AT518521B1 - Verfahren zur erkennung einer undichten stelle in einem wärmerückgewinnungssystem - Google Patents

Verfahren zur erkennung einer undichten stelle in einem wärmerückgewinnungssystem Download PDF

Info

Publication number
AT518521B1
AT518521B1 ATA50641/2016A AT506412016A AT518521B1 AT 518521 B1 AT518521 B1 AT 518521B1 AT 506412016 A AT506412016 A AT 506412016A AT 518521 B1 AT518521 B1 AT 518521B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
internal combustion
oxidation catalyst
combustion engine
temperature difference
downstream
Prior art date
Application number
ATA50641/2016A
Other languages
English (en)
Other versions
AT518521A4 (de
Inventor
Dipl Ing Glensvig Michael
Susanne Mahler Dr
Dipl Ing Dr Thaler Markus
Original Assignee
Avl List Gmbh
Fpt Ind Spa
Iveco Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avl List Gmbh, Fpt Ind Spa, Iveco Spa filed Critical Avl List Gmbh
Priority to ATA50641/2016A priority Critical patent/AT518521B1/de
Priority to US15/652,997 priority patent/US10024159B2/en
Application granted granted Critical
Publication of AT518521B1 publication Critical patent/AT518521B1/de
Publication of AT518521A4 publication Critical patent/AT518521A4/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B25/00—Regulating, controlling, or safety means
    • F01B25/26—Warning devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/065—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/0205—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0408—Methods of control or diagnosing using a feed-back loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/08—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/187—Machine fault alarms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer undichten Stelle in einem Wärmerückgewinnungssystem (12) einer Brennkraftmaschine (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Wärmerückgewinnungssystem (12) zumindest ein insbesondere brennbares Arbeitsmedium und einen Arbeitsmediumkreis (13) mit zumindest einem EGR-Verdampfer (14a), einer Pumpe (15) und zumindest einer Expansionsmaschine (16) aufweist, wobei der in einer Abgasrückführleitung (4) angeordnete EGR-Verdampfer (14a) vom rückgeführten Abgas der Brennkraftmaschine (1) durch- oder umströmt wird, und wobei in einem Abgasstrang (3) der Brennkraftmaschine (1) zumindest ein Oxidationskatalysator (6) angeordnet ist. Um auf möglichst einfache Weise Undichtheiten im EGR-Verdampfer (14a) des Wärmerückgewinnungssystems (12) frühzeitig und zuverlässig erkennen zu können, ist vorgesehen, dass zumindest ein erster Temperatursensor (30) im Abgasstrang (3) stromaufwärts des Oxidationskatalysators (6) und zumindest ein zweiter Abgastemperatursensor (31) stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) angeordnet wird und mit diesen Temperatursensoren (30, 31) während des Betriebes der Brennkraftmaschine (1) die Temperaturen (T1, T2) des Abgases im Abgasstrang (3) stromauf- und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) gemessen und eine Temperaturdifferenz (ΔT) des Abgases stromauf- und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) ermittelt wird, wobei bei Auftreten zumindest einer abnormal hohen Temperaturdifferenz (ΔT)- vorzugsweise nach Durchführen einer Plausibilitätsprüfung - auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer (14a) geschlossen wird.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer undichten Stelle in einem Wär-merückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei das Wärmerückgewinnungssystem zumindest ein insbesondere brennbares Arbeitsmedium und einen Arbeitsmediumkreis mit zumindest einem Verdampfer, einer Pumpe und zumindest einer Expansionsmaschine aufweist, wobei ein in einer Abgasrückführleitung angeordnete Verdampfer vom rückgeführten Abgas der Brennkraftmaschine durch- oder umströmt wird, und wobei in einem Abgasstrang der Brennkraftmaschine zumindest ein Oxidationskatalysator angeordnet ist. Weiters betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine, mit einem Wärmerückgewinnungssystem, welches zumindest ein insbesondere brennbares Arbeitsmedium und einen Arbeitsmediumkreis mit zumindest einem EGR-Verdampfer, einer Pumpe und zumindest einer Expansionsmaschine aufweist, wobei der EGR-Verdampfer in einer Abgasrückführleitung der Brennkraftmaschine angeordnet ist, wobei in zumindest einem Abgasstrang der Brennkraftmaschine mindestens ein Oxidationskatalysator angeordnet ist, zur Durchführung dieses Verfahrens.
[0002] Beim Betrieb eines Systems zur Wärmerückgewinnung mit einem brennbaren Arbeitsmedium in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine und einem Verdampfer, insbesondere einem EGR-Verdampfer (EGR-Verdampfer: EGR = Exhaust Gas Recirculation) ist das Erkennen von Undichtheiten im System von hoher Priorität. Leckagen in einem Wärmerückgewinnungssystem können unter anderem zu folgenden kritischen Szenarien führen: [0003] • Austritt des Arbeitsmediums in die Umgebung - führt zu Brandgefahr bei Verwen dung eines brennbaren Arbeitsmediums wie beispielsweise Ethanol.
