DE102021114496B4

DE102021114496B4 - Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102021114496B4
Application number: DE102021114496.5A
Authority: DE
Inventors: Jan Oberthür
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2023-10-26
Anticipated expiration: 2041-06-08
Also published as: EP4352342A1; WO2022258304A1; CN117501001A; DE102021114496A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) sowie eine Heizeinrichtung (3) zum Beheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) verfügt, wobei elektrische Anschlüsse (4, 5) der Heizeinrichtung (3) über elektrische Versorgungsverbindungen (6, 7) an ein Steuergerät (8) elektrisch angeschlossen sind, wobei eine an der Heizeinrichtung (3) anliegende Spannung von dem Steuergerät (8) mittels von den Versorgungsverbindungen (6, 7) separaten Messleitungen (23, 24) gemessen wird, die einerseits an das Steuergerät (8) und andererseits an die Anschlüsse (4, 5) elektrisch angeschlossen sind, wobei bei einem Abweichen der gemessenen Spannung von einem Vorgabewert auf einen Fehler in den Versorgungsverbindungen (6, 7) erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Spannung eine Differenzspannung zwischen einer seitens des Steuergeräts (8) an den Versorgungsverbindungen (6, 7) angelegten Versorgungsspannung und einer seitens des Steuergeräts (8) an den Messleitungen (23, 24) gemessenen Prüfspannung verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung sowie eine Heizeinrichtung zum Beheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung verfügt, wobei elektrische Anschlüsse der Heizeinrichtung über elektrische Versorgungsverbindungen an ein Steuergerät elektrisch angeschlossen sind, wobei eine an der Heizeinrichtung anliegende Spannung von dem Steuergerät mittels von den Versorgungsverbindungen separaten Messleitungen gemessen wird, die einerseits an das Steuergerät und andererseits an die Anschlüsse elektrisch angeschlossen sind, wobei bei einem Abweichen der gemessenen Spannung von einem Vorgabewert auf einen Fehler in den Versorgungsverbindungen erkannt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 43 36 091 B4 bekannt. Diese beschreibt eine Vorrichtung zur Überwachung eines Heizelements in einem Katalysator eines Kraftfahrzeugs, wobei das Heizelement einen ersten und einen zweiten elektrischen Anschluss besitzt, wobei beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden Anschlüsse des Heizelements ein elektrischer Strom durch das Heizelement fließt, der das Heizelement aufheizt. Dabei ist vorgesehen, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss des Heizelements ein Mittelabgriff vorhanden ist, und dass anhand der am Mittelabgriff anliegenden Spannung beurteilt wird, ob das Heizelement ordnungsgemäß arbeitet.
Die Druckschrift DE 10 2019 204 992 A1 betrifft ein Verfahren zum Überprüfen und Sicherstellen einer Funktionsfähigkeit eines Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine, wobei das Abgasnachbehandlungssystem einen Abgaskatalysator und eine Spannungsquelle aufweist, wobei der Abgaskatalysator einen Abgaskatalysebereich und eine elektrische Heizeinrichtung, die von der Spannungsquelle selektiv mit elektrischer Energie versorgt wird, aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ermitteln eines Istwerts, der charakteristisch für einen ohmschen Widerstand der Heizeinrichtung ist, wobei der Istwert unter Verwendung von einer der Heizeinrichtung zugeführten elektrischen Spannung aus der Spannungsquelle ermittelt wird, Bereitstellen eines Sollwerts, der charakteristisch für einen erwarteten ohmschen Widerstand der Heizeinrichtung ist, wobei der Sollwert ein spezifisches Aufheizverhalten der Heizeinrichtung und ein erwartetes Langzeitverhalten des Abgaskatalysators berücksichtigt.
Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift DE 10 2013 226 687 A1 bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine genauere Diagnose der Heizeinrichtung sowie ihrer elektrischen Anbindung an das Steuergerät 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 als Spannung eine Differenzspannung zwischen einer seitens des Steuergeräts an den Versorgungsverbindungen angelegten Versorgungsspannung und einer seitens des Steuergeräts an den Messleitungen gemessenen Prüfspannung verwendet wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Verfahren dient dem Betreiben der Antriebseinrichtung. Die Antriebseinrichtung wiederum ist zum Antreiben des Kraftfahrzeugs vorgesehen und ausgestaltet, insoweit also zum Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Hierzu verfügt die Antriebseinrichtung über das Antriebsaggregat, welches während seines Betriebs beziehungsweise zumindest zeitweise Abgas erzeugt. Vorzugsweise liegt das Antriebsaggregat in Form einer Brennkraftmaschine vor.
