DE102017203878A1

DE102017203878A1 - Verfahren zum Spülen eines zur Einspritzung einer Flüssigkeit in einen Abgasstrom eines Verbrennungsmotors eines Straßenkraftfahrzeugs dienenden Dosiermoduls

Info

Publication number: DE102017203878A1
Application number: DE102017203878.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Bongard; Michael Schaefer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2018-09-13
Also published as: CN108571357B; CN108571357A

Abstract

Vorgestellt wird ein Verfahren zum Spülen eines zur Einspritzung einer Flüssigkeit in eine Abgasanlage (13) eines Verbrennungsmotors (10) ragenden Dosiermoduls (40), wobei eine seit einer letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer des Verbrennungsmotors (10) erfasst wird und wobei ein Auslösen einer Spülung voraussetzt, dass die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein aktueller Wert von wenigstens einem Abgasparameter erfasst wird, eine zukünftige Entwicklung des Wertes des vorhergesagt wird, und ein Auslösen einer Spülung von dem aktuellen Wert des Abgasparameters und von der vorhergesagten zukünftigen Entwicklung des Abgasparameters abhängig ist. Weitere unabhängige Ansprüche richten sich auf ein Steuergerät, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spülen eines zur Einspritzung einer Flüssigkeit in eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs in einer Wand der Abgasanlage montierten und in die Abgasanlage ragenden Dosiermoduls nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein zur Steuerung des Ablaufs des Verfahrens eingerichtetes Steuergerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Danach ist in Bezug auf die Verfahrensaspekte vorgesehen, dass eine seit einer letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer des Verbrennungsmotors erfasst wird und dass ein Auslösen einer Spülung als notwendige Bedingung voraussetzt, dass die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer einen vorbestimmten ersten Schwellenwert überschreitet.
Nach den Vorrichtungsaspekten ist vorgesehen, dass das Steuergerät dazu eingerichtet ist, eine seit einer letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer des Verbrennungsmotors zu erfassen und eine Spülung nur dann auszulösen, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer eine vorbestimmte Mindestdauer überschreitet.
Bei Diesel-Verbrennungsmotoren werden zur Abgasnachbehandlung Einspritzsysteme eingesetzt, die Kraftstoff in den Abgasstrom unmittelbar vor dem Oxidationskatalysator einspritzen. Mit Hilfe dieser Kraftstoffeinspritzung können hohe Abgastemperaturen erzeugt werden, die zur Regeneration eines stromabwärts des Oxidationskatalysators im Abgasstrom angeordneten Partikelfilters führen. Das für die Einspritzung verwendete Dosiermodul ist in einer Wand der Abgasanlage montiert und ragt in den Abgasstrom hinein. Es ist daher thermisch an die heiße Wand und das heiße Abgas angekoppelt.
Eine zum Beispiel für die Regeneration des Partikelfilters erfolgende Einspritzung von Kraftstoff ist bei Abgasnachbehandlungssystemen meist nur in längeren Intervallen nötig. Eine Regeneration erfolgt zum Beispiel nur etwa alle 2000 km, was bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 50 km/h zu einem Zeitabstand zwischen zwei Regenerationen von ca. 40 Betriebsstunden führt.
Der im Dosiermodul eingeschlossene Kraftstoff kann daher über viele Betriebsstunden hohen Temperaturen ausgesetzt sein, was zu einer unerwünschten Alterung des Kraftstoffs führt. Um die unerwünschte Alterung zu begrenzen, wird das Dosiermodul auch zwischen Regenerationsvorgängen von Zeit zu Zeit durch kurzzeitiges Öffnen gespült. Der Begriff „kurzzeitig“ bedeutet dabei, dass die Ventilöffnungszeit beim kurzzeitigen Spülen kleiner ist als bei Regenerationsvorgängen. Eine typische Zeitspanne zwischen zwei solchen kurzzeitigen Spülvorgängen liegt bei 6 bis 8 Stunden. Nach jeder Regeneration bzw. nach jedem Spülen wird ein Zeitgeber gestartet. Sobald die seit dem letzten Öffnen des Dosiermodules verstrichene Zeitdauer eine vorbestimmte Zeitschwelle (z.B. 6h) überschreitet, wird ein neuer Spülvorgang angefordert.