[0004] • Eintritt des brennbaren Arbeitsmediums in die Brennkraftmaschine - verursacht
Schaden, wenn zum Beispiel das Arbeitsmedium über einen EGR-Verdampfer in den Brennraum gelangt.
[0005] · Überhitzung von Systemkomponenten durch zu geringen Füllstand des Arbeits mediums - kann zum Beispiel zu Überhitzung des Abgasverdampfers bei zu geringem Arbeitsmedienmassenstrom führen.
[0006] Zur Feststellung einer Leckage in einem Wärmerückgewinnungssystem sind beispielsweise folgende Verfahren bekannt: [0007] · Überwachung des Füllstandes des Arbeitsmediums im Ausgleichsbehälter mittels eines Füllstandssensors. Bei zu geringem Füllstand wird auf eine Undichtheit geschlossen.
[0008] · Dichtheitsprüfung durch unter Druck setzen des deaktivierten, kalten Systems und anschließendes Beobachten des Druckgradientens. Ein zu rascher Druckabfall deutet auf eine Undichtheit hin.
[0009] · Messen der elektrischen Leitfähigkeit der Isolierung des Wärmerückgewinnungs systems. Eine Änderung der Leitfähigkeit ist ein Anzeichen für eine Undichtheit.
[0010] Die US 6,526,358 B1 beschreibt beispielsweise ein Verfahren zur Erkennung von Lecks und Blockaden in einem Fluidkreislauf, wobei Druck, Temperatur und Durchfluss rate an verschiedenen Stellen des Kreislaufs gemessen und in Beziehung gesetzt werden.
[0011] Die JP 2010-156314 A offenbart ein Wärmerückgewinnungssystem für eine Brennkraftmaschine wobei zur Leckage-Detektion 02-Sensoren im Kühlmittelkreis des Wärmerückgewinnungssystems angeordnet sind.
[0012] Bekannte Verfahren haben den Nachteil, dass sie entweder nur im deaktivierten Zustand des Fahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine durchgeführt werden können und/oder dass Einrichtungen wie zusätzliche Sensoren oder dergleichen erforderlich sind.
[0013] Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise Undichtheiten im Verdampfer eines Wärmerückgewinnungssystems frühzeitig und zuverlässig erkennen zu können.
[0014] Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass zumindest ein erster Temperatursensor im Abgasstrang stromaufwärts des Oxidationskatalysators und zumindest ein zweiter Abgastemperatursensor stromabwärts des Oxidationskatalysators angeordnet wird und mit diesen Temperatursensoren während des Betriebes der 2017 07 19 (weiter Seite 3 der ursprünglichen Beschreibung vom 18. Juli 2016) Brennkraftmaschine die Temperatur des Abgases im Abgasstrang stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators gemessen und eine Temperaturdifferenz des Abgases stromauf- und stromabwärts des Oxidationskatalysators ermittelt wird, wobei bei Auftreten zumindest einer abnormal hohen Temperaturdifferenz - vorzugsweise nach Durchführen einer Plausibilitätsprüfung - auf eine Undichtheit des Verdampfers geschlossen wird.
[0015] Das Verfahren kann bei Brennkraftmaschinen mit einem Wärmerückgewinnungssystem angewendet werden, bei denen zumindest ein erster Temperatursensor stromaufwärts des Oxidationskatalysators und ein zweiter Temperatursensor stromabwärts des Oxidationskatalysators angeordnet ist und mit diesen Temperatursensoren die Temperatur des Abgases im Abgasstrang der Brennkraftmaschine stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators gemessen werden kann, wobei die Temperatursensoren mit einer elektronischen Steuer-und/oder Auswerteeinheit verbunden sind.
[0016] Temperatursensoren stromauf- und stromabwärts des Oxidationskatalysators sind bei bekannten Brennkraftmaschinen standardmäßig vorgesehen. Somit kommt das erfindungsgemäße Verfahren mit serienmäßiger Kraftfahrzeugsensorik aus.
[0017] I m Oxidationskatalysator werden hauptsächlich unverbrannte Kohlenwasserstoffe (CmHn) und Kohlenmonoxid (CO) zu Kohlendioxid und Wasser konvertiert. Während dieses Prozesses wird Energie in der Größenordnung der unteren Heizwerte von Kohlenmonoxid und der Kohlenwasserstoffe frei. Der untere Heizwert von CO ist 10,1 MJ/kg, der untere Heizwert von CmHn beträgt beispielsweise 42 MJ/kg (äquivalent zu Diesel/Schmieröl). Während der Konversion der CmHn und des CO im Oxidationskatalysator wird die freigesetzte Energie zur Aufheizung des Oxidationskatalysators und zur Erwärmung des den Oxidationskatalysators passierenden Abgasstroms verwendet.
[0018] Die Erhöhung der Abgastemperatur während der Durchströmung des Oxidationskatalysators ist abhängig von der Konzentration der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxids am Eingang des Oxidationskatalysators.
