AT508433B1 - Verfahren zur steuerung einer vorrichtung mit einem verbrennungsmotor sowie vorrichtung mit einem verbrennungsmotor - Google Patents

Verfahren zur steuerung einer vorrichtung mit einem verbrennungsmotor sowie vorrichtung mit einem verbrennungsmotor Download PDF

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AT508433B1 ATA1196/2008A AT11962008A AT508433B1 AT 508433 B1 AT508433 B1 AT 508433B1 AT 11962008 A AT11962008 A AT 11962008A AT 508433 B1 AT508433 B1 AT 508433B1
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (1), mit einem in einer Abgasanlage (2) des Verbrennungsmotors (1) angeordneten Filter (3), mit einem den Verbrennungsmotor (1) ansteuernden Steuergerät (4) und mit einer Sensoreinrichtung (6) zur Ausgabe eines durch den Filter (3) in der Abgasanlage (2) bedingten Druckdifferenzsignals (5) beschrieben, wobei zur Übertragung des von aktuellen Sensordaten der Vorrichtung, insbesondere von Druckmessdaten der Abgasanlage (2), abhängigen Druckdifferenzsignals (5) die Sensoreinrichtung (6) mit dem Steuergerät (4) des Verbrennungsmotors (1) verbunden ist, das anhand des Druckdifferenzsignals (5) den Verbrennungsmotor (1) gegebenenfalls verändert ansteuert. Um eine standfeste Vorrichtung zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinrichtung (6) einen Datenspeicher (8) für von vergangenen Sensordaten abhängige Daten (9) sowie eine mit dem Datenspeicher (8) verbundene Recheneinheit (13) aufweist, die programmgesteuert mit dem Datenspeicher (8) zu einer von den Daten (9) des Datenspeichers (8) und den aktuellen Sensordaten abhängigen Berechnung eines Druckdifferenzsignals (5'') und nach der Berechnung des Druckdifferenzsignals (5'') mit dem Datenspeicher (8) zu Ergänzung der Daten des Datenspeichers (8) mit von den aktuellen Sensordaten abhängigen Daten (16) verbunden ist

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, mit einem in einer Abgasanlage des Verbrennungsmotors angeordneten Filter, mit einem den Verbrennungsmotor ansteuernden Steuergerät und mit einer Sensoreinrichtung zur Ausgabe eines durch den Filter in der Abgasanlage bedingten Druckdifferenzsignals, wobei zur Übertragung des von aktuellen Sensordaten der Vorrichtung, insbesondere von Druckmessdaten der Abgasanlage, abhängigen Druckdifferenzsignals die Sensoreinrichtung mit dem Steuergerät des Verbrennungsmotors verbunden ist, das anhand des Druckdifferenzsignals den Verbrennungsmotor gegebenenfalls verändert ansteuert.
[0002] Um einen in einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors angeordneten Dieselpartikelfilter vor Verstopfungen zu bewahren, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die durch den Dieselpartikelfilter im Abgasstrom verursachte Druckdifferenz mit Sensoren zu messen und der Steuerung des Verbrennungsmotors zu übertragen, damit gegebenenfalls der Verbrennungsmotor den Ruß im Dieselpartikelfilter abbrennen kann. Dem Verbrennungsmotor ist sohin eine Sensoreinrichtung zugeordnet, die aus den aktuellen Sensordaten - hier den Abgasdrücken -dem Verbrennungsmotor ein Druckdifferenzsignal überträgt. Sensoren in der Nähe des heißen Abgasstrangs sind jedoch fehleranfällig. Es kommt daher häufig zu einer falschen Regelung des Verbrennungsmotors, was neben einem erhöhten Kraftstoffverbrauch im äußersten Fall auch zu einem Ausfall des Verbrennungsmotors führen kann. Derartige Vorrichtungen können daher keine hohe Standzeit gewährleisten.