Das von dem Antriebsaggregat erzeugte Abgas wird von diesem abgeführt, nämlich in Richtung einer Außenumgebung der Antriebseinrichtung. Da in dem Abgas Schadstoffe enthalten sind, welche nicht oder zumindest nicht vollständig in die Außenumgebung entlassen werden sollen, wird das Abgas vor dem Entlassen der Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeführt. Dies gilt bevorzugt für das gesamte von dem Antriebsaggregat erzeugte Abgas. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung ist derart ausgestaltet, dass sie die Schadstoffe zumindest zeitweise und zumindest teilweise in ungefährlichere Produkte umwandelt, insbesondere katalytisch. Nach dem Durchlaufen der Abgasnachbehandlungseinrichtung wird das Abgas in die Außenumgebung abgeführt. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung liegt bevorzugt als Fahrzeugkatalysator vor, also beispielsweise als Drei-Wege-Katalysator, als Oxidationskatalysator, als Speicherkatalysator beziehungsweise NOx-Speicherkatalysator oder als SCR-Katalysator.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist eine von ihrer Temperatur abhängige Umwandlungsrate für die Schadstoffe auf. Für die Abgasnachbehandlungseinrichtung ist daher eine Betriebstemperatur definiert, bei welcher sie eine besonders hohe Effektivität aufweist. Hierunter ist zu verstehen, dass sie für einen oder mehrere Schadstoffe bei der Betriebstemperatur eine besonders hohe Umwandlungsrate für den jeweiligen Schadstoff aufweist. Die Betriebstemperatur ist höher als eine unter üblichen Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeugs vorliegende Umgebungstemperatur. Zu Beginn eines Betriebs der Antriebseinrichtung ist daher die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung niedriger als ihre Betriebstemperatur.
Es ist folglich notwendig, die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung in Richtung der Betriebstemperatur beziehungsweise auf diese zu erhöhen, um eine effektive Nachbehandlung des Abgases vornehmen zu können. Teilweise wird die zum Erhöhen der Temperatur notwendige Wärme von dem Abgas selbst bereitgestellt beziehungsweise von dem Abgas in die Abgasnachbehandlungseinrichtung eingetragen. Hierzu ist es jedoch notwendig, dass das Abgas die Abgasnachbehandlungseinrichtung durchströmt. Somit können Schadstoffe durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung hindurch gelangen, während diese eine unterhalb ihre Betriebstemperatur liegende Temperatur aufweist.
Um die Menge der durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung hindurch gelangenden Schadstoffe zu verringern, ist es daher vorgesehen, die Abgasnachbehandlungseinrichtung mittels der Heizeinrichtung zu beheizen. Mithilfe der Heizeinrichtung wird also der Abgasnachbehandlungseinrichtung Wärme zugeführt, die auf ein Erhöhen der Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung in Richtung beziehungsweise auf die Betriebstemperatur gerichtet ist.
Die Heizeinrichtung führt hierbei beispielsweise die Wärme der Abgasnachbehandlungseinrichtung unmittelbar zu und ist hierzu wärmeleitend beziehungsweise wärmeübertragend an sie angebunden. Beispielsweise ist die Heizeinrichtung in der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet oder umgreift sie. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung die Wärme der Abgasnachbehandlungseinrichtung lediglich mittelbar zuführt, nämlich über das Abgas. In diesem Fall wird mittels der Heizeinrichtung das Abgas zumindest zeitweise stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung beheizt. Nachfolgend durchströmt das aufgeheizte Abgas die Abgasnachbehandlungseinrichtung, sodass diese rascher aufgeheizt wird als ohne das Betreiben der Heizeinrichtung.