[0019] Die Erfindung basiert auf der Beobachtung, dass im Oxidationskatalysator nicht nur unverbrannte Kohlenwasserstoffe, welche aus dem Kraftstoff stammen, sondern auch Kohlenwasserstoffe aus dem Arbeitsmedium des Wärmerückgewinnungssystems, beispielsweise Ethanol, konvertiert werden, was ebenfalls zu einer Temperaturerhöhung des Abgases während der Durchströmung des Oxidationskatalysators im Ausmaß des unteren Heizwertes des Arbeitsmediums führt, welcher für Ethanol beispielsweise 28,9 MJ/kg beträgt.
[0020] Somit kann auf eine Leckage des Wärmerückgewinnungssystems geschlossen werden, wenn eine abnormal hohe Temperaturdifferenz zwischen den Messwerten des ersten Temperatursensors und des zweiten Temperatursensors festgestellt wird. Unter Leckage ist eine Undichtheit zu verstehen, wobei das Arbeitsmedium unkontrolliert aus dem Verdampfer entweicht. Abnormal bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die festgestellte Temperaturdifferenz höher ist, als ein dem momentanen Betriebspunkt entsprechender Wert erlauben würde. Um dies zu verifizieren oder falsifizieren, wird vorteilhafterweise in Bezug auf die festgestellte Temperaturdifferenz eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt. Die Plausibilitätsprüfung dabei beispielsweise auf einer Überprüfung basieren, ob der erhöhte Temperaturdifferenz einer unvollkommenen Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffes geschuldet werden kann.
[0021] Ein stationärer Betriebsmodus ist ein Betrieb der Brennkraftmaschine bei gleichbleiben-der Drehzahl bzw. Last. Ein instationärer Betriebsmodus ist ein Betrieb der Brennkraftmaschine bei sich verändernder Drehzahl bzw. Last. Unter normalem Motorbetrieb wird hier ein Betrieb der Brennkraftmaschine verstanden, bei dem von der Brennkraftmaschine ein positives Dreh- moment zum Antrieb des Fahrzeuges zur Verfügung gestellt wird. Ein lastfreier Betriebsmodus ist ein Betrieb der Brennkraftmaschine, bei der die Brennkraftmaschine kein Drehmoment zum Antrieb des Fahrzeuges liefert.
[0022] Die Leckageprüfung kann in einem stationären Betriebsmodus, in einem instationären Betriebsmodus oder in einem lastfreien Betriebsmodus durchgeführt werden.
[0023] Zur Durchführung einer Leckageprüfung im stationären Betrieb kann für zumindest einen definierten stationären Betriebsmodus der Brennkraftmaschine ein maximaler stationärer Sollwert für die Temperaturdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators definiert werden, die Brennkraftmaschine in diesem stationären Betriebsmodus betrieben werden und die ermittelte Temperaturdifferenz mit dem definierten stationären Sollwert des definierten stationären Betriebsmodus verglichen werden. Dabei kann auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer geschlossen werden, wenn die ermittelte Temperaturdifferenz größer ist als der maximale stationäre Sollwert des definierten stationären Betriebsmodus.
[0024] Zur Durchführung der Leckageprüfung im instationären Betrieb ist es vorteilhaft, wenn für zumindest einen definierten instationären Betriebsmodus der Brennkraftmaschine ein maximaler instationärer Sollwert für die Temperaturdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators definiert wird, die Brennkraftmaschine in diesem instationären Betriebsmodus betrieben wird und die ermittelte Temperaturdifferenz mit dem definierten instationären Sollwert des definierten instationären Betriebsmodus verglichen wird. Auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer wird geschlossen, wenn die ermittelte Temperaturdifferenz größer ist als der maximale instationäre Sollwert des definierten instationären Betriebsmodus.
[0025] Weiters kann eine Leckageprüfung besonders vorteilhaft während zumindest eines lastfreien Betriebsmodus der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Lastfreie Betriebsmodi sind dabei beispielsweise Leerlaufbetrieb, Segelbetrieb oder Schubbetrieb des Fahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine.
[0026] Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn für zumindest einen definierten lastfreien Betriebsmodus der Brennkraftmaschine, insbesondere während eines Leerlaufbetriebes, eines Segelbetriebes oder eines Schubbetriebes der Brennkraftmaschine, ein Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators definiert wird, die Brennkraftmaschine in diesem lastfreien Betriebsmodus betrieben wird und ein zeitlicher Verlauf der Temperaturdifferenz stromauf- und stromabwärts des Oxidationskatalysators ermittelt und mit dem definierten Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz verglichen wird. Auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer wird geschlossen, wenn die Verringerung des ermittelten zeitlichen Verlaufes der Temperaturdifferenz geringer ist, als der Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators im lastfreien Betriebsmodus.