[0003] Um eine höhere Zuverlässigkeit zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen (US 2005/0016137 A1), neben dem Druckdifferenzsignal ein entsprechendes Signal in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit zu berechnen und die Filterreinigung in Abhängigkeit von den für die jeweilige Motorgeschwindigkeit wahrscheinlicheren Daten zu steuern. In ähnlicher Weise wird nach der DE 10 2007 003 153 A1 jedem Ladedruck des Verbrennungsmotors ein Differenzdruckwert zugeordnet und mit dem Druckdifferenzsignal vom Filter verglichen. In der DE 10 2004 007 000 A1 wird vorgeschlagen, zusätzlich zu dem von einem Sensor am Filter abgenommenen Druckdifferenzsignal die Sensortemperatur zu messen und das Druckdifferenzsignal in Abhängigkeit von der Sensortemperatur zu korrigieren. Schließlich wurde vorgeschlagen (EP 1 849 972 A1), neben dem am Partikelfilter abfallenden Abgasdruck die Durchflussmenge des Abgases zu bestimmen, um aufgrund des Vergleichs der Veränderungsrate des Differenzdrucks und der Veränderungsrate der Abgasdurchflussmenge auf den Filterzustand rückschließen zu können. Alle diese Verfahren zur Überwachung des Partikelfilters in der Abgasanlage eines Verbrennungsmotors haben sich jedoch in der Praxis nicht bewährt.
[0004] Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine zuverlässige Regelung des Verbrennungsmotors unter Berücksichtigung eines Druckdifferenzsignals gewährleistet werden kann, sowie ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Vorrichtung anzugeben. Außerdem sollen hohe Standzeiten der Vorrichtung ermöglicht werden.
[0005] Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Sensoreinrichtung einen Datenspeicher für von vergangenen Sensordaten abhängige Daten sowie eine mit dem Datenspeicher verbundene Recheneinheit aufweist, die programmgesteuert mit dem Datenspeicher zu einer von den Daten des Datenspeichers und den aktuellen Sensordaten abhängigen Berechnung eines Druckdifferenzsignals und nach der Berechnung des Druckdifferenzsignals mit dem Datenspeicher zu Ergänzung der Daten des Datenspeichers mit von den aktuellen Sensordaten abhängigen Daten verbunden ist.
[0006] Weist die Sensoreinrichtung einen Datenspeicher für Daten, die von vergangenen Sensordaten abhängig sind, sowie eine mit dem Datenspeicher verbundene Recheneinheit auf, die programmgesteuert mit dem Datenspeicher zu einer von den Daten des Datenspeichers und den aktuellen Sensordaten abhängigen Berechnung eines Druckdifferenzsignals verbindbar ist, so kann im Gegensatz zum Stand der Technik aufgrund der vergangenen Sensordaten auf einfache Weise erkannt werden, ob ein messtechnischer Fehler der Sensoren aufgetreten ist. Es kann somit beispielsweise aufgrund hoher Abweichungen programmgesteuert vermieden werden, dass ein fehlerhaftes Druckdifferenzsignal an das Steuergerät weitergegeben wird. Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, dass anhand der vergangenen Daten im Datenspeicher Fehler bei den aktuellen Sensordaten erkannt werden können, sodass eine vergleichsweise hohe Standzeit des Verbrennungsmotors ermöglicht wird. Außerdem kann ein erhöhter Kraftstoffverbrauch vermieden werden, weil im Gegensatz zum Stand der Technik eine falsche Ansteuerung des Verbrennungsmotors vermieden werden kann. Hinzu kommt, dass die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung auch dann die Steuereinheit mit Druckdifferenzsignalen versorgen kann, wenn für Wartungszwecke der Filter aus der Abgasanlage des Verbrennungsmotors entfernt worden ist. Das Kraftfahrzeug kann daher auch ohne einen derartigen Filter betrieben werden, weil dem Steuergerät auch anhand von vergangenen Sensordaten ein realistisches Druckdifferenzsignal vorgegeben werden kann.
[0007] Damit stets aktuelle Daten im Datenspeicher vorhanden sind, ist die Recheneinheit nach der Berechnung des Druckdifferenzsignals mit dem Datenspeicher zu Ergänzung der Daten des Datenspeichers mit Daten verbindbar, die von den aktuellen Sensordaten des Verbrennungsmotors abhängig sind. Dies kann auch in Abhängigkeit der errechneten Druckdifferenz erfolgen, indem beispielsweise stark abweichende Sensordaten nicht in den Datenspeicher übernommen werden, was zusätzlich die Standzeit der Vorrichtung verbessern kann.
