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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Diagnose eines im Abgasbereich
einer Brennkraftmaschine angeordneten Differenzdrucksensors und
von einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
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Aus
der
DE 199 06 287
A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
bekannt geworden, in deren Abgasbereich eine Abgasbehandlungsvorrichtung
angeordnet ist, die ein Partikelfilter enthält, welches die im Abgas enthaltenen
Partikel zurückfällt. Zum
ordnungsgemäßen Betreiben
des Partikelfilters muss der Partikel-Beladungszustand bekannt sein,
der indirekt über
den am Partikelfilter auftretenden Differenzdruck erfasst werden
kann.
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In
der
DE 102 48 431
A1 ist ein Verfahren zur Erkennung der Beladung eines Partikelfilters
beschrieben, welches die Beladung aus dem Strömungswiderstand des Abgases
am Partikelfilter ermittelt. Der Strömungswiderstand ergibt sich
aus dem erfassten Differenzdruck am Partikelfilter geteilt durch
den Abgas-Volumenstrom. Der Differenzdruck am Partikelfilter wird
ermittelt aus einer Messung des Drucks stromaufwärts vor dem Partikelfilter
und einem Druck-Modell für
die stromabwärts
nach dem Partikelfilter angeordneten Abgasbauteile, beispielsweise
einem Schalldämpfer,
sowie aus dem bekannten Umgebungsluftdruck.
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In
der
DE 101 46 316
A1 ist ein Verfahren zum Erkennen des Beladungszustands
eines Partikelfilters beschrieben, welches die Beladung aus dem
am Partikelfilter auftretenden Differenzdruck, dem Abgasvolumenstrom
und der Viskosität
des Abgases ermittelt. Berücksichtigt
wird die Temperaturabhängigkeit
der Viskosität.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Diagnose
eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten
Differenzdrucksensors und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens anzugeben, die eine zuverlässige Differenzdruckerfassung
sicherstellen.
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Die
Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen
Merkmale jeweils gelöst.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Diagnose eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine
angeordneten Differenzdrucksensors, der den an einem Abgasbauteil
auftretenden Differenzdruck erfasst und als Differenzdrucksignal
bereitstellt, sieht vor, dass das dynamische Verhalten des Differenzdrucksignals
in Folge einer vorgegebenen Änderung
des Abgasdrucks stromaufwärts
vor dem Abgasbauteil bewertet wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
eine Diagnose, ob die erste und/oder zweite Zuleitung zum Differenzdrucksensor
beispielsweise verstopft oder abgefallen ist. Durch die Diagnose kann
eine zuverlässige
Differenzdruckerfassung sichergestellt werden. Bei einem aufgetretenen
Fehler kann ein Fehlersignal bereitgestellt werden, das beispielsweise
in einen Fehlerspeicher hinterlegt oder zur Anzeige gebracht werden
kann, sodass der Fehler beseitigt werden kann.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise
ergeben sich aus abhängigen
Ansprüchen.
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Eine
Ausgestaltung sieht vor, dass das Differenzdrucksignal auf das Vorliegen
eines Signal-Überschwingers überprüft wird.
Die Druckänderung stromaufwärts vor
dem Differenzdrucksensor führt aufgrund
der endlichen Abgas-Laufzeit durch das Abgasbauteil zu einer zeitlich
verzögerten
entsprechenden Druckänderung
stromabwärts
nach dem Ab gasbauteil, wobei der stets auftretende Differenzdruck
am Abgasbauteil zu berücksichtigen
ist. In jedem Fall muss bei einem ordnungsgemäß arbeitenden Differenzdrucksensor
ein Signal-Überschwinger im
Differenzdrucksignal vorliegen, da der stromaufwärts vor dem Abgasbauteil vorliegende
erste Abgasdruck ein Maximum vor dem stromabwärts nach dem Abgasbauteil auftretenden
zweiten Abgasdruck erreicht. Mit dieser Maßnahme kann bereits festgestellt
werden, dass ein Signal-Überschwinger
aufgetreten ist.