[0027] Die Plausibilitätsprüfung kann beispielsweise im normalen Motorbetrieb und/oder im Schubbetrieb durchgeführt werden. Dabei kann im normalen Motorbetrieb der Brennkraftmaschine a) bei Auftreten einer abnormal hohen Temperaturdifferenz eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden, indem die Einspritzmenge von Kraftstoff - vorzugsweise unter Verwendung eines geschlossenen Regelkreises - reduziert oder gestoppt wird, und untersucht wird, ob nach Ablauf einer definierten ersten Wartezeit eine wesentliche Verminderung der gemessenen Temperaturdifferenz eintritt, und b) falls weiterhin ein abnormal hohe Temperaturdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators festgestellt wird, auf eine Undichtheit am Verdampfer geschlossen wird. Alternativ oder zusätzlich kann für die Durchführung einer Plausibilitätsprüfung im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine die Einspritzung des Kraftstoffes reduziert oder gestoppt und untersucht werden, ob nach Ablauf einer definierten zweiten Wartezeit eine wesentliche Verminderung der gemessenen Temperaturdifferenz eintritt, und - falls weiterhin eine abnormal hohe Temperaturdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators festgestellt wird - auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer geschlossen werden.
[0028] Die erste und/oder zweite Wartezeit sollte beispielsweise zumindest 30 bis 60 Sekunden betragen, damit sich ein Reaktionsgleichgewichtszustand einstellen kann.
[0029] Eine abnormal hohe Temperaturdifferenz liegt beispielsweise dann vor, wenn die Differenz der gemessenen Temperatur stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators größer ist als 10°±20°.
[0030] Wenn unzweifelhaft eine Undichtheit des Verdampfers festgestellt wird, kann ein entsprechendes Warnsignal an den Fahrer ausgegeben und/oder ein entsprechender Eintrag im Fehlercode im On-Board-Diagnosesystem eingetragen werden.
[0031] Die Erfindung wird im Folgenden an Hand eines in den Figuren gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigen: [0032] Fig. 1a schematisch eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer ersten
Ausführungsvariante, [0033] Fig. 1b schematisch eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer zweiten
Ausführungsvariante, [0034] Fig. 2 und 3 einen zeitlichen Verlauf der Last und der ermittelten Temperaturdifferenz für ein leckagefreies Wärmerückgewinnungssystem und [0035] Fig. 4 und 5 einen zeitlichen Verlauf der Last und der ermittelten Temperaturdifferenz für ein leckagebehaftetes Wärmerückgewinnungssystem, bei Anwendung der vorliegenden Erfindung.
[0036] Die Fig. 1a und 1b zeigen jeweils eine Brennkraftmaschine 1 mit Abgasströmungswegen 2, welche durch einen Abgasstrang 3 und eine Abgasrückführleitung 4 gebildet sind. Die Abgasrückführleitung 4 dient zur externen Abgasrückführung zwischen Auslasssystem 22 und Einlasssystem 23 der Brennkraftmaschine 1.
[0037] Im Abgasstrang 3 ist eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 5 angeordnet, welches im Ausführungsbeispiel einen Diesel-Oxidationskatalysator 6, einen Diesel-Partikelfilter 7, einen SCR-Katalysator 8 und einen Sperrkatalysator 9 aufweist. Stromaufwärts des SCR-Katalysators 8 kann ein NH3-hältiges Additiv über eine Einspritzeinrichtung 10 zugeführt werden. Ein Mischer 11 dient zum Mischen und Verdampfen des eingespritzten Additivs im Abgasstrom.
[0038] Zur Rückgewinnung der Abgasabwärme ist ein Wärmerückgewinnungssystem 12 mit einem geschlossenen Arbeitsmediumkreis 13 für ein Arbeitsmedium, beispielsweise Ethanol, vorgesehen, welches zumindest einen im Abgasstrang 3 angeordneten Verdampfer 14, eine Pumpe 15 und zumindest eine Expansionsmaschine 16 aufweist. Mit Bezugszeichen 17 ist ein Kondensator bezeichnet. Zur abgasseitigen Umgehung des Verdampfers 14 ist eine Umgehungsleitung 18 vorgesehen, welche stromaufwärts des Verdampfers 14 vom Abgasstrang 3 abzweigt und stromabwärts des ersten Verdampfers 14 wieder in den Abgasstrang 3 einmündet. Mit Bezugszeichen 19 ist ein beispielsweise durch eine Umschaltklappe gebildetes Steuerorgan zum Umschalten der Abgasströmung zwischen den Strömungsweg durch den Verdampfer 14 und die Umgehungsleitung 18 bezeichnet.
[0039] Weiters ist ein EGR-Verdampfer 14a (EGR=Exhaust gas recirculation) in der Abgasrückführleitung 4 vorgesehen, welcher stromaufwärts oder stromabwärts des Verdampfers 14 in den Arbeitsmediumkreis 13 des Wärmerückgewinnungssystems 12 eingebunden sein kann. Bei der in Fig. 1a dargestellten ersten Ausführungsvariante ist der zweite Verdampfer 14a stromabwärts des ersten Verdampfers 14 in den Arbeitsmediumkreis 13 eingebunden. Alternativ dazu kann der zweite Verdampfer 14a aber auch in einen eine zweite Pumpe 15a, eine zweite Expansionsmaschine 16a und einen zweiten Kondensator 17a aufweisenden zweiten Arbeitsmediumkreis 13a des Wärmerückgewinnungssystems 12 angeordnet sein, wie in Fig. 1b gezeigt ist.