Die Heizeinrichtung liegt als elektrische Heizeinrichtung vor. Sie verfügt über elektrische Anschlüsse, über welche sie elektrisch an das Steuergerät angeschlossen ist. Die elektrische Anbindung der Anschlüsse der Heizeinrichtung an das Steuergerät erfolgt über die Versorgungsverbindungen. Die Versorgungsverbindungen umfassen vorzugsweise zumindest elektrische Versorgungsleitungen und - optional - zusätzlich Anschlüsse der Leitungen, über welche diese einerseits an das Steuergerät und andererseits an die Heizeinrichtung elektrisch angeschlossen sind. Die Versorgungsleitungen und ihre Anbindungen an das Steuergerät und die Heizeinrichtung weisen jeweils einen elektrischen Widerstand auf, der durch einen Ersatzwiderstand beschrieben werden kann.
Zur Diagnose der Heizeinrichtung und der Versorgungsverbindungen kann es beispielsweise vorgesehen sein, während des Betriebs der Heizeinrichtung, also während eines Zuführens von elektrischem Strom von dem Steuergerät zu der Heizeinrichtung, seitens des Steuergeräts die an den Versorgungsverbindungen anliegende elektrische Spannung und/oder eine Stromstärke des durch die Versorgungsverbindungen fließenden elektrischen Stroms zu messen. Weicht die Spannung und/oder die Stromstärke von einem jeweiligen Vorgabewert ab, so kann auf einen Fehler der Heizeinrichtung und der Versorgungsverbindungen erkannt werden.
Da jedoch sowohl die Heizleistung der Heizeinrichtung als auch eine Serienstreuung beim Herstellen der Heizeinrichtung recht groß sind, müssen Toleranzen beim Überwachen recht groß gewählt werden. Somit kann erst bei einer deutlichen Abweichung der Spannung beziehungsweise der Stromstärke von dem gewählten Vorgabewert auf den Fehler erkannt werden. Liegt der Fehler jedoch in den Versorgungsverbindungen und nicht in der Heizeinrichtung selbst vor, so kann aufgrund der Ungenauigkeit der Überwachung bereits eine thermische Überlastung der Versorgungsverbindungen auftreten, die wiederum zu einer Beschädigung der Antriebseinrichtung führen kann.
Aus diesem Grund ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, nicht oder zumindest nicht nur seitens und mittels des Steuergeräts die an den Versorgungsverbindungen anliegende Spannung zu messen, sondern vielmehr die an der Heizeinrichtung anliegende Spannung. Hierzu ist das Steuergerät über von den Versorgungsverbindungen separate Messleitungen elektrisch an die Heizeinrichtung angeschlossen. Die Messleitungen sind also separat von den Versorgungsverbindungen einerseits an das Steuergerät und andererseits an die Heizeinrichtung elektrisch angeschlossen. Hierdurch ist ein Vierleiteranschluss der Heizeinrichtung an das Steuergerät umgesetzt und das Messen der an der Heizeinrichtung anliegenden Spannung wird mittels einer Vierleitermessung vorgenommen.
Durch diese Vorgehensweise wird verhindert, dass ein Leitungswiderstand der Versorgungsleitungen und/oder ein Anschlusswiderstand der elektrischen Anbindung der Versorgungsleitungen an das Steuergerät und/oder die Heizeinrichtung das Messen der an der Heizeinrichtung anliegenden Spannung beeinflussen. Vielmehr wird die Spannung äußerst präzise ermittelt und kann insoweit mit geringen Toleranzen mit dem Vorgabewert verglichen werden. Weicht die gemessene Spannung von einem Vorgabewert ab, so wird auf einen Fehler in den Versorgungsverbindungen erkannt. Anderenfalls, also falls die gemessene Spannung dem Vorgabewert entspricht, wird auf ein Funktionieren der Versorgungsverbindungen erkannt. Bei dem Vergleichen der gemessenen Spannung mit dem Vorgabewert kann eine Toleranz berücksichtigt werden, die beliebig gewählt ist.
Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht eine dedizierte Diagnose der Versorgungsverbindungen und somit eine äußerst präzise Fehlererkennung. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, auf die vorstehend beschriebene Art und Weise eine Diagnose der Heizeinrichtung vorzunehmen und zusätzlich mithilfe der skizzierten Vorgehensweise die Diagnose der Versorgungsverbindungen durchzuführen. Hierdurch ist eine hohe Betriebssicherheit der Antriebseinrichtung sichergestellt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Spannung mittels der Messleitungen gemessen wird, die beabstandet von Versorgungsverbindungen an die elektrischen Anschlüsse angeschlossen sind. Hierunter ist zu verstehen, dass die Messleitungen und die Versorgungsverbindungen auf Seiten der Heizeinrichtung lediglich über die elektrischen Anschlüsse der Heizeinrichtung elektrisch aneinander angebunden sind. Es ist insoweit gerade nicht vorgesehen, die Messleitungen und die Versorgungsverbindungen gemeinsam an die elektrischen Anschlüsse anzubinden, da in diesem Fall lediglich die Spannung zwischen den Versorgungsverbindungen, nicht jedoch zwischen den elektrischen Anschlüssen gemessen würde. Es ist jedoch ausdrücklich vorgesehen, die an der Heizeinrichtung anliegende Spannung und somit die zwischen den elektrischen Anschlüssen der Heizeinrichtung vorliegende Spannung mithilfe der separaten Messleitungen zu messen. Hierdurch wird die beschriebene Messgenauigkeit ohne Einfluss der über die Versorgungsverbindungen übertragenen elektrischen Leistung erzielt.
Die Erfindung sieht vor, dass als Spannung eine Differenzspannung zwischen einer seitens des Steuergeräts an den Versorgungsverbindungen angelegten Versorgungsspannung und einer seitens des Steuergeräts an den Messleitungen gemessenen Prüfspannung verwendet wird. Die Versorgungsverbindungen sind einerseits an elektrische Anschlüsse des Steuergeräts und andererseits an die elektrischen Anschlüsse der Heizeinrichtung elektrisch angeschlossen. Die an den Anschlüssen des Steuergeräts anliegende Spannung wird als Versorgungsspannung bezeichnet. Sie wird über die Anschlüsse des Steuergeräts an die Versorgungsverbindungen angelegt. Unter der Prüfspannung wird die an den Messleitungen gemessene Spannung verstanden.
Sowohl die Versorgungsspannung als auch die Prüfspannung liegen seitens des Steuergeräts vor. Anstatt die Versorgungsspannung und die Prüfspannung separat zu messen, ist es vorgesehen, lediglich die zwischen den Versorgungsverbindungen und den Messleitungen seitens des Steuergeräts vorliegende Differenzspannung zwischen den genannten Spannungen zu messen und als gemessene Spannung zu verwenden, also mit dem Vorgabewert zu vergleichen. Hierdurch vereinfacht sich eine elektronische Schaltung des Steuergeräts, die zum Messen der Spannung verwendet wird. Zudem muss der Vorgabewert nicht absolut angegeben werden, sondern er beschreibt die Prüfspannung relativ zu der Versorgungsspannung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Messen der Spannung während eines Einschaltens der Heizeinrichtung vorgenommen wird, insbesondere nur während des Einschaltens. Bei ausgeschalteter Heizeinrichtung ist die der Heizeinrichtung von dem Steuergerät zugeführte elektrische Leistung kleiner als bei eingeschalteter Heizeinrichtung, insbesondere ist sie gleich null. Bei eingeschalteter Heizeinrichtung wird hingegen der Heizeinrichtung von dem Steuergerät über die Versorgungsverbindungen eine elektrische Leistung zugeführt, welche zum Beheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung hinreichend ist. Der Wechsel aus dem ausgeschalteten Zustand der Heizeinrichtung in ihren eingeschalteten Zustand wird als Einschalten bezeichnet. Unmittelbar vor dem Einschalten der Heizeinrichtung liegt die niedrigere elektrische Leistung und unmittelbar nach dem Einschalten die höhere elektrische Leistung vor.