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Eine
Weiterbildung der Ausgestaltung sieht vor, dass das Differenzdrucksignal
daraufhin überprüft wird,
ob ein Druckabfall nach dem Maximum auftritt. Dadurch kann die Sicherheit
bei der Detektion des Signal-Überschwingers
erhöht
werden.
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Eine
weitergehende Weiterbildung sieht eine Überprüfung vor, ob der Abfall des
Differenzdrucksignals nach dem Maximum einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Mit dieser Maßnahme kann
der Signal-Überschwinger
quantitativ bewertet werden. Gemäß einer
Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Endwert für den Vergleich ein Mittelwert
des Differenzdrucksignals über
eine vorgegebene Zeit herangezogen wird.
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Die
Druckänderung
am Abgasbauteil wird vorzugsweise mit einer Änderung des Abgasvolumenstroms
vorgegeben. Da eine Diagnose nicht zu jedem Zeitpunkt möglich ist,
sieht eine Ausgestaltung vor, dass ein Diagnose-Startsignal zur
Durchführung der
Diagnose in Abhängigkeit
von wenigstens einer Änderung
eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine bereitgestellt wird.
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Das
Diagnose-Startsignal kann bereitgestellt werden, wenn beispielsweise
ein Startsignal der Brennkraftmaschine, das den Start der Brennkraftmaschine
anzeigt, und/oder ein Getriebesignal, das einen Schaltvorgang eines
Getriebes anzeigt, und/oder ein Schubabschaltungs-Signal, nach welchem
die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine unterbunden wird, und/oder
ein Drehmoment-Änderungssignal,
welches eine Änderung
der von der Brennkraftmaschine bereitzustellenden Drehmoments anzeigt,
auftritt.
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Eine
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise
sieht vor, dass ein Fehlersignal nur dann bereitgestellt wird, wenn
die Diagnose mehr als einmal einen Fehler ermittelt hat. Mit dieser
Maßnahme
werden sporadisch auftretende Fehler, die beispielsweise auf Störsignale
zurückzuführen sind, wirksam
unterdrückt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Diagnose des im Abgasbereich angeordneten Differenzdrucksensors,
der den am Abgasbauteil auftretenden Differenzdruck erfasst und
als Differenzdrucksignal bereitstellt, betrifft ein Steuergerät, das speziell
zur Durchführung
des Verfahrens hergerichtet ist. Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens
einen elektrischen Speicher, in dem die Verfahrensschritte als Computerprogramm
abgelegt sind.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise
ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und
aus der folgenden Beschreibung.
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Zeichnung
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1 zeigt
ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren
abläuft,
sowie ein Blockschaltbild eines Steuergeräts, 2a und 2b zeigen
Druckverläufe
in Abhängigkeit von
der Zeit und 2c zeigt ein Differenzdrucksignal
in Abhängigkeit
von der Zeit.
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1 zeigt
eine Brennkraftmaschine 10, in deren Ansaugbereich 11 eine
Lufterfassung 12 und in deren Abgasbereich 13 ein
Abgasbauteil 14 sowie ein Differenzdrucksensor 15 angeordnet
sind. Im Abgasbereich 13 tritt ein Abgas-Volumenstrom vs_abg auf.
Stromaufwärts
vor dem Partikelfilter 14 tritt ein erster Abgasdruck p1
und stromabwärts
nach dem Partikelfilter 14 ein zweiter Abgasdruck p2 auf.
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Der
Differenzdrucksensor 15 ist über eine erste Druckleitung 16 mit
einem stromaufwärts
vor dem Abgasbauteil 14 angeordneten Abgaskanal 17a und über eine
zweite Druckleitung 18 mit einem stromabwärts nach
dem Abgasbauteil 14 angeordneten Abgaskanal 17b verbunden.
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Die
Lufterfassung 12 stellt einem Steuergerät 20 ein Luftsignal
ms_L, die Brennkraftmaschine 10 ein Drehsignal n und der
Differenzdrucksensor 15 ein Differenzdrucksignal dp_mess
zur Verfügung. Das
Steuergerät 20 stellt
einer Kraftstoff-Zumessvorrichtung 21 ein Kraftstoffsignal
m_K zur Verfügung.
