DE102019214766B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102019214766B4
DE102019214766B4 DE102019214766.6A DE102019214766A DE102019214766B4 DE 102019214766 B4 DE102019214766 B4 DE 102019214766B4 DE 102019214766 A DE102019214766 A DE 102019214766A DE 102019214766 B4 DE102019214766 B4 DE 102019214766B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
icing
exhaust gas
component
volatilization
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102019214766.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102019214766A1 (de
Inventor
Gernot Schlintl
Alexander Zimmerer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Priority to DE102019214766.6A priority Critical patent/DE102019214766B4/de
Priority to KR1020227013110A priority patent/KR102730566B1/ko
Priority to PCT/EP2020/074573 priority patent/WO2021058250A1/de
Priority to CN202080067278.4A priority patent/CN114402132B/zh
Publication of DE102019214766A1 publication Critical patent/DE102019214766A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102019214766B4 publication Critical patent/DE102019214766B4/de
Priority to US17/656,641 priority patent/US11873745B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/02—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
    • F01N2260/024—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device using a liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/04—Filtering activity of particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/028—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting humidity or water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/08—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a pressure sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1406—Exhaust gas pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1628—Moisture amount in exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0812—Particle filter loading
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Verfahren zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs (11) eines Kraftfahrzeugs und/oder deren Zuleitung (2,3) mit folgenden Schritten:- Ermittlung einer tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung (2,3) vorhandenen Wassermenge und des Aggregatzustands der Wassermenge,- Ermittlung einer zur Enteisung und zum Verflüchtigen der tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung (2,3) vorhandenen Wassermenge benötigten Energie,- Ermittlung einer zur Enteisung und zum Verflüchtigen der tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung (2,3) vorhandenen Wassermenge gelieferten Energie mittels der Abstrahlwärme (6) von direkt im Abgasmassenfluss des Abgasstrangs (11) des Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteilen an die Umgebung und- Ermittlung des Vereisungszustands der Komponente durch einen Vergleich der zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferten Energie mit der zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigten Energie.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs.
  • Im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs entsteht durch die Verbrennung von Kraftstoff Wasser. Des Weiteren entsteht durch ein Abkühlen des Abgases im Abgasstrang Kondensationswasser.
  • Dieses Wasser kann sich auch in Komponenten des Abgasstrangs, die nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordnet sind, festsetzen und bei niedrigen Außentemperaturen gefrieren. Zu diesen Komponenten gehört beispielsweise ein mit dem Abgasstrang über Verbindungsleitungen verbundener Differenzdrucksensor.
  • Gefrieren diese mit dem Abgasstrang unter Verwendung von Verbindungsleitungen verbundenen Komponenten, dann können diese einer Motorsteuereinheit des Kraftfahrzeugs keine gültigen Daten über Betriebszustände des Kraftfahrzeugs zukommen lassen, so dass die Motorsteuereinheit keine korrekten Steuersignale für den Betrieb des Kraftfahrzeugs bereitstellen kann.
  • Deshalb besteht die Notwendigkeit, den Vereisungszustand der nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponenten des Abgasstrangs und deren Zuleitungen zu ermitteln, so dass die Motorsteuereinheit bei einer Erkennung einer oder mehrerer vereister Komponenten des Abgasstrangs und deren jeweiliger Zuleitung eine Ausgabe fehlerhafter Steuersignale unterdrücken kann.
  • Aus der DE 11 2011 100 614 T5 ist es bereits bekannt, zur Detektion einer Eisbildung in rohrförmigen Elementen eines Ladeluftkühlers unter Verwendung der Ausgangssignale von Drucksensoren einen Druckabfall zu berechnen und mit einem Schwellenwert zu vergleichen. Ist der Druckabfall größer als der Schwellenwert, dann wird angenommen, dass eine Eisbildung vorliegt.
  • Aus der DE 10 2015 208 480 A1 sind eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Wassereinspritzvorrichtung bekannt. Bei dieser Vorrichtung erfolgt eine Erkennung des Vorliegens einer Vereisung des Wassertanks und/oder der Ansaugleitung unter Verwendung eines Temperatur- bzw. Füllstandsensors. Die US 2018/0179940 A1 offenbart ein Verfahren zum Ermitteln eines Vereisungszustands eines Differenzdrucksensors eines Partikelfilters. Anhand verschiedener Temperaturwerte und einer Standzeit des Fahrzeugs wird ermittelt, ob ein gefrorener Zustand des Differenzdrucksensors vorliegen könnte. Zur Ermittlung, wann ein möglicherweise eingefrorener Differenzdrucksensor wieder aufgetaut ist, wird die in den Differenzdrucksensor durch das heiße Abgas eingebrachte Energie ermittelt. Diese ermittelte Energie wird dann mit einer für die Enteisung benötigten Energie verglichen.
