DE102018211116B4 - Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, die mindestens ein Antriebsaggregat (2), einen Betriebsmitteltank (6) für ein Betriebsmittel und einen Temperatursensor (9) zum Messen einer Temperatur aufweist, wobei zu unterschiedlichen Zeitpunkten Messwerte für die Temperatur mittels des Temperatursensors (9) gemessen und die Messwerte als Temperaturverlauf gespeichert werden, wobei nach einem Wiederstart der Antriebseinrichtung (1) zeitlich nach den Zeitpunkten aus dem Temperaturverlauf ein Aggregatzustand des in dem Betriebsmitteltank (6) vorliegenden Betriebsmittels bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen und das Speichern der Messwerte für die Temperatur bei abgestelltem Antriebsaggregat (2) und mittels einer Messeinrichtung (10) erfolgt, die unabhängig von einem Betriebszustand des Antriebsaggregats (2) dauerhaft in Betrieb ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die mindestens ein Antriebsaggregat, einen Betriebsmitteltank für ein Betriebsmittel und einen Temperatursensor zum Messen einer Temperatur aufweist, wobei zu unterschiedlichen Zeitpunkten Messwerte für die Temperatur mittels des Temperatursensors gemessen und die Messwerte als Temperaturverlauf gespeichert werden, wobei nach einem Wiederstart der Antriebseinrichtung zeitlich nach den Zeitpunkten aus dem Temperaturverlauf ein Aggregatzustand des in dem Betriebsmitteltank vorliegenden Betriebsmittels bestimmt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Antriebseinrichtung.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 100 43 695 A1 bekannt. Diese betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Heißstartsituation bei einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Dabei ist vorgesehen, dass die Heißstartsituation wenigstens anhand eines Gradienten und/oder eines Temperaturhubs eines Temperaturverlaufs einer Motortemperatur erkannt wird.
  • Aus dem Stand der Technik ist weiterhin die Druckschrift DE 10 2012 206 514 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zur Erkennung des Aggregatzustands des Inhalts eines Behälters in einem Kraftfahrzeug. Das Verfahren erkennt auf einen zumindest teilweise festen Aggregatzustand des Behälterinhalts, wenn ein Temperatursensor in dem Behälter ein Temperatursignal erzeugt, das einen vorgegebenen ersten Temperaturschwellenwert unterschreitet. Das Verfahren erkennt auf einen Übergang des Behälterinhalts vom zumindest teilweise festen Aggregatzustand zu einem flüssigen Aggregatzustand, wenn eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs für einen Zeitraum abgeschaltet war, der einen ersten Zeitschwellenwert überschreitet und der Temperatursensor beim Starten der Verbrennungskraftmaschine ein Temperatursignal erzeugt, das einen vorgegebenen zweiten Temperaturschwellenwerts überschreitet oder wenn ein erster Zähler einen zweiten Zeitschwellenwert überschreitet.
  • Aus dem Stand der Technik sind weiterhin die Druckschriften DE 10 2004 019 147 A1 , DE 10 2015 224 358 A1 und DE 10 2013 001 894 A1 bekannt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere einen zuverlässigen und effizienten Betrieb der Antriebseinrichtung mittels eines in einem Betriebsmitteltank vorliegenden Betriebsmittels ermöglicht.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das Messen und das Speichern der Messwerte für die Temperatur bei abgestelltem Antriebsaggregat und mittels einer Messeinrichtung erfolgt, die unabhängig von einem Betriebszustand des Antriebsaggregats dauerhaft in Betrieb ist.
  • Grundsätzlich ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung über einen Betriebsmitteltank für ein, insbesondere zum Betreiben der Antriebseinrichtung aufzuwendendes, Betriebsmittel und einen Temperatursensor zum Messen einer Temperatur verfügt, wobei zu unterschiedlichen Zeitpunkten Messwerte für die Temperatur mittels des Temperatursensors gemessen und die Messwerte als Temperaturverlauf gespeichert werden, wobei zeitlich nach den Zeitpunkten aus dem Temperaturverlauf ein Aggregatzustand des in dem Betriebsmitteltank vorliegenden Betriebsmittels bestimmt wird.
  • Die Antriebseinrichtung dient dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Zur Bereitstellung des Drehmoments verfügt die Antriebseinrichtung über das Antriebsaggregat, welches beispielsweise in Form einer Brennkraftmaschine oder dergleichen vorliegt. Zum Betreiben der Antriebseinrichtung, insbesondere zum Betreiben des Antriebsaggregats ist ein Kraftstoff aufzuwenden, der beispielsweise in Form des Betriebsmittels in dem Betriebsmitteltank vorgehalten wird. Das Betriebsmittel kann also zum Betreiben der Antriebseinrichtung, insbesondere des Antriebsaggregats, aufzuwenden sein.