Für den Spülvorgang wird beim Stand der Technik ein eigener Motorbetriebsmodus angefordert. Dies ist unter anderem nötig, damit die Temperaturen im Abgas nicht zu hoch werden, was andernfalls als unerwünschte Nebenwirkung passieren könnte. Bei unerwünscht hoher Abgastemperatur könnte eine spontane und unerwünschte Regeneration des Partikelfilters erfolgen. Es wäre vorteilhaft wenn dieser direkte Eingriff ins Motormanagement vermieden oder abgemildert werden kann. Derzeit wird der Spül-Zeitpunkt nicht optimiert. Periodisch wird ein Spülvorgang angefordert und der Motorbetriebspunkt während des Spülens umgestellt
Aus der DE10 2004 005 072 ist es bereits bekannt, Streckendaten eines Straßenkraftfahrzeugs, die aus GPS-Signalen, einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs, Verkehrstelematik-Diensten, etc. zur Verfügung stehen, zu nutzen, um Motorsteuerungs- und insbesondere auch Abgasnachbehandlungs- bzw. Abgassensorfunktionen mit dem Ziel einer Optimierung ihrer Schadstoffmindernden Wirkungsweise, einem Erreichen oder Aufrechterhalten ihrer Betriebsbereitschaft und/oder Messgenauigkeit und/oder Diagnosefähigkeit bei geringstmöglichem Kraftstoff- und Additivverbrauch und/oder größtmöglichem Bauteilschutz (Lebensdauer) und/oder größtmöglicher Motorleistung bzw. größtmöglichem Komfort zu beeinflussen.
Als Beispiel solcher Motorsteuerungs- und Abgasnachbehandlungs- bzw. Abgassensorfunktionen seien hier explizit die Regenerationssteuerungen eines Partikelfilters bzw. eines NO_x- Speicherkatalysators genannt. Die Schadstoffmindernde Wirkung dieser Abgasnachbehandlungskomponenten muss von Zeit zu Zeit durch einen spezifischen Betrieb des Motors wiederhergestellt werden. Dazu muss der Motor so betrieben werden, dass sich geeignete Verhältnisse bzgl. Abgastemperatur, Abgasmassenstrom und Gemischzustand (O₂- Gehalt, Regenerationsmittelkonzentration wie CO oder HC etc.) im Abgasstrang für eine bestimmte Dauer unabhängig vom Fahrpedalwunsch des Fahrers und unabhängig von Anforderungen von Nebenaggregaten nach Motorleistung, Drehzahl und Drehmoment einstellen.
Diese Aufgabe der Regenerationssteuerung kann unter Nutzung der Informationen über die erwartete Fahrstrecke des Fahrzeugs optimiert werden, indem diese Regenerationen bevorzugt dann gestartet werden, wenn der Motorbetriebspunkt, den die vorausliegende Strecke erfordert, günstig für den notwendigen Abgaszustand dieser Regeneration ist und erwartungsgemäß auch lange genug Bestand hat. Nach DE10 2007 027 182 ist zudem bekannt, dass zu diesem Zweck vorteilhaft auch Fahr- und Streckendaten von anderen, z.B. vorausfahrenden Fahrzeugen einbezogen werden können. Dadurch kann die Genauigkeit bzw. die Wahrscheinlichkeit des Eintretens der Vorhersage von Motorbetriebspunkten gesteigert werden. Eine Verbesserung der Vorhersage ist nach DE10 2008 008 566 außerdem dadurch möglich, dass zusätzlich fahrerspezifische Strecken und Fahrweisen erkannt und so zugeordnet werden, dass sie bei der aktuellen Fahrt in der Vorhersage des Motorbetriebs berücksichtigt werden können. In DE10 2008 041 617 ist dazu vorgeschlagen, wie diese fahrerspezifischen Daten zugeordnet und in eine Rückmeldung an den Fahrer umgesetzt werden können.