[0008] Vorteilhafte Steuerungseigenschaften für einen Verbrennungsmotor können sich ergeben, wenn eine Vergleichsstufe das berechnete Druckdifferenzsignal mit einem von einem Drucksensor gemessenen Druckdifferenzsignal vergleicht und in Abhängigkeit dieses Datenvergleichs mit dem Steuergerät zum Übertragen des gemessenen oder des berechneten Druckdifferenzsignals verbunden ist. Es kann sohin auch bei defektem Filter bzw. auch bei fehlerhaften Sensordaten das Steuergerät stets mit für einen normalen Betrieb des Verbrennungsmotors notwendigen Sensordaten versorgt werden, womit eine vergleichsweise hohe Standzeit gewährleistet werden kann. Vorteilhafterweise wird die Druckdifferenz in diesem Fall nicht anhand von Sensordaten des Filters berechnet, sondern es werden andere Sensordaten des Verbrennungsmotors herangezogen, beispielsweise Sensordaten zur Massenmessung der zugeführten Verbrennungsluft des Verbrennungsmotors, um so bei einem Ausfall der Drucksensoren im Abgasstrom zumindest die Druckdifferenz abschätzen zu können.
[0009] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch, dass für die Berechnung des Druckdifferenzsignals vergangene und aktuelle Sensordaten der Vorrichtung berücksichtigt werden.
[0010] Werden für die Berechnung des Druckdifferenzsignals vergangene und aktuelle Sensor-daten der Vorrichtung berücksichtigt, dann können im Gegensatz zum Stand der Technik die aktuellen Sensordaten anhand der vergangenen Sensordaten auf Glaubwürdigkeit überprüft werden. Es muss daher nicht alleine auf die Richtigkeit der aktuellen Sensordaten vertraut werden, was eine besonders standfeste Vorrichtung schafft. Insbesondere können auch hohe Abweichungen der aktuellen Sensordaten mit den Daten der vergangenen Sensordaten erkannt werden.
[0011] Vorteilhafte Verfahrensbedingungen ergeben sich, wenn vor einer Übertragung des von vergangenen und aktuellen Sensordaten abhängigen Druckdifferenzsignals an das Steuergerät das Druckdifferenzsignal mit einem von einem Drucksensor gemessenen Druckdifferenzsignal des Filters verglichen wird und in Abhängigkeit dieses Vergleichs eines der beiden Druckdifferenzsignale als Druckdifferenzsignal dem Steuergerät übertragen wird.
[0012] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.
[0013] Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung einen Verbrennungsmotor 1 auf, dessen Abgasstrom durch einen in der Abgasanlage 2 angeordneten Filter 3, insbesondere Russpartikelfilter, geführt wird. Dem Verbrennungsmotor 1 ist ein Steuergerät 4 zur Motorsteuerung zugeordnet. Dem Steuergerät 4 werden Daten zu einem Druckdifferenzsignal 5 übertragen, das sich auf eine im Filter 3 ergebende Druckdifferenz im Abgasstrom des Verbrennungsmotors 1 bezieht. Anhand des Druckdifferenzsignals 5 regelt das Steuergerät 4 den Verbrennungsmotor 1, um den Filter 3 beispielsweise durch ein Abbrennen der Russparti-kel reinigen zu können. Das Druckdifferenzsignal 5 wird von einer Sensoreinrichtung 6 aus den aktuellen Sensordaten erstellt und dann auf das Steuergerät 4 des Verbrennungsmotors 1 übertragen. Zu diesem Zweck weist die Sensoreinrichtung 6 verschiedene Schnittstellen 7 auf. Um nun eine Vorrichtung mit einer hohen Standzeit zu schaffen, ist die Sensoreinrichtung 6 mit einem Datenspeicher 8 für von vergangenen Sensordaten abhängige Daten 9 des Verbrennungsmotors 1 versehen. Für diese Sensordaten können Sensordaten 10 eines Luftmassensensors 11 zur Massenmessung der dem Verbrennungsmotor 1 zugeführten Verbrennungsluft oder auch ein Druckdifferenzsignal 5' eines Druckdifferenzsensors 12 dienen, der an der Abgasanlage 2 angeschlossen ist. Des Weiteren ist der Sensoreinrichtung 6 eine mit dem Datenspeicher 8 verbundene Recheneinheit 13 zugeordnet. Erfindungsgemäß berechnet die Recheneinheit 13 mit Hilfe eines in einem Programmspeicher 14 abgelegten Programms 15 in Abhängigkeit der Daten 9 des Datenspeichers 8 und den aktuellen Sensordaten ein Druckdifferenzsignal 5". Dieses Druckdifferenzsignal 5" kann der Steuerung 4 des Verbrennungsmotors 1 als Druckdifferenzsignal 5 zugeführt werden, um eine besonders ausfallsichere Vorrichtung zu schaffen. Anschließend ergänzt die Recheneinheit 13 nach der Berechnung des Druckdifferenzsignals 5" den Datenspeicher 8 der Vorrichtung mit Daten 16 abhängig von den aktuellen Sensordaten des Verbrennungsmotors 1.