  • Unter dem zum Betreiben aufzuwendenden Betriebsmittel wird bevorzugt ein Mittel verstanden, welches bei dem Betreiben der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Antriebsaggregats verbraucht wird. Das Betriebsmittel ist beispielsweise ein Reduktionsmittel, Wasser, insbesondere Reinwasser oder Reinstwasser, welches beispielsweise für eine Wassereinspritzung in das Antriebsaggregat vorgesehen ist, Kraftstoff zum Betreiben des Antriebsaggregats und/oder ein Kühlmittel. Alternativ kann das Betriebsmittel ein Reinigungsmittel sein, beispielsweise zur Reinigung wenigstens einer Scheibe des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Frontscheibe beziehungsweise einer Windschutzscheibe. Ein solches Betriebsmittel wird nicht für den Betrieb des Antriebsaggregats benötigt, wird jedoch dennoch zumindest zeitweise bei dem Betreiben der Antriebseinrichtung verbraucht.
  • Um festzustellen, in welchem Aggregatzustand sich das Betriebsmittel befindet, also ob es gefroren oder aufgetaut beziehungsweise flüssig ist, kann es vorgesehen sein, die Temperatur zu messen, vorzugsweise eine Betriebsmitteltemperatur des in dem Betriebsmitteltank vorliegenden Betriebsmittels oder eine Tanktemperatur des Betriebsmitteltanks, welche von der Betriebsmitteltemperatur verschieden sein kann. Zum Messen der Temperatur ist der Temperatursensor vorgesehen. Anhand der Temperatur kann anschließend auf den Aggregatzustand des Betriebsmittels geschlossen werden. Beispielsweise wird bei Unterschreiten eines Temperaturschwellenwerts auf das Vorliegen von gefrorenem Betriebsmittel und bei Überschreiten des Temperaturschwellenwerts auf aufgetautes beziehungsweise flüssiges Betriebsmittel geschlossen. Hierbei wird als Temperaturschwellenwert häufig eine Temperatur verwendet, welche von einer tatsächlichen Gefriertemperatur beziehungsweise einem Gefrierpunkt des Betriebsmittels verschieden ist, nämlich höher ist. Auf diese Weise sollen Toleranzen des Temperatursensors ausgeglichen und zudem eine hohe Sicherheit bei der Erkennung von gefrorenem Betriebsmittel erzielt werden.
  • Es ist üblicherweise unproblematisch, falls auf gefrorenes Betriebsmittel erkannt wird, wenngleich tatsächlich das in dem Betriebsmitteltank vorliegende Betriebsmittel aufgetaut beziehungsweise flüssig ist, weil in diesem Fall beispielsweise lediglich eine Heizeinrichtung zum Auftauen des Betriebsmittels aktiviert wird. Wird hingegen trotz Vorliegen von gefrorenem Betriebsmittel auf flüssiges Betriebsmittel erkannt, so wird versucht, das mutmaßlich flüssige Betriebsmittel aus dem Betriebsmitteltank zu entnehmen, beispielsweise mittels einer Fördereinrichtung. Dies kann zu einer Beschädigung der Fördereinrichtung oder zu Fehlern in dem Betrieb der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Antriebsaggregats führen.
  • Um die Genauigkeit der Erkennung des Aggregatzustands des Betriebsmittels zu verbessern, soll nun nicht oder zumindest nicht nur die momentan gemessene Temperatur ausgewertet werden, sondern vielmehr zu unterschiedlichen Zeitpunkten Messwerte für die Temperatur mittels des Temperatursensors gemessen und abgespeichert werden, nämlich in Form des Temperaturverlaufs. Der Temperaturverlauf stellt insoweit den Verlauf der Temperatur über der Zeit dar. Vorzugsweise umfasst der Temperaturverlauf insoweit mehrere Messwerte, welche zu unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmt wurden.
  • Zeitlich nach den Zeitpunkten, zu welchen die Messwerte erfasst wurden, wird aus dem Temperaturverlauf der Aggregatzustand des Betriebsmittels bestimmt. Zusätzlich kann hierzu die momentane Temperatur herangezogen werden. Die Verwendung des Temperaturverlaufs anstelle allein der momentan vorliegenden Temperatur ermöglicht ein besonders genaues Bestimmen des Aggregatzustands des Betriebsmittels, also ein Erkennen darauf, ob der Aggregatzustand des Betriebsmittels einem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand oder einem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand entspricht.
