carbon monoxide and unburned hydrocarbons also to a faster heating of the catalyst by the heat generated. When using the valve 14 and the blower 10 For the particle filter regeneration, the oxygen concentration in the exhaust gas is increased to over 7% after the warm-up phase by blowing in the air, whereby an afterburning can take place on the particulate filter. As a result, particles that have accumulated in the particulate filter, burned and thus cleaned the particulate filter.

Das Gebläse 10 wird über einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor 20 angetrieben, der eine Steuereinheit 22 zur Kommutierung der Phasen des Gleichstrommotors 20 aufweist. Die Steuereinheit 22 ist mit einer Motorsteuerung 24 des Verbrennungsmotors verbunden.The fan 10 is via an electronically commutated DC motor 20 driven, which is a control unit 22 for commutation of the phases of the DC motor 20 having. The control unit 22 is with a motor control 24 connected to the internal combustion engine.

Die Steuereinheit 22 enthält eine Steuerelektronik 23 mit elektronischen Bausteinen, über welche der Strom des Gleichstrommotors 20 sowie die Spannung des Gleichstrommotors 20 ausgelesen werden können, so dass die elektronischen Bausteine als Mittel 26 zur Bestimmung der Spannung und des Stromes dienen. Zur korrekten Ansteuerung des Gleichstrommotors 20 sind diese Mittel 26 üblicherweise auf der Platine der Steuerelektronik 23 der Steuereinheit 22 angeordnet. Zusätzlich enthält eine derartige Steuereinheit 22 einen Temperatursensor 28 zur Messung der Temperatur im Bereich der Steuerelektronik 23. The control unit 22 contains an electronic control unit 23 with electronic components, through which the current of the DC motor 20 as well as the voltage of the DC motor 20 can be read out, so the electronic components as a means 26 serve to determine the voltage and the current. For correct control of the DC motor 20 are these means 26 usually on the board of the control electronics 23 the control unit 22 arranged. In addition, such a control unit contains 22 a temperature sensor 28 for measuring the temperature in the control electronics 23 ,

Wird nun von der Motorsteuerung 24 ein Diagnosemodus vorgegeben, durch welchen die korrekte Funktionalität des Luftzufuhrsystems überprüft werden soll, wird zunächst das Ventil 14 geschlossen. Anschließend wird das Gebläse 10 auf eine vordefinierte Drehzahl von beispielsweise ungefähr 10% der Maximaldrehzahl, beispielsweise etwa 3000 U/min beschleunigt, wobei auch andere deutlich höhere vordefinierte Drehzahlen verwendet werden können.Will now be from the engine control 24 a diagnostic mode specified by which the correct functionality of the air supply system is to be checked, first the valve 14 closed. Subsequently, the blower 10 accelerated to a predefined speed of, for example, about 10% of the maximum speed, for example about 3000 rpm, although other significantly higher predefined speeds can be used.

Die Drehzahl kann dabei aus den Ansteuerdaten des Gleichstrommotors 20 direkt ermittelt werden, da eine entsprechende Anzahl an Phasenschaltungen zum Erreichen dieser Drehzahl notwendig sind. Das Signal zum Umschalten zwischen den einzelnen Phasen kann dabei in bekannter Weise aufgrund der entstehenden rückwirkenden elektromotorischen Kraft beim Vorbeiführen der Magnete an den Statorwicklungen ermittelt werden und daraus die Drehzahl gewonnen werden. In der Steuereinheit 22 werden zusätzlich die Stromaufnahme des Gleichstrommotors 20 zum Halten der vorgegebenen konstanten Drehzahl sowie die Betriebsspannung in bekannter Weise über die Bausteine 26 ermittelt. Zusätzlich misst der Temperatursensor 28 der Steuereinheit 22 die Temperatur im Bereich der Steuerelektronik 23 der Steuereinheit 22.The speed can be selected from the drive data of the DC motor 20 be determined directly, since a corresponding number of phase circuits to achieve this speed are necessary. The signal for switching between the individual phases can be determined in a known manner due to the resulting retroactive electromotive force when passing the magnets on the stator windings and from this the speed can be obtained. In the control unit 22 In addition, the current consumption of the DC motor 20 for holding the predetermined constant speed and the operating voltage in a known manner via the blocks 26 determined. In addition, the temperature sensor measures 28 the control unit 22 the temperature in the control electronics 23 the control unit 22 ,