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Das
Steuergerät 20 enthält eine
Kraftstoffsignal-Ermittlung 22, der das Luftsignal ms_L,
das Drehsignal n sowie ein Drehmoment-Sollwert M_Soll zur Verfügung gestellt
werden und welche das Kraftstoffsignal m_K bereitstellt.
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Das
Steuergerät 20 enthält weiterhin
eine Diagnosestart-Ermittlung 23, der ein Startsignal MoSt_Sig,
ein Getriebesignal Getr_Sig, ein Drehmoment-Änderungssignal dM_Soll, ein
Schubabschaltungs-Signal Schub_Sig sowie ein Geschwindigkeit-Änderungssignal
dv zur Verfügung
gestellt werden und welche ein Diagnose-Startsignal Diag_Start bereitstellt.
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Das
Diagnose-Startsignal Diag_Start sowie das Differenzdrucksignal dp_mess
werden einer ersten Gradienten-Ermittlung 24 zur Verfügung gestellt, die
ein erstes Gradientensignal 25 einem ersten Vergleicher 26,
einem zweiten Vergleicher 27 und einer Maximum-Ermittlung 28 zur
Verfügung
stellt.
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Der
erste Vergleicher 26 vergleicht das erste Gradientensignal 25 mit
einem ersten Schwellenwert Schw1 und stellt in Abhängigkeit
vom Ergebnis ein Stoppsignal Stopp bereit. Der zweite Vergleicher 27 vergleicht
das erste Gradientensignal 25 mit einem zweiten Schwellenwert
Schw2 und stellt in Abhängigkeit
vom Ergebnis das erste Fehlersignal F1 bereit.
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Die
Maximum-Ermittlung 28 ermittelt bei einem aufgetretenen
ersten Gradientensignal 25 das Maximum des Differenzdrucksignals
dp_mess und stellt das Maximum Max bereit, das sowohl einer zweiten
Gradienten-Ermittlung 29 als auch einer Differenz-Ermittlung 30 zur
Verfügung
gestellt wird.
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Die
zweite Gradienten-Ermittlung 29 ermittelt nach dem Auftreten
des Maximums Max aus dem Differenzdrucksignal dp_mess ein zweites
Gradientensignal 31, das einer Enddruck-Ermittlung 32 und einem
dritten Vergleicher 33 zur Verfügung gestellt wird.
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Der
dritte Vergleicher 33 vergleicht das zweite Gradientensignal 31 mit
einem dritten Schwellenwert Schw3 und stellt in Abhängigkeit
vom Ergebnis ein zweites Fehlersignal F2 zur Verfügung.
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Die
Enddruck-Ermittlung 32 ermittelt nach dem Auftreten des
zweiten Gradientensignals 31 aus dem Differenzdrucksignal
dp_mess einen Enddruck End, welcher der Differenz-Ermittlung 30 zur
Verfügung
gestellt wird.
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Die
Differenz-Ermittlung 30 ermittelt eine Differenz D aus
dem Maximum Max und dem Enddruck End, welche ein vierter Vergleicher 34 mit
einem vierten Schwellenwert Schw4 vergleicht und in Abhängigkeit
vom Ergebnis ein drittes Fehlersignal F3 bereitstellt.
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Das
Steuergerät 20 enthält ferner
eine Fehlersignal-Ermittlung 40, welcher das erste, zweite und
dritte Fehlersignal F1, F2, F3 zur Verfügung gestellt werden und welche
ein effektives Fehlersignal F4 bereitstellt.
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2a zeigt
einen Verlauf des ersten Abgasdrucks p1 in Abhängigkeit von der Zeit t. Ausgehend von
einem Startdruck p1_Start des ersten Abgasdrucks p1 zu einem ersten
Zeitpunkt ti1, steigt der erste Abgasdruck p1 bis zu einem zweiten
Zeitpunkt ti2 auf einen Enddruck p1_End des ersten Abgasdrucks p1
an.
