DE102014204576A1 - Erkennungsverfahren und Kraftfahrzeug - Google Patents
Erkennungsverfahren und Kraftfahrzeug Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014204576A1 DE102014204576A1 DE102014204576.2A DE102014204576A DE102014204576A1 DE 102014204576 A1 DE102014204576 A1 DE 102014204576A1 DE 102014204576 A DE102014204576 A DE 102014204576A DE 102014204576 A1 DE102014204576 A1 DE 102014204576A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust gas
- turbine
- exhaust
- gas flow
- motor vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 52
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 16
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000003584 silencer Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
-
- 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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
-
- 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
- F01N2560/05—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a particulate 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
- F01N2560/07—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas flow rate or velocity meter or sensor, intake flow meters only when exclusively used to determine exhaust gas parameters
-
- 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
- F01N2560/08—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a pressure sensor
-
- 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)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Es wird ein Erkennungsverfahren (30) zum Erkennen von durch einen Abgasstrom (24) verursachten Ablagerungen an einer in einem Abgasstrang (13) eines Motors (11) angeordneten Turbine (14) beansprucht. In einer Istwertermittlung (32) wird dabei ein Istwert zumindest einer durch die Ablagerungen beeinflussten Zustandsgröße ermittelt und anschließend ausgewertet. Erfindungsgemäß erfolgt die Istwertermittlung (32) in einem Abgasnebenstrom (25), welcher dem Abgasstrom (24) entnommen und in einem Bypass (19) an der Turbine (14) vorbei geführt wird. Zudem wird ein zur Durchführung des Erkennungsverfahrens (30) geeignetes Kraftfahrzeug (10) beansprucht.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Erkennungsverfahren zum Erkennen von durch einen Abgasstrom verursachten Ablagerungen an einer in einem Abgasstrang eines Motors angeordneten Turbine sowie ein Kraftfahrzeug.
- Bei modernen Verbrennungsmotoren, die für einen Magerbetrieb sowie für einen Fettbetrieb ausgelegt sind, können speziell während einer kurzen Regenerationsphase für eine Abgasnachbehandlungseinrichtung Ablagerungen, insbesondere Feuchtruß, entstehen. Dieser kann an Bauteilen im Abgasstrang kleben und deren Funktion beeinträchtigen.
- Die
DE 19959870 A1 zeigt eine Messanordnung und ein Verfahren zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Rußfilters. Dabei durchströmt ein Teilstrom eines Abgasstromes einen, in Strömungsrichtung offenporösen Formkörper und es wird die Temperatur des Formkörpers mit mindestens einem Temperaturfühler gemessen. Dem Rußfilter ist ein Rußsensor, der einen, in Strömungsrichtung offen-porösen Formkörper, ein elektrisches Heizelement und einen Temperaturfühler aufweist, zugeordnet. Der Rußsensor soll eine direkte Bestimmung der Rußmenge auf dem Rußfilter ermöglichen. -
DE 10 2009 058 698 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung der Effizienz eines Partikelfilters. Eine Brennkraftmaschine weist dazu mindestens ein Zuführungssystem für die Verbrennungsluft und mindestens eine Abgasanlage auf. Die mindestens eine Abgasanlage weist mindestens eine Abgasleitung auf, in der ein erster Partikelfilter angeordnet und ein zweiter Partikelfilter nachgeschaltet ist. Dem zweiten Partikelfilter ist ein Differenzdrucksensor zugeordnet, um den Differenzdruck zwischen einem Ort stromauf und einem Ort stromab des zweiten Partikelfilters zu ermitteln. - Die
DE 10000921 A1 bezieht sich auf ein Partikelfiltersystem, insbesondere für Dieselmotoren, mit einem im Abgaskanal angeordneten Partikelfilter und einem den Partikelfilter umgehenden, geschlossenen oder zu öffnenden Bypasskanal. Einem vorzugsweise nicht regenerierbaren Partikelfilter ist ein parallel angeordneter Bypasskanal zugeordnet, der ein von hohem Abgasgegendruck zerstörbares Berstblech aufweist. - Aus der