  • Des Weiteren ist es bereits bekannt, eine Taupunkterkennung durchzuführen, die als Eingangsparameter eine Information über den Abgasmassenfluss und die Abgastemperatur beinhaltet. Diese Lösung ist nachteilig, da sie sich nicht auf den tatsächlichen Massenfluss zum Sensor bezieht und auch keine Information über die tatsächliche Sensortemperatur bereitstellt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs und/oder deren Zuleitung anzugeben, welches genauere Informationen über den Vereisungszustand der Komponente des Abgasstrangs und/oder deren Zuleitung bereitstellt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Anspruch 8 hat eine Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs und/oder deren Zuleitung zum Gegenstand.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgastrangs eines Kraftfahrzeugs und/oder deren Zuleitung werden die folgenden Schritte durchgeführt:
    • - Ermittlung einer tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung vorhandenen Wassermenge und des Aggregatzustands der Wassermenge,
    • - Ermittlung einer zur Enteisung und zum Verflüchtigen der tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung vorhandenen Wassermenge benötigten Energie,
    • - Ermittlung einer zur Enteisung und zum Verflüchtigen der tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung vorhandenen Wassermenge gelieferten Energie mittels der Abstrahlwärme von direkt im Abgasmassenfluss des Abgasstrangs des Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteilen an die Umgebung und
    • - Ermittlung des Vereisungszustands der Komponente durch einen Vergleich der zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferten Energie mit der zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigten Energie.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Ermittlung der tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung vorhandenen Wassermenge und des Aggregatzustands der Wassermenge unter Verwendung einer Modellierung des Abgasstrangs.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Komponente als eisfrei und wasserfrei erkannt, wenn die zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferte Energie größer ist als die zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigte Energie.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Komponente als nicht eisfrei und nicht wasserfrei erkannt, wenn die zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferte Energie kleiner ist als die zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigte Energie.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs um einen Sensor.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs um einen Differenzdrucksensor.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Bauteilen des Abgasstrangs um einen Abgaskatalysator, ein Rohrelement und einen Partikelfilter.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung anhand der Figur näher erläutert.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der nicht direkt im Abgasmassenfluss des Abgasstrangs 11 angeordneten Komponente um einen Differenzdrucksensor 4, der unter Verwendung einer Zuleitung 2 mit dem Eingang eines Partikelfilters 1 und unter Verwendung einer Zuleitung 3 mit dem Ausgang des Partikelfilters 1 verbunden ist. Dieser Differenzdrucksensor 4 hat im Betrieb des Kraftfahrzeugs die Aufgabe, einer Motorsteuereinheit 7 Sensorsignale 8 bereitzustellen, die Auskunft über die Druckdifferenz zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Partikelfilters 1 enthalten.
  • Sowohl in der Zuleitung 2 als auch in der Zuleitung 3 als auch im Differenzdrucksensor 4 kann im Betrieb des Kraftfahrzeugs Wasser enthalten sein, was durch die in der Figur dargestellten Wassertropfen 5 veranschaulicht ist. Bei diesem Wasser handelt es sich beispielsweise um Wasser, das bei der Verbrennung von Kraftstoff in den Zylindern des Kraftfahrzeugs gebildet wurde, oder um Kondensationswasser, das durch das Abkühlen des Abgases im Abgasstrang des Kraftfahrzeugs gebildet wurde.
  • Des Weiteren weist der Abgasstrang des Kraftfahrzeugs außer dem Partikelfilter 1 weitere Bauteile auf, zu denen beispielsweise ein Abgaskatalysator und eine oder mehrere Rohrelemente gehören.
  • Mit der Bezugsziffer 6 ist die Abstrahlwärme QVerl,Umg des Partikelfilters 1 an die Umgebung veranschaulicht, die sich vom Motorsteuergerät 7 aus der Umgebungstemperatur, der Temperatur des Partikelfilters 1 und der in den Partikelfilter 1 eingebrachten Energie ermitteln lässt. Die Ermittlung der eingebrachten Energie erfolgt dabei unter Verwendung der Temperatur des Abgases, des Abgasmassenflusses und der Abgaszusammensetzung (Exothermie) und der möglichen Wassermenge im Partikelfilter 1 (Taupunkt). Die vorgenannten Ermittlungen werden von der Motorsteuereinheit 7 unter Verwendung von Eingangssignalen 9 durchgeführt, bei denen es sich insbesondere um weitere Sensorsignale handelt.