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2b zeigt
einen Verlauf des zweiten Abgasdrucks p2 in Abhängigkeit von der Zeit t. Ausgehend
von einem Startdruck p2_Start des zweiten Abgasdrucks p2 zu einem
dritten Zeitpunkt ti3, steigt der zweite Abgasdruck p2 auf einen
Enddruck p2_End des zweiten Abgasdrucks p2 bis zu einem vierten Zeitpunkt
ti4 an.
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2c zeigt
das Differenzdrucksignal dp_mess in Abhängigkeit von der Zeit t. Das
Differenzdrucksignal dp_mess steigt von einem Startdruck Start zum
ersten Zeitpunkt ti1 bis zum zweiten Zeitpunkt ti2 auf das Maximum
Max an und fällt
zwischen dem zweiten und vierten Zeitpunkt ti2, ti4 auf den Enddruck
End ab, der bis zu einem fünften
Zeitpunkt ti5 erhalten bleibt. Das Differenzdrucksignal dp_mess
weist den Überschwinger 50 auf.
Zwischen dem Maximum Max und dem Enddruck End ist in 2c die
Differenz D eingetragen.
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Das
Verfahren arbeitet folgendermaßen:
Die
Kraftstoffsignal-Ermittlung 22 ermittelt zumindest aus
dem Drehmoment-Sollwert M_Soll, der beispielsweise von einem nicht
näher gezeigten
Fahrpedal eines ebenfalls nicht näher gezeigten Kraftfahrzeugs
abgeleitet ist, in welchem die Brennkraftmaschine 10 als
Antriebsmotor eingesetzt ist, das Kraftstoffsignal m_K, mit welchem
die Kraftstoff-Zumessvorrichtung 21 den Zeitpunkt und die
Kraftstoffmenge der den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine 10 zuzumessenden
Kraftstoff festgelegt. Die Kraftstoffsignal-Ermittlung 22 berücksichtigt
vorzugsweise weiterhin zumindest das Luftsignal ms_L und gegebenenfalls
das Drehsignal n.
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Aufgrund
des Verbrennungsvorgangs in der Brennkraftmaschine 10 tritt
der Abgas-Volumenstrom vs_abg
im Abgasbereich 13 der Brennkraftmaschine 10 auf,
der am Abgasbauteil 14 zu einem Druckabfall führt. Das
Abgasbauteil kann beispielsweise ein mechanisches Bauteil sein,
das im Abgaskanal 17a, 17b angeordnet ist. Bei
dem Abgasbauteil 14 handelt es sich vorzugsweise um eine
Abgasbehandlungsvorrichtung, wie beispielsweise einen Katalysator und/oder
insbesondere ein Partikelfilter.
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Der
Differenzdrucksensor 15 erfasst die am Abgasbauteil 14 auftretende
Druckdifferenz, wobei stromaufwärts
vor dem Abgasbauteil 14 der erste Abgasdruck p1 und stromabwärts nach
dem Abgasbauteil 14 der zweite Abgasdruck p2 auftritt.
Der Differenzdrucksensor 15 stellt als Ergebnis der Differenzbildung
das Differenzdrucksignal dp_mess dem Steuergerät 20 zur Verfügung.
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Der
Differenzdrucksensor 15 ist über die erste Druckleitung 16 mit
dem Abgaskanal 17a stromaufwärts vor dem Abgasbauteil 14 und über die
zweite Druckleitung 18 mit dem Abgaskanal 17b stromabwärts nach
dem Abgasbauteil 14 verbunden. Während des Betriebs des Differenzdrucksensors 15 können aufgrund
von mechanischen Belastungen im Abgasbereich 13 und aufgrund
von Partikeln oder Kondensat die Druckleitungen 16, 18 zum
Differenzdrucksensor 15 beispielsweise verstopfen oder
abfallen.