Um eine besonders zuverlässige Diagnose der Heizeinrichtung beziehungsweise der Versorgungsverbindungen vorzunehmen, wird die Spannung während des Einschaltens gemessen, also während eines Erhöhens der Leistung ausgehend von der niedrigeren Leistung in Richtung der höheren Leistung oder nach Erreichen der höheren Leistung, insbesondere unmittelbar nach Erreichen der höheren Leistung. Hierdurch kann besonders zuverlässig festgestellt werden, ob die Heizeinrichtung zuverlässig betrieben wird. Besonders bevorzugt wird die Spannung nur während des Einschaltens gemessen, sodass also lediglich überprüft wird, ob die Heizeinrichtung zu Beginn ihres Betreibens fehlerfrei arbeitet. Es kann jedoch alternativ auch vorgesehen sein, das Messen der Spannung nach dem Einschalten periodisch vorzunehmen, insbesondere in bestimmten, beispielsweise regelmäßigen, Abständen. Hierdurch wird ein besonders zuverlässiges Betreiben der Antriebseinrichtung realisiert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei eingeschalteter Heizeinrichtung wenigstens eine elektrizitätstechnische Größe der Versorgungsverbindungen seitens des Steuergeräts gemessen und bei Abweichen der Größe von einem weiteren Vorgabewert auf einen Fehler der Heizeinrichtung erkannt wird. Es wird also nicht lediglich die an der Heizeinrichtung anliegende Spannung mittels der Messleitungen gemessen, sondern zusätzlich wird seitens des Steuergeräts die wenigstens eine elektrizitätstechnische Größe der Versorgungsverbindungen ermittelt. Weicht diese Größe beziehungsweise ihr gemessener Wert von dem weiteren Vorgabewert ab, so wird auf den Fehler der Heizeinrichtung erkannt. Somit ist es möglich, mithilfe des Messens der Spannung unter Verwendung der Messleitungen den Zustand der Versorgungsverbindungen zu diagnostizieren und zudem mithilfe des Messens der elektrizitätstechnische Größe auf den Zustand der Heizeinrichtung zu schlie-ßen. Somit wird eine umfassende Diagnose der Heizeinrichtung und ihrer elektrischen Anbindung an das Steuergerät umgesetzt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als die elektrizitätstechnische Größe die seitens des Steuergeräts an den Versorgungsverbindungen angelegte Versorgungsspannung und/oder eine Stromstärke des über die Versorgungsverbindungen fließenden elektrischen Stroms verwendet wird. Allgemeiner ausgedrückt kann als die vorstehend bezeichnete Größe eine Spannung, eine Stromstärke oder beide herangezogen werden. Als Spannung findet die Versorgungsspannung Verwendung, die seitens des Steuergeräts an die Versorgungsverbindungen angelegt wird. Die Stromstärke ist die des elektrischen Stroms, der durch die Versorgungsverbindungen läuft. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht eine einfache Diagnose der Heizeinrichtung selbst.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, mit einem Abgas erzeugenden Antriebsaggregat, einer Abgasnachbehandlungseinrichtung sowie einer Heizeinrichtung zum Beheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung, wobei elektrische Anschlüsse der Heizeinrichtung über elektrische Versorgungsverbindungen an ein Steuergerät elektrisch angeschlossen sind. Dabei ist die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und ausgestaltet, eine an der Heizeinrichtung anliegende Spannung mittels von den Versorgungsverbindungen separaten Messleitungen zu messen, die einerseits an das Steuergerät und andererseits an die Anschlüsse elektrisch angeschlossen sind, wobei bei einem Abweichen der gemessenen Spannung von einem Vorgabewert auf einen Fehler in den Versorgungsverbindungen erkannt wird. Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, als Spannung eine Differenzspannung zwischen einer seitens des Steuergeräts an den Versorgungsverbindungen angelegten Versorgungsspannung und einer seitens des Steuergeräts an den Messleitungen gemessenen Prüfspannung zu verwenden.
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.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Versorgungsverbindungen zwei Versorgungsleitungen und erste Anschlüsse zur elektrischen Anbindung der Versorgungsleitungen an das Steuergerät und zweite Anschlüsse zur elektrischen Anbindung der Versorgungsleitungen an die Anschlüsse der Heizeinrichtung umfasst. Das Steuergerät und die Heizeinrichtung sind insoweit über die beiden Versorgungsleitungen elektrisch aneinander angeschlossen. An jede der Versorgungsleitungen ist einerseits einer der ersten Anschlüsse und andererseits einer der zweiten Anschlüsse elektrisch angebunden, sodass der erste Anschluss und der zweite Anschluss über die jeweilige Versorgungsleitung elektrisch miteinander verbunden sind.
