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Dokumentenidentifikation DE102004062011A1 13.07.2006
Titel Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Haas, Achim, 97980 Bad Mergentheim, DE;
Walter, Michael, 70806 Kornwestheim, DE;
Stegmaier, Matthias, 71336 Waiblingen, DE;
Pfotzer, Reinhold, Piossasco, IT
DE-Anmeldedatum 23.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004062011
Offenlegungstag 13.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse F02M 25/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F01N 9/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   F01N 3/023(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Es werden ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, bei denen eine Dosierung eines Kraftstoff-Additivs in einem Kraftstofftank (24) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit vom gemessenen Kraftstofftank-Füllstand (H) festgelegt wird. Bei einem fehlerhaften Füllstandssignal (H) wird eine Berechnung des Kraftstoffverbrauchs aus wenigstens einer Betriebsgröße (mK) der Brennkraftmaschine (10) vorgenommen. Der berechnete Kraftstoffverbrauch (50) wird mit einem ersten Schwellenwert (S1) verglichen, welcher in Abhängigkeit vom letzten gültigen Füllstand (H_alt) festgelegt wird. Beim Erreichen des ersten Schwellenwerts (S1) wird wenigstens eine neue Berechnung des Kraftstoffverbrauchs gestartet. Der neu berechnete Kraftstoffverbrauch (50) wird mit einem zweiten Schwellenwert (S2) verglichen. Beim Erreichen jeweils des zweiten Schwellenwerts (S2) wird die Dosierung durch Festlegung des Dosiersignals (mAdd) vorgenommen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Kraftstoff-Additiv in einen Kraftstofftank dosiert wird, und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In der DE 101 39 142 A1 ist eine Abgasbehandlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei der zur Verringerung der NOx-Emissionen ein SCR-Katalysator (Selective-Catalytic-Reduction) eingesetzt ist, der die im Abgas enthaltenen Stickoxide mit dem Reduktionsmittel Ammoniak zu Stickstoff reduziert. Das Ammoniak wird in einem stromaufwärts vor dem SCR-Katalysator angeordneten Hydrolyse-Katalysator aus einer Harnstoff-Wasser-Lösung gewonnen. Der Hydrolyse-Katalysator setzt den in der Harnstoff-Wasser-Lösung enthaltenen Harnstoff mit Wasser zu Ammoniak und Kohlendioxid um. Die Harnstoff-Wasser-Lösung wird in einem Reagenzmitteltank bereitgestellt. Aus den Signalen eines Druck- und Temperatursensors wird auf die Konzentration der Harnstoff-Wasser-Lösung geschlossen. Der Füllstand des Reagenzmitteltanks wird mit einem nicht gezeigten Füllstandssensor erfasst und kann einer Bedienperson der Brennkraftmaschine zur Anzeige gebracht werden. Die Reinigung des Abgases von der wenigstens einen Abgaskomponente NOx kann nur sichergestellt werden, wenn eine ausreichende Menge der Harnstoff-Wasser-Lösung im Reagenzmitteltank zur Verfügung steht.

Aus der DE 42 03 099 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Tank-Füllstandserkennung bekannt geworden, die nicht auf das Signal eines Füllstandssensors angewiesen sind. Der Füllstand wird anhand von Drucksignalen abgeschätzt, die für eine Prüfung der Funktionsfähigkeit einer mit dem Tank zusammenwirkenden Tankentlüftungsanlage erfasst werden. Die Schätzung beruht auf einem bekannten Zusammenhang zwischen einem Druckänderungs-Gradienten und dem Tank-Füllstand.