  • Beispielsweise wird bei einer dem Temperaturschwellenwert entsprechenden Temperatur auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt, sofern der Temperaturverlauf aus Richtung höherer Temperaturen in Richtung des Temperaturschwellenwerts verläuft. Umgekehrt kann auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt werden, falls die Temperatur dem Temperaturschwellenwert entspricht und der Temperaturverlauf aus Richtung niedrigerer Temperaturen in Richtung des Temperaturschwellenwerts weist.
  • Entsprechend wird festgestellt, ob vor dem Erreichen des Temperaturschwellenwerts durch die Temperatur höhere oder niedrigere Temperaturen bezüglich des Temperaturschwellenwerts vorlagen. Lagen vor dem Erreichen des Temperaturschwellenwerts durch die Temperatur höhere Temperaturen vor, so ist davon auszugehen, dass das Betriebsmittel (noch) nicht gefroren ist. War die Temperatur vor dem Erreichen des Temperaturschwellenwerts hingegen kleiner als dieser, so kann davon ausgegangen werden, dass zumindest ein Teil des Betriebsmittels (noch) gefroren ist.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass nach dem Bestimmen des Aggregatzustands bei einem gefrorenem Betriebsmittel entsprechendem Aggregatzustand eine Heizeinrichtung zum Auftauen des Betriebsmittels aktiviert und/oder dass bei einem flüssigem Betriebsmittel entsprechendem Aggregatzustand eine Fördereinrichtung zum Fördern des Betriebsmittels aus dem Betriebsmitteltank aktiviert wird. Die Heizeinrichtung dient dem Heizen und entsprechend dem Auftauen des Betriebsmittels. Die Heizeinrichtung ist vorzugsweise an und/oder in dem Betriebsmitteltank angeordnet. Zumindest steht sie jedoch mit dem Betriebsmittel in Wärmeübertragungsverbindung. Die Fördereinrichtung dient dem Fördern des Betriebsmittels aus dem Betriebsmitteltank, vorzugsweise in Richtung des Antriebsaggregats. Die Fördereinrichtung liegt beispielsweise in Form einer Pumpe oder dergleichen vor.
  • Wird auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt, so kann es vorgesehen sein, einerseits die Heizeinrichtung zu aktivieren und die Fördereinrichtung zu deaktivieren, insbesondere solange, bis auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird. Umgekehrt kann es vorgesehen sein, dass bei Vorliegen des dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustands die Fördereinrichtung aktiviert und die Heizeinrichtung deaktiviert wird. Auf diese Art und Weise ist ein bedarfsgerechter Betrieb der Antriebseinrichtung, insbesondere der Heizeinrichtung, möglich.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei einem aus Richtung niedrigerer Temperaturen in Richtung eines Temperaturschwellenwerts weisenden Temperaturverlauf auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird, und/oder dass bei einem aus Richtung höherer Temperaturen in Richtung des Temperaturschwellenwerts weisenden Temperaturverlauf auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Die beschriebene Vorgehensweise wird insbesondere herangezogen, falls die momentane Temperatur dem Temperaturschwellenwert entspricht oder sich in einem dem Temperaturschwellenwert aufnehmenden Temperaturbereich befindet.