Die ersten Anschlüsse der beiden Versorgungsleitungen sind an die Anschlüsse des Steuergeräts und die zweiten Anschlüssen der Versorgungsleitungen an die Anschlüsse der Heizeinrichtung angeschlossen. Die Versorgungsverbindungen umfassen ausdrücklich auch die Anbindung der Versorgungsleitungen an die Anschlüsse des Steuergeräts und/oder die Anbindung der Versorgungsleitungen an die Anschlüsse der Heizeinrichtung. Von Bedeutung ist, dass die Versorgungsverbindungen sowohl die Versorgungsleitungen als auch die ersten Anschlüsse die zweiten Anschlüsse umfassen, sodass mithilfe der Spannungsmessung nicht nur die Versorgungsleitungen sondern auch deren Anbindung an das Steuergerät und die Heizeinrichtung überprüfbar sind. Hierdurch wird eine umfassende Diagnose ermöglicht.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jede der Messleitungen seitens der Heizeinrichtung nur über den jeweiligen Anschluss der Heizeinrichtung an die Versorgungsverbindungen elektrisch angeschlossen ist. Die Messleitungen stehen insoweit seitens der Heizeinrichtung nicht unmittelbar, sondern lediglich mittelbar mit den Versorgungsverbindungen beziehungsweise den Versorgungsleitungen in elektrischer Verbindung, nämlich über die Anschlüsse der Heizeinrichtung. Die Messleitungen und die Versorgungsverbindungen sind insoweit unabhängig voneinander an die Anschlüsse der Heizeinrichtung angeschlossen, nämlich derart, dass sie lediglich über den jeweiligen Anschluss elektrisch miteinander verbunden sind. Hierdurch ist sichergestellt, dass mithilfe der Messleitungen tatsächlich die Anbindung der Versorgungsverbindungen an die Anschlüsse der Heizeinrichtung diagnostizierbar ist und nicht lediglich die Versorgungsleitungen selbst.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen Messanschlüssen der Messleitungen und den zweiten Anschlüssen der Versorgungsleitungen Isolierelemente angeordnet sind. Das lediglich mittelbare Verbinden der Messleitungen mit den Versorgungsleitungen über die Anschlüsse der Heizeinrichtung wird mithilfe der Isolierelemente erzielt. Jeweils eines der Isolierelemente liegt zwischen einem der zweiten Anschlüsse der Versorgungsleitungen und einem Anschluss der jeweiligen Messeleitung vor und isoliert diese elektrisch voneinander.
Beispielsweise sind die Anschlüsse der Heizeinrichtung als Stifte, insbesondere als Gewindestifte, ausgeführt. Auf jeden dieser Gewindestifte ist zunächst einer der zweiten Anschlüsse der Versorgungsleitungen aufgesteckt, anschließend eines der Isolierelemente und nachfolgend eine der Messleitungen beziehungsweise ihr Anschluss. Diese Anordnung wird beispielsweise mithilfe einer Schraubenmutter oder dergleichen fixiert. Hierdurch ist ein Anschluss der Versorgungsleitungen an die Heizeinrichtung umgesetzt, welcher eine besonders umfassende Diagnose zulässt.
Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, nämlich ein Steuergerät sowie eine elektrisch an das Steuergerät angeschlossene Heizeinrichtung, sowie
2 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Heizeinrichtung sowie einer Versorgungsverbindungen, über welche die Heizeinrichtung an das Steuergerät elektrisch angebunden ist.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Antriebseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug. Die Antriebseinrichtung 1 verfügt über ein hier nicht dargestelltes Antriebsaggregat, mittels welchem ein auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtetes Antriebsdrehmoment bereitstellbar ist. Während des Betriebs des Antriebsaggregats fällt Abgas an, welches einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 2 zugeführt wird. Weiterhin liegt eine Heizeinrichtung 3 zum Beheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung 2 vor. Elektrische Anschlüsse 4 und 5 der Heizeinrichtung 3 sind über Versorgungsverbindungen 6 und 7 an ein Steuergerät 8 der Antriebseinrichtung 1 angeschlossen, nämlich an Anschlüsse 9 und 10 des Steuergeräts 8.