  • Liegen niedrige Außentemperaturen vor, dann kann dieses Wasser in den genannten Zuleitungen zum Differenzdrucksensor und auch im Differenzdrucksensor selbst vereisen. Dies hat zur Folge, dass der Differenzdrucksensor der Motosteuereinheit des Kraftfahrzeugs keine korrekten Informationen über den Differenzdruck bereitstellen kann.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, mittels dessen der Motorsteuereinheit korrekte und genaue Informationen über den Vereisungszustand des Differenzdrucksensors und der zum Differenzdrucksensor führenden Leitungen bereitgestellt wird. Solange der Differenzdrucksensor und/oder dessen Zuleitungen als vereist erkannt werden, werden die Ausgangssignale des Differenzdrucksensors von der Motorsteuereinheit gesperrt bzw. nicht ausgewertet. Wird der Differenzdrucksensor und dessen Zuleitungen als nicht vereist erkannt, dann werden die Ausgangssignale des Differenzdrucksensors von der Motorsteuereinheit freigegeben bzw. ausgewertet, um unter Verwendung des gemessenen Differenzdrucks und der im Speicher 12 hinterlegter Modellierung des Abgasstrangs 11 Steuersignale 10 für den Motorbetrieb bereitzustellen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Ermittlung des Vereisungszustands des Differenzdrucksensors und/oder dessen Zuleitungen zunächst eine Ermittlung einer tatsächlich im Differenzdrucksensor und dessen Zuleitungen vorhandenen Wassermenge und des Aggregatzustands der Wassermenge vorgenommen. Diese Ermittlung erfolgt unter Verwendung einer Modellierung der tatsächlich im Differenzdrucksensor und dessen Zuleitungen vorhandenen Wassermenge und des Aggregatzustands der Wassermenge. Bei der Ermittlung des Aggregatzustandes wird erkannt, ob sich das Wasser im festen, flüssigen oder gasförmigen Zustand befindet. Die der genannten Modellierung entsprechenden Daten wurden empirisch ermittelt und im Speicher 12 hinterlegt.
  • Danach erfolgt eine Ermittlung der zur Enteisung und zum Verflüchtigen der tatsächlich im Differenzdrucksensor und dessen Zuleitungen vorhandenen Wassermenge benötigten Energie
  • Anschließend wird die zur Enteisung und zum Verflüchtigen der tatsächlich im Differenzdrucksensor und dessen Zuleitungen vorhandenen Wassermenge gelieferten Energie ermittelt. Diese Ermittlung erfolgt unter Verwendung der Abstrahlwärme 6 von direkt im Abgasmassenfluss des Abgasstrangs des Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteilen an die Umgebung. Zu diesen direkt im Abgasmassenfluss vorhandenen Bauteilen des Abgasstrangs gehören beispielsweise ein Abgaskatalysator, Rohrelemente und das bereits genannte Partikelfilter.
  • Der Vereisungszustand des Differenzdrucksensors wird schließlich durch einen Vergleich der zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferten Energie mit der zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigten Energie ermittelt.
  • Dabei wird der Differenzdrucksensor als eisfrei und wasserfrei erkannt, wenn die zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferte Energie größer ist als die zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigte Energie.
  • Ist hingegen die zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferte Energie kleiner ist als die zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigte Energie, dann wird der Differenzdrucksensor als nicht eisfrei und nicht wasserfrei erkannt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Erkennung des Vereisungszustands eines Differenzdrucksensors beschränkt. Alternativ dazu kann die Erkennung des Vereisungszustands auch bei anderen an den Abgasstrang über Verbindungsleitungen angeschlossenen Sensoren vorgenommen werden oder auch bei einer Niederdruck-Abgasrückführleitung, die im Betrieb eines Kraftfahrzeugs beim Vorliegen niedriger Außentemperaturen ebenfalls vereisen kann.
  • Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Bauteilen des Abgasstrangs um einen Abgaskatalysator, ein Rohrelement und einen Partikelfilter. Alternativ dazu kann der Abgasstrang des Kraftfahrzeugs auch andere oder weitere direkt im Abgasmassenfluss angeordnete Bauteile enthalten.
