EP4416383A1 - Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende antriebseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende antriebseinrichtung

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Publication number
EP4416383A1
EP4416383A1 EP22800276.2A EP22800276A EP4416383A1 EP 4416383 A1 EP4416383 A1 EP 4416383A1 EP 22800276 A EP22800276 A EP 22800276A EP 4416383 A1 EP4416383 A1 EP 4416383A1
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EP
European Patent Office
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value
diagnosis
default value
drive
period
Prior art date
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Pending
Application number
EP22800276.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Fischer
Thomas Rötzer
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drive device for a motor vehicle, which has a drive unit that generates an exhaust gas, a default value for a fresh gas quantity to be supplied to the drive unit being determined at least temporarily from an operating point specified by means of an operating element, and a setpoint value of the fresh gas quantity determined from the default value the drive unit is adjusted, and wherein a diagnosis of at least one exhaust-carrying device of the drive device is carried out during a diagnosis period.
  • the invention also relates to a drive device with an internal combustion engine for a motor vehicle.
  • the publication DE 10 2018 117 623 B3, for example, is known from the prior art.
  • This describes a method for performing an on-board diagnostic function of a vehicle, with an on-board diagnostic function of the vehicle being activated and a predefined accelerator pedal value of the vehicle being low-pass filtered in order to obtain a smoothed accelerator pedal value.
  • a system for performing an on-board diagnostic function in a vehicle with a control unit is described, which is configured in such a way that an on-board diagnostic function of the vehicle is activated and a low-pass filter function is activated, via which a predetermined accelerator pedal value of the vehicle is low-pass filtered to obtain a smoothed accelerator pedal value.
  • this is achieved with a method for operating a drive device for a motor vehicle with the features of claim 1 .
  • the desired value is determined during the diagnosis period, filtered by means of a low-pass filter from the default value.
  • the drive device is used to drive the motor vehicle, ie to provide a drive torque aimed at driving the motor vehicle.
  • the drive device has the drive unit, which is operated at least temporarily to provide the drive torque. During its operation, the drive unit generates the exhaust gas at least temporarily.
  • the drive device can have at least one further drive unit that is operated in addition to or as an alternative to the drive unit to provide the drive torque.
  • the drive torque is provided at times by the drive unit, at times by the additional drive unit and at times by the drive unit and the additional drive unit together.
  • the additional drive unit is preferably designed as an electrical machine.
  • the motor vehicle is a hybrid vehicle.
  • the drive unit is an air-breathing drive unit, for example an internal combustion engine. According to that Drive unit fresh gas, especially fresh air supplied.
  • the fresh gas is preferably supplied to the drive unit from outside the motor vehicle, for example via an intake line.
  • the intake line is fluidically connected to a combustion chamber of the drive unit via at least one intake valve.
  • a mixture of fresh gas and fuel is burned at least temporarily in the combustion chamber.
  • the exhaust gas is generated, which is discharged at least temporarily to the outside of the motor vehicle.
  • the energy released during combustion is at least temporarily converted into mechanical energy and made available on a crankshaft of the drive unit.
  • the drive power provided here depends, among other things, on the amount of fresh gas that is supplied to the drive unit.
  • the drive device or the drive unit has adjusting means for setting the fresh gas quantity.
  • the adjusting means are, for example, in the form of a throttle valve or at least have one. Additionally or alternatively, the adjustment means are in the form of a device for adjusting the opening times of the at least one intake valve or have such a device.
  • the fresh gas quantity is to be understood in particular as a fresh gas quantity actually present in the combustion chamber after the end of an intake stroke.
  • a degree of delivery of the drive unit is set, which depends directly on the amount of fresh gas. The degree of delivery describes a ratio of the fresh gas quantity to a theoretically maximum possible fresh gas quantity.
  • the fresh gas quantity is preferably set by a control device to which the operating element is connected.
  • the operating point of the drive unit to be set is determined.
  • the operating point preferably describes a default value of a drive power of the drive device. For example, a default value of the drive torque and/or a default value of a speed of the drive unit result from the operating point.
  • the operating point is specified at least temporarily via the control element.
  • the control element acts it is, for example, an accelerator pedal that is actuated at least temporarily by a driver of the motor vehicle. In other words, the operating point is determined as a function of a position of the operating element.
  • the operating point does not result directly from the accelerator pedal position. Rather, the accelerator pedal position represents a driver's request, from which the operating point of the drive device is determined.
  • the operating point can be influenced by further system interventions, in particular by a driver assistance device and/or a safety device.
  • the driver assistance device and/or the safety device can adapt the operating point in a way that deviates from the driver's request to reduce a driving speed of the motor vehicle.
  • the operating point can also take into account an individual vehicle characteristic selected by the driver, which describes, for example, sporty and/or economical driving behavior. In summary, it can be said that the operating point is not necessarily also constant when the operating element is in a constant position.
  • the default value for the fresh gas quantity is determined from the operating point.
  • the default value is in particular a fresh gas quantity that is to be supplied to the drive unit in order to operate it with the default value of the drive torque and/or the default value of the speed.
  • the target value for the fresh gas quantity is determined from the default value and set on the drive unit. In this respect, the amount of fresh gas supplied to the drive assembly is not immediately set to the default value. Rather, the setpoint is first determined from the default value.
  • the target value is the fresh-gas quantity that is actually set by means of the adjusting means, while the default value represents the fresh-gas quantity resulting from the operating point.
  • the default value and the target value differ from one another at least temporarily.
  • the exhaust gas generated by the power plant during its operation is discharged to the outside environment.
  • the at least one exhaust gas-carrying device is particularly preferably an exhaust-gas aftertreatment device, which is a component of an exhaust system, for example.
  • the at least one exhaust-gas-carrying device is present as a vehicle catalytic converter, in particular as a three-way catalytic converter, as an oxidation catalytic converter, as an NOx storage catalytic converter or as an SCR catalytic converter.
  • the at least one exhaust gas-carrying device is present as a measuring probe, in particular as an oxygen and/or nitrogen oxide probe, or has such a probe.
  • the diagnosis must be carried out, preferably the diagnosis must be carried out regularly.
  • a functional test of the at least one exhaust-carrying device and/or a calibration of the same takes place.
  • the diagnosis is carried out during the diagnosis period.
  • the diagnosis is particularly preferably carried out over the entire diagnosis period, so that the diagnosis period begins at the beginning of the diagnosis and ends accordingly at the end of the diagnosis.
  • the diagnosis is carried out during operation of the drive assembly. This means that during the diagnosis period the fresh gas quantity is supplied to the drive unit and the exhaust gas is generated by it, in particular during the entire diagnosis period.
  • the diagnosis is preferably carried out while the motor vehicle is being driven.
  • the diagnosis is particularly preferably carried out several times, so that there are a number of diagnosis periods spaced apart in time, in which the diagnosis is carried out in each case. This enables a regular implementation of the diagnosis of at least one Exhaust-carrying device and reliable operation of the drive device ensured.
  • the exhaust gas composition of the exhaust gas is as constant as possible during the diagnosis period.
  • the oxygen content of the exhaust gas is constant over the entire diagnosis period. This could be achieved by adjusting the target value for the fresh gas quantity accordingly.
  • the target value could be set to be constant, deviating from the default value, during the diagnosis period, so that an exhaust gas composition required for carrying out the diagnosis is achieved.
  • this would result in a corresponding deviation from the operating point specified by means of the operating element, which would be perceived in particular by the driver of the motor vehicle as an undesired intervention in the driving behavior.