Es hat sich gezeigt, dass eine direkte Abhängigkeit dieser Werte vom entstehenden Druck bei einer vordefinierten Drehzahl besteht. Entsprechend wird zusätzlich in der Steuereinheit 22 ein Kennfeld 30 hinterlegt. Dieses Kennfeld 30 wird vor Inbetriebnahme des Luftzufuhrsystems durch Versuche ermittelt, indem für verschiedene Temperaturen der Druck hinter dem Gebläse 10 bei geschlossenem Ventil 14 und einer vorgegebenen Drehzahl des Gleichstrommotors 20 in Abhängigkeit der Stromaufnahme und der Betriebsspannung beispielsweise mittels eines Drucksensors gemessen wird. Das einmal auf diese Weise erzeugte Kennfeld 30 kann im Folgenden für baugleiche Luftzuführsysteme genutzt werden, indem mittels dieses Kennfeldes 30 im Betrieb durch Messung der Betriebsspannung der Stromaufnahme des Gleichstrommotors 20 und der Temperatur bei vorgegebener Drehzahl des Gleichstrommotors 20 der zwischen dem Ventil 14 und dem Gebläse 10 anliegende Druck ermittelt wird.It has been shown that there is a direct dependence of these values on the resulting pressure at a predefined speed. Accordingly, in addition in the control unit 22 a map 30 deposited. This map 30 is determined prior to start-up of the air supply system by tests, for different temperatures, the pressure behind the blower 10 when the valve is closed 14 and a predetermined speed of the DC motor 20 is measured as a function of the current consumption and the operating voltage, for example by means of a pressure sensor. Once created in this way map 30 can be used below for identical air supply systems by means of this map 30 in operation by measuring the operating voltage of the current consumption of the DC motor 20 and the temperature at a given speed of the DC motor 20 the between the valve 14 and the blower 10 applied pressure is determined.

Liegt die Differenz des so ermittelten Drucks und des bei dieser Drehzahl zu erwartenden Drucks unterhalb eines vorgegebenen Differenzwertes also innerhalb eines vordefinierten Intervalls für den Druck bei der genannten Drehzahl des Gleichstrommotors 20, wird ein Signal an die Motorsteuerung 24 gegeben, welches die korrekte Funktionsweise bestätigt. Liegt der ermittelte Istwert des Druckes außerhalb dieses Intervalls wird auf einen Fehler im Luftzuführsystem entschieden und dieser Fehler ebenfalls der Motorsteuerung 24 mitgeteilt, über welche im Folgenden ein entsprechendes Signal beispielswiese zum Fahrer eines Kraftfahrzeugs ausgegeben werden kann.If the difference between the pressure thus determined and the pressure to be expected at this speed lies below a predetermined difference value, that is, within a predefined interval for the pressure at said rotational speed of the DC motor 20 , a signal is sent to the engine control 24 given, which confirms the correct functioning. If the determined actual value of the pressure lies outside of this interval, an error is determined in the air supply system and this error is also decided by the engine control 24 communicated via which in the following a corresponding signal example meadow can be issued to the driver of a motor vehicle.

Entsprechend ist es möglich, eine Diagnose des Luftzufuhrsystems ohne zusätzliche Sensoren durchzuführen. Insbesondere kann auf einen Drucksensor oder Massenstromsensor zwischen dem Gebläse und dem Ventil verzichtet werden. Stattdessen werden lediglich die in der Steuereinheit des Gebläses ohnehin vorhandenen Informationen zur Betriebsspannung und Stromaufnahme zur Ermittlung des Drucks genutzt. So werden Kosten eingespart, indem sowohl die Anzahl der Bauteile als auch der Montageaufwand reduziert werden.Accordingly, it is possible to perform a diagnosis of the air supply system without additional sensors. In particular, it is possible to dispense with a pressure sensor or mass flow sensor between the blower and the valve. Instead, only the information available in the control unit of the fan anyway operating voltage and current consumption are used to determine the pressure. This saves costs by reducing both the number of components and the assembly costs.

Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich des vorliegenden Hauptanspruchs nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Insbesondere ist es sowohl für die Sekundärlufteinblasung als auch für die Otto-Partikelfilter-Regeneration nutzbar. Die Einblasung kann somit entweder vor einem Katalysator oder vor einem Partikelfilter erfolgen. Als Ventile werden insbesondere pneumatisch oder elektromotorisch angesteuerte Ventile verwendet.It should be understood that the scope of the present invention is not limited to the embodiment described. In particular, it can be used both for the secondary air injection and for the Otto particle filter regeneration. The injection can thus take place either in front of a catalyst or in front of a particle filter. As valves, in particular pneumatically or electromotively controlled valves are used.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10205966 A1 [0005]DE 10205966 A1 [0005]

Claims (8)

Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors mit den folgenden Schritten: - Schließen beziehungsweise geschlossen lassen eines Ventils (14), über welches die Luftzufuhr aus einer Luftzuführleitung (12) in einen Abgasstrang (16) geregelt wird, - Betreiben eines Gebläses (10), welches zur Förderung der Luft in die Luftzuführleitung (12) ausgebildet ist, -Ermitteln eines Drucks in der Luftzuführleitung (12) zwischen dem Ventil (14) und dem Gebläse (10), -Vergleichen des ermittelten Drucks mit einem erwarteten Druck, wobei bei Abweichung der beiden Drücke über einem festgelegten Differenzwert auf einen Fehler des Luftzuführsystems geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck ermittelt wird, indem das Gebläse (10) mit einer vorgegebenen Drehzahl betrieben wird und die zum Betrieb bei der vorgegebenen konstanten Drehzahl benötigte Stromaufnahme sowie die anliegende Betriebsspannung ermittelt werden und aus der ermittelten Betriebsspannung und der ermittelten Stromaufnahme auf den Druck in der Luftzuführleitung (12) zwischen dem Gebläse (10) und dem Ventil (14) geschlossen wird.Method for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine comprising the following steps: - closing or keeping closed a valve (14), by means of which the air supply from an air supply line (12) is regulated into an exhaust line (16), Operating a fan (10), which is designed to convey the air into the air supply line (12), determining a pressure in the air supply line (12) between the valve (14) and the fan (10), comparing the determined pressure with an expected pressure, wherein a deviation of the two pressures above a predetermined difference value on an error of the air supply system is closed, characterized in that the pressure is determined by the blower (10) is operated at a predetermined speed and for operation at the predetermined constant speed required power consumption and the applied operating voltage determines who is closed on the pressure in the air supply line (12) between the fan (10) and the valve (14) and the determined operating voltage and the determined current consumption. Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Steuerelektronik (23) einer Steuereinheit (22) des Gebläses (10) ein Kennfeld (30) hinterlegt wird, in dem der Druck in der Luftzuführleitung (12) über der Betriebsspannung und der elektrischen Stromaufnahme aufgetragen ist, wobei über das Kennfeld (30) auf den Druck geschlossen wird.Method for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine Claim 1 , characterized in that in a control electronics (23) of a control unit (22) of the blower (10) a map (30) is deposited, in which the pressure in the air supply line (12) is plotted against the operating voltage and the electrical power consumption, wherein via the map (30) is closed to the pressure. Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungstemperatur am Gebläse (10) ermittelt wird und bei der Bestimmung des Druckes in der Luftzuführleitung (12) berücksichtigt wird.A method of diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine according to any one of Claims 1 or 2 , characterized in that the ambient temperature at the fan (10) is determined and taken into account in the determination of the pressure in the air supply line (12). Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld (30) Kennlinien für verschiedene Umgebungstemperaturen enthält.A method of diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine according to any one of Claims 2 or 3 , characterized in that the characteristic field (30) contains characteristic curves for different ambient temperatures. Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (10) mittels eines mehrphasigen elektronisch kommutierten Gleichstrommotors (20) angetrieben wird.Method for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the blower (10) is driven by means of a multiphase electronically commutated direct current motor (20). Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur, die Stromaufnahme und die Betriebsspannung der Steuerelektronik (23) mittels in der Steuereinheit (22) angeordneter Mittel (26, 28) zum Messen der Temperatur und zum Auslesen der Stromaufnahme und der Betriebsspannung ermittelt werden.A method of diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine according to any one of Claims 3 to 5 , characterized in that the temperature, the current consumption and the operating voltage of the control electronics (23) by means arranged in the control unit (22) means (26, 28) for measuring the temperature and for reading the current consumption and the operating voltage are determined. Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor (20) getaktet angesteuert wird, wobei die Schaltpunkte zum Umschalten der Bestromung auf die jeweils nachfolgende Phase durch Messung der rückwirkenden elektromotorischen Kraft festgelegt werden und durch die Frequenz des Schaltens zwischen den Phasen auf die Drehzahl des Gleichstrommotors (20) geschlossen wird.A method of diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine according to any one of Claims 5 or 6 , characterized in that the electronically commutated DC motor (20) is controlled clocked, the switching points for switching the current to the respective subsequent phase by measuring the retroactive electromotive force are determined by the frequency of switching between the phases on the speed of the DC motor (20) is closed. Verfahren zur Diagnose eines Luftzuführsystems zur Einführung von Luft in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Drehzahl zur Diagnose, mit der der Gleichstrommotor (20) betrieben wird, 5% bis 15% der Maximaldrehzahl des Gebläses (10) beträgt.Method for diagnosing an air supply system for introducing air into an exhaust system of an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined speed for the diagnosis with which the DC motor (20) is operated amounts to 5% to 15% of the maximum speed of the blower ( 10).
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