Offenbarung der Erfindung
Gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik zeichnet sich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf ihre Verfahrensaspekte dadurch aus, dass überprüft wird, ob die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer größer als ein zweiter Schwellenwert ist, der größer als der erste Schwellenwert ist, und dass eine Spülung ausgelöst wird, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer größer als der zweite Schwellenwert ist, und dass dann, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer größer als der erste Schwellenwert und kleiner als der zweite Schwellenwert ist, ein aktueller Wert von wenigstens einem Abgasparameter erfasst wird, überprüft wird, ob der aktuelle Wert des wenigstens einen Abgasparameters in einem vorbestimmten Bereich liegt, eine zukünftige Entwicklung des Wertes des wenigstens einen Abgasparameters vorhergesagt wird, und ein Auslösen einer Spülung zusätzlich von dem aktuellen Wert des Abgasparameters und von der vorhergesagten zukünftigen Entwicklung des Abgasparameters abhängig ist.
Mit Blick auf ihre das Steuergerät betreffende Aspekte zeichnet sich die vorliegende Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Steuergeräteanspruchs aus.
Mit der Zustandsprädiktion in der Abgasnachbehandlung ist abschätzbar, wie sich die Abgasparameter in naher Zukunft (Minuten bis Stunden) tendenziell entwickeln werden. Damit kann der Zeitpunkt des Spülens eines Einspritzsystems optimiert werden: Die Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, ein Spülen des Systems vorzuziehen, wenn sich die Spülbedingungen verschlechtern werden, und ein Spülen des Systems zu verzögern, wenn sich die Spülbedingungen verbessern werden.
Durch das Vorziehen werden Eingriffe in die Motorbetriebsart reduziert ohne die Qualität des Spülvorganges nennenswert zu beeinflussen.
Ist eine Zustandsprädiktion verfügbar, kann schon vor Ablauf dieser Zeit (z.B. 5,5h) die Entwicklung der Bedingungen für einen Spülvorgang abgeprüft werden. Dies würde am Beispiel Temperatur wie folgt aussehen:
Die Abgastemperaturen sind niedrig und werden sich laut Zustandsprädiktion erhöhen, da beispielsweise eine Autobahnfahrt ansteht. Das bedeutet, dass die Spülbedingungen gerade günstig sind und sich wahrscheinlich verschlechtern werden. In diesem Fall wird die Spülung sofort ausgelöst.
In einem anderen Beispiel sind die Abgastemperaturen gerade hoch und werden laut Zustandsprädiktion sinken, da beispielsweise eine Stadtstrecke ansteht. Das bedeutet, dass die Spülbedingungen gerade ungünstig sind und sich wahrscheinlich verbessern werden. In diesem Fall erfolgt zunächst eine Auslösung eines Spülvorgangs zunächst nicht. Der Spülvorgang wird dann zu einem späteren Zeitpunkt gestartet.
Somit wird ein Spülvorgang vorzugsweise bei guten Spülbedingungen durchgeführt. Ein Eingriff in den Motorbetriebsmodus ist nicht bzw. nur für eine kürzere Zeit nötig.
Falls die Abgastemperaturen sich nicht wie erwartet verhalten und sich sogar permanent verschlechtern, so ist dies unvorteilhaft aber nicht kritisch. Der Spülvorgang wird dann zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt und dauert länger. Im Schnitt werden sich aber die Bedingungen bei den Spülvorgängen mit der Vorhersage verbessern.
Die Qualität des Spülvorganges wird nicht nennenswert beeinflusst. Kleine zeitliche Verzögerungen sind nicht von Nachteil, da sich der Alterungszustand des Kraftstoffs nur wenig ändert, wenn die Spülung bis zu einer halben Stunde früher oder später erfolgt. Aufgrund der Veränderung des Spülintervalls kann sich der Kraftstoffverbrauch für Spülvorgänge minimal ändern, wobei die Änderung vom Fahrprofil abhängig ist. Da das Volumen pro Spülvorgang nur circa 10 ml beträgt, ist dies unkritisch.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:

1 das technische Umfeld der Erfindung; und
2 ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Im Einzelnen zeigt die 1 einen Verbrennungsmotor 10 mit einem Luftzufuhrsystem 12, einer Abgasanlage 13, verschiedenen Stellgliedern 14, einer Sensorik 16, einem Steuergerät 18 und einem Regenerationsmitteldosiersystem 20.