  • Wird -wie oben ausgeführt- das erfindungsgemäße Verfahren für einen mit dem Eingang und dem Ausgang eines Partikelfilters verbundenen Differenzdrucksensor durchgeführt, dann ergeben sich unter anderem folgende Vorteile:
    • Durch die Modellierung der Zustände am Differenzdrucksensor können durch eine unzureichende Modellierung bedingte große Sicherheitsabstände zur Freigabe der Ausgangssignale des Differenzdrucksensors minimiert werden. Diese Minimierung ermöglicht eine schnellere Verwendung der vom Differenzdrucksensor bereitgestellten Messwerte. Dies wiederum führt zu einer besseren Performance der Motorsteuerung. Unter anderem wird eine Ermittlung der Beladung des Partikelfilters verbessert, eine Diagnose des Partikelfilters verbessert (Leerrohrerkennung; verstopfter Partikelfilter), eine Bestimmung der Gegendruckmodellierung für eine Zylinderfüllungsberechnung verbessert, eine genauere Ladedruckvorsteuerung ermöglicht, eine Diagnose eines Aufladesystems des Kraftfahrzeugs im Hinblick auf das Vorliegen einer Leckage oder eines Aktuatorfehlers verbessert sowie eine Bestimmung des Abgasrückführmassenflusses und eine Bestimmung aller zugeführten und abgenommenen Massenflüsse im Abgassystem und Einlasssystem des Kraftfahrzeugs verbessert.
  • Diese Vorteile können noch erweitert werden, wenn das erfindungsgemäße Verfahren auch auf andere Komponenten des Kraftfahrzeugs angewendet wird.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs (11) eines Kraftfahrzeugs und/oder deren Zuleitung (2,3) mit folgenden Schritten: - Ermittlung einer tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung (2,3) vorhandenen Wassermenge und des Aggregatzustands der Wassermenge, - Ermittlung einer zur Enteisung und zum Verflüchtigen der tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung (2,3) vorhandenen Wassermenge benötigten Energie, - Ermittlung einer zur Enteisung und zum Verflüchtigen der tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung (2,3) vorhandenen Wassermenge gelieferten Energie mittels der Abstrahlwärme (6) von direkt im Abgasmassenfluss des Abgasstrangs (11) des Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteilen an die Umgebung und - Ermittlung des Vereisungszustands der Komponente durch einen Vergleich der zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferten Energie mit der zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigten Energie.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Ermittlung der tatsächlich in der Komponente und deren Zuleitung (2,3) vorhandenen Wassermenge und des Aggregatzustands der Wassermenge unter Verwendung einer Modellierung des Abgasstrangs (11) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Komponente als eisfrei und wasserfrei erkannt wird, wenn die zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferte Energie größer ist als die zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigte Energie.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Komponente nicht eisfrei und nicht wasserfrei erkannt wird, wenn die zur Enteisung und zum Verflüchtigen gelieferte Energie kleiner ist als die zur Enteisung und zum Verflüchtigen benötigte Energie.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem es sich bei der nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs (2,3) eines Kraftfahrzeugs um einen Sensor handelt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem es sich bei der nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs (11) eines Kraftfahrzeugs um einen Differenzdrucksensor (4) handelt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zu den direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Bauteilen des Abgasstrangs (11) ein Abgaskatalysator, ein Rohrelement und ein Partikelfilter (1) gehören.
  8. Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs (11) eines Kraftfahrzeugs und/oder deren Zuleitung (2,3), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Motorsteuereinheit (7) aufweist, die zur Steuerung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
DE102019214766.6A 2019-09-26 2019-09-26 Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs Active DE102019214766B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019214766.6A DE102019214766B4 (de) 2019-09-26 2019-09-26 Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs
KR1020227013110A KR102730566B1 (ko) 2019-09-26 2020-09-03 배기가스 질량 흐름에 직접 배치되지 않은 자동차 배기가스 시스템의 부품의 결빙 상태를 결정하기 위한 방법 및 디바이스
PCT/EP2020/074573 WO2021058250A1 (de) 2019-09-26 2020-09-03 Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des vereisungszustands einer nicht direkt im abgasmassenfluss angeordneten komponente des abgasstrangs eines kraftfahrzeugs
CN202080067278.4A CN114402132B (zh) 2019-09-26 2020-09-03 用于查明机动车的排气系的非直接布置在废气质量流中的组件的结冰状态的方法和装置
US17/656,641 US11873745B2 (en) 2019-09-26 2022-03-26 Method and device for determining the icing status of a component of the exhaust gas system of a motor vehicle that is not arranged directly in the exhaust gas mass flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019214766.6A DE102019214766B4 (de) 2019-09-26 2019-09-26 Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102019214766A1 DE102019214766A1 (de) 2021-04-01
DE102019214766B4 true DE102019214766B4 (de) 2021-11-04

Family