  • the invention provides for the desired value to be determined during the diagnosis period, filtered from the default value by means of the low-pass filter.
  • the setpoint value set on the drive assembly continues to be determined from the operating point while the diagnosis is being carried out.
  • the filtering of the reference value takes place by means of low-pass filtering.
  • the low-pass filter used is used to smooth a time profile of the default value. In particular, rapid changes in the default value that are above a limit frequency of the low-pass filter are filtered out. This leads to a delayed tracking of the compared to the default value setpoint. This also smooths peaks in a profile of the default value, which can occur when the default value changes dynamically.
  • the use of the low-pass filter during the diagnosis period leads to a significant reduction in dynamic influences on the amount of fresh gas supplied to the drive unit. This results in smoother operation of the power plant during the diagnostic period.
  • the use of the low-pass filter results in a more uniform exhaust gas composition in the exhaust system than without the use of the low-pass filter. Accordingly, a longer diagnosis period can be achieved by using the low-pass filter than would be the case without using the low-pass filter.
  • the procedure according to the invention differs from known methods which, for example, only provide for filtering of the gas pedal position.
  • interventions that affect the operating point downstream of the accelerator pedal position are not filtered.
  • an intervention by a driver assistance device is not filtered.
  • the default value of the fresh gas quantity can also change significantly with a constant accelerator pedal position, for example if the vehicle is a hybrid vehicle and the additional drive unit, which is an electric machine, is switched on or off for reasons of efficiency. In known methods, this leads to dynamic changes in the operating point during the diagnosis period, which make successful diagnosis more difficult or even impossible.
  • the invention enables the diagnosis to be carried out reliably, since the operating point is first determined and the default value determined from this is filtered by means of the low-pass filter and set as the setpoint on the internal combustion engine, so that the interventions explained above, which are connected downstream of the control element, are also filtered.
  • a development of the invention provides that the default value is determined at times from the operating point and at times from a Driver assistance device is specified.
  • the driver assistance device is, for example, a cruise control assistant, an emergency brake assistant, traction control and/or an electronic stability program.
  • the driver assistance device is designed to specify and/or adjust the default value under specific conditions.
  • the default value is only temporarily determined from the operating point and only temporarily specified by the driver assistance device.
  • the operating point is specified and/or adjusted by the driver assistance device from time to time. Since the target value of the fresh gas quantity during the diagnosis period is determined from the default value filtered by the low-pass filter, the default value specified by the driver assistance device is also filtered by the low-pass filter.
  • interventions made by the driver assistance device which can bring about undesired rapid changes in the default value during the diagnosis, are also smoothed out. This achieves a particularly reliable implementation of the diagnosis.
  • a further development of the invention provides that the diagnosis of the at least one exhaust gas-carrying device is only carried out when there is a diagnosis request.
  • Regular performance of the diagnosis is essential for reliable operation of the drive unit, in particular in order to comply with legal regulations on exhaust gas aftertreatment.
  • the implementation of the diagnosis is initially initiated by the presence of the diagnosis request. For example, the diagnosis requirement is present when a time elapsed since a diagnosis that was last successfully carried out in the past exceeds a time threshold value.
  • the diagnosis request can be present when it is determined that the diagnosis is necessary, for example due to a detected malfunction of the at least one exhaust gas-carrying device. If the diagnosis request is present, the diagnosis is carried out as soon as possible.
  • the diagnosis request is reset.
  • the diagnosis is only carried out when the diagnosis request is present.
  • the diagnosis is only carried out again if the diagnosis request is present again. This procedure ensures that the diagnosis is carried out regularly.
  • a development of the invention provides that the diagnosis period begins when the default value is within a diagnosis interval delimited by an upper interval limit value and a lower interval limit value.
  • the interval limit values of the diagnosis interval are selected in such a way that a fresh gas quantity that lies within the diagnosis interval enables a successful diagnosis of the at least one exhaust gas-carrying device, in particular that there is a corresponding exhaust gas composition upstream of the at least one exhaust gas-carrying device.
  • the diagnosis begins.
  • the default value preferably lies within the diagnosis interval over the entire diagnosis period.
  • the diagnosis is particularly preferably only carried out if the default value or the setpoint value determined from the default value is within the diagnosis interval and the diagnosis request is present. This procedure ensures that the diagnosis is not carried out if the fresh gas quantity is outside the diagnosis interval, even if the diagnosis request is present. The diagnosis is therefore only carried out if this is necessary and it is also possible to carry out the diagnosis successfully.
  • a further development of the invention provides that the diagnosis period ends after the diagnosis has been carried out and/or when the target value exceeds an upper threshold value and/or when the target value falls below a lower threshold value, the upper threshold is less than the upper interval limit and the lower threshold is greater than the lower interval limit.
  • the upper threshold and the lower threshold thus define a range that lies within the diagnostic interval.
  • the diagnosis period ends and the diagnosis request is reset accordingly.
  • actuation of the control element by the driver and/or intervention by the driver assistance device can result in the default value being changed in such a way that the filtered setpoint value exceeds the upper threshold value or falls below the lower threshold value.
  • the diagnosis request is not reset here, so that the diagnosis is carried out again at the earliest possible point in time in the future. This ensures that a change in the operating point that is desired for safety reasons and/or by the driver is not impaired, but at the same time the diagnosis is carried out as regularly as possible.
  • a development of the invention provides that a gradient of the default value is determined during the diagnosis period, with a first value being selected as a time constant of the low-pass filter if the gradient is greater than or equal to zero, and a second value being selected as the time constant of the low-pass filter becomes when the gradient is less than zero, where the first value is less than the second value.
  • the time constant is to be understood as meaning a characteristic variable of the low-pass filter, which in particular determines the limit frequency of the low-pass filter.
  • the time constant influences the behavior of the low-pass filter over time, ie the smoothing resulting from the filtering by means of the low-pass filter.
  • the time constant of the low-pass filter is a function of the gradient of the default value.
  • the first and the second value are specified, with the first value being smaller than the second value.
  • the smaller first value is chosen as the time constant of the low-pass filter when the gradient of the command value is greater than or equal to zero.
  • the larger second value is chosen as the time constant when the gradient is less than zero.
  • the default value is smoothed more when it is reduced. In this way, a behavior that is perceived as pleasant by the driver is implemented, since a delayed reaction of the drive device when the operating element is actuated to increase the drive power, which the driver could perceive as sluggish, is avoided.
  • a further development of the invention provides that immediately after the end of the diagnosis period, the target value is determined over a specific period of time, filtered from the default value by means of the low-pass filter, with the time constant of the low-pass filter decreasing in the direction of a third value, preferably down to the third value becomes.
  • the setpoint value is made immediately after the end of the diagnosis period, at least over the specific period of time, filtered from the default value by means of the low-pass filter.
  • the time constant of the low-pass filter is decreased towards the third value.
  • the third value is preferably smaller than the first value and smaller than the second value, for example the third value is equal to or close to zero.
  • the time constant of the low-pass filter is preferably reduced down to the third value during the specific period of time. During the specified period of time, the Smoothing thus steadily reduced. This enables the diagnosis to be ended particularly gently.
  • a further development of the invention provides that after the specific period of time has elapsed, the desired value is no longer determined from the default value after it has been filtered by means of the low-pass filter.
  • the low-pass filtering is no longer applied outside the diagnosis period, this only being the case after the specific period of time has elapsed.
  • a further development of the invention provides that the drive assembly is at least temporarily coupled in terms of drive technology to an electric machine of the drive device, with the result that if the diagnosis request is present and the default value is outside the diagnosis interval, the default value is adjusted to a value within the diagnosis interval and the drive device is adjusted by adjusting a Drive power of the electric machine is set to the operating point.