[0040] Stromaufwärts des Oxidationskatalysators 6 ist ein erster Temperatursensor 30 und stromabwärts des Oxidationskatalysators 6 ein zweiter Temperatursensor 31 angeordnet. Die Temperatursensoren 30, 31 stehen mit einer Steuer- und/oder Auswerteeinheit 21 in Verbindung.
[0041] Mit den ersten 30 und zweiten Temperatursensoren 31 werden die Abgastemperaturen T30 bzw. T31 stromaufwärts bzw. stromabwärts des Oxidationskatalysators im Abgasstrang 3 gemessen und eine Temperaturdifferenz ΔΤ am Oxidationskatalysator 6 zwischen dessen Eingang 6a und Ausgang 6b ermittelt.
[0042] Im Oxidationskatalysator 6 werden hauptsächlich unverbrannte Kohlenwasserstoffe (CmHn) und Kohlenmonoxid (CO) zu Kohlendioxid und Wasser konvertiert. Während dieses Prozesses wird Energie in der Größenordnung der unteren Heizwerte von Kohlenmonoxid und der Kohlenwasserstoffe frei. Der untere Heizwert von CO ist etwa 10,1 MJ/kg, der untere Heizwert von CmHn beträgt beispielsweise 42 MJ/kg (äquivalent zu Diesel/Schmieröl). Während der Konversion der CmHn und des CO im Oxidationskatalysator 6 wird die freigesetzte Energie zur Aufheizung des Oxidationskatalysators 6 und zur Erwärmung des den Oxidationskatalysators 6 passierenden Abgasstroms verwendet.
[0043] Die Erhöhung der Abgastemperatur während der Durchströmung des Oxidationskatalysators 6 ist abhängig von der Konzentration der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxids am Eingang des Oxidationskatalysators 6.
[0044] Kommt es zu einer Leckage im Bereich des EGR-Verdampfers 14a, so schlägt sich dies also in einer erhöhten Temperaturdifferenz ΔΤ zwischen der Temperatur T31 am Ausgang 6b und der Temperatur T30 am Eingang 6a des Oxidationskatalysators 6.
[0045] Bei Auftreten einer abnormal hohen Temperaturdifferenz ΔΤ zwischen den Messwerten des zweiten Temperatursensor 31 und dem ersten Temperatursensor 30 während des normalen Motorbetriebes der Brennkraftmaschine 1 wird diese Temperaturdifferenz ΔΤ einer Plausibilitätsprüfung unterzogen, indem die Einspritzmenge von Kraftstoff durch die nicht weiter dargestellte Kraftstoffeinspritzeinrichtungen in die Brennkraftmaschine 1 beispielsweise unter Verwendung eines geschlossenen Regelkreises - reduziert oder gestoppt wird, und untersucht wird, ob nach Ablauf einer definierten ersten Wartezeit (zum Beispiel 30 bis 60 Sekunden) eine wesentliche Verminderung der gemessenen Temperaturdifferenz eintritt. Wenn weiterhin eine abnormal hohe Temperaturdifferenz ΔΤ festgestellt wird, kann auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer 14a geschlossen werden.
[0046] Alternativ oder zusätzlich kann für die Durchführung einer Plausibilitätsprüfung im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine 1 die Einspritzung des Kraftstoffes reduziert oder gestoppt und untersucht werden, ob nach Ablauf einer definierten zweiten Wartezeit eine wesentliche Verminderung der gemessenen Temperaturdifferenz ΔΤ eintritt, und - falls weiterhin eine abnormal hohe Temperaturdifferenz ΔΤ stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators 6 festgestellt wird - auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer 14a geschlossen werden.
[0047] Das erfindungsgemäße Verfahren kann während eines stationären Betriebsmodus, eines instationären Betriebsmodus oder eines lastfreien Betriebsmodus der Brennkraftmaschine 1 durchgeführt werden.
[0048] Zur Durchführung einer Leckageprüfung im stationären Betrieb wird für zumindest einen definierten stationären Betriebsmodus der Brennkraftmaschine 1 ein maximaler stationärer Sollwert für die Temperaturdifferenz ΔΤ stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators 6 definiert. Die Brennkraftmaschine 1 wird in diesem stationären Betriebsmodus betrieben und die ermittelte Temperaturdifferenz ΔΤ mit dem definierten stationären Sollwert des definierten stationären Betriebsmodus verglichen. Wenn die ermittelte Temperaturdifferenz ΔΤ größer ist als der maximale stationäre Sollwert des definierten stationären Betriebsmodus, kann auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer 14a geschlossen werden.
[0049] Zur Durchführung der Leckageprüfung im instationären Betrieb wird für zumindest einen definierten instationären Betriebsmodus der Brennkraftmaschine 1 ein maximaler instationärer Sollwert für die Temperaturdifferenz ΔΤ stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators 6 definiert. Die Brennkraftmaschine 1 wird in diesem instationären Betriebsmodus betrieben und die ermittelte Temperaturdifferenz ΔΤ mit dem definierten instationären Sollwert des definierten instationären Betriebsmodus verglichen. Auf eine Undichtheit am Verdampfer wird geschlossen, wenn die ermittelte Temperaturdifferenz ΔΤ größer ist als der maximale instationäre Sollwert des definierten instationären Betriebsmodus.