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Vorgesehen
ist deshalb eine Diagnose des Differenzdrucksensors 15,
wobei erfindungsgemäß das dynamische
Verhalten des vom Differenzdrucksensor 15 bereitgestellten
Differenzdrucksignals dp_mess bewertet wird, die in der Folge einer
vorgegebenen Druckänderung
im Abgasbereich 13 stromaufwärts vor dem Abgasbauteil 14 auftritt.
Die Druckänderung
kann beispielsweise durch eine Änderung
des Abgas-Volumenstroms vs_abg vorgegeben werden.
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Die
Diagnose ist nicht auf den Differenzdrucksensor 15 als
solches beschränkt,
sondern schließt
gleichermaßen
die Zuleitungen 16, 18 sowie eine gegebenenfalls
im Differenzdrucksensor 15 enthaltene elektronische Signalaufbereitungs-Anordnung
ein.
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Die
Diagnose des Differenzdrucksensors 15 wird durchgeführt, wenn
eine Druckänderung
vorgegeben oder anhand von Veränderungen
der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 erwartet
werden kann. Die Diagnose wird mit dem Diagnose-Startsignal Diag_Start gestartet, welches
die Diagnosestart-Ermittlung 23 bereitstellt.
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Eine
Druckänderung
kann erwartet werden, wenn die Brennkraftmaschine 10 gestartet
wird. Der Startvorgang wird der Diagnosestart-Ermittlung 23 mit
dem Startsignal MoSt_Sig mitgeteilt.
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Eine
Druckänderung
kann erwartet werden, wenn ein Schaltvorgang eines nicht näher gezeigten Getriebes
stattfindet. Der Schaltvorgang wird der Diagnosestart-Ermittlung 23 mit
dem Getriebesignal Getr_Sig mitgeteilt.
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Eine
Druckänderung
kann weiterhin erwartet werden, wenn der Drehmoment-Sollwert M_Soll
verändert
wird. Die Mitteilung an die Diagnosestart-Ermittlung 23 erfolgt
in diesem Fall mit dem Drehmoment-Änderungssignal dM_Soll.
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Eine
Druckänderung
kann ferner erwartet werden, wenn die Brennkraftmaschine 10 vom Brennbetrieb
in den Schubabschaltungs-Betrieb wechselt, bei dem die Zumessung
von Kraftstoff mit dem Kraftstoffsignal m_K vollständig unterbunden wird.
Dieses Ereignis wird der Diagnosestart-Ermittlung 23 mit
dem Schubabschaltungs-Signal Schub_Sig mitgeteilt.
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Bei
einer Geschwindigkeitsänderung
eines Kraftfahrzeugs, in welchem die Brennkraftmaschine 10 als
Antriebsmotor eingesetzt ist, die insbesondere beim Anfahren des
Kraftfahrzeugs vorliegt, kann davon ausgegangen werden, das ebenfalls
eine Druckänderung
auftritt. Die Änderung
der Geschwindigkeit wird der Diagnosestart-Ermittlung 23 mit
dem Geschwindigkeit-Änderungssignal
dv mitgeteilt.
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Nach
dem Auftreten des Diagnose-Startsignals Diag_Start wird in der ersten
Gradienten-Ermittlung 24 zunächst das
erste Gradientensignal 25 aus dem Differenzdrucksignal dp_mess
ermittelt, das zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt ti1, ti2 auftritt.
Anhand des ersten Gradientensignals 25 kann zunächst festgestellt
werden, ob die Änderung des
Drucks für
eine Diagnose ausreicht. Die Überprüfung findet
im ersten Vergleicher 26 statt, der das erste Gradientensignal 25 mit
dem ersten Schwellenwert Schw1 vergleicht. Sofern die Druckänderung unterhalb
des ersten Schwellenwerts Schw1 liegt, stellt der erste Vergleicher 26 das
Stoppsignal Stopp bereit, welches die Diagnose beendet. Der erste Schwellenwert
Schw1 wird beispielsweise auf einen Wert festgelegt, bei dem eine
Druckänderung
von beispielsweise 50–250
mbar in einer Zeit auftreten muss, die deutlich kleiner 1 Sekunde
ist.