  • the electrical machine is present as the additional drive unit, which has already been pointed out above.
  • the drive torque provided by the drive device is provided at times by the drive unit, at times by the electric machine and at times by both together.
  • the electric machine can be coupled to the drive unit in terms of drive technology via a separating clutch.
  • the diagnosis is preferably only carried out if the default value lies within the diagnosis interval.
  • the diagnosis can now also be carried out when the default value is outside the diagnosis interval.
  • the diagnosis request is present, the default value is adjusted to the value within the diagnosis interval.
  • the drive unit is set to an operating point that means by the operating point specified by the operating element.
  • the drive power of the electric machine is adjusted accordingly.
  • the drive power of the drive unit is adjusted in such a way that the diagnosis can be carried out.
  • the default value of the drive power of the drive assembly is temporarily reduced if the default value is above the upper interval limit value, with the reduced drive power being compensated accordingly by the electric machine.
  • the default value of the drive power of the drive unit is temporarily increased if the default value is below the lower interval limit value, with the excess drive power being taken up by the electric machine and fed to an energy store in the form of electric energy.
  • the diagnosis can also be carried out when the default value of the fresh gas quantity determined from the operating point is outside the diagnosis interval.
  • the invention also relates to a drive device for a motor vehicle, in particular for carrying out the method according to the statements made within the scope of this description, the drive device having a drive unit that generates an exhaust gas and being provided and designed to at least temporarily output a default value for a fresh gas quantity to be supplied to the drive unit to determine an operating point specified by means of an operating element and to set a target value of the fresh gas quantity on the drive assembly determined from the specified value and to carry out a diagnosis of at least one exhaust gas-carrying device of the drive device during a diagnostic period.
  • the drive device is also provided and designed to filter the target value during the diagnosis period by means of a low-pass filter and to determine it from the default value.
  • Figure 1 is a schematic representation of a drive device for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 2 shows a diagram of a course over time to illustrate the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a drive device 1.
  • the drive device 1 has a drive assembly 2 and is part of a motor vehicle, not shown in detail.
  • An operating point of the drive device 1 is specified at least temporarily by means of an operating element 3 .
  • a default value 4 for a fresh gas quantity to be supplied to the drive unit 2 is determined from the operating point.
  • the control element 3 is designed, for example, as an accelerator pedal that is actuated at least temporarily by a driver of the motor vehicle.
  • a target value 5 for the fresh gas quantity is determined from the default value 4 and is set on the drive unit 2 .
  • a diagnosis request 6 signals a need for a diagnosis of at least one exhaust gas-carrying device of the drive device 1 that is not shown in detail.
  • a diagnosis is released 7 and the diagnosis is carried out.
  • the target value 5 is filtered from the default value 4 and determined by means of a first low-pass filter 8 .
  • the desired value 5 is no longer determined from the default value 4 by means of the first low-pass filter 8 .
  • a second low-pass filter 9 is provided, which has a smaller time constant than the first low-pass filter 8. The desired value 5 can thus be filtered at times by means of the first low-pass filter 8, filtered at times by means of the second low-pass filter 9 and determined directly from the default value 4 at times.
  • FIG. 2 shows a time profile 10 of the default value 4 and a time profile 11 of the desired value 5 over time. If the diagnosis request 6 is present, the diagnosis release 7 takes place at the point in time to.
  • a diagnosis period 12 begins at the point in time to, during which the diagnosis is carried out. The diagnosis begins when the default value 4 is within a diagnosis interval 13, which is delimited by an upper interval limit value 14 and a lower interval limit value 15. The diagnosis is ended at time ti and the diagnosis period 12 ends accordingly.
  • the desired value 5 is determined from the default value 4, filtered by means of the first low-pass filter 8.
  • the time profile 11 of the setpoint value 5 thus represents a smoothed profile of the time profile 10 of the default value 4 within the diagnosis time period 12.
  • a specific time period 16 immediately follows the end of the diagnosis time period 12 at time ti, which in turn ends at time t2.
  • the smoothing of the default value 4 is continuously reduced, so that the setpoint value 5 corresponds to the default value 4 from time t2 at the latest.
  • the desired value 5 is approximated to the default value 4 over the specific period of time 16 .
  • Target value 5 is determined by means of the second low-pass filter 9 filtered from the default value 4, the time constant of the second low-pass filter 9 being continuously reduced, in particular to a value of zero. Provision is also made for the diagnosis to be aborted if setpoint value 5 exceeds an upper threshold value 17 and/or if setpoint value 5 falls below a lower threshold value 18 .
  • filtering the default value 4 using the first low-pass filter 8 ensures that the setpoint value 5 lies within a range 19 that is delimited by the upper threshold value 17 and the lower threshold value 18.
  • the time curve 11 of the target value 5 over the entire diagnosis period 12 is within the range 19. Dynamic changes in the default value 4 are reduced during the diagnosis period 12 by the filtering. This leads to a constant or essentially constant exhaust gas composition upstream of the at least one exhaust gas-carrying device, so that the diagnosis can be carried out successfully accordingly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, die ein ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat (2) aufweist, wobei ein Vorgabewert (4) für eine dem Antriebsaggregat (2) zuzuführenden Frischgasmenge zumindest zeitweise aus einem mittels eines Bedienelements (3) vorgegebenen Betriebspunkt ermittelt und ein aus dem Vorgabewert (4) bestimmter Sollwert (5) der Frischgasmenge an dem Antriebsaggregat (2) eingestellt wird, und wobei während eines Diagnosezeitraums (12) eine Diagnose wenigstens einer abgasführenden Einrichtung der Antriebseinrichtung (1) durchgeführt wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Sollwert (5) während des Diagnosezeitraums (12) zumindest zeitweise mittels eines Tiefpassfilters (8,9) gefiltert aus dem Vorgabewert (4) bestimmt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung (1).

Description

Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die ein ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat aufweist, wobei ein Vorgabewert für eine dem Antriebsaggregat zuzuführende Frischgasmenge zumindest zeitweise aus einem mittels eines Bedienelements vorgegebenen Betriebspunkt ermittelt und ein aus dem Vorgabewert bestimmter Sollwert der Frischgasmenge an dem Antriebsaggregat eingestellt wird, und wobei während eines Diagnosezeitraums eine Diagnose wenigstens einer abgasführenden Einrichtung der Antriebseinrichtung durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung mit einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2018 117 623 B3 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zum Durchführen einer On-Board-Diagnosefunktion eines Fahrzeugs, wobei eine On-Board-Diagno- sefunktion des Fahrzeugs aktiviert wird und ein vorgegebener Gaspedalwert des Fahrzeugs tiefpassgefiltert wird, um einen geglätteten Gaspedalwert zu erhalten. Ferner ist ein System zum Durchführen einer On-Board-Diagnose- funktion in einem Fahrzeug mit einem Steuergerät beschrieben, das derart konfiguriert ist, dass eine On-Board-Diagnosefunktion des Fahrzeugs aktiviert wird und eine Tiefpassfilterfunktion aktiviert wird, über welche ein vorgegebener Gaspedalwert des Fahrzeugs tiefpassgefiltert wird, um einen geglätteten Gaspedalwert zu erhalten. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere zumindest zeitweise stromaufwärts einer abgasführenden Einrichtung eine über der Zeit konstante oder zumindest im Wesentlichen konstante Abgaszusammensetzung erzielt, sodass eine regelmäßige und zuverlässige Durchführung einer Diagnose der abgasführenden Einrichtung ermöglicht wird.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Sollwert während des Diagnosezeitraums mittels eines Tiefpassfilters gefiltert aus dem Vorgabewert bestimmt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Antriebseinrichtung dient dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Die Antriebseinrichtung verfügt über das Antriebsaggregat, das zumindest zeitweise zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments betrieben wird. Das Antriebsaggregat erzeugt während seines Betriebs zumindest zeitweise das Abgas. Zusätzlich zu dem Antriebsaggregat kann die Antriebseinrichtung über wenigstens ein weiteres Antriebsaggregat verfügen, das zusätzlich oder alternativ zu dem Antriebsaggregat zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments betrieben wird. Beispielsweise wird das Antriebsdrehmoment zeitweise von dem Antriebsaggregat, zeitweise von dem weiteren Antriebsaggregat und zeitweise von dem Antriebsaggregat und dem weiteren Antriebsaggregat gemeinsam bereitgestellt. Das weitere Antriebsaggregat ist vorzugsweise als eine elektrische Maschine ausgebildet. In diesem Fall handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Hybridfahrzeug.