In der DE 10 2004 021 372 A1 (nicht vorveröffentlicht) sind ein Verfahren zum Dosieren eines Reagenzmittels zur Reinigung des Abgases von Brennkraftmaschinen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben, bei denen der Füllstand des in einem Reagenzmitteltank gelagerten Reagenzmittels gemessen wird und eine gemessene Änderung des Füllstands mit wenigstens einem verbrauchsabhängig berechneten Maß für die Änderung des Füllstands verglichen wird. Wenn das Vergleichsergebnis einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, wird ein Fehlersignal bereitgestellt. Die vorbekannte Vorgehensweise ermöglicht die Bereitstellung einer zuverlässigen Information über den Füllstand des Reagenzmittels im Reagenzmitteltank.

Aus der EP 661 429 B1 ist ein Verfahren bekannt geworden, bei welchem dem Kraftstoff einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasbereich ein Partikelfilter angeordnet ist, ein Kraftstoff-Additiv zugemischt wird, das die Partikel-Zündtemperatur zum Regenerieren des Partikelfilters absenkt. Die Konzentration des Kraftstoff-Additives im Kraftstoff-Tank wird auf einem Sollwert erhalten, der in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Brennkraftmaschine von einem ersten Wert auf einen zweiten, niedrigeren Wert abgesenkt wird. Zur Aufrechterhaltung der vorgegebenen Konzentration ist es erforderlich, den Tank-Füllstand und insbesondere eine Nachttankmenge zu erfassen. Der Tankvorgang wird anhand eines Tankdeckel-Schalters erkannt. Die nachgetankte Kraftstoffmenge wird anhand des von einem Kraftstoff-Füllstandssensor bereitgestellten Signals ermittelt. Die Dosierung wird in Abhängigkeit von der nachgetankten Kraftstoffmenge berechnet, um die Additiv-Konzentration auf den vorgegebenen Sollwert einzustellen.

In der DE 103 00 760 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen eines fehlerhaft arbeitenden Tank-Füllstandssensors beschrieben, bei dem das von einem Tank-Füllstandssensor bereitgestellte Maß für den Füllstand mit einem berechneten Füllstand verglichen wird, wobei dem berechneten Füllstand ein anfänglicher Tank-Füllstands-Referenzwert zugrunde gelegt wird, der um einen ermittelten Kraftstoffverbrauch verringert wird. Die kontinuierliche Plausibilisierung des vom Tank-Füllstandssensor bereitgestellten Maßes erfolgt anhand des ermittelten Kraftstoffverbrauchs. Bei Abweichungen wird von einem festsitzenden Tank-Füllstandssensor ausgegangen. Die Anzahl der differenziellen Abweichungen werden in einem Fehlersignalzähler festgehalten. Wenn der Zählerstand einen vorgegebenen Maximalwert erreicht, erfolgt eine Fehlermeldung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine anzugeben, bei dem eine Dosierung eines Kraftstoff-Additives in einen Kraftstofftank vorgesehen ist, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die eine zuverlässige Dosierung ermöglichen.

Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale jeweils gelöst.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine geht davon aus, dass eine Dosierung eines Kraftstoff-Additives in einen Kraftstofftank vorgesehen ist, bei dem der Kraftstoff-Pegel gemessen wird und bei dem die Dosierung des Kraftstoff-Additives in Abhängigkeit von einem Füllstandssignal vorgenommen wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei einem fehlerhaften Füllstandssignal eine Berechnung des Kraftstoffverbrauchs aus wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine vorgenommen wird, dass der berechnete Kraftstoffverbrauch mit einem ersten Schwellenwert verglichen wird, der in Abhängigkeit vom letzten gültigen Füllstand festgelegt wird, dass beim Erreichen des ersten Schwellenwerts eine neue Berechnung des Kraftstoffverbrauchs gestartet wird, dass der wenigstens einmal neu berechnete Kraftstoffverbrauch mit einem zweiten Schwellenwert verglichen wird und dass beim Erreichen des zweiten Schwellenwerts die Dosierung durch Festlegung des Dosiersignals vorgenommen wird.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise weist den Vorteil auf, dass die Dosierung des Kraftstoff-Additives bei einem Ausfall des im Kraftstofftank angeordneten Füllstandssensors und/oder bei einem Fehler bei der Ermittlung eines Füllstandssignals wenigstens näherungsweise aufrechterhalten werden kann. Das Kraftstoff-Additiv kann beispielsweise vorgesehen sein, die Zündtemperatur von Partikeln, die in einem im Abgasbereich der Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilter eingelagert sind, von der natürlichen Zündtemperatur von ungefähr 600 °C auf beispielsweise 400 °C herabzusetzen.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise sieht vor, dass bei einem fehlerhaften Füllstandssignal eine Berechnung des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine anhand einer bekannten Betriebsgröße der Brennkraftmaschine erfolgt. Der berechnete Kraftstoffverbrauch wird mit dem ersten Schwellenwert verglichen, der in Abhängigkeit vom letzten gültigen Füllstandssignal festgelegt wird. Wenn der berechnete Kraftstoffverbrauch den ersten Schwellenwert erreicht, kann davon ausgegangen werden, dass Kraftstoff nachgetankt wurde.