EP 1405995 A1 geht ein Motorsystem hervor, das eine Brennkraftmaschine aufweist, einen Abgasturbolader, dessen Turbine in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine und dessen mit der Turbine verbundener Kompressor in der Einlassleitung der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die Turbine wird von den die Brennkraftmaschine verlassenden Abgasen in Drehung versetzt. Hierdurch wird wiederum der Kompressor angetrieben, welcher eine Erhöhung des Ladedruckes in der Brennkraftmaschine bewirkt. Ferner umfasst das Motorsystem eine Abgasrückführungsleitung, deren Einlass stromaufwärts der vorstehend genannten Turbine in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine und deren Auslass stromabwärts des vorstehend genannten Kompressors in der Einlassleitung der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Über die Abgasrückführungsleitung kann Abgas vom Auslass der Brennkraftmaschine zum Einlass zurückgeführt werden, um das Abgas- und Laufverhalten zu verbessern. Zusätzlich umfasst das Motorsystem eine in der Abgasrückführungsleitung angeordnete Abgasbehandlungseinrichtung. - Die
DE 10 2008 014 621 A1 gibt ein Verfahren zum Bestimmen der Notwendigkeit mehrerer Flügelreinigungsprozeduren in einem Abgasen ausgesetzten Turbolader an. Das Verfahren umfasst die Verwendung von Sensordatensignalen, um zu bestimmen, ob der Kraftaufwand zum Betreiben des Turboladers einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, was darauf hinweist, dass wenigstens ein Flügel durch Abgasruß verschmutzt ist, wobei der Turbolader dann betrieben wird, indem er mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit für eine vorbestimmte Anzahl von Wiederholungen laufen gelassen wird, bis der Kraftaufwand zum Betreiben des Turboladers wenigstens gleich oder niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist. - Aus der
DE 10 2004 036 064 A1 geht ein Diagnoseverfahren zur Erkennung von Fehlern bei der Ladedruckregelung eines Verbrennungsmotors mit einem Abgasturbolader und einem dem Abgasturbolader vorgeschalteten mechanischen Kompressor hervor, das eine Verwendung eines Luftmassensensors entbehrlich machen soll und eine weitergehende Differenzierung der diagnostizierten Fehler nach Ort und/oder Fehlerart ermöglichen soll. Für einen kombinierten Turbolader- und Kompressorbetrieb wird mit Hilfe von Drucksensoren mindestens ein Saugrohrdruck des Verbrennungsmotors, ein Druck zwischen dem Kompressor und einem Verdichter des Turboladers sowie ein Druck zwischen dem Verdichter des Turboladers und dem Verbrennungsmotor, insbesondere einer Drosselklappe des Verbrennungsmotors, und vorzugsweise auch ein äußerer Umgebungsdruck gemessen. Zumindest ein Teil der gemessenen Drücke bzw. ein anhand dieser Drücke ermittelter Luftmassenfluss wird mit entsprechenden modellierten Drücken bzw. mit einem entsprechenden Modellmassenstrom für einen leckagefreien Betrieb verglichen, die für einen entsprechenden Betriebszustand ermittelt worden sind. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Erkennungsverfahren für Ablagerungen an einer Turbine sowie ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Erkennungsverfahrens bereitzustellen.
- Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Erkennungsverfahren nach Anspruch 1 sowie einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 6 Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
- In dem erfindungsgemäßen Erkennungsverfahren zum Erkennen von durch einen Abgasstrom verursachten Ablagerungen an einer in einem Abgasstrang eines Motors angeordneten Turbine wird in einer Istwertermittlung ein Istwert zumindest einer durch die Ablagerungen beeinflussten Zustandsgröße ermittelt und anschließend ausgewertet. Erfindungsgemäß erfolgt die Istwertermittlung in einem Abgasnebenstrom, welcher dem Abgasstrom entnommen und in einem Bypass an der Turbine vorbei geführt wird.