  • Der Temperaturbereich ist beispielsweise bezüglich des Temperaturschwellenwerts symmetrisch angeordnet, erstreckt sich also ausgehend von diesem gleich weit in Richtung höherer Temperaturen und in Richtung niedrigerer Temperaturen. Der Temperaturbereich umfasst beispielsweise mindestens 1 K, mindestens 2 K, mindestens 3 K, mindestens 4 K oder mindestens 5 K. Besonders bevorzugt umfasst der Temperaturbereich höchstens 20 K, höchstens 15 K oder höchstens 10 K. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Erkennung des Aggregatzustands möglich.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Temperaturschwellenwert einem Gefrierpunkt des Betriebsmittels entspricht oder gleich einer bezüglich des Gefrierpunkts höheren Temperatur gewählt wird. In anderen Worten ist der Temperaturschwellenwert gleich dem Gefrierpunkt oder einer Temperatur, welche höher liegt als der Gefrierpunkt. Beispielsweise ist der Temperaturschwellenwert in letzterem Fall um mindestens 1 K, mindestens 2 K, mindestens 3 K, mindestens 4 K oder mindestens 5 K höher als der Gefrierpunkt, beispielsweise um die bereits vorstehend erwähnten Toleranzen des Temperatursensors auszugleichen. Mit einer derartigen Vorgehensweise wird eine besonders zuverlässige Erkennung des Aggregatzustands des Betriebsmittels erzielt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Temperaturschwellenwert als erster Temperaturschwellenwert vorliegt und ein zweiter Temperaturschwellenwert gewählt wird, der niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert, wobei bei einer Temperatur, die mindestens dem ersten Temperaturschwellenwert entspricht, auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand und bei einer Temperatur, die höchstens dem zweiten Temperaturschwellenwert entspricht, auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird, und wobei bei einer Temperatur, die zwischen dem ersten Temperaturschwellenwert und dem zweiten Temperaturschwellenwert liegt, anhand des Temperaturverlaufs auf den Aggregatzustand geschlossen wird, wobei bei einem in Richtung des ersten Temperaturschwellenwerts weisenden Temperaturverlauf auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand und bei einem in Richtung des zweiten Temperaturschwellenwerts weisenden Temperaturverlauf auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird.
  • Anstelle des Temperaturschwellenwerts liegen insoweit zwei Temperaturschwellenwerte, nämlich der erste Temperaturschwellenwert und der zweite Temperaturschwellenwert vor. Hierbei entspricht der erste Temperaturschwellenwert dem vorstehend bereits erwähnten Temperaturschwellenwert beziehungsweise weist denselben Wert auf. Der erste Temperaturschwellenwert entspricht also beispielsweise dem Gefrierpunkt des Betriebsmittels oder der bezüglich des Gefrierpunkts höheren Temperatur. Der zweite Temperaturschwellenwert ist hingegen niedriger als der erste Temperaturschwellenwert gewählt. Beispielsweise entspricht der zweite Temperaturschwellenwert also einer Temperatur, die unterhalb des Gefrierpunkts des Betriebsmittels liegt. Alternativ kann der zweite Temperaturschwellenwert dem Gefrierpunkt entsprechen.
  • Bei der Beurteilung des Aggregatzustands des Betriebsmittels können drei Temperaturbereiche unterschieden werden. Ein erster Temperaturbereich beginnt an dem ersten Temperaturschwellenwert und erstreckt sich in Richtung höherer Temperaturen. Liegt die momentane Temperatur in dem ersten Temperaturbereich, so wird davon ausgegangen, dass das Betriebsmittel flüssig ist und folglich auf den entsprechenden Aggregatzustand erkannt. Ein zweiter Temperaturbereich erstreckt sich ausgehend von dem zweiten Temperaturschwellenwert in Richtung niedrigerer Temperaturen. Liegt die momentan vorliegende Temperatur in dem zweiten Temperaturbereich, so wird davon ausgegangen, dass das Betriebsmittel gefroren ist. Entsprechend wird auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt.
  • Ein dritter Temperaturbereich liegt zwischen dem ersten Temperaturschwellenwert und dem zweiten Temperaturschwellenwert. Liegt die momentan vorliegende Temperatur in diesem dritten Temperaturbereich, so wird der Temperaturverlauf zur Bestimmung des Aggregatzustands herangezogen. Weist der Temperaturverlauf in Richtung des ersten Temperaturschwellenwerts, so wird davon ausgegangen, dass das Betriebsmittel gefroren ist, weil der Temperaturverlauf darauf hindeutet, dass zuvor niedrigere Temperaturen vorlagen. Weist der Temperaturverlauf hingegen in Richtung des zweiten Temperaturschwellenwerts, so kann darauf geschlossen werden, dass das Betriebsmittel flüssig ist, weil anhand des Temperaturverlaufs erkannt wird, dass zuvor höhere Temperaturen vorlagen.
  • Die Differenz zwischen dem ersten Temperaturschwellenwert und dem zweiten Temperaturschwellenwert kann der Größe des vorstehend bereits erwähnten Temperaturbereichs entsprechen. Beispielsweise beträgt die Differenz zwischen dem ersten Temperaturschwellenwert und dem zweiten Temperaturschwellenwert also mindestens 1 K, mindestens 2 K, mindestens 3 K, mindestens 4 K oder mindestens 5 K. Die beiden Temperaturschwellenwerte können gleichmäßig um den Gefrierpunkt verteilt angeordnet sein, also gleich weit von diesem entfernt vorliegen.