Zur Anbindung der Versorgungsverbindungen 6 und 7 an die Heizeinrichtung 3 und das Steuergerät 8 verfügen die Versorgungsverbindungen 6 und 7 jeweils über erste Anschlüsse 11 und 12 sowie über zweite Anschlüsse 13 und 14. Die Anschlüsse 11 und 13 beziehungsweise 12 und 14 sind über Versorgungsleitungen 15 und 16 der Versorgungsverbindungen 6 und 7 elektrisch aneinander angeschlossen. Für die Versorgungsverbindungen 6 und 7 sind Ersatzwiderstände 17, 18, 19, 20, 21 und 22 dargestellt. Die Ersatzwiderstände 17 und 20 beschreiben hierbei den elektrischen Widerstand zwischen dem Steuergerät 8 beziehungsweise dessen Anschlüssen 9 und 10 und den Versorgungsleitungen 15 und 16, die Ersatzwiderstände 18 und 21 den elektrischen Widerstand der Versorgungsleitungen 15 und 16 und die Ersatzwiderstände 19 und 22 den elektrischen Widerstand der Anbindung der Versorgungsleitungen 15 und 16 an die Heizeinrichtung 3 beziehungsweise deren Anschlüsse 4 und 5.
Weiterhin verfügt die Antriebseinrichtung 1 über Messleitungen 23 und 24, die einerseits an das Steuergerät 8 und andererseits an die Anschlüsse 4 und 5 der Heizeinrichtung 3 elektrisch angeschlossen sind. Die Messleitungen 3 und 4 dienen der Messung der an den Anschlüssen 4 und 5 anliegenden Spannung. Hierdurch ist eine Vierleitermessung der Spannung realisiert. Während des Betriebs der Antriebseinrichtung 1 ist es vorgesehen, die an der Heizeinrichtung 3 beziehungsweise ihren Anschlüssen 4 und 5 anliegende Spannung mittels der Messleitungen 23 und 24 zu messen. Weicht die gemessene Spannung von einem Vorgabewert ab, so wird auf einen Fehler in den Versorgungsverbindungen 6 und 7 erkannt. Entspricht hingegen die Spannung dem Vorgabewert, so wird auf ein Funktionieren der Versorgungsverbindungen 6 und 7 erkannt.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs der Heizeinrichtung 3, nämlich den Anschluss 4, wobei der Anschluss 5 identisch ausgestaltet ist. Der Anschluss 4 liegt in Form eines Stifts beziehungsweise eines Bolzens, insbesondere eines Gewindebolzens vor, mit welchem zunächst der Anschluss 13 der Versorgungsverbindung 6 verbunden ist. Auch die Messleitung 23 beziehungsweise ein Kontakt derselben ist mit dem Anschluss 4 verbunden, insbesondere auf ihn aufgesteckt. Der Anschluss 13 und die Messleitung 23 sind mittels einer Schraubenmutter 25, welche mit dem Anschluss 4 verschraubt ist, an dem Anschluss 4 gehalten.
Um die Messleitung 23 separat von der Versorgungsverbindung 6 an den Anschluss 4 anzubinden, ist zwischen dem Anschluss 13 und der Messleitung 23 ein Isolierelement 26 angeordnet. Dieses bewirkt eine elektrische Isolierung von Anschluss 13 und Messleitung 23 gegeneinander, sodass der Anschluss 13 und die Messleitung 23 lediglich mittelbar über den Anschluss 4 elektrisch miteinander verbunden sind, jedoch nicht unmittelbar. Hierdurch wird die bereits erwähnte Vierleitermessung umgesetzt, wodurch eine besonders genaue Diagnose von Heizeinrichtung 3 und Versorgungsverbindungen 6 und 7 möglich ist. Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Versorgungsleitung 15 eine Isolation 27 aufweist, aus welcher sie - wie dargestellt - lediglich endseitig herausragt.