Bei dem Antriebsaggregat handelt es sich um ein luftatmendes Antriebsaggregat, beispielsweise um eine Brennkraftmaschine. Entsprechend wird dem Antriebsaggregat Frischgas, insbesondere Frischluft, zugeführt. Das Frischgas wird dem Antriebsaggregat vorzugsweise aus einer Außenumgebung des Kraftfahrzeugs zugeführt, beispielsweise über eine Ansaugleitung. Die Ansaugleitung ist über zumindest ein Einlassventil strömungstechnisch mit einem Brennraum des Antriebsaggregats verbunden. In dem Brennraum wird zumindest zeitweise ein Gemisch aus dem Frischgas und Kraftstoff verbrannt. Hierbei wird das Abgas erzeugt, das zumindest zeitweise an die Außenumgebung des Kraftfahrzeugs abgeführt wird.
Die bei der Verbrennung freigesetzte Energie wird zumindest zeitweise in mechanische Energie umgewandelt und an einer Kurbelwelle des Antriebsaggregats bereitgestellt. Die hierbei bereitgestellte Antriebsleistung ist unter anderem von der Frischgasmenge abhängig, die dem Antriebsaggregat zugeführt wird. Die Antriebseinrichtung beziehungsweise das Antriebsaggregat weist Verstellmittel zum Einstellen der Frischgasmenge auf. Die Verstellmittel liegen beispielsweise in Form einer Drosselklappe vor oder weisen eine solche zumindest auf. Zusätzlich oder alternativ liegen die Verstellmittel in Form einer Einrichtung zum Anpassen von Öffnungszeiten des zumindest einen Einlassventils vor oder weisen eine solche auf. Unter der Frischgasmenge ist insbesondere eine nach Abschluss eines Ansaugtakts tatsächlich im Brennraum vorliegende Frischgasmenge zu verstehen. Durch das Einstellen der Frischgasmenge wird ein Liefergrad des Antriebsaggregats eingestellt, der unmittelbar von der Frischgasmenge abhängt. Der Liefergrad beschreibt hierbei ein Verhältnis der Frischgasmenge zu einer theoretisch maximal möglichen Frischgasmenge.
Das Einstellen der Frischgasmenge erfolgt vorzugweise durch ein Steuergerät, an welches das Bedienelement angeschlossen ist. Hierbei wird zunächst der einzustellende Betriebspunkt des Antriebsaggregats ermittelt. Der Betriebspunkt beschreibt vorzugsweise einen Vorgabewert einer Antriebsleistung der Antriebseinrichtung. Aus dem Betriebspunkt ergeben sich beispielsweise ein Vorgabewert des Antriebsdrehmoments und/oder ein Vorgabewert einer Drehzahl des Antriebsaggregats. Der Betriebspunkt wird zumindest zeitweise über das Bedienelement vorgegeben. Bei dem Bedienelement handelt es sich beispielsweise um ein Gaspedal, das zumindest zeitweise von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt wird. In anderen Worten wird der Betriebspunkt in Abhängigkeit von einer Stellung des Bedienelements ermittelt.
Es ist allerdings darauf hinzuweisen, dass sich der Betriebspunkt nicht unmittelbar aus der Gaspedalstellung ergibt. Vielmehr stellt die Gaspedalstellung einen Fahrerwunsch dar, aus dem der Betriebspunkt der Antriebseinrichtung ermittelt wird. Zusätzlich oder alternativ zu dem Fahrerwunsch kann der Betriebspunkt durch weitere Systemeingriffe beeinflusst werden, insbesondere durch eine Fahrerassistenzeinrichtung und/oder eine Sicherheitseinrichtung. Beispielsweise kann die Fahrerassistenzeinrichtung und/oder die Sicherheitseinrichtung den Betriebspunkt abweichend von dem Fahrerwunsch zum Verringern einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anpassen. Darüber hinaus kann der Betriebspunkt auch eine vom dem Fahrer ausgewählte individuelle Fahrzeugcharakteristik berücksichtigen, die beispielsweise ein sportliches und/oder ein wirtschaftliches Fahrverhalten beschreibt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Betriebspunkt bei einer konstanten Stellung des Bedienelements nicht zwangsläufig ebenfalls konstant ist.
Aus dem Betriebspunkt wird der Vorgabewert für die Frischgasmenge ermittelt. Bei dem Vorgabewert handelt es sich insbesondere um eine Frischgasmenge, die dem Antriebsaggregat zuzuführen ist, um diese mit dem Vorgabewert des Antriebsdrehmoments und/oder der dem Vorgabewert der Drehzahl zu betreiben. Aus dem Vorgabewert wird der Sollwert der Frischgasmenge bestimmt und an dem Antriebaggregat eingestellt. Die dem Antriebsaggregat zugeführte Frischgasmenge wird insofern nicht unmittelbar auf den Vorgabewert eingestellt. Vielmehr wird aus dem Vorgabewert zunächst der Sollwert bestimmt. Bei dem Sollwert handelt es sich insofern um die mittels der Verstellmittel tatsächlich eingestellte Frischgasmenge, während der Vorgabewert die aus dem Betriebspunkt resultierende Frischgasmenge darstellt. Insofern unterscheiden sich der Vorgabewert und der Sollwert zumindest zeitweise voneinander. Das von dem Antriebsaggregat während seines Betriebs erzeugte Abgas wird an die Außenumgebung abgeführt. Bei dem Abführen des Abgases wird dieses der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung zugeführt. Bei dieser handelt es sich um eine Einrichtung der Antriebseinrichtung, der das Abgas zumindest zeitweise zugeführt wird und/oder die von dem Abgas durchströmt wird. Besonderes bevorzugt handelt es sich bei der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung um eine Abgasnachbehandlungseinrichtung, die beispielsweise Bestandteil einer Abgasanlage ist. Beispielsweise liegt die wenigstens eine abgasführende Einrichtung als ein Fahrzeugkatalysator vor, insbesondere als Drei-Wege-Katalysator, als Oxidationskatalysator, als NOx- Speicherkatalysator oder als SCR-Katalysator. Zusätzlich oder alternativ liegt die wenigstens eine abgasführende Einrichtung als eine Messsonde vor, insbesondere als eine Sauerstoff- und/oder Stickoxidsonde, oder weist eine solche auf.