Das Luftzufuhrsystem 12 weist einen Luftmassenmesser 24 auf, der die Masse der in Brennräume des Verbrennungsmotors 10 einströmenden Luft misst und seine Messwerte an das Steuergerät 18 übergibt. Das Steuergerät 18 empfängt zusätzlich Messwerte weiterer Sensoren des Verbrennungsmotors 10, deren Gesamtheit in der 1 die Sensorik 16 bildet.
Die Abgasanlage 13 weist Abgasnachbehandlungskomponenten auf. Im dargestellten Beispiel sind dies ein Oxidationskatalysator 26 und ein stromabwärts des Oxidationskatalysators 26 angeordneter Partikelfilter 28.
Darüber hinaus weist die Abgasanlage 13 verschiedene Sensoren auf, die Abgasparameter messen und ihre Messwerte an das Steuergerät 18 übergeben. Im dargestellten Beispiel sind diese Sensoren ein den Differenzdruck über dem Partikelfilter 28 messender Differenzdrucksensor 30 und ein zwischen dem Oxidationskatalysator 26 und dem Partikelfilter 28 in das Abgas hineinragender und die Abgastemperatur erfassender Temperatursensor 32 und eine in den Abgasstrom ragende und eine Konzentration eines Abgasbestandteils wie Sauerstoff erfassender Abgassensor 33. Die Abgasanlage 13 kann auch weitere Sensoren aufweisen, insbesondere Lambdasonden und weitere Temperatursensoren.
Das Regenerationsmitteldosiersystem 20 weist einen Regenerationsmittelvorratsbehälter 34, eine aus dem Vorratsbehälter 34 gespeiste und einen Einspritzdruck erzeugende Regenerationsmittelpumpe 36, eine Zumesseinheit 38 und ein Dosiermodul 40 auf. Die Zumesseinheit 38 wird im dargestellten Beispiel vom Steuergerät 18 gesteuert, das auch die übrigen Stellglieder des Verbrennungsmotors 10 ansteuert. Zur Einspritzung von Regenerationsmittel in den Abgasstrom stromaufwärts des Oxidationskatalysators 26 steuert das Steuergerät 18 die Zumesseinheit 38 an. Die Zumesseinheit 38 wird von der Regenerationsmittelpumpe 36 mit unter Druck stehendem Regenerationsmittel versorgt und lässt Regenerationsmittel über das bevorzugt druckgesteuerte Dosiermodul 40 in das Abgas strömen. Bei dem Regenerationsmittel handelt es sich zum Beispiel um Kraftstoff, der direkt stromaufwärts des Oxidationskatalysators 26 in den Abgasstrom eingespritzt wird. In Verbindung mit im Abgas vorhandenem Sauerstoff und der katalytischen Wirkung des Oxidationskatalysators 26 wird das Abgas so stark aufgeheizt, dass im Partikelfilter 28 eingelagerter Ruß zündet und verbrannt wird. Das Dosiermodul 40 ist in einer Öffnung einer Wand 42 der Abgasanlage 13 befestigt und befindet sich damit in thermischem Kontakt mit der ggf. heißen Wand 42 der Abgasanlage 13 und dem ggf. ebenfalls heißen Abgas. Es besitzt zum Beispiel eine Düsennadel, die druckgesteuert von einem Dichtsitz abhebt und damit einen Einspritzquerschnitt zum Abgas öffnet, wenn die Zumesseinheit 38 den Einspritzdruck der Reduktionmittelpumpe 36 auf das Dosiermodul 40 durchschaltet. Beim ebenfalls durch Ansteuern der Zumesseinheit 38 erfolgenden Abschalten des Einspritzdruckes schließt das Dosiermodul wieder. Dabei bleibt eine kleine Menge an Kraftstoff nach dem Schließen des Dosiermoduls 40 in dem Dosiermodul 40. Es ist diese kleine Menge, die durch von Zeit zu Zeit auch zwischen zwei Regenerationsvorgängen, bei denen das Dosiermodul 40 zur Regeneration des Partikelfilters geöffnet wird, erneuert wird. Dadurch werden z.B. Ablagerungen von durch Alterung fest oder zäh gewordenem Regenerationsmittel vermieden.