BEZUGSZEICHENLISTE:

1: Antriebseinrichtung
2: Abgasnachbehandlungseinrichtung
3: Heizeinrichtung
4: Anschluss
5: Anschluss
6: Versorgungsverbindung
7: Versorgungsverbindung
8: Steuergerät
9: Anschluss
10: Anschluss
11: 1. Anschluss
12: 1. Anschluss
13: 2. Anschluss
14: 2. Anschluss
15: Versorgungsleitung
16: Versorgungsleitung
17: Ersatzwiderstand
18: Ersatzwiderstand
19: Ersatzwiderstand
20: Ersatzwiderstand
21: Ersatzwiderstand
22: Ersatzwiderstand
23: Messleitung
24: Messleitung
25: Schraubenmutter
26: Isolierelement
27: Isolation

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) sowie eine Heizeinrichtung (3) zum Beheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) verfügt, wobei elektrische Anschlüsse (4, 5) der Heizeinrichtung (3) über elektrische Versorgungsverbindungen (6, 7) an ein Steuergerät (8) elektrisch angeschlossen sind, wobei eine an der Heizeinrichtung (3) anliegende Spannung von dem Steuergerät (8) mittels von den Versorgungsverbindungen (6, 7) separaten Messleitungen (23, 24) gemessen wird, die einerseits an das Steuergerät (8) und andererseits an die Anschlüsse (4, 5) elektrisch angeschlossen sind, wobei bei einem Abweichen der gemessenen Spannung von einem Vorgabewert auf einen Fehler in den Versorgungsverbindungen (6, 7) erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Spannung eine Differenzspannung zwischen einer seitens des Steuergeräts (8) an den Versorgungsverbindungen (6, 7) angelegten Versorgungsspannung und einer seitens des Steuergeräts (8) an den Messleitungen (23, 24) gemessenen Prüfspannung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung mittels der Messleitungen (23, 24) gemessen wird, die beabstandet von den Versorgungsverbindungen (6, 7) an die elektrischen Anschlüsse (4, 5) angeschlossen sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der Spannung während eines Einschaltens der Heizeinrichtung (3) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschalteter Heizeinrichtung (3) wenigstens eine elektrizitätstechnische Größe der Versorgungsverbindungen (6, 7) seitens des Steuergeräts (8) gemessen und bei Abweichen der Größe von einem weiteren Vorgabewert auf einen Fehler der Heizeinrichtung (3) erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als die elektrizitätstechnische Größe die seitens des Steuergeräts (8) an den Versorgungsverbindungen (6, 7) angelegte Versorgungsspannung und/oder eine Stromstärke des über die Versorgungsverbindungen (6, 7) fließenden elektrischen Stroms verwendet wird.
Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Abgas erzeugenden Antriebsaggregat, einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) sowie einer Heizeinrichtung (3) zum Beheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung (2), wobei elektrische Anschlüsse (4, 5) der Heizeinrichtung (3) über elektrische Versorgungsverbindungen (6, 7) an ein Steuergerät (8) elektrisch angeschlossen sind, wobei die Antriebseinrichtung (1) dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, eine an der Heizeinrichtung (3) anliegende Spannung mittels von den Versorgungsverbindungen (6, 7) separaten Messleitungen (23, 24) zu messen, die einerseits an das Steuergerät (8) und andererseits an die Anschlüsse (4, 5) elektrisch angeschlossen sind, wobei bei einem Abweichen der gemessenen Spannung von einem Vorgabewert auf einen Fehler in den Versorgungsverbindungen (6, 7) erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (1) weiterhin dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, als Spannung eine Differenzspannung zwischen einer seitens des Steuergeräts (8) an den Versorgungsverbindungen (6, 7) angelegten Versorgungsspannung und einer seitens des Steuergeräts (8) an den Messleitungen (23, 24) gemessenen Prüfspannung zu verwenden.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsverbindungen (6, 7) zwei Versorgungsleitungen (15, 16) und erste Anschlüsse (11, 12) zur elektrischen Anbindung der Versorgungsleitungen (15, 16) an das Steuergerät (8) und zweite Anschlüsse (13, 14) zur elektrischen Anbindung der Versorgungsleitungen (15, 16) an die Anschlüsse (4, 5) der Heizeinrichtung (3) umfasst.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Messleitungen (23, 24) seitens der Heizeinrichtung (3) nur über den jeweiligen Anschluss (4, 5) der Heizeinrichtung (3) an die Versorgungsverbindungen (6, 7) elektrisch angeschlossen ist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Messanschlüssen der Messleitungen (23, 24) und den zweiten Anschlüssen (13, 14) der Versorgungsleitungen (15, 16) Isolierelemente (26) angeordnet sind.