ID=72355991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019214766.6A Active DE102019214766B4 (de) 2019-09-26 2019-09-26 Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11873745B2 (de)
CN (1) CN114402132B (de)
DE (1) DE102019214766B4 (de)
WO (1) WO2021058250A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11781944B2 (en) 2021-11-30 2023-10-10 Cummins Inc. Detection of delta pressure sensor icing
CN115268362B (zh) * 2022-09-01 2023-08-04 江苏新晖测控科技有限公司 基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112011100614T5 (de) 2010-02-19 2013-01-24 Scania Cv Ab Anordnung zum Enteisen eines Ladeluftkühlers
DE102015208480A1 (de) 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer solchen Wassereinspritzvorrichtung
US20180179940A1 (en) 2015-05-28 2018-06-28 Cummins Inc. System and method to detect and respond to iced sensors in exhaust after-treatment system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007002694A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP4967006B2 (ja) * 2009-09-24 2012-07-04 本田技研工業株式会社 フィルタの異常判定装置
DE102010035705A1 (de) * 2010-08-27 2012-03-01 Volkswagen Ag Verfahren zur Verifizierung eines unter Anwendung wenigstens einer Messung ermittelten ersten Wertes, Verfahren zur Behandlung eines Diesel-Partikelfilters und Vorrichtung zur Verifizierung eines Differenzdruckwertes
DE102014202050A1 (de) * 2014-02-05 2015-08-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters eines Verbrennungsmotors sowie entsprechend ausgestaltete Steuermittel und Fahrzeug
DE102016202854A1 (de) * 2016-02-24 2017-08-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Lambdasonde in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112011100614T5 (de) 2010-02-19 2013-01-24 Scania Cv Ab Anordnung zum Enteisen eines Ladeluftkühlers
DE102015208480A1 (de) 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer solchen Wassereinspritzvorrichtung
US20180179940A1 (en) 2015-05-28 2018-06-28 Cummins Inc. System and method to detect and respond to iced sensors in exhaust after-treatment system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220064403A (ko) 2022-05-18
US20220213830A1 (en) 2022-07-07
CN114402132B (zh) 2024-04-30
DE102019214766A1 (de) 2021-04-01
US11873745B2 (en) 2024-01-16
WO2021058250A1 (de) 2021-04-01
CN114402132A (zh) 2022-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009002890B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Ladeluftkühler-Bypass-Ventils
DE102012113108B4 (de) Fahrzeug mit einem system und einem verfahren zum diagnostizieren von sekundärlufteinblas-vorrichtung
DE102017223277B4 (de) Vorrichtung zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems einer Brennkraftmaschine
EP2344734B1 (de) Verfahren zur selektiven katalytischen reduktion von stickoxiden im abgas von brennkraftmaschinen
DE102019214766B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Vereisungszustands einer nicht direkt im Abgasmassenfluss angeordneten Komponente des Abgasstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE102007059523A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Partikelfilters
DE102004036064A1 (de) Diagnoseverfahren zur Erkennung von Fehlern bei der Ladedruckregelung eines Abgasturboladers eines Verbrennungsmotors
DE102015110970A1 (de) System und Verfahren zum Reinigen des Luftansaugwegs einer Brennkraftmaschine
DE102008039300A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtigkeit eines Kraftstofftanks einer Brennkraftmaschine
DE102017223639B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Verschmutzungsgrades eines Luftfilters einer Verbrennungskraftmaschine
DE102016209832B4 (de) Verfahren und Steuereinheit zum Überprüfen eines Dosiersystems für einen bei niedrigen Umgebungstemperaturen erstarrenden Zusatzstoff insbesondere zum Abgas eines Verbrennungsmotors
DE102011077097A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Partikelfilters
DE10254485B4 (de) Kraftfahrzeug
DE102017002203A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
DE102013001894A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer verfügbaren Menge eines Stoffs in einem Behälter
DE2602287A1 (de) Verfahren zum verbrennen eines brennstoffgemisches
DE602006000192T2 (de) System zur Regeneration von in der Abgasleitung eines Kraftfahrzeugmotors integrierten Reinigungsvorrichtungen
DE112015001921T5 (de) System und Verfahren zur Einspritzung von Öl in eine Klimaanlagenschaltung
DE102007050299B4 (de) Verfahren zur Überprüfung der Funktion eines Bypassventils
DE102014219500A1 (de) Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung für ein mit verflüssigtem oder verdichtetem Gas betriebenes Fahrzeug, Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung und Computerprogrammprodukt
DE102017003628A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
DE102012106756A1 (de) Verfahren zum Detektieren eines Bruchs eines Diesel- Partikelfilters
DE102017220504B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine
DE102011101537A1 (de) Verfahren zum Rückführen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine und Abgasrückführungseinrichtung
DE102021104051A1 (de) Verringerung der ablagerung von dieselemissionsflüssigkeit (def) in einer abgasanlage für einen motor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CPT GROUP GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R020 Patent grant now final