[0050] Die Leckageprüfung kann auch während zumindest eines lastfreien Betriebsmodus der Brennkraftmaschine 1 - beispielsweise Leerlaufbetrieb, Segelbetrieb oder Schubbetrieb -durchgeführt werden. Dabei wird für zumindest einen definierten lastfreien Betriebsmodus der Brennkraftmaschine 1 ein Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz ΔΤ stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators 6 definiert wird. Die Brennkraftmaschine 1 wird in diesem lastfreien Betriebsmodus betrieben und ein zeitlicher Verlauf der Temperaturdifferenz ΔΤ stromauf- und stromabwärts des Oxidationskatalysators 6 ermittelt und mit dem definierten Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz ΔΤ verglichen wird. Wenn die Verringerung des ermittelten zeitlichen Verlaufes der Temperaturdifferenz ΔΤ geringer ist, als der Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz ΔΤ stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators 6 im lastfreien Betriebsmodus, kann auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer 14a geschlossen werden.
[0051] Die Fig. 2 und 3 zeigen einen zeitlichen Verlauf der Last L und der Temperaturdifferenz ΔΤ für ein leckagefreies Wärmerückgewinnungssystem 12 während einer Umschaltung der Brennkraftmaschine 1 auf Schubbetrieb. Üblicherweise wird während des Schubbetriebs die Einspritzung des Kraftstoffes wesentlich reduziert oder gestoppt. Deutlich ist erkennbar, dass die ermittelte Temperaturdifferenz ΔΤ sich drastisch vermindert - es liegt somit keine Leckage vor.
[0052] Die Fig. 4 und 5 zeigen dagegen eine Umschaltung auf Schubbetrieb, wenn eine Leckage im EGR-Verdampfer 14a vorliegt. In diesem Fall kommt es zu keiner Verminderung der Temperaturdifferenz ΔΤ. Im Gegenteil - auf Grund der unveränderten Leckage und des geringeren Gasdurchsatzes durch die Abgasrückführleitung im Schubbetrieb kann es sogar noch zu einer Steigerung der Temperaturdifferenz ΔΤ kommen, wie die strichlierte Linie Kurve a) zeigt. Die Linie b) zeigt den Fall, dass des zu keiner Änderung in der Temperaturdifferenz ΔΤ kommt. Weiters kann es Vorkommen, dass die Verminderung der Temperaturdifferenz ΔΤ wesentlich geringer als erwartet ist, also der durch Linie d) angedeutete Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz ΔΤ nicht erreicht wird, unterhalb In diesen Fällen a), b), c) kann eindeutig auf eine Leckage des EGR-Verdampfers 14a geschlossen und eine entsprechende Leckagewarnung an den Fahrer ausgegeben werden.
[0053] Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass keine zusätzlichen aufwändigen Leckagedetektoren verbaut werden müssen. Im Idealfall können bereits serienmäßig im Abgasstrang 3 angeordnete erste 30 und zweite Temperatursensoren 31 verwendet werden, um zuverlässige Leckageuntersuchungen durchführen zu können.

Claims (10)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Erkennung einer undichten Stelle in einem Wärmerückgewinnungssystem (12) einer Brennkraftmaschine (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Wärmerückgewinnungssystem (12) zumindest ein insbesondere brennbares Arbeitsmedium und einen Arbeitsmediumkreis (13) mit zumindest einem EGR-Verdampfer (14a), einer Pumpe (15) und zumindest einer Expansionsmaschine (16) aufweist, wobei der in einer Abgasrückführleitung (4) angeordnete EGR-Verdampfer (14a) vom rückgeführten Abgas der Brennkraftmaschine (1) durch- oder umströmt wird, und wobei in einem Abgasstrang (3) der Brennkraftmaschine (1) zumindest ein Oxidationskatalysator (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Temperatursensor (30) im Abgasstrang (3) stromaufwärts des Oxidationskatalysators (6) und zumindest ein zweiter Abgastemperatursensor (31) stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) angeordnet wird und mit diesen Temperatursensoren (30, 31) während des Betriebes der Brennkraftmaschine (1) die Temperaturen (Ti, T2) des Abgases im Abgasstrang (3) stromauf- und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) gemessen und eine Temperaturdifferenz (ΔΤ) des Abgases stromauf- und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) ermittelt wird, wobei bei Auftreten zumindest einer abnormal hohen Temperaturdifferenz (ΔΤ) - vorzugsweise nach Durchführen einer Plausibilitätsprüfung - auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer (14a) geschlossen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest einen definierten stationären Betriebsmodus der Brennkraftmaschine (1) ein maximaler stationärer Sollwert für die Temperaturdifferenz (ΔΤ) stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) definiert wird, dass die Brennkraftmaschine (1) in diesem stationären Betriebsmodus betrieben wird und die ermittelte Temperaturdifferenz (ΔΤ) mit dem definierten stationären Sollwert des definierten stationären Betriebsmodus verglichen wird, und dass auf eine Leckage am EGR-Verdampfer (14a) geschlossen wird, wenn die ermittelte Temperaturdifferenz (ΔΤ) größer ist als der maximale stationäre Sollwert des definierten stationären Betriebsmodus.