Für eine zuverlässige Funktion der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung bedarf es der Durchführung der Diagnose, vorzugsweise der regelmäßigen Durchführung der Diagnose. Während der Diagnose erfolgt beispielsweise eine Funktionsprüfung der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung und/oder eine Kalibrierung derselben. Die Durchführung der Diagnose erfolgt während des Diagnosezeitraums. Besonders bevorzugt wird die Diagnose über den gesamten Diagnosezeitraum hinweg durchgeführt, sodass insofern der Diagnosezeitraum zu Beginn der Durchführung der Diagnose beginnt und entsprechend am Ende der Diagnose endet.
Die Diagnose wird während eines Betriebs des Antriebsaggregats durchgeführt. Hierunter ist zu verstehen, dass während des Diagnosezeitraums dem Antriebsaggregat die Frischgasmenge zugeführt und von diesem das Abgas erzeugt wird, insbesondere während des gesamten Diagnosezeitraums. Vorzugsweise wird die Diagnose während eines Fährbetriebs des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Besonders bevorzugt wird die Diagnose mehrfach durchgeführt, sodass insofern mehrere zeitlich voneinander beabstandete Diagnosezeiträume vorliegen, in der jeweils die Diagnose durchgeführt wird. Hierdurch wird eine regelmäßige Durchführung der Diagnose der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung und ein zuverlässiger Betrieb der Antriebseinrichtung sichergestellt.
Für die zuverlässige Durchführung der Diagnose ist es vorteilhaft, wenn während des Diagnosezeitraums eine möglichst konstante Abgaszusammensetzung des Abgases vorliegt. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn ein Sauerstoffgehalt des Abgases während des gesamten Diagnosezeitraums konstant ist. Dies könnte durch ein entsprechendes Einstellen des Sollwerts der Frischgasmenge erreicht werden. Beispielsweise könnte der Sollwert während des Diagnosezeitraums von dem Vorgabewert abweichend konstant eingestellt werden, sodass eine für die Durchführung der Diagnose erforderliche Abgaszusammensetzung erreicht wird. Dies hätte allerdings ein entsprechendes Abweichen von dem mittels des Bedienelements vorgegebenen Betriebspunkt zur Folge, was insbesondere von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs als ein unerwünschter Eingriff in das Fahrverhalten wahrgenommen würde.
Alternativ könnte vorgesehen sein, die Diagnose lediglich dann durchzuführen, wenn der aus dem Vorgabewert bestimmte Sollwert der Frischgasmenge konstant oder zumindest nahezu konstant ist. In diesem Fall kann allerdings kein ausreichend langer Diagnosezeitraum sichergestellt werden, da insbesondere dynamische Veränderungen des Vorgabewerts zu entsprechend raschen Änderungen des Sollwerts führen, sodass entsprechend keine zuverlässige und regelmäßige Durchführung der Diagnose sichergestellt werden kann.
Die Erfindung sieht stattdessen vor, den Sollwert während des Diagnosezeitraums mittels des Tiefpassfilters gefiltert aus dem Vorgabewert zu bestimmten. Insofern wird auch während der Durchführung der Diagnose der an dem Antriebsaggregat eingestellte Sollwert weiterhin aus dem Betriebspunkt ermittelt. Allerdings erfolgt hierbei das Filtern des Sollwerts mittels Tiefpassfilterung. Der verwendete Tiefpassfilter dient dem Glätten eines zeitlichen Verlaufs des Vorgabewerts. Insbesondere werden rasche Änderungen des Vorgabewerts, die oberhalb einer Grenzfrequenz des Tiefpassfilters liegen, herausgefiltert. Dies führt zu einem gegenüber dem Vorgabewert verzögerten Nachführen des Sollwerts. Hierdurch werden auch Spitzen in einem Verlauf des Vorgabewerts geglättet, die bei dynamischen Veränderungen des Vorgabewerts auftreten können.
Die Verwendung des Tiefpassfilters während des Diagnosezeitraums führt zu einer deutlichen Reduzierung von dynamischen Einflüssen auf die dem Antriebsaggregat zugeführte Frischgasmenge. Dies resultiert in einem gleichförmigeren Betrieb des Antriebsaggregats während des Diagnosezeitraums. Insbesondere liegt durch die Verwendung des Tiefpassfilters eine gleichförmigere Abgaszusammensetzung in der Abgasanlage vor als ohne die Verwendung des Tiefpassfilters. Dementsprechend kann durch die Verwendung des Tiefpassfilters ein längerer Diagnosezeitraum erreicht werden, als dies ohne die Verwendung des Tiefpassfilters der Fall wäre.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise unterscheidet sich von bekannten Verfahren, die beispielsweise ein Filtern lediglich der Gaspedalstellung vorsehen. Bei derartigen Verfahren werden Eingriffe, die der Gaspedalstellung nachgeschaltet den Betriebspunkt beeinflussen, nicht gefiltert. Insbesondere wird ein Eingriff einer Fahrerassistenzeinrichtung nicht gefiltert. Darüber hinaus kann sich der Vorgabewert der Frischgasmenge auch bei einer konstanten Gaspedalstellung signifikant verändern, beispielsweise wenn das Fahrzeug als Hybridfahrzeug vorliegt und das als elektrische Maschine vorliegende weitere Antriebsaggregat aus Effizienzgründen zu- oder abgeschaltet wird. Dies führt bei bekannten Verfahren zu dynamischen Veränderungen des Betriebspunkts während des Diagnosezeitraums, die eine erfolgreiche Diagnose erschweren oder sogar unmöglich machen. Die Erfindung ermöglicht hingegen eine zuverlässige Durchführung der Diagnose, da zunächst der Betriebspunkt ermittelt und der aus diesem ermittelte Vorgabewert mittels des Tiefpassfilters gefiltert als Sollwert an der Brennkraftmaschine eingestellt wird, sodass die vorstehend erläuterten, dem Bedienelement nachgeschalteten, Eingriffe ebenfalls gefiltert werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Vorgabewert zeitweise aus dem Betriebspunkt ermittelt und zeitweise von einer Fahrerassistenzeinrichtung vorgegeben wird. Auf die Fahrerassistenzeinrichtung wurde vorstehend bereits hingewiesen. Bei der Fahrerassistenzeinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen Geschwindigkeitsregelassistenten, einen Notbremsassistenten, eine Antriebsschlupfregelung und/oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm.