- Der Abgasnebenstrom besitzt als Teil des Abgasstroms dieselbe Zusammensetzung wie der Abgasstrom. Die durch den Abgasstrom verursachten Ablagerungen an der Turbine können mit dem erfindungsgemäßen Erkennungsverfahren beurteilt werden, ohne die Turbine selbst überwachen zu müssen. Turbinen sind schwer zugängliche Bauteile, beziehungsweise Bauteile an denen sich das Anbringen eines Sensors nur schwer oder überhaupt nicht realisieren lässt. Das vorliegende Verfahren bietet hier eine Verbesserung. Turbinen sind von den Ablagerungen beeinträchtigt und ansonsten nur sehr aufwändig auf Ablagerungen zu untersuchen. Das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren hier anwenden zu können schont die Turbine und steigert ihre Leistungsfähigkeit.
- In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Erkennungsverfahrens wird mit dem Abgasnebenstrom auf ein Ablagerungselement eingewirkt.
- Dadurch werden mehr Partikel zum Anhaften gezwungen. Eine Ablagerung kann schneller erkannt werden. Das Erkennungsverfahren verkürzt sich damit zeitlich. Es lassen sich dadurch früher Gegenmaßnahmen ergreifen.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Erkennungsverfahrens werden als Zustandsgröße ein Druck und/oder bei einem rotationsfähigen Strömungselement eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment des Strömungselements ermittelt.
- Diese Größen sind leicht messbar und lassen genaue Rückschlüsse auf das Ablagerungsniveau zu. Entsprechende Sensoren sind weit verbreitet und damit günstig einzusetzen.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Erkennungsverfahrens wird als Maßnahme der Abgasstrom erhöht und/oder die Temperatur des Abgasstroms erhöht und/oder es wird mittels eines Heizelements zugeheizt.
- Mit diesen Maßnahmen lassen sich die Ablagerungen schnell beseitigen. Ein erhöhter Abgasstrom besitzt eine erhöhte Spülwirkung. Damit können schwerere Partikel oder eine erhöhte Anzahl an Partikeln transportiert werden. Die Erhöhung der Temperatur bewirkt ein Trocknen der Partikel. Die Partikel verlieren damit an Gewicht und Klebrigkeit.
- Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Erkennungsverfahrens wird zudem ein dafür geeignetes Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Kraftfahrzeug umfasst einen Motor, einen Abgasstrang und eine Auswerteeinheit. In dem Abgasstrang ist eine Turbine angeordnet. Erfindungsgemäß weist der Abgasstrang einen Bypass auf, der geeignet ist einen Teil eines durch den Betrieb des Motors entstehenden Abgasstroms als Abgasnebenstrom stromaufwärts der Turbine abzuzweigen und stromabwärts der Turbine dem Abgasstrom wieder zuzuführen. In dem Bypass ist dabei zumindest ein mit einer Auswerteeinheit verbundener Sensor zur Ermittlung eines Istwerts einer Zustandsgröße angeordnet.
- Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist es möglich das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren durchzuführen.
- Die Turbine ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasstrangs die Turbine eines Abgasturboladers.
- Das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren bei einer Turbine eines Abgasturboladers anwenden zu können, wirkt sich positiv auf den Motor des Kraftfahrzeugs aus, dessen Ladedruck mit einer saubereren Turbine effizienter bereitgestellt werden kann.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist in dem Bypass ein Ablagerungselement angeordnet. Das Ablagerungselement kann sowohl ein Strömungselement als auch ein Filter sein.