Beim Erreichen des ersten Schwellenwerts erfolgt eine neue Berechnung des Kraftstoffverbrauchs, der mit dem zweiten Schwellenwert verglichen wird, welcher einer vorgegebenen Kraftstoffmenge entspricht, nach deren Verbrauch eine Dosierung des Kraftstoff-Additives vorgenommen wird. Mit dieser Maßnahme wird sichergestellt, dass bei einer aufgrund des defekten Füllstandssensors oder des Fehlers bei der Ermittlung des Füllstandssignals nicht erkannten nachgetankten Kraftstoffmenge die Dosierung des Kraftstoff-Additives wenigstens näherungsweise korrekt aufrechterhalten werden kann.

Die nach dem Erreichen des ersten Schwellenwerts vorgesehene neue Berechnung des Kraftstoffverbrauchs kann jeweils bis zum Erreichen des zweiten Schwellenwerts ständig so lange wiederholt werden, bis der Fehler behoben ist. Während des Fehlers wird die vorgesehene vorgegebene Dosierung des Kraftstoff-Additives wenigstens im Mittel weitgehend korrekt vorgenommen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der erste Schwellenwert ausgehend vom letzten gültigen Füllstandssignal derart festgelegt wird, dass der erste Schwellenwert wenigstens näherungsweise einem leeren Kraftstofftank entspricht. Mit dieser Maßnahme kann sichergestellt werden, dass offensichtlich nachgetankt wurde. Eine unnötige Dosierung des Kraftstoff-Additives wird damit vermieden.

Eine andere Ausgestaltung sieht die Festlegung des zweiten Schwellenwerts derart vor, dass der zweite Schwellenwert einem berechneten Kraftstoffverbrauch entspricht, bei dem die Additiv-Dosierung bewusst erfolgen soll. Die Festlegung kann beispielsweise in Abhängigkeit von Herstellerangaben erfolgen. Eine zweckmäßige Festlegung liegt beispielsweise in einem Bereich, bei dem der zweite Schwellenwert einem Kraftstoffverbrauch von 2 bis 20 Litern entspricht. Je niedriger der zweite Schwellenwert festgelegt wird, um so präziser erfolgt die Additiv-Dosierung im Mittel.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein Fehler des Füllstandssignals/Füllstands-Sensorsignals anhand einer Plausibilisierung des Füllstands/Füllstands-Sensorsignals ermittelt wird. Die Plausibilisierung kann beispielsweise einen Vergleich einer Änderung des Füllstandssignals/Füllstands-Sensorsignals mit einem berechneten Kraftstoffverbrauch vorsehen. Die Plausibilisierung kann weiterhin oder zusätzlich eine Überprüfung des Füllstandssignals/Füllstands-Sensorsignals auf das Über- und/oder Unterschreiten von vorgegebenen Grenzwerten sowie alternativ oder zusätzlich eine Überprüfung der Plausibilität von Signaländerungen vorsehen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs anhand eines Kraftstoffsignals, entsprechend einer bekannten Betriebsgröße der Brennkraftmaschine, vorgenommen wird. Das Kraftstoffsignal wird in einem Steuergerät aus unterschiedlichen Eingangsgrößen festgelegt und steht deshalb zur Verfügung. Das Kraftstoffsignal gibt beispielsweise die Kraftstoffmenge vor, die der Brennkraftmaschine für jeden Arbeitstakt jedes Zylinders zugemessen wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine betrifft zunächst ein Steuergerät, das zur Durchführung des Verfahrens hergerichtet ist.