  • Unter dem in Richtung des Temperaturschwellenwerts beziehungsweise dem ersten Temperaturschwellenwert oder dem zweiten Temperaturschwellenwert weisenden Temperaturverlauf ist zu verstehen, dass sich der Temperaturverlauf über der Zeit in Richtung des entsprechenden Temperaturschwellenwerts verändert hat. Das bedeutet, dass der Temperaturverlauf zu einem früheren Zeitpunkt einen Messwert aufweist, der einen größeren Abstand zu dem Temperaturschwellenwert aufweist als ein Messwert, der zu einem späteren Zeitpunkt aufgenommen wurde. Beispielsweise wird aus den in dem Temperaturverlauf enthaltenen Messwert ein Temperaturverlauf interpoliert, beispielsweise durch lineare Interpolation oder durch Polynominterpolation. Anhand des interpolierten Temperaturverlaufs lässt sich besonders einfach erkennen, in welche Richtung beziehungsweise in Richtung welches Temperaturschwellenwerts der Temperaturverlauf weist. Insgesamt wird somit die Bestimmung des Aggregatzustands mit hoher Genauigkeit möglich.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Temperaturverlauf auf einen Aggregatzustandswechsel überprüft wird und bei einem einem Gefrieren entsprechenden Aggregatzustandswechsel auf den dem gefrorenem Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand und bei einem einem Auftauen entsprechenden Aggregatzustandswechsel auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird. Deutet der Temperaturverlauf auf den Aggregatzustandswechsel hin, so wird überprüft, ob der Aggregatzustandswechsel dem Gefrieren oder dem Auftauen des Betriebsmittels entspricht. Dann wird auf den entsprechenden Aggregatzustand erkannt.
  • Der Aggregatzustandswechsel liegt beispielsweise vor, wenn sich die Messwerte des Temperaturverlaufs in Richtung einer bestimmten Temperatur mit einem bestimmten ersten Gradienten verändern, anschließend auf der bestimmten Temperatur konstant bleiben oder sich mit einem zweiten Temperaturgradient verändern, der kleiner ist als der erste Temperaturgradient, und - optional - anschließend sich ausgehend von der bestimmten Temperatur mit einem dritten Temperaturgradient verändern, welcher wiederum größer ist als der zweite Temperaturgradient. Der zweite Temperaturgradient ist vorzugsweise gleich Null oder nahezu gleich Null. Die bestimmte Temperatur entspricht bevorzugt dem Gefrierpunkt des Betriebsmittels.
  • Durch das Verharren des Temperaturverlaufs auf der bestimmten Temperatur über einen bestimmten Zeitraum kann darauf geschlossen werden, dass ein Wechsel des Aggregatzustands erfolgt. Wird die bestimmte Temperatur aus Richtung höherer Temperaturen erreicht und verändert sie sich - optional - nach dem Wechsel des Aggregatzustands in Richtung niedrigerer Temperaturen, so kann darauf geschlossen werden, dass das Betriebsmittel gefroren ist. Erreicht umgekehrt der Temperaturverlauf die bestimmte Temperatur aus Richtung niedrigerer Temperatur und verändert sich - optional -anschließend in Richtung höherer Temperaturen weiter, so kann davon ausgegangen werden, dass das Betriebsmittel aufgetaut ist. Eine derartige Vorgehensweise ermöglicht eine besonders genaue Erkennung des Aggregatzustands des Betriebsm ittels.
  • Die Erfindung sieht vor, dass die Messwerte für die Temperatur bei abgestelltem Antriebsaggregat gemessen und gespeichert werden. Das Messen und Speichern der Temperaturen zur Erstellung des Temperaturverlaufs erfolgt also beispielsweise bei abgestelltem Kraftfahrzeug, zumindest jedoch bei sich außer Betrieb befindlichem Antriebsaggregat. Liegt das Antriebsaggregat als Brennkraftmaschine vor, so ist unter dem abgestellten Antriebsaggregat zu verstehen, dass die Brennkraftmaschine eine Drehzahl von Null aufweist und/oder kein Drehmoment abgibt. Eine derartige Vorgehensweise ermöglicht auch nach einem Wiederstart des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Antriebseinrichtung nach einem Stillstand eine zuverlässige Erkennung auf den Aggregatzustand des Betriebsmittels.
  • Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Bestimmen des Aggregatzustands aus dem Temperaturverlauf mittels einer von der Messeinrichtung verschiedenen Rechnereinrichtung erfolgt, die bei abgestelltem Antriebsaggregat zumindest zeitweise funktionslos ist. Die Messeinrichtung und die Rechnereinrichtung sind unabhängig voneinander ausgestaltet, können jedoch beide Bestandteil desselben Steuergeräts sein. Die Rechnereinrichtung ist bei abgestelltem Antriebsaggregat zumindest zeitweise funktionslos. Beispielsweise wird die Rechnereinrichtung bei einem Abstellen des Antriebsaggregats nur über eine bestimmte Nachlaufzeit weiter betrieben und anschließend bis zu dem Wiederstart der Antriebseinrichtung deaktiviert. Die Nachlaufzeit beträgt beispielsweise höchstens 5 Minuten, höchstens 10 Minuten, höchstens 15 Minuten oder höchstens 30 Minuten.
  • Die Messeinrichtung hingegen misst und speichert durchgehend die Messwerte, zumindest während das Antriebsaggregat abgestellt ist. Die Messeinrichtung ist dauerhaft in Betrieb, also unabhängig von dem Betriebszustand des Antriebsaggregats. Die Messeinrichtung wird also sowohl bei abgestelltem Antriebsaggregat als auch bei im Betrieb befindlichem Antriebsaggregat zum Messen und Speichern der Messwerte in Form des Temperaturverlaufs betrieben. Mit einer derartigen Vorgehensweise ist eine sehr zuverlässige Beurteilung des Aggregatzustands des Betriebsmittels möglich.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Messeinrichtung über einen Datenbus mit der Rechnereinrichtung verbunden ist, der bei abgestelltem Antriebsaggregat zumindest zeitweise funktionslos ist. Vorzugsweise wird der Datenbus bei aktiver Rechnereinrichtung betrieben und ist bei funktionsloser Rechnereinrichtung ebenfalls funktionslos. Über den Datenbus übermittelt die Messeinrichtung den gespeicherten Temperaturverlauf an die Rechnereinrichtung, sobald diese in Betrieb genommen wird, insbesondere bei dem Wiederstart der Antriebseinrichtung. Unter dem Wiederstart der Antriebseinrichtung ist ein Starten der Antriebseinrichtung nach einem Stillstand der Antriebseinrichtung zu verstehen.
  • Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass zum Bestimmen des Aggregatzustands anhand einer in dem Betriebsmitteltank vorliegenden Menge des Betriebsmittels eine Wärmekapazität des Betriebsmittels berechnet wird. Die Wärmekapazität wird vorzugsweise aus der Menge des Betriebsmittels und einer spezifischen Wärmekapazität des Betriebsmittels ermittelt. Die Wärmekapazität wird beispielsweise bei der Erkennung des Aggregatzustandswechsels herangezogen. Hierdurch kann die Genauigkeit der Erkennung des Aggregatzustands weiter verbessert werden.
  • Die Erfindung betrifft schließlich eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Antriebseinrichtung mindestens ein Antriebsaggregat, einen Betriebsmitteltank für ein Betriebsmittel und einen Temperatursensor zum Messen einer Temperatur aufweist, wobei die Antriebseinrichtung dazu ausgebildet ist, zu unterschiedlichen Zeitpunkten Messwerte für die Temperatur mittels des Temperatursensors zu messen und die Messwerte als Temperaturverlauf zu speichern, wobei nach einem Wiederstart der Antriebseinrichtung zeitlich nach den Zeitpunkten aus dem Temperaturverlauf ein Aggregatzustand des in dem Betriebsmitteltank vorliegenden Betriebsmittels bestimmt wird. Dabei ist vorgesehen, dass das Messen und das Speichern der Messwerte für die Temperatur bei abgestelltem Antriebsaggregat und mittels einer Messeinrichtung erfolgt, die unabhängig von einem Betriebszustand des Antriebsaggregats dauerhaft in Betrieb ist.
  • Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt die einzige
    • Figur eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
  • Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1, welche beispielsweise Bestandteil eines Kraftfahrzeugs ist. Die Antriebseinrichtung 1 weist zur Bereitstellung eines Antriebsdrehmoments wenigstens ein Antriebsaggregat 2 auf. Das Antriebsaggregat 2 erzeugt während seines Betriebs Abgas, welches über eine Abgasleitung 3 abgeführt wird, insbesondere in Richtung einer Außenumgebung der Antriebseinrichtung 1. Beispielsweise weist die Abgasleitung 3 auf ihrer dem Antriebsaggregat 2 abgewandten Seite ein hier nicht dargestelltes Endrohr auf, über welches das von dem Antriebsaggregat 2 erzeugte Abgas in die Außenumgebung entlassen wird.