- Das Ablagerungselement verstärkt die Ablagerung und dadurch die mit der Ablagerung einhergehenden Effekte. Ablagerungen können damit im erfindungsgemäßen Erkennungsverfahren schneller erkannt werden. Zudem ist mit dem Ablagerungselement die Möglichkeit gegeben, die Situation der Turbine besser nachzustellen, indem das Ablagerungselement eine zumindest ähnliche Gestalt und/oder Kinematik aufweist. So kann mit dem Strömungselement beispielsweise eine Turbinensituation sehr gut nachgestellt werden, indem das Strömungselement selbst eine Turbine ist.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs weist der Abgasstrang ein Heizelement auf.
- Damit ist es unabhängig von motorischen Maßnahmen möglich, die Temperatur zu erhöhen und den Ablagerungen Feuchtigkeit zu entziehen.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
-
1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem Abgasstrang. -
2 zeigt einen Bypass des Abgasstrangs. -
3 zeigt eine weitere Ausführung des Bypasses. -
4 zeigt ein erfindungsgemäßes Erkennungsverfahren in einem Diagramm. - In der
1 ist beispielhaft ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug10 schematisch gezeigt. Das Kraftfahrzeug10 umfasst einen Motor11 und einen Abgasstrang13 . Der Motor11 ist hierbei ein Verbrennungsmotor11 , der ausgebildet ist, sowohl in einem Magerbetrieb als auch in einem Fettbetrieb betrieben zu werden. Ein Betrieb des Motors11 verursacht einen Abgasstrom24 , der durch den Abgasstrang13 in die Umgebung des Kraftfahrzeugs geleitet wird. Der Abgasstrom24 des Motors11 weist Partikel auf, die im Abgasstrom24 mitgeführt werden. Die Partikel sind insbesondere Rußpartikel, die sich besondere nach kurzzeitigem Fettbetrieb des Motors11 als feuchter Ruß an Bauteilen im Abgasstrang festsetzen können. - In der gezeigten Ausgestaltung verfügt das Kraftfahrzeug
10 zudem über einen Frischgasstrang12 , der den Motor11 mit frischer Zuluft für den Verbrennungsprozess versorgt. Der Frischgasstrang12 ist hier mit einem Frischluftfilter15 versehen. - Der in der
1 gezeigte Abgasstrang13 weist eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung16 , eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung17 und einen Schalldämpfer18 auf. Die Abgasnachbehandlungseinrichtungen16 ,17 können beispielsweise Speicherkatalysatoren, Oxidationskatalysatoren oder auch Partikelfilter sein. Die Abgasnachbehandlungseinrichtungen16 ,17 entsprechen dem Stand der Technik. - Der Abgasstrang
13 weist einen Bypass19 auf. Der Bypass19 überbrückt eine im Abgasstrang13 angeordnete Turbine14 , auf das der Abgasstrom24 wirkt. Ein Eingang des Bypasses19 ist stromaufwärts der Turbine14 angeordnet und ein Ausgang des Bypasses19 ist stromabwärts der Turbine14 angeordnet. Durch den Bypass19 ist ein Teil des Abgasstroms24 leitbar. Dieser Teil ist hier als Abgasnebenstrom25 bezeichnet. Durch die Anordnung des Bypasses19 wird der Abgasnebenstrom25 dem Abgasstrom24 stromaufwärts der Turbine14 entnommen. Stromabwärts der Turbine14 wird der Abgasnebenstrom25 dem Abgasstrom24 zugeführt. - Die Turbine
14 ist insbesondere ein Teil eines Abgasturboladers26 und in der Weise ausgebildet, einen Verdichter im Frischgasstrang12 anzutreiben. In dieser Weise ist es in der1 gezeigt. Es ist auch denkbar, dass die Turbine14 ausgebildet ist, einen Generator zur Gewinnung von elektrischer Energie anzutreiben. - Im Abgasstrang
13 kann weiterhin ein Heizelement27 angeordnet sein. Das Heizelement27 ist insbesondere elektrisch betreibbar. Das Heizelement27 ist in der Weise ausgebildet, Ablagerungen an der Turbine14 erhitzen zu können. Die Ablagerungen können dadurch besser trocknen und verlieren ihre Klebrigkeit. In der1 ist das Heizelement27 innerhalb des Abgasstrangs13 positioniert. Es ist auch denkbar das Heizelement außerhalb des Abgasstrangs13 anzuordnen. - Der Bypass