Das Steuergerät enthält insbesondere eine Füllstandssensor-Fehlerermittlung, eine Kraftstoffverbrauchs-Berechnung, eine Schwellenwert-Vorgabe, einen Vergleicher sowie eine Dosier-Festlegung.

Die Dosierung des Kraftstoff-Additives ermöglicht besonders vorteilhaft die bereits beschriebene Herabsetzung der Zündtemperatur von Partikeln, die in einem im Abgasbereich der Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilter eingelagert sind. Die geringere Zündtemperatur ermöglicht die Regeneration des Partikelfilters bei einer niedrigeren Abgastemperatur, die mit geringerem Kraftstoffverbrauch erhalten werden kann. Durch den Wegfall des Bedarfs einer hohen Abgastemperatur vermindert sich die thermische Belastung der Bauteile im Abgasbereich der Brennkraftmaschine.

Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in dem die Verfahrensschritte als Computerprogramm abgelegt sind.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.

Zeichnung

1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10, in deren Ansaugbereich 11 eine Lufterfassung 12 und in deren Abgasbereich 13 ein Partikelfilter 14 angeordnet sind.

Die Lufterfassung 12 gibt an ein Steuergerät 20 ein Luftsignal msL und die Brennkraftmaschine 10 eine Drehzahl n ab. Das Steuergerät 20 stellt einer Kraftstoff-Zumessvorrichtung 21 ein Kraftstoffsignal mK zur Verfügung.

Die Kraftstoff-Zumessvorrichtung 21 ist über eine Kraftstoffleitung 22 mit einer Kraftstoffpumpe 23 verbunden, die in einem Kraftstofftank 24 angeordnet ist. Die Kraftstoffpumpe 23 wird von einem Kraftstoffpumpen-Ansteuersignal 25 angesteuert, welches das Steuergerät 20 bereitstellt. Im Kraftstofftank 24 ist ein Füllstandssensor 26 angeordnet, der einen Kraftstoff-Pegel 27 im Kraftstofftank 24 erfasst und als Füllstands-Sensorsignal H_Mess dem Steuergerät 20 zur Verfügung stellt.

Im Kraftstofftank 24 mündet eine Additivleitung 30, die mit einer Additivpumpe 31 verbunden ist, die in einem Additivtank 32 angeordnet ist. Die Additivpumpe 31 wird von einem Dosiersignal mAdd angesteuert, welches das Steuergerät 20 bereitstellt.

Das Steuergerät 20 enthält eine Kraftstoffsignal-Festlegung 40, die das Kraftstoffsignal mK aus dem Luftsignal msL, der Drehzahl n und einem Drehmoment-Sollwert M_Soll ermittelt. Das Kraftstoffsignal mK wird weiterhin einer Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 zur Verfügung gestellt. Das Füllstands-Sensorsignal H_Mess wird einer Füllstands-Sensorsignal-Bewertung 42 und einer Füllstands-Sensorsignal-Fehlerermittlung 43 zur Verfügung gestellt.

Ein von der Füllstands-Sensorsignal-Fehlerermittlung 43 bereitgestelltes Fehlersignal F wird einem Füllstandssignal-Speicher 44 als Speichersignal und der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 als erstes Resetsignal R1 zugeführt.