  • In der Abgasleitung 3 ist wenigstens eine Abgasreinigungseinrichtung 4 vorgesehen, welche in der hier dargestellten Ausführungsform als SCR-Katalysator vorliegt. Der SCR-Katalysator dient zur Durchführung einer selektiven katalytischen Reduktion von in dem Abgas enthaltenen Schadstoffen. Zur Durchführung dieser Reduktion wird stromaufwärts der Abgasreinigungseinrichtung 4 ein Reduktionsmittel eingebracht, nämlich mittels einer Einbringvorrichtung 5. Die Einbringvorrichtung 5 ist zur Beaufschlagung mit dem Reduktionsmittel, welches in Form eines Betriebsmittels vorliegt, an einem Betriebsmitteltank 6 strömungstechnisch angeschlossen. In dem Betriebsmitteltank 6 wird das Betriebsmittel beziehungsweise Reduktionsmittel zwischengespeichert.
  • Die Einbringung des Betriebsmittels in die Abgasleitung 3 mittels der Einbringvorrichtung 5 wird beispielsweise mittels eines Stellventils 7 steuernd und/oder regelnd eingestellt, wobei das Stellventil 7 hierzu an ein Steuergerät 8 angeschlossen ist. Das Steuergerät 8 dient dem Einstellen der Menge des in die Abgasleitung 3 eingebrachten Betriebsmittels mithilfe des Stellventils 7. An das Steuergerät 8 ist ein Temperatursensor 9 angeschlossen, mittels welchem die Temperatur des Betriebsmittels messbar ist.
  • In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Temperatursensor 9 in dem Betriebsmitteltank 6 angeordnet. Auch andere Anordnungen des Temperatursensors 9 sind jedoch möglich. Vorzugsweise ist der Temperatursensor 9 an eine Messeinrichtung 10 angeschlossen, die einen Bestandteil des Steuergeräts 8 bildet. Zusätzlich zu der Messeinrichtung 10 verfügt das Steuergerät 8 über einen Rechnereinrichtung 11, an welcher in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel das Stellventil 7 angeschlossen ist. In anderen Worten wird das Stellventil 7 mittels der Rechnereinrichtung 11 angesteuert.
  • Es ist nun vorgesehen, mittels des Temperatursensors 9 zu unterschiedlichen Zeitpunkten Messwerte für die Temperatur zu messen und die Messwerte als Temperaturverlauf zu speichern, nämlich in der Messeinrichtung 10. Zeitlich nach dem Erfassen der Messwerte, also zeitlich beabstandet von den Zeitpunkten, zu welchen die Messwerte gemessen wurden, wird aus dem gespeicherten Temperaturverlauf ein Aggregatzustand des in dem Betriebsmitteltank 6 vorliegenden Betriebsmittels bestimmt.
  • Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Messwerte für die Temperatur, insbesondere auch oder ausschließlich, bei abgestelltem Antriebsaggregat 2 gemessen und gespeichert werden. Hierzu ist die Messeinrichtung 10 insbesondere bei abgestelltem Antriebsaggregat 2 aktiv, wohingegen die Rechnereinrichtung 11, mittels welcher das Stellventil 7 ansteuerbar ist, bei abgestelltem Antriebsaggregat 2 funktionslos ist. Das bedeutet, dass das Messen und Speichern der Messwerte durch die Messeinrichtung 10 völlig unabhängig von der Messeinrichtung 11 erfolgt. Somit liegt insbesondere bei einem Wiederstart der Antriebseinrichtung 1 der Temperaturverlauf vor, anhand dessen auf den Aggregatzustand des Betriebsmittels geschlossen werden kann.