Im Übrigen steuert das Steuergerät 18 die Stellglieder 14 des Verbrennungsmotors 10 in Abhängigkeit von den Signalen der Sensorik 16 des Verbrennungsmotors 10 und den verschiedenen in der Abgasanlage 13 angeordneten und Abgasparameter messenden Sensoren 30, 32 und 33 sowie ggf. vorhandenen weiteren Sensoren. Bei der Steuerung der Zumesseinheit 38, beziehungsweise bei der Steuerung der Regenerationsmittelzufuhr in den Abgasstrom, also in die Abgasanlage 13, werden zur Prädiktion der Entwicklung der Spülbedingungen bevorzugt auch Daten eines Navigations- und/oder Mobilfunkkommunikationssystems 43 von dem Steuergerät 44 verarbeitet.
Darüber hinaus ist das Steuergerät 18 dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu steuern. Zu diesem Zweck weist das Steuergerät 18 unter anderem ein Computerprogrammprodukt auf, das Befehle umfasst, die bewirken, dass das Steuergerät die Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt. Das Computerprogrammprodukt ist auf einem computerlesbaren Medium 44, beispielsweise einem Speicher des Steuergeräts 18, gespeichert.
2 zeigt ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der gestrichelte Programmpfad 105 zum Stand der Technik gehört und bei dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Schritte 114 bis 120 ersetzt wird. Im Folgenden wird zunächst ein Verfahrensteil erläutert, der auch bereits beim Stand der Technik durchgeführt werden könnte.
Ein Hauptprogramm 100 läuft im Steuergerät zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10 ab. Aus diesem Hauptprogramm 100 heraus wird in vorbestimmter Weise wiederholt ein Schritt 102 erreicht, in dem eine seit einer letzten Öffnung des Dosiermoduls 40 verstrichene Betriebsdauer t des Verbrennungsmotors erfasst wird. Die Betriebsdauer t wird im Betrieb des Verbrennungsmotors laufend durch einen im Steuergerät 18 vorhandenen Zeitgeber aktualisiert. In einem Schritt 104, der nach dem Schritt 102 erreicht wird, erfolgt ein Vergleich der erfassten Betriebsdauer t mit einem vorbestimmten ersten Schwellenwert SW1. Der erste Schwellenwert beträgt zum Beispiel sechs Stunden und entspricht zum Beispiel dem beim Stand der Technik verwendeten Schwellenwert für die Steuerung von Spülungen des Dosiermoduls 40.
Wenn die Betriebsdauer beim Stand der Technik nicht größer als der erste Schwellenwert SW1 ist, erfolgt beim Stand der Technik eine Rückkehr in das Hauptprogramm, was in der 2 durch den gestrichelten Programmpfad 105 repräsentiert wird.
Wenn die Betriebsdauer größer als der erste Schwellenwert SW1 ist, wird nach dem Schritt 104 ein Schritt 106 erreicht, in dem ein Abgasparameter erfasst wird, der anzeigt, ob die gerade vorliegenden Betriebsbedingungen für eine Spülung des Dosiermoduls 40 günstig sind. Der Abgasparameter ist zum Beispiel eine Abgastemperatur T, die von dem Abgastemperatursensor 32 gemessen und an das Steuergerät 18 übergeben wird, oder die vom Steuergerät 18 mit einem Rechenmodel aus den Signalen der Sensorik 16 des Verbrennungsmotors 10 und ggf. auch Signalen von in der Abgasanlage 13 angeordneten Sensoren 33 berechnet wird.