Ein von der Füllstands-Sensorsignal-Bewertung 42 bereitgestelltes Füllstandssignal H wird der Füllstands-Sensorsignal-Fehlerermittlung 43, dem Füllstandssignal-Speicher 44 und einer Dosiersignal-Festlegung 45 zugeführt, welche ein Dosiersignal mAdd bereitstellt.

Der Füllstandssignal-Speicher 44 stellt einen letzten gültigen Füllstand H_alt einer ersten Schwellenwert-Vorgabe 47 zur Verfügung, die einen ersten Schwellenwert S1 bereitstellt, der einem ersten Vergleicher 48 zur Verfügung gestellt wird. Der erste Vergleicher 48 stellt ein Startsignal 49 bereit, das der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 als zweites Resetsignal R2 zur Verfügung gestellt wird.

Ein von der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 berechneter Kraftstoffverbrauch sowohl 50 wird dem ersten Vergleicher 48 als auch einem zweiten Vergleicher 51 zur Verfügung gestellt.

Eine zweite Schwellenwert-Vorgabe 52 stellt einen zweiten Schwellenwert S2 dem zweiten Vergleicher 51 und der Dosiersignal-Festlegung 45 zur Verfügung. Der zweite Vergleicher 51 stellt ein Dosier-Freigabesignal 53 bereit, das der Dosiersignal-Festlegung 45 und der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 als drittes Resetsignal R3 zur Verfügung gestellt wird.

2 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einer ersten Abfrage 60 wird festgestellt, ob der Füllstandssensor 26 ausgefallen ist. Falls dies der Fall ist, wird in einem ersten Funktionsblock 61 das Speichern des letzten gültigen Füllstandssignals H veranlasst.

Anschließend wird in einem zweiten Funktionsblock 62 die Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 initialisiert. In einem dritten Funktionsblock 63 erfolgt die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs.

In einer zweiten Abfrage 64 wird festgestellt, ob der berechnete Kraftstoffverbrauch größer oder gleich dem ersten Schwellenwert S1 ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird weiterhin der Kraftstoffverbrauch im dritten Funktionsblock 63 berechnet. Falls dies der Fall ist; erfolgt in einem vierten Funktionsblock 65 eine erneute Initialisierung der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41. In einem fünften Funktionsblock 66 wird der Kraftstoffverbrauch berechnet.

In einer dritten Abfrage 67 wird festgestellt, ob der berechnete Kraftstoffverbrauch 50 größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert S2 ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird im fünften Funktionsblock 66 weiterhin der Kraftstoffverbrauch berechnet. Falls dies der Fall ist, wird in einen sechsten Funktionsblock 68 das Dosiersignal mAdd festgelegt. Anschließend wird zum vierten Funktionsblock 65 gesprungen, der eine erneute Initialisierung der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 vorsieht.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet folgendermaßen:

Das Kraftstoff-Additiv hat beispielsweise die Aufgabe, die Zündtemperatur der im Partikelfilter 14 eingelagerten Partikel gegenüber der natürlichen Zündtemperatur von ungefähr 600 °C auf einen Wert von beispielsweise 400 °C herabzusetzen. Die Dosierung des Additives erfolgt in Abhängigkeit von der bekannten Kraftstoffmenge, welche die Dosiersignal-Festlegung 45 anhand des Füllstandssignals H ermittelt. Die Dosiersignal-Festlegung 45 legt das Dosiersignal mAdd als Ansteuersignal für die Additivpumpe 31 beispielsweise nach jedem Tankvorgang anhand der ermittelten nachgetankten Kraftstoffmenge fest.

Der Kraftstoff-Pegel 27 wird vom Füllstandssensor 26 erfasst, der das Füllstands-Sensorsignal H_Mess bereitstellt, das der Füllstands-Sensorsignal-Bewertung 42 und der Füllstands-Sensorsignal-Fehlerermittlung 43 zur Verfügung gestellt wird.