Die Fahrerassistenzeinrichtung ist dazu ausgebildet, den Vorgabewert unter bestimmten Bedingungen vorzugeben und/oder anzupassen. Insofern wird der Vorgabewert nur zeitweise aus dem Betriebspunkt ermittelt und nur zeitweise von der Fahrerassistenzeinrichtung vorgegeben. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Betriebspunkt zeitweise von der Fahrerassistenzeinrichtung vorgegeben und/oder angepasst wird. Da der Sollwert der Frischgasmenge während des Diagnosezeitraums mittels des Tiefpassfilters gefiltert aus dem Vorgabewert bestimmt wird, wird der von der Fahrerassistenzeinrichtung vorgegebene Vorgabewert ebenfalls mittels des Tiefpassfilters gefiltert. Somit werden von der Fahrerassistenzeinrichtung vorgenommene Eingriffe, die während der Diagnose unerwünschte rasche Änderungen des Vorgabewerts bewirken können, ebenfalls geglättet. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Durchführung der Diagnose erreicht.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Diagnose der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung nur bei Vorliegen einer Diagnoseanforderung durchgeführt wird. Für einen zuverlässigen Betrieb der Antriebseinrichtung, insbesondere um gesetzliche Vorschriften zur Abgasnachbehandlung einzuhalten, ist eine regelmäße Durchführung der Diagnose unerlässlich. Die Durchführung der Diagnose wird zunächst durch das Vorliegen der Diagnoseanforderung initiiert. Beispielsweise liegt die Diagnoseanforderung vor, wenn eine seit einer in der Vergangenheit zuletzt erfolgreich durchgeführten Diagnose verstrichene Zeit einen Zeitschwellenwert überschreitet. Zusätzlich oder alternativ kann die Diagnoseanforderung vorliegen, wenn eine Notwendigkeit der Diagnose festgestellt wird, beispielsweise aufgrund einer erkannten Fehlfunktion der wenigstens eines abgasführenden Einrichtung. Bei Vorliegen der Diagnoseanforderung wird zu einem nächstmöglichen Zeitpunkt die Diagnose durchgeführt. Nach dem Durchführen der Diagnose, insbesondere nach einem erfolgreichen Durchführen der Diagnose, wird die Diagnoseanforderung zurückgesetzt. Insofern wird die Diagnose lediglich durchgeführt, wenn die Diagnoseanforderung vorliegt. Ein erneutes Durchführen der Diagnose erfolgt nur bei einem erneuten Vorliegen der Diagnoseanforderung Durch diese Vorgehensweise wird eine regelmäßige Durchführung der Diagnose sichergestellt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Diagnosezeitraum beginnt, wenn der Vorgabewert innerhalb eines von einem oberen Intervallgrenzwert und einem unteren Intervallgrenzwert begrenzten Diagnoseintervall liegt. Die Intervallgrenzwerte des Diagnoseintervalls werden derart gewählt, dass bei einer Frischgasmenge, die innerhalb des Diagnoseintervalls liegt, eine erfolgreiche Diagnose der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung möglich ist, insbesondere eine entsprechende Abgaszusammensetzung stromaufwärts der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung vorliegt.
Liegt der Vorgabewert innerhalb des Diagnoseintervalls, beginnt die Diagnose. Vorzugsweise liegt der Vorgabewert über den gesamten Diagnosezeitraum innerhalb des Diagnoseintervalls. Besonders bevorzugt wird die Diagnose nur dann durchgeführt, wenn der Vorgabewert beziehungsweise der aus dem Vorgabewert bestimmte Sollwert innerhalb des Diagnoseintervalls liegt und die Diagnoseanforderung vorliegt. Durch diese Vorgehensweise wird sichergestellt, dass die Diagnose nicht durchgeführt wird, wenn die Frischgasmenge außerhalb des Diagnoseintervalls liegt, selbst wenn die Diagnoseanforderung vorliegt. Somit wird die Diagnose nur durchgeführt, wenn diese erforderlich ist und zudem eine erfolgreiche Durchführung der Diagnose möglich ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Diagnosezeitraum nach dem Durchführen der Diagnose und/oder bei einem Überschreiten eines oberen Schwellenwerts durch den Sollwert und/oder bei einem Unterschreiten eines unteren Schwellenwerts durch den Sollwert endet, wobei der obere Schwellenwert kleiner ist als der obere Intervallgrenzwert und der untere Schwellenwert größer ist als der untere Intervallgrenzwert. Der obere Schwellenwert und der untere Schwellenwert definieren somit einen Bereich, der innerhalb des Diagnoseintervalls liegt.
Nach dem Durchführen der Diagnose, insbesondere nach einem erfolgreichen Durchführen der Diagnose, endet der Diagnosezeitraum und die Diagnoseanforderung wird entsprechend zurückgesetzt. Eine Betätigung des Bedienelements durch den Fahrer und/oder ein Eingriff der Fahrerassistenzeinrichtung kann allerdings zur Folge haben, dass der Vorgabewert derart geändert wird, dass der gefilterte Sollwert den oberen Schwellenwert überschreitet beziehungsweise dem unteren Schwellenwert unterschreitet. In diesem Fall ist nun vorgesehen, die Diagnose zu beenden, selbst wenn diese noch nicht erfolgreich abgeschlossen wurde. Entsprechend wird hierbei die Diagnoseanforderung nicht zurückgesetzt, sodass die Diagnose zu einem nächstmöglichen Zeitpunkt in der Zukunft erneut durchgeführt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine aus Sicherheitsgründen und/oder von dem Fahrer erwünschte Änderung des Betriebspunktes nicht beeinträchtigt wird, zugleich allerdings eine möglichst regelmäßige Durchführung der Diagnose erfolgt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass während des Diagnosezeitraums ein Gradient des Vorgabewerts ermittelt wird, wobei ein erster Wert als eine Zeitkonstante des Tiefpassfilters gewählt wird, wenn der Gradient größer als oder gleich null ist, und ein zweiter Wert als die Zeitkonstante des Tiefpassfilters gewählt wird, wenn der Gradient kleiner als null ist, wobei der erste Wert kleiner als der zweite Wert ist. Unter der Zeitkonstante ist eine charakteristische Größe des Tiefpassfilters zu verstehen, die insbesondere die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters bestimmt. Darüber hinaus beeinflusst die Zeitkonstante das zeitliche Verhalten des Tiefpassfilters, insofern also die aus der Filterung mittels des Tiefpassfilters resultierende Glättung. Eine Verkleinerung der Zeitkonstante des Tiefpassfilters führt zu einem Vergrößern der Grenzfrequenz und entsprechend zu einer Reduzierung der Glättung. Umgekehrt führt eine Vergrößerung der Zeitkonstante zu einem Verkleinern der Grenzfrequenz und entsprechend zu einer stärkeren Glättung. Es ist nun vorgesehen, die Zeitkonstante des Tiefpassfilters in Abhängigkeit von dem Gradienten des Vorgabewerts anzupassen. Hierzu werden der erste und der zweite Wert festgelegt, wobei der erste Wert kleiner als der zweite Wert ist. Der kleinere erste Wert wird als die Zeitkonstante des Tiefpassfilters gewählt, wenn der Gradient des Vorgabewerts größer als oder gleich null ist. Entsprechend wird der größere zweite Wert als die Zeitkonstante gewählt, wenn der Gradient kleiner als null ist. Hierdurch wird bei einer Vergrößerung des Vorgabewerts dieser weniger stark geglättet. Entsprechend wird der Vorgabewert bei einer Verkleinerung stärker geglättet. Hierdurch wird ein von dem Fahrer als angenehm empfundenes Verhalten realisiert, da eine verzögerte Reaktion der Antriebseinrichtung bei einer Betätigung des Bedienelements zum Vergrößern der Antriebsleistung, die von dem Fahrer als träge wahrgenommen werden könnte, vermieden wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass unmittelbar nach dem Ende des Diagnosezeitraums der Sollwert über eine bestimmte Zeitspanne weiterhin mittels des Tiefpassfilters gefiltert aus dem Vorgabewert bestimmt wird, wobei die Zeitkonstante des Tiefpassfilters in Richtung eines dritten Werts, bevorzugt bis auf den dritten Wert, verkleinert wird. Insofern ist nicht vorgesehen, die Verwendung des Tiefpassfilters am Ende des Diagnosezeitraums auszusetzen, zumindest nicht unmittelbar. Ein plötzliches Aussetzen der Filterung kann von dem Fahrer als unangenehm empfunden werden. Daher ist vorgesehen, den Sollwert unmittelbar nach dem Ende des Diagnosezeitraums zumindest über die bestimmte Zeitspanne weiterhin mittels des Tiefpassfilters gefiltert aus dem Vorgabewert zu bestimmen.