Für eine Spülung günstige Betriebsbedingungen, die im Folgenden auch als Spülbedingungen bezeichnet werden, liegen zum Beispiel dann vor, wenn die Abgastemperaturen T hoch genug sind, um das zur Spülung des Dosiermodul 40 dosierte Regenerationsmittel im Oxidationskatalysator 26 vollständig exotherm mit Abgassauerstoff reagieren zu lassen, und gleichzeitig noch so niedrig sind, dass eine solche Reaktion nicht zu einer ungewollten Zündung von im Partikelfilter 28 eingelagerten Ruß führt. Wenn solche günstigen Spülbedingungen vorliegen, wird nach dem Schritt 108 ein Schritt 112 durchgeführt, in dem das Dosiermodul 40 durch Einspritzen einer geringen Menge von Regenerationsmittel gespült wird. Die pro Spülvorgang eingespritzte Regenerationsmittelmenge ist nur gering (zum Beispiel ca. 10 ml). Das Regenerationsmittel ist bevorzugt Kraftstoff von derselben Art, mit dem auch der Verbrennungsmotor 10 betrieben wird.
Wird im Schritt 108 dagegen festgestellt, dass die gerade vorliegenden Spülbedingungen für eine Spülung ungünstig sind, dann wird nach dem Schritt 108 ein Schritt 110 erreicht, bevor die im Schritt 112 durchzuführende Spülung erfolgt. Der Schritt 110 dient zur Einstellung von für die Spülung günstigen Spülbedingungen. Wie eingangs beschrieben, soll dieser Schritt bei der Erfindung nach Möglichkeit vermieden werden. Nach der im Schritt 112 erfolgten Spülung kehrt das Verfahren in das Hauptprogramm 100 zurück. Vorher wird im Schritt 113 noch der Zeitgeber für die seit dem letzten Öffnen des Dosiermoduls 40 verstrichene Zeit auf null zurückgesetzt.
Diese Schrittfolge aus den Schritten 100 bis 112 bildet zwar einen Teil eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wird aber auch bereits bei dem bekannten Verfahren durchgeführt.
Ein Unterschied des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Stand der Technik ergibt sich im Anschluss an eine Verneinung der Abfrage im Schritt 104, in dem überprüft wird, ob die sich seit der letzten Öffnung des Dosiermoduls 40 verstrichene Zeit t größer als ein erster Schwellenwert SW1 ist. Wenn diese Zeit nicht größer als der erste Schwellenwert SW1 ist, kehrt das Programm beim Stand der Technik über den gestrichelten Pfad 105 direkt in das Hauptprogramm 100 zurück.
Bei dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung führt die Verneinung der im Schritt 104 erfolgenden Abfrage dagegen nicht zurück in das Hauptprogramm, sondern zunächst zu einem Schritt 114. In dem Schritt 114 wird überprüft, ob die seit einer letzten Öffnung des Dosiermoduls 40 verstrichene Betriebsdauer des Verbrennungsmotors größer als ein zweiter Schwellenwert SW2 ist, der kleiner als der erste Schwellenwert SW1 ist. Wenn der erste Schwellenwert SW1 zum Beispiel 6 Stunden beträgt, kann der zweite Schwellenwert SW2 zum Beispiel 5,5 Stunden betragen.
Wenn diese Abfrage bejaht wird, was bedeutet, dass die seit dem letzten Öffnen des Dosiermoduls 40 verstrichene Zeit t zwischen dem (kleineren) zweiten Schwellenwert SW2 und dem (größeren) ersten Schwellenwert SW1 liegt, wird nach dem Schritt 114 der Schritt 116 erreicht. Der Schritt 116 entspricht zum Beispiel dem Schritt 106. Im Schritt 116 wird also ein Abgasparameter erfasst, der anzeigt, ob die gerade vorliegenden Betriebsbedingungen für eine Spülung des Dosiermoduls 40 günstig sind. Der Abgasparameter ist zum Beispiel eine Abgastemperatur T, die von einem Abgastemperatursensor 32 gemessen und an das Steuergerät 18 übergeben wird, oder die vom Steuergerät 18 mit einem Rechenmodell aus den Signalen der Sensorik 16 des Verbrennungsmotors 10 und ggf. auch Signalen von in der Abgasanlage 13 angeordneten Sensoren 33 berechnet wird.