Das von der Füllstands-Sensorsignal-Bewertung 42 aus dem Füllstands-Sensorsignal H_mess ermittelte Füllstandssignal H wird laufend im Füllstandssignal-Speicher 44 hinterlegt. Sobald ein neues gültiges Füllstandssignal H zur Verfügung steht, wird das bisherige gespeicherte Füllstandssignal H_alt durch das neue Füllstandssignal H ersetzt. Mit dieser Maßnahme wird sichergestellt, dass der Füllstandssignal-Speicher 44 stets das aktuelle gültige Füllstandssignal H enthält.

Die Füllstands-Sensorsignal-Fehlerermittlung 43 überprüft gemäß der ersten Abfrage 60 das Füllstands-Sensorsignal H_Mess ständig auf Plausibilität. Die Überprüfung kann beispielsweise vorsehen, dass aus dem Füllstands-Sensorsignal H_Mess und/oder Füllstandssignal H eine Änderung des Füllstands ermittelt wird und dass die Änderung mit einem berechneten Kraftstoffverbrauch verglichen wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Überprüfung vorgesehen sein, ob das Füllstands-Sensorsignal H_Mess und/oder Füllstandssignal H innerhalb vorgegebener Grenzen liegt. Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich die Überprüfung vorgesehen sein, ob eine Änderung des Füllstands-Sensorsignal H_Mess und/oder Füllstandssignals H sinnvoll ist. Bei einem festgestellten Fehler stellt die Füllstands-Sensorsignal-Fehlerermittlung 43 das Fehlersignal F bereit.

Das Auftreten des Fehlersignals F veranlasst den Füllstandssignal-Speicher 44 gemäß dem ersten Funktionsblock 61 das aktuelle vorliegende Füllstandssignal H, das als fehlerhaft erkannt wurde, nicht mehr zu speichern und stattdessen das zuletzt gespeicherte Füllstandssignal H als letztes gültiges Füllstandssignal H_alt bereitzuhalten.

Das Auftreten des Fehlersignals F, das der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 als erstes Resetsignal R1 zugeführt wird, initialisiert weiterhin die Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 gemäß dem zweiten Funktionsblock 62 beispielsweise durch Zurücksetzung auf den Wert Null für eine neue Kraftstoffverbrauchs-Berechnung.

Mit der Bereitstellung des letzten gültigen Füllstandssignals H_alt wird in der ersten Schwellenwert-Vorgabe 47 der erste Schwellenwert S1 in Abhängigkeit vom letzten gültigen Füllstandssignal H_alt und in Abhängigkeit von der im Kraftstofftank 24 vorhandenen restlichen Kraftstoffmenge festgelegt, die aus dem letzten gültigen Füllstandssignal H_alt ermittelt werden kann. Vorzugsweise erfolgt die Festlegung in Abhängigkeit von derjenigen Kraftstoffmenge, nach deren Verbrauch der Kraftstofftank 24 wenigstens näherungsweise leer ist.

Die Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 berechnet nunmehr gemäß dem dritten Funktionsblock 63 den Kraftstoffverbrauch anhand von wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine 10. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Kraftstoffsignal mK herangezogen, welches die Kraftstoffsignal-Festlegung 40 bereitstellt. Das Kraftstoffsignal mK gibt beispielsweise die pro Zylinder-Arbeitstakt der Brennkraftmaschine 10 einzuspritzende Kraftstoffmenge vor. Die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs erfolgt anhand einer Integration. Die Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 stellt den berechneten Kraftstoffverbrauch 50 zur Verfügung.

Der erste Vergleicher 48 vergleicht den ersten Schwellenwert S1 gemäß der zweiten Abfrage 64 mit dem von der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 berechneten Kraftstoffverbrauch 50. Wenn der berechnete Kraftstoffverbrauch 50 den ersten Schwellenwert S1 erreicht überschreitet, kann davon ausgegangen werden, dass der Kraftstoff-Pegel 27 im Kraftstofftank 24 bis auf den vorgegebenen Kraftstoff-Füllstand, der vorzugsweise einem leeren Kraftstofftank 24 entspricht, abgesunken ist. Da die Brennkraftmaschine 10 weiterhin mit Kraftstoff versorgt wird, muss davon ausgegangen werden, dass Kraftstoff nachgetankt wurde.