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Erfindungsgemäß vorgesehen
ist eine Bewertung des dynamischen Verhaltens des vom Differenzdrucksensor 15 bereitgestellten
Differenzdrucksignals dp_mess, welches aus dem Differenzdrucksignal
dp_mess selbst ermittelt wird. Das dynamische Verhalten kann anhand
der Ermittlung wenigstens eines Signalgradienten erfolgen. Alternativ
oder zusätzlich
können
Absolutwerte das Differenzdrucksignal dp_mess berücksichtigt
werden, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten ti1, ti2, ti3, ti4,
ti5 auftreten. Insbesondere kann überprüft werden, ob der Signal-Überschwinger 50 im
Differenzdrucksignal dp_mess nachgewiesen werden kann, der bei einem ordnungsgemäßen Erfassen
des Differenzdrucks p1 – p2
in jedem Fall vorhanden sein muss.
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Sofern
die Diagnose stattfinden kann, bietet das erste Gradientensignal 25 eine
erste Diagnosemöglichkeit
dadurch, dass überprüft wird,
ob die Änderung
den zweiten Schwellenwert Schw2 übersteigt.
Die Überprüfung erfolgt
im zweiten Vergleicher 27, der das Gradientensignal 25 mit
dem zweiten Schwellenwert Schw2 vergleicht und welcher das erste
Fehlersignal F1 bereitstellt, wenn das erste Gradientensignal 25 den
zweiten Schwellenwert Schw2 nicht übersteigt. Das erste Fehlersignal
F1 signalisiert, dass die erste Druckleitung 16, in welcher der
erste Abgasdruck p1 auftritt, beispielsweise abgefallen oder verstopft
ist, sodass keine Druckänderung
festgestellt werden kann. Der zweite Schwellenwert Schw2 hängt vorzugsweise
von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 und
insbesondere von einem der der Diagnosestart-Ermittlung zugeführten Signale
MoSt_Sig, Getr_Sig, dM_Soll, Schub_Sig, dv ab, sodass der zweite
Schwellenwert Schw2 wenigstens näherungsweise
ein erwartetes Gradientensignal 25 widerspiegelt.
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Mit
dem Auftreten des ersten Gradientensignals 25 beginnt die
Maximum-Ermittlung 28 mit der Ermittlung des Maximums Max
des Differenzdrucksignals dp_mess. Das Maximum Max tritt zum zweiten Zeitpunkt
ti2 auf. Der Zeitpunkt, zu welchem das Maximum Max auftritt, hängt von
dem Zeitversatz zwischen dem ersten Abgasdruck p1 und dem zweiten Abgasdruck
p2 sowie von der Druckänderung
des ersten Abgasdrucks p1 zwischen dem Startdruck p1_Start und dem
Enddruck p1_End des ersten Abgasdrucks p1 sowie von der Druckänderung
des zweiten Abgasdrucks p2 zwischen dem Startdruck p2_Start und
dem Enddruck p2_End des zweiten Abgasdrucks p2 ab. Der Differenzdruck
p1 – p2
am Abgasbauteil 14 hängt
ab einerseits vom Abgas-Volumenstrom vs_abg und andererseits vom
Zustand des Abgasbauteils 14. Sofern es sich bei dem Abgasbauteil 14 um
ein Partikelfilter handelt, spiegelt der Differenzdruck p1 – p2 in
Verbindung mit dem Abgasvolumenstrom vs_abg den Beladungszustand
des Partikelfilters mit Partikeln wieder. Der Differenzdruck p1 – p2 kann
bei einem Partikelfilter in Abhängigkeit
vom Beladungszustand beispielsweise zwischen 50–500 mbar liegen.
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Sofern
die zweite Druckleitung 18 zum Differenzdrucksensor 15,
in welcher der zweite Abgasdruck p2 auftritt, weder verstopft noch
abgefallen ist, muss nach dem zweiten Zeitpunkt ti2, zu welchem das
Maximum Max auftritt, ein Abfall des Differenzdrucksignals dp_mess
aufgrund des Anstiegs des zweiten Abgasdrucks p2 auftreten.