19 des Abgasstrangs13 ist in zwei verschiedenen Ausführungen in den2 und3 beispielhaft skizziert. In dem Bypass19 ist zumindest ein Sensor21 zur Erfassung einer Zustandsgröße angeordnet. Der Wert der Zustandsgröße ist dabei erfindungsgemäß abhängig von der Menge an Partikelablagerungen in dem Bypass19 . Der zumindest eine Sensor21 ist mit einer Auswerteeinheit22 datenleitend verbunden oder verbindbar. - Der Bypass
19 kann zusätzlich ein Ablagerungselement aufweisen. An diesem Ablagerungselement lagern sich die Partikel, insbesondere der Feuchtruß stärker ab, als an einer Innenwand des Bypasses19 . Die Wirkung auf die Zustandsgröße wird dadurch verstärkt. - In der
2 ist eine mögliche Ausführung des Bypasses19 beispielhaft dargestellt. In dieser ist das Ablagerungselement als Filterelement20 ausgebildet. In der gezeigten Ausgestaltung ist ein Sensor21 stromaufwärts und ein Sensor21 stromabwärts des Filterelements20 positioniert. Die Sensoren21 sind hierbei Drucksensoren21 . Das Filterelement20 ist in der Weise ausgebildet, Partikel aus dem Abgasnebenstrom25 aufzunehmen. Mit vermehrter Ablagerung steigt der Druckunterschied vor und hinter dem Filterelement. - In der
3 ist eine weitere Ausführung des Bypasses19 dargestellt in der das Ablagerungselement als Strömungselement23 ausgebildet ist. Das Strömungselement23 ist drehbar gelagert und in der Weise ausgebildet, dass es vom Abgasnebenstrom25 in Rotation versetzt werden kann. Der Sensor21 ist hierbei ein Drehzahlsensor21 und/oder ein Drehmomentsensor21 und/oder ein Drucksensor21 . Mit Zunahme der Ablagerungen auf dem Strömungselement23 verändern sich die mit dem Sensor21 ermittelbaren Zustandsgrößen. So verringern sich mit zunehmendem Ablagerungsniveau die Drehzahl und das Drehmoment des Strömungselements23 . Zudem steigt mit vermehrter Ablagerung der Druckunterschied vor und hinter dem Strömungselement23 . Das Strömungselement23 ist insbesondere eine Turbine. - Der Abgasnebenstrom
25 im Bypass19 weist als Teil des Abgasstroms24 dieselbe Zusammensetzung wie der Abgasstrom24 auf. Zustandsgrößen, die im Bypass19 bestimmt werden bieten somit Erkenntnisse über die Ablagerungssituation an der Turbine14 selbst. Diesen Umstand macht sich das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren30 zum Erkennen der durch den Abgasstrom24 verursachten Ablagerungen an der im Abgasstrang13 des Motors11 angeordneten Turbine14 zunutze. - In der
4 ist beispielhaft ein erfindungsgemäßes Erkennungsverfahren30 in einem Flussdiagramm von Start31 bis Ende35 dargestellt. In dem Erkennungsverfahren30 wird erfindungsgemäß in einer Istwertermittlung32 ein Istwert zumindest einer Zustandsgröße ermittelt, die durch die Ablagerungen beeinflusst wird. Anschließend wird dieser Wert ausgewertet und dadurch das Ablagerungsniveau bestimmt. - Die Auswertung selbst kann durch bekannte Maßnahmen erfolgen, beispielsweise durch einen Wertevergleich
33 , in dem der Istwert mit einem hinterlegten Sollwert verglichen wird. Der Sollwert kann auch aus einem hinterlegten Kennfeld entnommen werden, welches Parameter des Motors11 und/oder des Kraftfahrzeugs10 mit berücksichtigt. Bei einer vordefinierten Abweichung des Istwerts vom Sollwert kann eine Maßnahme34 zur Verringerung der Ablagerungen vorgenommen werden. - Nach einer Ermittlung von Ablagerungen, sind verschiedene Maßnahmen
34 zum Abbau der Ablagerungen denkbar. - So kann beispielsweise der Abgasstrom