Bis zu diesem Betriebszustand konnte die Dosierung des Kraftstoff-Additives von der Dosiersignal-Festlegung 45 in Abhängigkeit vom Füllstandssignal H korrekt festgelegt werden. Die Dosierung im fehlerfreien Normalbetrieb erfolgt beispielsweise dadurch, dass anhand einer ermittelten nachgetankten Kraftstoffmenge das Dosiersignal mAdd für eine vorgegebene Zeitdauer die Additivpumpe 31 betreibt, die eine proportional zur Betriebsdauer steigende Menge von Kraftstoff-Additiv aus dem Additivtank 32 in den Kraftstofftank 24 pumpt.

Da nunmehr im Fehlerfall feststeht, dass nachgetankt wurde, erfolgt die weitere Dosierung des Kraftstoff-Additives nur aufgrund des berechneten Kraftstoffverbrauchs 50. Die erneute Berechnung des Kraftstoffverbrauchs in der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 beginnt gemäß dem vierten Funktionsblock 65 mit dem Bereitstellen des Startsignals 49 als zweitem Resetsignal R2, welches der erste Vergleicher 48 beim Erreichen des ersten Schwellenwerts S1 bereitstellt.

Gemäß dem fünften Funktionsblock 66 ist eine neue Berechnung des Kraftstoffverbrauchs so lange vorgesehen, bis gemäß der dritten Abfrage 67 der zweite Vergleicher 51 das Erreichen des zweiten Schwellenwerts S2 feststellt. Der zweite Schwellenwert S2 wird auf eine Kraftstoffmenge festgelegt, nach deren Verbrauch die Dosierung des Kraftstoff-Additives erfolgt. Vorzugsweise wird der zweite Schwellenwert S2 bewusst auf eine Kraftstoffmenge festgelegt, nach deren Verbrauch die Dosierung des Kraftstoff-Additives erfolgen soll. Die Kraftstoffmenge kann beispielsweise vom Hersteller vorgegeben werden. Der zweite Schwellenwert S2 wird vorzugsweise auf eine Kraftstoffmenge von beispielsweise 2 bis 20 Litern festgelegt. Je geringer der zweite Schwellenwert S2 festgelegt wird, desto genauer kann die Dosierung erfolgen. Ein höher festgelegter zweiter Schwellenwert S2 sorgt zumindest dafür, dass die Dosierung im Mittel über einen längeren Zeitraum, entsprechend mehreren Tankfüllungen, wenigstens näherungsweise korrekt erfolgt.

Wenn der berechnete Kraftstoffverbrauch 50 den zweiten Schwellenwert S2 erreicht, stellt der zweite Vergleicher 51 das Dosier-Freigabesignal 53 bereit, das die Dosiersignal-Festlegung 45 veranlasst, das Dosiersignal mAdd gemäß dem sechsten Funktionsblock 68 festzulegen und bereitzustellen.

Bei vorliegendem Dosier-Freigabesignal 53 legt die Dosiersignal-Festlegung 45 das Dosiersignal mAdd anhand des zweiten Schwellenwerts S2 fest, welcher der Additiv-Dosiersignal-Festlegung zur Verfügung steht. Im genannten Beispiel wird das Additiv-Dosiersignal mAdd entsprechend einer nachgetankten Kraftstoffmenge von beispielsweise 2 bis 20 Litern festgelegt.