Nach dem Schritt 116 wird ein Schritt 118 erreicht, in dem eine zukünftige Entwicklung des Abgasparameters vorhergesagt wird. Der Vorhersagehorizont beträgt bevorzugt einige Minuten bis Stunden. Die Vorhersage erfolgt zum Beispiel auf der Basis einer voraussichtlichen Fahrstrecke, die sich zum Beispiel aus der aktuellen Position des Fahrzeugs und einer vom Navigationsgerät und/oder Mobilfunkkommunikationssystems des Kraftfahrzeugs berechneten Fahrstrecke für die nächsten Minuten ergibt. Eine Vorhersage einer Entwicklung des Abgasparameters wird auch als Zustandsprädiktion bezeichnet.
Wird eine Abgastemperatur T als Abgasparameter verwendet, wird die Zustandsprädiktion zum Beispiel eine Erhöhung der Abgastemperatur vorhersagen, wenn die aktuelle Abgastemperatur niedrig ist und eine Autobahnfahrt bevorsteht. Dies kann als Beispiel für eine Entwicklung eines Abgasparameters betrachtet werden, bei der sich die aktuellen Spülbedingungen voraussichtlich verschlechtern werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den Spülvorgang sofort zu starten.
Sind die aktuellen Abgastemperaturen dagegen hoch und ist es nach der Zustandsprädiktion wahrscheinlich, dass die Abgastemperaturwerte sinken werden, weil die voraussichtliche Fahrstrecke bergab oder durch eine Stadt führt, sind die aktuellen Spülbedingungen eher schlecht und es ist wahrscheinlich, dass sie sich verbessern werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den Spülvorgang nicht sofort zu starten sondern auf die Verbesserung zu warten.
Im Schritt 120 wird überprüft, ob aktuell gute Spülbedingungen vorliegen und ob eine Verschlechterung der Spülbedingungen wahrscheinlich ist. Gute Spülbedingungen liegen zum Beispiel vor, wenn die Abgastemperatur weder so hoch ist, dass eine ungewollte Rußzündung droht, noch so niedrig ist, dass eine unvollständige Konvertierung droht. In Fall einer drohenden Verschlechterung erfolgt das Auslösen des Spülvorgangs durch den Schritt 120, der in dieser Alternative nach dem Schritt 120 erreicht wird. Dadurch wird das Spülen im Vergleich zum Stand der Technik bereits vor dem Zeitpunkt t = SW1 durchgeführt, ohne dass im Schritt 110 ein an sich unerwünschter Eingriff in die Steuerung des Verbrennungsmotors erfolgen muss. In allen anderen Fällen kehrt das Programm aus dem Schritt 120 in das Hauptprogramm 100 zurück.