[0014] Vorteilhaft kann das Druckdifferenzsignal 5' des Sensors 12 einer Vergleichsstufe 17 zugeführt werden, die in Abhängigkeit des Datenvergleichs des berechneten Druckdifferenzsignals 5" und des gemessenen Druckdifferenzsignals 5' das Druckdifferenzsignal 5 auswählt, das der Steuerung 4 zu übertragen ist.

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (1), mit einem in einer Abgasanlage (2) des Verbrennungsmotors (1) angeordneten Filter (3), mit einem den Verbrennungsmotor (1) ansteuernden Steuergerät (4) und mit einer Sensoreinrichtung (6) zur Ausgabe eines durch den Filter (3) in der Abgasanlage (2) bedingten Druckdifferenzsignals (5), wobei zur Übertragung des von aktuellen Sensordaten der Vorrichtung, insbesondere von Druckmessdaten der Abgasanlage (2), abhängigen Druckdifferenzsignals (5) die Sensoreinrichtung (6) mit dem Steuergerät (4) des Verbrennungsmotors (1) verbunden ist, das anhand des Druckdifferenzsignals (5) den Verbrennungsmotor (1) gegebenenfalls verändert ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (6) einen Datenspeicher (8) für von vergangenen Sensordaten abhängige Daten (9) sowie eine mit dem Datenspeicher (8) verbundene Recheneinheit (13) aufweist, die programmgesteuert mit dem Datenspeicher (8) zu einer von den Daten (9) des Datenspeichers (8) und den aktuellen Sensordaten abhängigen Berechnung eines Druckdifferenzsignals (5") und nach der Berechnung des Druckdifferenzsignals (5") mit dem Datenspeicher (8) zu Ergänzung der Daten des Datenspeichers (8) mit von den aktuellen Sensordaten abhängigen Daten (16) verbunden ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vergleichsstufe (17) das berechnete Druckdifferenzsignal (5") mit einem von einem Drucksensor (12) gemessenen Druckdifferenzsignal (5') vergleicht und in Abhängigkeit dieses Datenvergleichs mit dem Steuergerät (4) zum Übertragen des gemessenen oder des berechneten Druckdifferenzsignals (5', 5") verbunden ist.
  3. 3. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (1), mit einem in einer Abgasanlage (2) des Verbrennungsmotors (1) angeordneten Filter (3) und mit einem den Verbrennungsmotor (1) ansteuernden Steuergerät (4), das für die Ansteuerung des Verbrennungsmotors (1) ein durch den Filter (3) in der Abgasanlage (2) bedingtes Druckdifferenzsignal (5) berücksichtigt, wobei das Druckdifferenzsignal (5) von aktuellen Sensordaten der Vorrichtung (1), insbesondere von Druckmessdaten der Abgasanlage (2), abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die Berechnung des Druckdifferenzsignals (5") vergangene und aktuelle Sensordaten der Vorrichtung (1) berücksichtigt werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Übertragung des von vergangenen und aktuellen Sensordaten abhängigen Druckdifferenzsignals (5") an das Steuergerät (4) das Druckdifferenzsignal (5") mit einem von einem Drucksensor (12) gemessenen Druckdifferenzsignal (5') des Filters (3) verglichen und in Abhängigkeit dieses Vergleichs eines der beiden Druckdifferenzsignale (5' oder 5") als Druckdifferenzsignal (5) dem Steuergerät (4) übertragen wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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