Das vom zweiten Vergleicher 51 bereitgestellte Dosier-Freigabesignal 53 wird als drittes Resetsignal R3 der Kraftstoffverbrauchs-Berechnung 41 zur Verfügung gestellt, die daraufhin eine neue Berechnung des Kraftstoffverbrauchs vornimmt. Der zweite Vergleicher 51 stellt ein erneut das Dosier-Freigabesignal 53 bereit, sobald der neu berechnete Kraftstoffverbrauch 50 wieder den zweiten Schwellenwert S2 erreicht. Die aufgrund des Ausfalls des Füllstandssensors 26 vorgesehene Festlegung des Dosiersignals mAdd in Abhängigkeit vom berechneten Kraftstoffverbrauch 50 wird periodisch durchgeführt und solange beibehalten, wie das Fehlersignal F vorliegt.

Die beschriebenen Funktionen werden vorzugsweise als Computerprogramm realisiert. Eine Unterscheidung zwischen dem ersten und zweiten Vergleicher 48, 51 sowie zwischen der ersten und zweiten Schwellenwert-Vorgabe 47, 52 dienen nur zur Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise und ist in der Praxis nicht vorhanden.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), bei dem eine Dosierung eines Kraftstoff-Additives in einen Kraftstofftank (24) vorgesehen ist, bei dem der Kraftstoff-Pegel (27) gemessen wird und bei dem ein Dosiersignal (mAdd) in Abhängigkeit von einem Füllstandssignal (H) vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem fehlerhaften Füllstandssignal (H) eine Berechnung des Kraftstoffverbrauchs aus wenigstens einer Betriebsgröße (mK) der Brennkraftmaschine (10) vorgenommen wird, dass der berechnete Kraftstoffverbrauch (50) mit einem ersten Schwellenwert (S1) verglichen wird, der in Abhängigkeit vom letzten gültigen Füllstand (H_alt) festgelegt wird, dass beim Erreichen des ersten Schwellenwerts (S1) eine neue Berechnung des Kraftstoffverbrauchs gestartet wird, dass der wenigstens einmal neu berechnete Kraftstoffverbrauch (50) mit einem zweiten Schwellenwert (S2) verglichen wird und dass beim Erreichen des zweiten Schwellenwerts (S2) die Dosierung durch Festlegung des Dosiersignals (mAdd) vorgenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellenwert (S1) ausgehend vom letzten gültigen Füllstandssignal (H_alt) derart festgelegt wird, dass der erste Schwellenwert (S1) wenigstens näherungsweise einem leeren Kraftstofftank (24) entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellenwert (S2) einem berechneten Kraftstoffverbrauch (50) entspricht, bei dem eine Additiv-Dosierung (mAdd) erfolgen soll.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellenwert (S2) einem berechneten Kraftstoffverbrauch (50) von 2 bis 20 Litern entspricht.
  5. Verfahren nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass ein fehlerhaftes Füllstandssignal (H) und/oder ein von einem Füllstandssensor (26) bereitgestelltes Füllstands-Sensorsignal (H_Mess) anhand einer Plausibilisierung des Füllstandssignals (H)/Füllstands-Sensorsignal (H_Mess) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung einen Vergleich des Füllstandssignals (H)/Füllstands-Sensorsignal (H_Mess) mit wenigstens einem vorgegebenen Grenzwert und/oder die Änderung des Füllstandssignals (H)/Füllstands-Sensorsignal (H_Mess) mit einem berechneten Kraftstoffverbrauch vorsieht.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs anhand eines Kraftstoffsignals (mK) vorgenommen wird, das die der Brennkraftmaschine (10) zugeführte Kraftstoffmenge charakterisiert.
  8. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergerichtetes Steuergerät (20) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (20) eine Füllstandssensor-Fehlerermittlung (43), eine Kraftstoffverbrauchs-Berechnung (41), eine Schwellenwert-Vorgabe (47, 52), einen Vergleicher (48, 51) sowie eine Additiv-Dosier-Festlegung (45) enthält.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Abgasbereich (12) der Brennkraftmaschine (10) ein Partikelfilter (14) angeordnet ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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