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest einen definierten instationären Betriebsmodus der Brennkraftmaschine (1) ein maximaler instationärer Sollwert für die Temperaturdifferenz (ΔΤ) stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) definiert wird, dass die Brennkraftmaschine (1) in diesem instationären Betriebsmodus betrieben wird und die ermittelte Temperaturdifferenz (ΔΤ) mit dem definierten instationären Sollwert des definierten instationären Betriebsmodus verglichen wird, und dass auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer (14a) geschlossen wird, wenn die ermittelte Temperaturdifferenz (ΔΤ) größer ist als der maximale instationäre Sollwert des definierten instationären Betriebsmodus.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest einen definierten lastfreien Betriebsmodus der Brennkraftmaschine (1), insbesondere während eines Leerlaufbetriebes, eines Segelbetriebes oder eines Schubbetriebes der Brennkraftmaschine (1), ein Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz (ΔΤ) stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) definiert wird, dass die Brennkraftmaschine (1) in diesem lastfreien Betriebsmodus betrieben wird und ein zeitlicher Verlauf der Temperaturdifferenz (ΔΤ) stromauf- und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) ermittelt und mit dem definierten Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz (ΔΤ) verglichen wird, und dass auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer (14a) geschlossen wird, wenn die Verringerung des ermittelten zeitlichen Verlaufes der Temperaturdifferenz (ΔΤ) geringer ist, als der Mindestwert für die zeitliche Verringerung der Temperaturdifferenz (ΔΤ) stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) im lastfreien Betriebsmodus.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im normalen Motorbetrieb der Brennkraftmaschine (1) a) bei Auftreten einer abnormal hohen Temperaturdifferenz (ΔΤ) eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird, indem die Einspritzmenge von Kraftstoff - vorzugsweise unter Verwendung eines geschlossenen Regelkreises -reduziert oder gestoppt wird, und untersucht wird, ob nach Ablauf einer definierten ersten Wartezeit eine wesentliche Verminderung der gemessenen Temperaturdifferenz (ΔΤ) ein-tritt, und b) falls weiterhin ein abnormal hohe Temperaturdifferenz (ΔΤ) stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) festgestellt wird, auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer (14a) geschlossen wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine (1) die Einspritzung des Kraftstoffes reduziert oder gestoppt wird, und untersucht wird, ob nach Ablauf einer definierten zweiten Wartezeit eine wesentliche Verminderung der gemessenen Temperaturdifferenz (ΔΤ) eintritt, und - falls weiterhin eine abnormal hohe Temperaturdifferenz (ΔΤ) stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) festgestellt wird - auf eine Undichtheit am EGR-Verdampfer (14a) geschlossen wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine abnormal hohe Temperaturdifferenz (ΔΤ) festgestellt wird, wenn die Differenz der gemessenen Temperatur (T31, T30) stromabwärts und stromaufwärts des Oxidationskatalysators (6) größer ist als 10°±20°.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Wartezeit zumindest 30 bis 60 Sekunden beträgt.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass - wenn eine Undichtheit am EGR-Verdampfer (14a) festgestellt wird - ein entsprechendes Warnsignal ausgegeben wird.
  10. 10. Brennkraftmaschine (1), mit einem Wärmerückgewinnungssystem (12), welches zumindest ein insbesondere brennbares Arbeitsmedium und einen Arbeitsmediumkreis (13) mit zumindest einem EGR-Verdampfer (14a), einer Pumpe (15) und zumindest einer Expansionsmaschine (16) aufweist, wobei der EGR-Verdampfer (14a) in einer Abgasrückführleitung (4) der Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist, und wobei in zumindest einem Abgasstrang (3) der Brennkraftmaschine (1) mindestens ein Oxidationskatalysator (6) angeordnet ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Temperatursensor (30) stromaufwärts des Oxidationskatalysators (6) und ein zweiter Temperatursensor (31) stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) angeordnet ist und mit diesen Temperatursensoren (30, 31) die Temperatur des Abgases im Abgasstrang (3) der Brennkraftmaschine (1) stromaufwärts und stromabwärts des Oxidationskatalysators (6) messbar ist, wobei die Temperatursensoren (30, 31) mit einer elektronischen Steuer- und/oder Auswerteeinheit (21) verbunden sind. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
ATA50641/2016A 2016-07-18 2016-07-18 Verfahren zur erkennung einer undichten stelle in einem wärmerückgewinnungssystem AT518521B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50641/2016A AT518521B1 (de) 2016-07-18 2016-07-18 Verfahren zur erkennung einer undichten stelle in einem wärmerückgewinnungssystem
US15/652,997 US10024159B2 (en) 2016-07-18 2017-07-18 Method for detecting a leaking point in a heat recovery system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50641/2016A AT518521B1 (de) 2016-07-18 2016-07-18 Verfahren zur erkennung einer undichten stelle in einem wärmerückgewinnungssystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT518521B1 true AT518521B1 (de) 2017-11-15
AT518521A4 AT518521A4 (de) 2017-11-15

Family

ID=60268090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50641/2016A AT518521B1 (de) 2016-07-18 2016-07-18 Verfahren zur erkennung einer undichten stelle in einem wärmerückgewinnungssystem

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10024159B2 (de)