Während der bestimmten Zeitspanne wird jedoch die Zeitkonstante des Tiefpassfilters in Richtung des dritten Werts verkleinert. Der dritte Wert ist vorzugsweise kleiner als der erste Wert und kleiner als der zweite Wert, beispielsweise ist der dritte Wert gleich oder nahezu gleich null. Vorzugsweise wird während der bestimmten Zeitspanne die Zeitkonstante des Tiefpassfilters bis auf den dritten Wert verkleinert. Während der bestimmten Zeitspanne wird die Glättung somit stetig verringert. Dies ermöglicht ein besonders sanftes Beenden der Diagnose.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass nach Ablauf der bestimmten Zeitspanne der Sollwert nicht mehr mittels des Tiefpassfilters gefiltert aus dem Vorgabewert bestimmt wird. Insbesondere wird die Tiefpassfilterung außerhalb des Diagnosezeitraums nicht mehr angewendet, wobei dies erst nach Ablauf der bestimmten Zeitspanne der Fall ist. Durch die Verwendung der bestimmten Zeitspanne wird ein rasches Beenden der Diagnose erreicht, ohne dass eine von dem Fahrer unerwartete und unmittelbare Veränderung des Fahrverhaltens auftritt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Antriebsaggregat zumindest zeitweise antriebstechnisch mit einer elektrischen Maschine der Antriebseinrichtung gekoppelt wird, wobei bei Vorliegen der Diagnoseanforderung und außerhalb des Diagnoseintervalls liegendem Vorgabewert der Vorgabewert auf einen innerhalb des Diagnoseintervalls liegenden Wert angepasst und die Antriebseinrichtung durch ein Anpassen einer Antriebsleistung der elektrischen Maschine auf den Betriebspunkt eingestellt wird. Die elektrische Maschine liegt als das weitere Antriebsaggregat vor, worauf vorstehend bereits hingewiesen wurde. Das von der Antriebseinrichtung bereitgestellte Antriebsdrehmoment wird zeitweise von dem Antriebsaggregat, zeitweise von der elektrischen Maschine und zeitweise von beiden gemeinsam bereitgestellt. Beispielsweise ist die elektrische Maschine hierzu über eine Trennkupplung antriebstechnisch mit dem Antriebsaggregat koppelbar.
Wie vorstehend bereits erläutert, wird die Diagnose bei vorliegender Diagnoseanforderung vorzugsweise nur dann durchgeführt, wenn der Vorgabewert innerhalb des Diagnoseintervalls liegt. Unter Verwendung der elektrischen Maschine ist nun vorgesehen die Diagnose auch dann durchzuführen, wenn der Vorgabewert außerhalb des Diagnoseintervalls liegt. Hierzu wird, bei Vorliegen der Diagnoseanforderung, der Vorgabewert auf den innerhalb des Diagnoseintervalls liegenden Wert angepasst. Dies hat zur Folge, dass das Antriebsaggregat auf einen Betriebspunkt eingestellt wird, der von dem mittels des Bedienelement vorgegebenen Betriebspunkt abweicht. Um die Antriebseinrichtung dennoch auf den vorgegebenen Betriebspunkt einzustellen, wird die Antriebsleistung der elektrischen Maschine entsprechend angepasst.
In anderen Worten wird die Antriebsleistung des Antriebsaggregats derart eingestellt, dass die Diagnose durchgeführt werden kann. Beispielsweise wird der Vorgabewert der Antriebsleistung des Antriebsaggregats zeitweise reduziert, wenn der Vorgabewert oberhalb des oberen Intervallgrenzwerts liegt, wobei die reduzierte Antriebsleistung von der elektrische Maschine entsprechend ausgeglichen wird. Umgekehrt wird der Vorgabewert der Antriebsleistung des Antriebsaggregats zeitweise vergrößert, wenn der Vorgabewert unterhalb des unteren Intervallgrenzwert liegt, wobei die überschüssige Antriebsleistung von der elektrischen Maschine aufgenommen und in Form von elektrischer Energie einem Energiespeicher zugeführt wird. Durch diese Vorgehensweise kann die Diagnose auch dann durchgeführt werden, wenn der aus dem Betriebspunkt ermittelte Vorgabewert der Frischgasmenge außerhalb des Diagnoseintervalls liegt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Antriebseinrichtung ein ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat aufweist und dazu vorgesehen und ausgebildet ist, einen Vorgabewert für eine dem Antriebsaggregat zuzuführende Frischgasmenge zumindest zeitweise aus einem mittels eines Bedienelements vorgegebenen Betriebspunkt zu ermitteln und einen aus dem Vorgabewert bestimmten Sollwert der Frischgasmenge an dem Antriebsaggregat einzustellen und während eines Diagnosezeitraums eine Diagnose wenigstens einer abgasführenden Einrichtung der Antriebseinrichtung durchzuführen. Dabei ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung weiterhin dazu vorgesehen und ausgebildet ist, den Sollwert während des Diagnosezeitraums mittels eines Tiefpassfilters gefiltert und aus dem Vorgabewert zu bestimmen.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung sowie 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 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 und erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Figur 2 ein Diagramm eines zeitlichen Verlaufs zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1. Die Antriebseinrichtung 1 weist ein Antriebsaggregat 2 auf und ist Teil eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Mittels eines Bedienelements 3 wird zumindest zeitweise ein Betriebspunkt der Antriebseinrichtung 1 vorgegeben. Aus dem Betriebspunkt wird ein Vorgabewert 4 für eine dem Antriebsaggregat 2 zuzuführende Frischgasmenge ermittelt. Das Bedienelement 3 ist beispielsweise als ein Gaspedal ausgebildet, dass zumindest zeitweise von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt wird. Aus dem Vorgabewert 4 wird ein Sollwert 5 der Frischgasmenge bestimmt und an dem Antriebsaggregat 2 eingestellt. Eine Diagnoseanforderung 6 signalisiert eine Notwendigkeit einer Diagnose wenigstens einer nicht näher dargestellten abgasführenden Einrichtung der Antriebseinrichtung 1 . Bei Vorliegen der Diagnoseanforderung 6 erfolgt eine Diagnosefreigabe 7 und die Diagnose wird durchgeführt. Während der Diagnose wird der Sollwert 5 mittels eines ersten Tiefpassfilters 8 gefiltert aus dem Vorgabewert 4 bestimmt. Nach dem Durchführen der Diagnose wird der Sollwert 5 nicht mehr mittels des ersten Tiefpassfilters 8 aus dem Vorgabewert 4 bestimmt. Zusätzlich zu dem ersten Tiefpassfilter 8 ist ein zweiter Tiefpassfilter 9 vorgesehen, der eine im Vergleich zu dem ersten Tiefpassfilter 8 kleinere Zeitkonstante aufweist. Somit kann der Sollwert 5 zeitweise mittels des ersten Tiefpassfilters 8 gefiltert, zeitweise mittels des zweiten Tiefpassfilters 9 gefiltert und zeitweise unmittelbar aus dem Vorgabewert 4 bestimmt werden.
Die Figur 2 zeigt einen zeitlichen Verlauf 10 des Vorgabewerts 4 und einen zeitlichen Verlauf 11 des Sollwerts 5 über der Zeit. Bei Vorliegen der Diagnoseanforderung 6 erfolgt zum Zeitpunkt to die Diagnosefreigabe 7. Zu dem Zeitpunkt to beginnt ein Diagnosezeitraum 12, während dem die Diagnose durchgeführt wird. Die Diagnose beginnt, wenn der Vorgabewert 4 innerhalb eines Diagnoseintervalls 13 liegt, das von einem oberen Intervallgrenzwert 14 und einem unteren Intervallgrenzwert 15 begrenzt wird. Zum Zeitpunkt ti wird die Diagnose beendet und der Diagnosezeitraum 12 endet entsprechend.