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Der
Druckabfall nach dem Maximum Max bietet eine weitere Diagnosemöglichkeit.
In der zweiten Gradienten-Ermittlung 29 wird der nach dem
Maximum Max auftretende Gradient ermittelt und als zweites Gradientensignal 31 bereitgestellt.
Der dritte Vergleicher 33 vergleicht das zweite Gradientensignal 31 mit
dem dritten Schwellenwert Schw3. Sofern das zweite Gradientensignal 31 den
dritten Schwellenwert Schw3 nicht übersteigt, stellt der dritte
Vergleicher 33 das zweite Fehlersignal F2 bereit.
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Der
Signal-Überschwinger 50 kann
bereits allein durch die Ermittlung des Maximums Max detektiert
werden. Die zusätzliche
Ermittlung des Gradienten in der zweiten Gradienten-Ermittlung 29 trägt zur Sicherung
der Diagnose bei. Für
die Diagnose reicht es zum Bereitstellen wenigstens eines Fehlersignals F1,
F2 bereits aus, wenn wenigstens ein Kriterium nicht erfüllt ist.
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Wenn
nach dem vierten Zeitpunkt ti4 wieder ein stationärer Betriebszustand
erreicht ist, weist das Differenzdrucksignal dp_mess den Enddruck
End auf, welcher den am Abgas bauteil 14 auftretenden Differenzdruck
p1 – p2
im stationären
Betriebszustand widerspiegelt. Eine weitere Diagnosemöglichkeit
sieht nun vor, die Differenz D zwischen dem Maximum Max und dem
Enddruck End zu ermitteln und zur Diagnose heranzuziehen. Dadurch
ist eine quantitative Bewertung der Signal-Überschwingers 50 möglich.
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Die
Enddruck-Ermittlung 32 ermittelt nach Vorliegen des zweiten
Gradientensignals 31 den Enddruck End, der in der Differenz-Ermittlung 30 mit dem
Maximum Max verglichen wird. Gemäß einer Ausgestaltung
kann vorgesehen sein, dass der Enddruck End anhand einer Mittelwertbildung
ermittelt wird, die beispielsweise zwischen dem vierten Zeitpunkt
ti4 und dem fünften
Zeitpunkt ti5 stattfinden kann, wobei der vierte Zeitpunkt ti4 anhand
des zweiten Gradientensignals 31 ermittelt werden kann
und der fünfte
Zeitpunkt ti5 fest vorgegebenen sein kann. In einer einfacheren
Ausgestaltung reicht es aus, wenn sowohl der vierte als auch der
fünfte
Zeitpunkt ti4, ti5 fest vorgegeben sind, da der Überschwinger 50 innerhalb
einer vorgegebenen Zeit nach dem ersten Zeitpunkt ti1 erwartet werden
kann, die spätestens
zum vierten Zeitpunkt ti4 endet.
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Die
ermittelte Differenz D wird im vierten Vergleicher 34 mit
dem vierten Schwellenwert Schw4 verglichen. Sofern die Differenz
D den vierten Schwellenwert Schw4 unterschreitet, stellt der vierte Vergleicher 34 das
dritte Fehlersignal F3 bereit.
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Gemäß einer
Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass bereits bei einem Auftreten
wenigstens eines Fehlersignals F1, F2, F3 beispielsweise ein Eintrag
in einen nicht näher
gezeigten Fehlerspeicher erfolgt oder eine Warnmeldung an den Betreiber der
Brennkraftmaschine 10 ausgegeben wird. Vorzugsweise werden
in der Fehlersignal-Ermittlung 40 die Fehlersignale F1,
F2, F3 daraufhin überprüft, ob wenigstens
ein Fehlersignal F1, F2, F3 mehrmals aufgetreten ist. Nur dann,
wenn sichergestellt ist, dass tatsächlich ein Fehler vorliegt,
der nicht nur sporadisch aufgetreten ist, wird das effektive Fehlersignal
F4 bereitgestellt, das beispielsweise zur Anzeige gebracht oder
in einen Fehlerspeicher hinterlegt werden kann.