24 gesteigert werden, indem ein Abgasrückführungsstrom verringert wird oder die Drehzahl des Motors11 erhöht wird, beispielsweise mit Hilfe einer Lichtmaschine. Der gesteigerte Abgasstrom24 besitzt eine erhöhte Spülwirkung. Auch schwerere Partikel werden vom erhöhten Abgasstrom mitgespült. Ein gesteigerter Abgasstrom24 begünstigt zudem die Trocknung von feuchten Partikeln. - Weiterhin kann die Temperatur des Abgasstroms
24 durch innermotorische Maßnahmen erhöht werden, wie beispielsweise einem fetteren Motorbetrieb. Auch ist es denkbar die Temperatur mittels des Heizelements27 zu erhöhen. Die erhöhte Temperatur begünstigt den Abbau von Rußablagerungen. Mit einer erhöhten Temperatur lässt sich insbesondere die Feuchtigkeit aus feuchtem Ruß besser entfernen. Der Ruß neigt dann weniger zum Kleben und kann besser mit dem Abgasstrom23 abtransportiert werden. - Wird das erfindungsgemäße Erkennungsverfahren
30 angewendet, um die Ablagerungen an der Turbine14 des Abgasturboladers26 zu ermitteln ist eine Unterstützung der Turbine14 mittels eines Hilfsmotors denkbar. Die störenden Einflüsse auf den Betrieb der Turbine14 könnten damit ausgeglichen werden. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Kraftfahrzeug
- 11
- Motor
- 12
- Frischgasstrang
- 13
- Abgasstrang
- 14
- Turbine
- 15
- Frischluftfilter
- 16
- Erste Abgasnachbehandlungseinrichtung
- 17
- Zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung
- 18
- Schalldämpfer
- 19
- Bypass
- 20
- Filterelement
- 21
- Sensor
- 22
- Auswerteeinheit
- 23
- Strömungselement
- 24
- Abgasstrom
- 25
- Abgasnebenstrom
- 26
- Abgasturbolader
- 27
- Heizelement
- 30
- Erkennungsverfahren
- 31
- Start
- 32
- Istwertermittlung
- 33
- Wertevergleich
- 34
- Maßnahme
- 35
- Ende
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19959870 A1 [0003]
- DE 102009058698 A1 [0004]
- DE 10000921 A1 [0005]
- EP 1405995 A1 [0006]
- DE 102008014621 A1 [0007]
- DE 102004036064 A1 [0008]
Claims (11)
- Erkennungsverfahren (
30 ) zum Erkennen von durch einen Abgasstrom (24 ) verursachten Ablagerungen an einer in einem Abgasstrang (13 ) eines Motors (11 ) angeordneten Turbine (14 ), wobei in einer Istwertermittlung (32 ) ein Istwert zumindest einer durch die Ablagerungen beeinflussten Zustandsgröße ermittelt und anschließend ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Istwertermittlung (32 ) in einem Abgasnebenstrom (25 ) erfolgt, welcher dem Abgasstrom (24 ) entnommen und in einem Bypass (19 ) an der Turbine (14 ) vorbei geführt wird. - Erkennungsverfahren (
30 ) nach Anspruch 1, wobei mit dem Abgasnebenstrom (25 ) auf ein Ablagerungselement eingewirkt wird. - Erkennungsverfahren (
30 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Zustandsgröße ein Druck und/oder bei einem rotationsfähigen Strömungselement (23 ) eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment des Strömungselements (23 ) ermittelt werden. - Erkennungsverfahren (
30 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei bei der Ermittlung von Ablagerungen eine Maßnahme (34 ) zum Abbau der Ablagerungen eingeleitet wird. - Erkennungsverfahren (
30 ) nach Anspruch 4, wobei als Maßnahme (34 ) der Abgasstrom (24 ) erhöht und/oder die Temperatur des Abgasstroms (24 ) erhöht und/oder mittels Heizelementen zugeheizt wird. - Kraftfahrzeug (