Während des Diagnosezeitraums 12 wird der Sollwert 5 mittels des ersten Tiefpassfilters 8 gefiltert aus dem Vorgabewert 4 bestimmt. Der zeitliche Verlauf 11 des Sollwerts 5 stellt innerhalb des Diagnosezeitraums 12 somit einen geglätteten Verlauf des zeitlichen Verlaufs 10 des Vorgabewerts 4 dar. Unmittelbar an das Ende des Diagnosezeitraums 12 zum Zeitpunkt ti schließt sich eine bestimmte Zeitspanne 16 an, die wiederum zum Zeitpunkt t2 endet. Während der bestimmten Zeitspanne 16 wird die Glättung des Vorgabewerts 4 stetig reduziert, sodass der Sollwert 5 spätestens ab dem Zeitpunkt t2 dem Vorgabewert 4 entspricht. Der Sollwert 5 wird über die bestimmte Zeitspanne 16 an den Vorgabewert 4 angenähert. Beispielsweise erfolgt dies indem der Sollwert 5 mittels des zweiten Tiefpassfilters 9 gefiltert aus dem Vorgabewert 4 bestimmt wird, wobei die Zeitkonstante des zweiten Tiefpassfilters 9 stetig verkleinert wird, insbesondere auf einen Wert von null. Es ist weiterhin vorgesehen, die Durchführung der Diagnose abzubrechen, wenn der Sollwert 5 einen oberen Schwellenwert 17 überschreitet und/oder wenn der Sollwert 5 einen unteren Schwellenwert 18 unterschreitet. Wie aus dem dargestellten zeitlichen Verlauf 11 zu entnehmen ist, wird durch das Filtern des Vorgabewerts 4 mittels des ersten Tiefpassfilters 8 sichergestellt, dass der Sollwert 5 innerhalb eines Bereichs 19 liegt, der von dem oberen Schwellenwert 17 und dem unteren Schwellenwert 18 begrenzt wird. In dem dargestellten Beispiel liegt der zeitliche Verlauf 11 des Sollwerts 5 über den gesamten Diagnosezeitraum 12 innerhalb des Bereichs 19. Dynamische Veränderungen des Vorgabewerts 4 werden während des Diagnosezeitraums 12 durch die Filterung reduziert. Dies führt zu einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Abgaszusammensetzung stromaufwärts der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung, sodass die Diagnose entsprechend erfolgreich durchgeführt werden kann.
BEZUGSZEICHENLISTE:
1 Antriebseinrichtung
2 Antriebsaggregat
3 Bedienelement
4 Vorgabewert
5 Sollwert
6 Diagnoseanforderung
7 Diagnosefreigabe
8 erster Tiefpassfilter
9 zweiter Tiefpassfilter
10 zeitlicher Verlauf
11 zeitlicher Verlauf
12 Diagnosezeitraum
13 Diagnoseintervall
14 oberer Intervallgrenzwert
15 unterer Intervallgrenzwert
16 Zeitspanne
17 oberer Schwellenwert
18 unterer Schwellenwert
19 Bereich

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1 . Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, die ein ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat (2) aufweist, wobei ein Vorgabewert (4) für eine dem Antriebsaggregat (2) zuzuführenden Frischgasmenge zumindest zeitweise aus einem mittels eines Bedienelements (3) vorgegebenen Betriebspunkt ermittelt und ein aus dem Vorgabewert (4) bestimmter Sollwert (5) der Frischgasmenge an dem Antriebsaggregat (2) eingestellt wird, und wobei während eines Diagnosezeitraums (12) eine Diagnose wenigstens einer abgasführenden Einrichtung der Antriebseinrichtung (1 ) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (5) während des Diagnosezeitraums (12) mittels eines Tiefpassfilters (8,9) gefiltert aus dem Vorgabewert (4) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vorgabewert (4) zeitweise aus dem Betriebspunkt ermittelt und zeitweise von einer Fahrerassistenzeinrichtung vorgegeben wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnose der wenigstens einen abgasführenden Einrichtung nur bei Vorliegen einer Diagnoseanforderung (6) durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diagnosezeitraum (12) beginnt, wenn der Vorgabewert (4) innerhalb eines von einem oberen Intervallgrenzwert (14) und einem unteren Intervallgrenzwert (15) begrenzten Diagnoseintervalls (13) liegt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diagnosezeitraum (12) nach dem Durchführen der Diagnose und/oder bei einem Überschreiten eines oberen Schwellenwerts (17) durch den Sollwert (5) und/oder bei einem Unterschreiten eines unteren Schwellenwerts (18) durch den Sollwert (5) endet, wobei der obere Schwellenwert (17) kleiner ist als der obere Intervallgrenzwert (14) und der untere Schwellenwert (18) größer ist als der untere Intervallgrenzwert (15). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Diagnosezeitraums (12) ein Gradient des Vorgabewerts (4) ermittelt wird, wobei ein erster Wert als eine Zeitkonstante des Tiefpassfilters (8,9) gewählt wird, wenn der Gradient größer als oder gleich null ist, und ein zweiter Wert als die Zeitkonstante des Tiefpassfilters (8,9) gewählt wird, wenn der Gradient kleiner als null ist, wobei der erste Wert kleiner als der zweite Wert ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach dem Ende des Diagnosezeitraums (12) der Sollwert (5) über eine bestimmte Zeitspanne (16) weiterhin mittels des Tiefpassfilters (8,9) gefiltert aus dem Vorgabewert (4) bestimmt wird, wobei die Zeitkonstante des Tiefpassfilters (8,9) in Richtung eines dritten Werts, bevorzugt bis auf den dritten Wert, verkleinert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der bestimmten Zeitspanne (16) der Sollwert (5) nicht mehr mittels des Tiefpassfilters (8,9) gefiltert aus dem Vorgabewert (4) bestimmt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat (2) zumindest zeitweise antriebstechnisch mit einer elektrischen Maschine der Antriebseinrichtung (1) gekoppelt wird, wobei bei Vorliegen der Diagnoseanforderung (6) und außerhalb des Diagnoseintervalls (13) liegendem Vorgabewert (4) der Vorgabewert (4) auf einen innerhalb des Diagnoseintervalls (13) liegenden Wert angepasst und die Antriebseinrichtung (1) durch ein Anpassen einer Antriebsleistung der elektrischen Maschine auf den Betriebspunkt eingestellt wird. Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinrichtung (1) ein ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat (2) aufweist und dazu vorgesehen und ausgebildet ist, einen Vorgabewert (4) für eine dem Antriebsaggregat (2) zuzuführende Frischgasmenge zumindest zeitweise aus einem mittels eines Bedienelements (3) vorgegebenen Betriebspunkt zu ermitteln und einen aus dem Vorgabewert (4) bestimmten Sollwert (5) der Frischgasmenge an dem Antriebsaggregat (2) einzustellen und während eines Diagnosezeitraums (12) eine Diagnose wenigstens einer abgasführenden Einrichtung der Antriebseinrichtung (1 ) durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (1) weiterhin dazu vorgesehen und ausgebildet ist, den Sollwert (4) während des Diagnosezeitraums (12) mittels eines Tiefpassfilters (8,9) gefiltert aus dem Vorgabewert (4) zu bestimmen.
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