AT (1) AT518521B1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT516615B1 (de) * 2015-08-28 2016-07-15 Avl List Gmbh Verfahren zur Erkennung einer undichten Stelle in einem Wärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050150212A1 (en) * 2004-01-14 2005-07-14 Andreas Pfaeffle Method and controller for exhaust gas temperature control
DE102009057367A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Denso Corporation, Kariya-City Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung
DE102012221153A1 (de) * 2012-11-20 2014-06-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Systems zur Energierückgewinnung aus einem Abwärmestrom einer Brennkraftmaschine
WO2016087096A1 (de) * 2014-12-05 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum betrieb einer abwärmenutzungsanordnung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6526358B1 (en) 1999-10-01 2003-02-25 General Electric Company Model-based detection of leaks and blockages in fluid handling systems
US7367188B2 (en) * 2006-07-28 2008-05-06 Ford Global Technologies, Llc System and method for diagnostic of low pressure exhaust gas recirculation system and adapting of measurement devices
JP2010156314A (ja) 2009-01-05 2010-07-15 Toyota Motor Corp 廃熱回収装置、及びエンジン
DE102010050406A1 (de) * 2010-11-04 2012-05-10 Daimler Ag Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine und Betriebsverfahren für eine Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine
DE102011002553A1 (de) * 2011-01-12 2012-07-12 Ford Global Technologies, Llc Aufgeladene Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
WO2012140739A1 (ja) * 2011-04-12 2012-10-18 トヨタ自動車株式会社 選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置
DE102011100677A1 (de) * 2011-05-06 2012-11-08 Daimler Ag Betriebsverfahren für einen Kraftfahrzeug-Dieselmotor
KR101481303B1 (ko) * 2013-08-09 2015-01-09 현대자동차주식회사 Ｅｇｒ시스템 진단방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050150212A1 (en) * 2004-01-14 2005-07-14 Andreas Pfaeffle Method and controller for exhaust gas temperature control
DE102009057367A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Denso Corporation, Kariya-City Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung
DE102012221153A1 (de) * 2012-11-20 2014-06-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Systems zur Energierückgewinnung aus einem Abwärmestrom einer Brennkraftmaschine
WO2016087096A1 (de) * 2014-12-05 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum betrieb einer abwärmenutzungsanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
US10024159B2 (en) 2018-07-17
US20180016901A1 (en) 2018-01-18
AT518521A4 (de) 2017-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007021594B4 (de) Verfahren zur Diagnose der Undichtigkeit eines Injektors sowie zugehöriges Steuergerät
DE102008047860B3 (de) Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Reagenzmittelinjektors
DE102005001119A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1337745B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines abgasnachbehandlungssystems
DE102013226796B4 (de) Verfahren zum Überprüfen eines Temperatursensors in einem SCR-Abgasnachbehandlungssystem
DE102004041767A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
DE102010038153B3 (de) Partikelsensor, Abgassystem und Verfahren zum Schutz von Komponenten eines turbogeladenen Motors mit Abgasrückführung
DE112015005943T5 (de) Treibstoffreformer
DE102008018133A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasturboladeranordnung sowie Brennkraftmaschine mit Abgasturboladeranordnung
DE102011002438A1 (de) Bestimmung der Beladung eines Partikelfilters
DE102014209960A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bewerten der Funktionsfähigkeit eines SCR-Katalysators in einem Abgassystem eines Dieselmotors
DE102008041612B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung einer Dosiereinrichtung
DE102004061247B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102012021428B4 (de) Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Komponente in einer Kraftstoffanlage einer Verbrennungskraftmaschine sowie Kraftwagen mit einer Verbrennungkraftmaschine
AT518521B1 (de) Verfahren zur erkennung einer undichten stelle in einem wärmerückgewinnungssystem
WO2007087905A1 (de) Verfahren zum überwachen des sekundärluftsystems in einer abgasreinigungsanlage
DE102004056412B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102016225758B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines im Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters und eines Sekundärluftsystems
DE102018105367A1 (de) Systeme und verfahren mit verbesserter lr-agr aktivierung
DE4433632A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Heizeinrichtung eines im Abgassystem einer Brennkraftmaschine angebrachten Sensors
EP3485148B1 (de) Verfahren zur erkennung einer undichten stelle in einem wärmerückgewinnungssystem
AT516615B1 (de) Verfahren zur Erkennung einer undichten Stelle in einem Wärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine
DE102015217394A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Partikelfilters und Kraftfahrzeug
DE102004018676B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE202014005514U1 (de) Elektronisches Steuergerät für einen Verbrennungsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20230718