10 ) zur Durchführung eines Erkennungsverfahrens(30 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Motor (11 ), einem Abgasstrang (13 ) und einer Auswerteeinheit (22 ), wobei im Abgasstrang (13 ) eine Turbine (14 ) angeordnet ist, wobei der Abgasstrang (13 ) einen Bypass (19 ) aufweist, der geeignet ist einen Teil eines durch den Betrieb des Motors (11 ) entstehenden Abgasstroms (24 ) als Abgasnebenstrom (25 ) stromaufwärts der Turbine (14 ) abzuzweigen und stromabwärts der Turbine (14 ) dem Abgasstrom (24 ) wieder zuzuführen, wobei in dem Bypass (19 ) zumindest ein mit der Auswerteeinheit verbundener Sensor21 zur Ermittlung eines Istwerts einer Zustandsgröße angeordnet ist. - Kraftfahrzeug (
10 ) nach Anspruch 6, wobei die Turbine (14 ) die Turbine (14 ) eines Abgasturboladers (26 ) ist. - Kraftfahrzeug (
10 ) nach Anspruch 6 oder 7, wobei in dem Bypass (19 ) ein Ablagerungselement angeordnet ist. - Kraftfahrzeug (
10 ) nach Anspruch 8, wobei das Ablagerungselement ein Strömungselement (23 ) ist. - Kraftfahrzeug (
10 ) nach Anspruch 8, wobei das Ablagerungselement ein Filterelement (20 ) ist. - Kraftfahrzeug (
10 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei der Abgasstrang (13 ) ein Heizelement (27 ) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014204576.2A DE102014204576B4 (de) | 2013-04-30 | 2014-03-12 | Erkennungsverfahren zum Erkennen von Ablagerungen in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges, und Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013207950 | 2013-04-30 | ||
DE102013207950.8 | 2013-04-30 | ||
DE102014204576.2A DE102014204576B4 (de) | 2013-04-30 | 2014-03-12 | Erkennungsverfahren zum Erkennen von Ablagerungen in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges, und Kraftfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014204576A1 true DE102014204576A1 (de) | 2014-10-30 |
DE102014204576B4 DE102014204576B4 (de) | 2016-08-11 |
Family
ID=51685231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014204576.2A Active DE102014204576B4 (de) | 2013-04-30 | 2014-03-12 | Erkennungsverfahren zum Erkennen von Ablagerungen in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges, und Kraftfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014204576B4 (de) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19959870A1 (de) | 1999-12-10 | 2001-06-21 | Heraeus Electro Nite Int | Meßanordnung und Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit eines Rußfilters |
DE10000921A1 (de) | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Volkswagen Ag | Partikelfiltersystem, insbesondere für Dieselmotoren |
EP1405995A1 (de) | 2002-10-02 | 2004-04-07 | Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company | Motorsystem mit Abgasturbolader und Abgasrückführung sowie Verfahren zu dessen Betrieb |
DE102004036064A1 (de) | 2004-07-24 | 2006-03-16 | Volkswagen Ag | Diagnoseverfahren zur Erkennung von Fehlern bei der Ladedruckregelung eines Abgasturboladers eines Verbrennungsmotors |
DE102008014621A1 (de) | 2007-12-18 | 2009-07-23 | Detroit Diesel Corp., Detroit | Verfahren zum Bestimmen der Notwendigkeit von mehreren Flügelreinigunsprozeduren |
DE102009058698A1 (de) | 2009-12-17 | 2011-06-22 | Volkswagen AG, 38440 | Ermittlung der Effizienz eines Partikelfilters durch Messung des Druckabfalles an einem zusätzlichen Partikelfilter |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4548040A (en) * | 1984-05-11 | 1985-10-22 | Elliott Turbomachinery Company, Inc. | Method and apparatus for determining when to initiate cleaning of turbocharger turbine blades |
-
2014
- 2014-03-12 DE DE102014204576.2A patent/DE102014204576B4/de active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19959870A1 (de) | 1999-12-10 | 2001-06-21 | Heraeus Electro Nite Int | Meßanordnung und Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit eines Rußfilters |
DE10000921A1 (de) | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Volkswagen Ag | Partikelfiltersystem, insbesondere für Dieselmotoren |