  • Eine derartige Vorgehensweise ermöglicht eine hohe Genauigkeit bei dem Bestimmen des Aggregatzustands. Beispielsweise ist es vorgesehen, bei einem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand ein Entnehmen von Betriebsmittel aus dem Betriebsmitteltank 6 zu unterbinden, beispielsweise durch Schließen des Stellventils 7. Zusätzlich kann in diesem Fall eine Heizeinrichtung aktiviert werden, um das gefrorene Betriebsmittel aufzutauen. Wird hingegen auf einen Aggregatzustand erkannt, welcher flüssigem Betriebsmittel entspricht, so wird die Heizeinrichtung deaktiviert oder zumindest nicht aktiviert. Gleichzeitig wird das Entnehmen von Betriebsmittel aus dem Betriebsmitteltank 6 zugelassen.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, die mindestens ein Antriebsaggregat (2), einen Betriebsmitteltank (6) für ein Betriebsmittel und einen Temperatursensor (9) zum Messen einer Temperatur aufweist, wobei zu unterschiedlichen Zeitpunkten Messwerte für die Temperatur mittels des Temperatursensors (9) gemessen und die Messwerte als Temperaturverlauf gespeichert werden, wobei nach einem Wiederstart der Antriebseinrichtung (1) zeitlich nach den Zeitpunkten aus dem Temperaturverlauf ein Aggregatzustand des in dem Betriebsmitteltank (6) vorliegenden Betriebsmittels bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen und das Speichern der Messwerte für die Temperatur bei abgestelltem Antriebsaggregat (2) und mittels einer Messeinrichtung (10) erfolgt, die unabhängig von einem Betriebszustand des Antriebsaggregats (2) dauerhaft in Betrieb ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Bestimmen des Aggregatzustands bei einem gefrorenen Betriebsmittel entsprechendem Aggregatzustand eine Heizeinrichtung zum Auftauen des Betriebsmittels aktiviert und/oder dass bei einem flüssigen Betriebsmittel entsprechendem Aggregatzustand eine Fördereinrichtung zum Fördern des Betriebs mittels aus dem Betriebsmitteltank (6) aktiviert wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem aus Richtung niedrigerer Temperaturen in Richtung eines Temperaturschwellenwerts weisenden Temperaturverlauf auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird und/oder dass bei einem aus Richtung höherer Temperaturen in Richtung des Temperaturschwellenwerts weisenden Temperaturverlauf auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturschwellenwert einem Gefrierpunkt des Betriebsmittels entspricht oder gleich einer bezüglich des Gefrierpunkts höheren Temperatur gewählt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturschwellenwert als erster Temperaturschwellenwert vorliegt und ein zweiter Temperaturschwellenwert gewählt wird, der niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert, wobei bei einer Temperatur, die mindestens dem ersten Temperaturschwellenwert entspricht, auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand, und bei einer Temperatur, die höchstens dem zweiten Temperaturschwellenwert entspricht, auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird, und wobei bei einer Temperatur, die zwischen dem ersten Temperaturschwellenwert und dem zweiten Temperaturschwellenwert liegt, anhand des Temperaturverlaufs auf den Aggregatzustand geschlossen wird, wobei bei einem in Richtung des ersten Temperaturschwellenwerts weisenden Temperaturverlauf auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand und bei einem in Richtung des zweiten Temperaturschwellenwerts weisenden Temperaturverlauf auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturverlauf auf einen Aggregatzustandswechsel überprüft wird und bei einem einem Gefrieren entsprechenden Aggregatzustandswechsel auf den dem gefrorenen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand und bei einem einem Auftauen entsprechenden Aggregatzustandswechsel auf den dem flüssigen Betriebsmittel entsprechenden Aggregatzustand erkannt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Aggregatzustands aus dem Temperaturverlauf mittels einer von der Messeinrichtung (10) verschiedenen Rechnereinrichtung (11) erfolgt, die bei abgestelltem Antriebsaggregat (2) zumindest zeitweise funktionslos ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des Aggregatzustands anhand einer in dem Betriebsmitteltank (6) vorliegenden Menge des Betriebsmittels eine Wärmekapazität des Betriebsmittels berechnet wird.
  9. Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinrichtung (1) mindestens ein Antriebsaggregat (2), einen Betriebsmitteltank (6) für ein Betriebsmittel und einen Temperatursensor (9) zum Messen einer Temperatur aufweist, wobei die Antriebseinrichtung (1) dazu ausgebildet ist, zu unterschiedlichen Zeitpunkten Messwerte für die Temperatur mittels des Temperatursensors (9) zu messen und die Messwerte als Temperaturverlauf zu speichern, wobei nach einem Wiederstart der Antriebseinrichtung (1) zeitlich nach den Zeitpunkten aus dem Temperaturverlauf ein Aggregatzustand des in dem Betriebsmitteltank (6) vorliegenden Betriebsmittels bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen und das Speichern der Messwerte für die Temperatur bei abgestelltem Antriebsaggregat (2) und mittels einer Messeinrichtung (10) erfolgt, die unabhängig von einem Betriebszustand des Antriebsaggregats (2) dauerhaft in Betrieb ist.
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