Die Schritte 102 bis 120 folgen bevorzugt in der beschriebenen Reihenfolge aufeinander. Dabei können zwischen je zwei Schritten aber auch andere Schritte ausgeführt werden, die im Hauptprogramm 100 durchgeführt werden, um andere Funktionen wie zum Beispiel Eingriffe in die Luftzufuhr und Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor zu steuern. Zwischen je einem bestimmten Schritt des hier beschriebenen Verfahrens kann dann vorübergehend in das Hauptprogramm zurückgekehrt werden, so dass dort prioritätshöhere Programmteile des Hauptprogramms abgearbeitet werden. Das Hauptprogramm verzweigt dann wieder in das hier beschriebene Verfahren, wobei dieses Verfahren dann mit dem auf den bestimmten Schritt folgenden Verfahren fortgesetzt wird. Um dies zu verdeutlichen, kann man sich zwischen je zwei Schritte oder Gruppen von Schritten 102 bis 120 einen Block 100 eingefügt denken, was aus Gründen der Übersichtlichkeit in der 2 aber nicht dargestellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004005072 [0008]
DE 102007027182 [0010]
DE 102008008566 [0010]
DE 102008041617 [0010]

Claims

Verfahren zum Spülen eines zur Einspritzung einer Flüssigkeit in eine Abgasanlage (13) eines Verbrennungsmotors (10) eines Kraftfahrzeugs in einer Wand (42) der Abgasanlage (13) montierten und in die Abgasanlage (13) ragenden Dosiermoduls (40), wobei eine seit einer letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer des Verbrennungsmotors (10) erfasst wird und wobei ein Auslösen einer Spülung voraussetzt, dass die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer größer als ein erster Schwellenwert ist und dass eine Spülung ausgelöst wird, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer größer als der erste Schwellenwert ist, und dass dann, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer kleiner als der erste Schwellenwert und größer als ein zweiter Schwellenwert ist, - ein aktueller Wert von wenigstens einem Abgasparameter erfasst wird, - eine zukünftige Entwicklung des Wertes des wenigstens einen Abgasparameters vorhergesagt wird, und - und ein Auslösen einer Spülung zusätzlich von dem aktuellen Wert des Abgasparameters und von der vorhergesagten zukünftigen Entwicklung des Abgasparameters abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine wahrscheinliche zukünftige Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs ab dem aktuellen Zeitpunkt ermittelt wird und dass die zukünftige Entwicklung des wenigstens einen Abgasparameters in Abhängigkeit von der ermittelten wahrscheinlichen zukünftigen Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs vorhergesagt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spülung ausgelöst wird, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer kleiner als der erste Schwellenwert und größer als der zweite Schwellenwert ist, der aktuelle Wert des wenigstens einen Abgasparameters in einem vorbestimmten Wertebereich liegt und die vorhergesagte künftige Entwicklung des Abgasparameters erwarten lässt, dass der Wert des wenigstens einen Abgasparameters aus dem vorbestimmten Bereich herausläuft.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spülung dann zunächst nicht ausgelöst wird, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer größer als der zweite Schwellenwert, aber nicht größer als der erste Schwellenwert ist und der aktuelle Wert des Abgasparameters nicht in dem erlaubten Bereich liegt oder die vorhergesagte zukünftige Entwicklung des wenigstens einen Abgasparameters erwarten lässt, dass der Wert des wenigstens einen Abgasparameters in den vorbestimmten Bereich hineinläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abgasparameter eine Abgastemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperatur mit einem Abgastemperatursensor erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzuspritzende Flüssigkeit Dieselkraftstoff ist.
Steuergerät (18), das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren zum Spülen eines zur Einspritzung einer Flüssigkeit in eine Abgasanlage (13) eines Verbrennungsmotors (10) eines Kraftfahrzeugs in einer Wand (42) der Abgasanlage (13) montierten und in die Abgasanlage (13) ragenden Dosiermoduls (40) zu steuern, wobei das Steuergerät (18) dazu eingerichtet ist, eine seit einer letzten Öffnung des Dosiermoduls (40) verstrichene Betriebsdauer des Verbrennungsmotors (10) zu erfassen und eine Spülung nur dann auszulösen, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass - das Steuergerät (18) dazu eingerichtet ist, zu überprüfen, ob die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer größer als ein erster Schwellenwert ist und eine Spülung auszulösen, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer größer als der erste Schwellenwert ist, und dann, wenn die seit der letzten Spülung verstrichene Betriebsdauer kleiner als der erste Schwellenwert und größer als ein zweiter Schwellenwert ist, - einen aktuellen Wert von wenigstens einem Abgasparameter zu erfassen, - eine zukünftige Entwicklung des Wertes des wenigstens einen Abgasparameters vorherzusagen, - und eine Spülung zusätzlich in Abhängigkeit von dem aktuellen Wert des Abgasparameters und von der vorhergesagten zukünftigen Entwicklung des Abgasparameters auszulösen.
Steuergerät (18) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, einen Ablauf eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 7 zu steuern.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass das Steuergerät (18) des Anspruchs 8 die Verfahrensschritte des Anspruchs 1 ausführt.
Computerlesbares Medium (44), auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.