EP1405995A1 (de) | 2002-10-02 | 2004-04-07 | Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company | Motorsystem mit Abgasturbolader und Abgasrückführung sowie Verfahren zu dessen Betrieb |
DE102004036064A1 (de) | 2004-07-24 | 2006-03-16 | Volkswagen Ag | Diagnoseverfahren zur Erkennung von Fehlern bei der Ladedruckregelung eines Abgasturboladers eines Verbrennungsmotors |
DE102008014621A1 (de) | 2007-12-18 | 2009-07-23 | Detroit Diesel Corp., Detroit | Verfahren zum Bestimmen der Notwendigkeit von mehreren Flügelreinigunsprozeduren |
DE102009058698A1 (de) | 2009-12-17 | 2011-06-22 | Volkswagen AG, 38440 | Ermittlung der Effizienz eines Partikelfilters durch Messung des Druckabfalles an einem zusätzlichen Partikelfilter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014204576B4 (de) | 2016-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102007059523B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Partikelfilters | |
DE602005004530T2 (de) | Abgassteuergerät | |
DE102016222117B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Kurbelgehäuse-Entlüftungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine | |
DE10136977A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines elektrischen Laders | |
DE102019200978B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Kurbelgehäuseentlüftungssystems eines Verbrennungsmotors | |
DE102013108797B4 (de) | EGR-Vorrichtung und Eigenschaftsdetektor für ein EGR-Ventil | |
EP3092401B1 (de) | Verfahren zur leckdiagnose in einem kraftstofftanksystem | |
DE102014220815B4 (de) | Verfahren zum Überwachen des Sekundärluftsystems in einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine | |
DE102010027975A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Eigendiagnose einer Abgassonde | |
WO2019120904A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des verschmutzungsgrades eines luftfilters einer verbrennungskraftmaschine | |
WO2018041502A1 (de) | Verfahren zum ermitteln der messbereitschaft eines partikelsensors einer brennkraftmaschine | |
DE102009028319A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Partikelsensors | |
DE112013001233T5 (de) | Motor | |
DE102008040857B4 (de) | Steuergerät und Informationserlangungsgerät für ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine | |
WO2013068370A1 (de) | Verfahren und system für einen abgaspartikelfilter | |
DE102008005958A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung eines fehlerhaften Drucksensors in einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine | |
DE102009001538B4 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Partikelfilters sowie Partikelfilter | |
EP1162357B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Betriebs eines Verbrennungsmotors | |
DE102009058698A1 (de) | Ermittlung der Effizienz eines Partikelfilters durch Messung des Druckabfalles an einem zusätzlichen Partikelfilter | |
DE102014204576B4 (de) | Erkennungsverfahren zum Erkennen von Ablagerungen in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges, und Kraftfahrzeug | |
DE102013218900A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Partikelfilters | |
DE102017001174A1 (de) | Verfahren und system für detektion von partikelfilterlecken | |
WO2019185555A1 (de) | Vorrichtung zur entfeuchtung einer drucksensorzuleitung eines partikelfilters sowie kraftfahrzeug mit einer solchen | |
DE102012213998B3 (de) | Verfahren zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung | |
EP3004617B1 (de) | Verfahren zur durchbruchsüberwachung eines kraftstoffdampfbehälter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE |