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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING AN AMPLITUDE OF A PUMP-INDUCED FLUID PRESSURE FLUCTUATION OF A FLUID
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/244965
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for determining an amplitude A of a pump-induced fluid pressure fluctuation of a fluid which is regulated to a desired fluid pressure psoll by means of a pump. In this case, the method comprises providing (S1) a pressure signal of the fluid, determining (S2) the amplitude A of the fluid pressure fluctuation on the basis of the pressure signal which has been provided, checking (S3) whether the pressure signal which has been provided satisfies a predetermined plausibility criterion, and outputting or rejecting (S4) the determined amplitude A on the basis of whether the pressure signal which has been provided satisfies the predetermined plausibility criterion. This advantageously provides a combined method in which, in addition to fundamentally determining the amplitude A of a fluid pressure fluctuation, a plausibility check is also carried out immediately in order to determine whether this fluid pressure fluctuation also actually corresponds to a representative value for the current system state. Furthermore, the invention also relates to a device which is designed to carry out the above-mentioned method and to a motor vehicle having a corresponding device.

Inventors:
GRÜNBECK THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/064554
Publication Date:
December 10, 2020
Filing Date:
May 26, 2020
Export Citation:
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Assignee:
MAN TRUCK & BUS SE (DE)
International Classes:
F04B13/00; F04B49/06
Foreign References:
DE102014222739A12016-05-12
DE102012218092A12014-04-10
DE102013218897A12015-03-26
DE102015208416B32016-05-04
EP2384138A22011-11-09
Attorney, Agent or Firm:
V. BEZOLD & PARTNER PATENTANWÄLTE - PARTG MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten, vorzugsweise pe riodischen, Fluiddruckschwankung eines Fluids (1), das mittels einer Pumpe (2) auf einen Soll-Fluiddruck pson geregelt wird, umfassend die Schritte:

Bereitstellen eines Drucksignals des Fluids (1), umfassend mehrere Drucksignalwerte in einem vorbestimmten Zeitintervall;

Ermitteln der Amplitude A der pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung auf Basis des bereitgestellten Drucksignals;

Überprüfen, ob das bereitgestellte Drucksignal einem vorbestimmten Plausibilitätskri terium genügt, wobei das Plausibilitätskriterium vorzugsweise einen quasi-stationären Zustand charakterisiert; und

- Ausgeben der ermittelten Amplitude A, falls das bereitgestellte Drucksignal dem vor bestimmten Plausibilitätskriterium genügt, und Verwerfen der ermittelten Amplitude A, falls das bereitgestellte Drucksignal dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium nicht genügt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

a) das Fluid ein Reduktionsmittel zur Abgasnachbehandlung ist; und/oder b) die pumpeninduzierte Fluiddruckschwankung eine durch den Betrieb der Pumpe verursachte periodische und/oder sinusförmige Fluiddruckoszillation ist; und/oder c) das Verfahren ein Bestimmen einer Systemsteifigkeit auf Basis der ermittelten und/oder ausgegebenen Amplitude A umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Amplitude A die Schritte umfasst:

Bestimmen eines maximalen und minimalen Drucksignalwerts Dmax und Dmin des be reitgestellten Drucksignals innerhalb eines ersten Zeitabschnitts h des vorbestimmten Zeitintervalls; und

Berechnen der Amplitude A auf Basis des bestimmten maximalen und minimalen Drucksignalwerts Dmax und Dmin.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen folgende Schritte umfasst: Ermitteln einer ersten Anzahl Ni von Drucksignalwerten, die innerhalb eines zum ers ten Zeitabschnitt ti nachfolgenden zweiten Zeitabschnitts t2 in einem vorbestimmten ersten Druckband Di um den maximalen Drucksignalwert Dmax liegen; und/oder Ermitteln einer zweiten Anzahl N2 von Drucksignalwerten, die innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t2 in einem vorbestimmten zweiten Druckband D2 um den minimalen Drucksignalwert Dmin liegen; und

dass das bereitgestellte Drucksignal dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genügt, falls die erste Anzahl Ni einen ersten Schwellenwert S1 und/oder die zweite Anzahl N2 einen zweiten Schwellenwert S2 überschreitet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen folgende Schritte umfasst:

a1) Ermitteln, ob innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t2 zumindest ein Drucksignalwert über dem vorbestimmten ersten Druckband D1 um den maximalen Drucksignal wert Dmax liegt; und/oder

a2) Ermitteln, ob innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t2 zumindest ein Drucksignalwert unter dem vorbestimmten zweiten Druckband D2 um den minimalen Drucksignal wert Dmin liegt; und

b) dass das bereitgestellte Drucksignal dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium ge nügt, falls kein Drucksignalwert über dem vorbestimmten ersten Druckband D1 um den maximalen Drucksignalwert Dmax liegt und/oder kein Drucksignalwert unter dem vorbestimmten zweiten Druckband D2 um den minimalen Drucksignalwert

Dmin·

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass

a) das vorbestimmte erste Druckband D1 um den maximalen Drucksignalwert Dmax und das vorbestimmte zweite Druckband D2 um den minimalen Drucksignalwert Dmin zentriert ist; und/oder

b) das vorbestimmte erste und/oder zweite Druckband D1 und/oder D2 eine Breite auf weist, die auf Basis des ermittelten maximalen und/oder minimalen Drucksignal werts Dmax und/oder Dmin festgelegt ist, vorzugsweise eine Breite, die im Wesentli chen als 0.2% des maximalen oder minimalen Drucksignalwerts Dmax oder Dmin festgelegt ist; und/oder

c) das vorbestimmte erste Druckband D1 dieselbe Breite wie das vorbestimmte zweite Druckband D2 aufweist. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass a) der erste Zeitabschnitt ti kürzer als der zweite Zeitabschnitt t2 ist; und/oder b) der erste Zeitabschnitt ti und/oder der zweite Zeitabschnitt t2 länger als 0.1 s, vor zugsweise länger als 0.3 s, besonders bevorzugt länger als 0.5 s ist.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Amplitude A folgenden Schritt umfasst:

Berechnen der Amplitude A auf Basis einer, vorzugsweise gleitenden, mittleren abso luten Abweichung einer Mehrzahl von Drucksignalwerten des bereitgestellten Drucksignals zu einem gleitenden Drucksignalmittelwert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen folgenden Schritt umfasst:

Ermitteln einer Summe von vorzeichenbehafteten Abweichungen der Mehrzahl von, vorzugsweise aufeinanderfolgenden, Drucksignalwerten des Drucksignals zum glei tenden Drucksignalmittelwert; und

dass das bereitgestellte Drucksignal dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genügt, falls die Summe von vorzeichenbehafteten Abweichungen gleich 0 oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen der Amplitude A folgende Schritte umfasst:

Berechnen eines zugehörigen Werts des gleitenden Drucksignalmittelwerts zu jeden Drucksignalwert der Mehrzahl von Drucksignalwerten auf Basis mehrerer dem jeweili gen Drucksignalwert, vorzugsweise unmittelbar, vorausgehender Drucksignalwerte; und

Berechnen einer betragsmäßigen Abweichung eines jeden Drucksignalwerts der Mehrzahl von Drucksignalwerten zum zugehörigen Wert des gleitenden Drucksignal mittelwerts.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die Mehrzahl von Drucksignalwerten zumindest 10, vorzugsweise 50, besonders bevorzugt 100, aufeinanderfolgende Drucksignalwerte umfasst; und/oder b) der gleitende Drucksignalmittelwert auf einer zuvor festgelegten Anzahl von

Drucksignalwerten und/oder auf Drucksignalwerten in einem zuvor festgelegten Zeitintervall basiert. 12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen getakte ten Betrieb, in dem das Verfahren in regelmäßigen Zeitabständen ausgeführt wird, wobei vorzugsweise

a) die regelmäßigen Zeitabstände dem vorbestimmten Zeitintervall entsprechen; und/oder

b) eine Ausgabe der ermittelten Amplitude A der Fluiddruckschwankung nach Ablauf der regelmäßigen Zeitabstände erfolgt.

13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf einen Soll-Fluiddruck pson geregelte Fluid (1) mittels einer Dosiereinrichtung (3) dosier- bar ist und das bereitgestellte Drucksignal ein Drucksignal während einer Betriebsphase der Dosiereinrichtung (3) ist, in der keine Dosierung erfolgt.

14. Vorrichtung (10) zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruck schwankung eines Fluids (1), wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, ein Verfahren nach ei nem der vorherigen Ansprüche durchzuführen und vorzugsweise eine Sensoreinrich- tung (3) umfasst, die ausgebildet ist, das Drucksignal zu erfassen und bereitzustellen.

15. Kraftfahrzeug (20), umfassend eine Vorrichtung (10) zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung eines Fluids (1) gemäß Ansprüche 14.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Amplitude einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung eines Fluids

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Amplitude einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung eines Fluids, das mittels einer Pumpe auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die ausgelegt ist, ebendieses Ver fahren durchzuführen sowie ein Kraftfahrzeug mit einer entsprechenden Vorrichtung.

Zur Verringerung von NOx-Emissionen von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Diesel- Brennkraftmaschinen, werden heutzutage oftmals SCR-Katalysatoren zur Abgasnachbehand lung eingesetzt. Mittels derartiger Systeme werden die im Abgas enthaltenen Stickoxide mit Ammoniak als Reduktionsmittel zu Stickstoff reduziert, wozu dem Abgasstrom Ammoniak bzw. eine ammoniakabspaltende Substanz (z. B. wässrige Harnstofflösung) über geeignete Dosier vorrichtungen zugegeben wird.

In der Regel wird dabei das in einem Vorratstank gelagerte Reduktionsmittel über eine Pumpe zu einem oder mehreren Dosierventilen gefördert und zudem auf einen vorgegebenen Dosier druck gebracht. Dieser kann dabei beispielsweise in Abhängigkeit einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (z. B. die aktuelle Drehzahl) und/oder einer Kenngröße des Abgases (z. B. die aktuelle Abgastemperatur) festgelegt sein und (z. B. über eine Regelung der Pum pendrehzahl) auf einem möglichst konstanten Druckniveau gehalten werden.

Aufgrund dieser Regelung, und insbesondere aufgrund der - meist periodischen - Pumpen bewegungen unterliegt der Druck im Dosiersystem Variationen (z. B. in Form von Druckoszil lationen), welche Rückschlüsse über Steifigkeit des hydraulischen Systems ermöglichen und damit zu Diagnosezwecken verwendet werden können. Entsprechend besteht in diesem Zu sammenhang ein Bedarf an einer Methode, welche ein präzises Ermitteln bzw. Bestimmen der Größe derartiger pumpeninduzierter Druckschwankungen, d. h. insbesondere der Amplitude derartiger pumpeninduzierter Druckschwankungen, ermöglicht.

Die vorgenannte Amplitudenbestimmung wird im tatsächlichen Betrieb jedoch durch eine Reihe von Störeinflüssen, darunter z. B. Prelleffekte und/oder Schwankungen der Regelung, erschwert, sodass ein ermittelter Amplitudenwert oftmals nicht den tatsächlichen Zustand im System repräsentieren muss. Da sich die Amplitudenbestimmung entsprechend als nicht trivial gestalten kann, besteht in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bedarf an einer Lösung zur Amplitudenbestimmung, mittels derer offensichtliche Unregelmäßigkeiten bzw. Unrichtig keiten bei der Amplitudenbestimmung sogleich erkannt werden können. Ferner sollte eine der artige Lösung einfach und kostengünstig umzusetzen sein.

Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwen dungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgen den Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Nach einem ersten unabhängigen Lösungsgedanken wird ein Verfahren bereitgestellt. Das Verfahren eignet sich dabei zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten, vor zugsweise periodischen, Fluiddruckschwankung eines Fluids, das mittels einer Pumpe, z. B. über eine Variation der Pumpendrehzahl, auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelt wird. Als pum peninduzierte Fluiddruckschwankung - auch als Fluiddruckvariation und/oder Fluiddruckfluk tuation bezeichnet - kann in diesem Zusammenhang eine dynamische, vorzugsweise periodi sche, durch den Betrieb der Pumpe verursachte Veränderung des Fluiddrucks um eine Schwerpunktlage (z. B. p so n) verstanden werden. So kann es sich bei der pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung beispielsweise um eine sinusförmige Fluiddruckoszillation handeln. Die Amplitude A soll hierbei vorzugsweise ein Maß für die Größe dieser Schwankung sein.

Dazu umfasst das Verfahren den Schritt des Bereitstellens eines Drucksignals, umfassend mehrere Drucksignalwerte in einem vorbestimmten, d. h. zuvor festgelegten, Zeitintervall. Das Drucksignal kann dabei ein, vorzugsweise pumpenausgangsseitiger, Fluiddruck des Fluids sein und/oder eine Größe, aus der der vorgenannte, vorzugsweise pumpenausgangsseitige, Fluiddruck des Fluids ableitbar ist. Das Bereitstellen des Drucksignals kann ferner auch ein Erfassen, vorzugsweise ein quasi-simultanes Erfassen, des Drucksignals beinhalten. Zudem oder alternativ kann das Bereitstellen auch ein Empfangen des Drucksignals mittels einer ent sprechenden Empfangseinrichtung und/oder ein Auslesen des Drucksignals aus einem Spei cher umfassen. Das Drucksignal kann ferner sowohl ein analoges oder digitales Drucksignal sein.

Weiterhin umfasst das Verfahren den Schritt des Ermittelns der Amplitude A der pumpenindu zierten Fluiddruckschwankung auf Basis des bereitgestellten Drucksignals. Dies kann dabei beispielsweise auf Basis einer Differenz zwischen einem maximalen Drucksignalwerts D max und einem minimalen Drucksignalwert D min des bereitgestellten Drucksignals erfolgen. Zudem oder alternativ kann das Ermitteln der Amplitude A auch auf Basis einer Abweichung bzw. Differenz zu einem lokalen oder globalen arithmetische Mittelwerts bzw. zu einer Schwerpunkt lage des bereitgestellten Drucksignals erfolgen. Das Ermitteln der Amplitude A kann in diesem Zusammenhang auch als ein Ermitteln eines Amplitudenschätzwerts und/oder als ein Ermitteln einer vorläufigen Amplitude bezeichnet werden, da - wie im Folgenden beschrieben - vor einem letztlichen Ausgeben des ermittelten Amplituden(schätz)werts ferner noch eine Plausi bilitätskontrolle erfolgen soll.

Hierzu umfasst das Verfahren den Schritt des Überprüfens, ob das bereitgestellte Drucksignal einem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genügt. Entsprechend kann das Überprüfen auch als ein Validieren und/oder ein Plausibilisieren bezeichnet werden. Vorzugsweise charakteri siert das Plausibilitätskriterium dabei einen quasi-stationären Zustand (z. B. einen Zustand, in dem das Drucksignal um ein quasi-stationäres Niveau schwankt). Dazu kann das vorbe stimmte, d. h. zuvor festgelegte, Plausibilitätskriterium beispielsweise ein Über- und/oder Un terschreiten eines vorgegebenen Drucksignalschwellenwerts und/oder ein Einhalten eines be stimmten Drucksignalwertebereichs umfassen. Mit anderen Worten kann das vorbestimmte Plausibilitätskriterium auch als eine Bedingung verstanden werden, die erfüllt sein muss, damit sich das Drucksignal prinzipiell zur Amplitudenermittlung eignet und/oder die erfüllt sein muss, damit die ermittelte Amplitude A tatsächlich als ein repräsentativer Wert für die Systemsteifig keit herangezogen werden kann. Beispielsweise kann das vorbestimmte Plausibilitätskriterium auch die Bedingung umfassen, ob das Drucksignal S gerade nicht während eines - den Druck verlauf stark verfälschenden - Dosiervorgangs erfasst wurde. Anders ausgedrückt kann das Nicht-Erfüllen des Plausibilitätskriteriums ein Erkennen offensichtliche Unrichtigkeiten bei der Amplitudenermittlung ermöglichen.

Falls das bereitgestellte Drucksignal dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genügt, soll schließlich ein Ausgeben der ermittelten Amplitude A erfolgen. Dabei kann das Ausgeben, welches auch als Bereitstellen bezeichnet werden kann, ein optisches Anzeigen, ein Erzeugen eines (z. B. elektronischen) Amplitudensignals und/oder Hinterlegen der ermittelten Amplitude A in einem Speicher umfassen. Falls hingegen das bereitgestellte Drucksignal dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium nicht genügt, soll ein Verwerfen, d. h. kein Ausgeben, der ermittelten Amplitude A erfolgen.

Insgesamt kann das vorgenannte Verfahren somit als zweistufiges bzw. kombiniertes Verfah ren verstanden werden, bei dem grundsätzlich neben der Ermittlung der Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung, sogleich auch eine Plausibilisierung erfolgt, ob diese auch tatsächlich einen repräsentativen Wert für den aktuellen Systemzustand darstellt. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise insgesamt die Zuverlässigkeit bei der Amplitudenbestim mung erhöht. Weiterhin kann die vorgenannte Amplitudenbestimmung auf vorteilhafte Weise die Grundlage für eine weitere Diagnose des Fluidsystems bilden, da die Amplitude A eine Auskunft über die Steifigkeit des Systems und damit eine Auskunft über das Vorhandensein möglicher Leckagen etc. geben kann.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung kann das vorgenannte Fluid ein Reduktionsmittel zur Abgasnachbehandlung sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Fluid um Ammoniak und/o der wässrige Harnstofflösung handeln. Im Allgemeinen eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren jedoch für jegliche Fluide, d. h. Gase, Flüssigkeiten, Gas-Flüssigkeits-Gemische und/oder Flüssigkeiten mit geringem Feststoffanteil. Entsprechend kann das Verfahren somit beispielsweise auch im Zusammenhang mit einer Öl-, Kraftstoff- oder Kühlwasserpumpe An wendung finden.

Zudem oder alternativ kann die pumpeninduzierte Fluiddruckschwankung auch eine durch den Betrieb der Pumpe verursachte periodische und/oder sinusförmige Fluiddruckoszillation sein. Diese kann beispielsweise durch eine regelmäßige Drehbewegung eines Rotors (z. B im Fall von Drehschieberpumpen) oder einer oszillierenden Bewegung eines Kolbens (z. B. im Fall von Membranpumpen) verursacht werden.

Zudem oder alternativ kann das Verfahren - z. B. als weiteren Schritt - auch ein Bestimmen einer Systemsteifigkeit auf Basis der ermittelten und/oder ausgegebenen Amplitude A umfas sen. Diese kann dabei ebenfalls ausgegeben werden. Die Systemsteifigkeit, welche auch als hydraulische und/oder mechanische Systemsteifigkeit bezeichnet werden kann, kann an schließend z. B. auch für Diagnosezwecke herangezogen werden, wobei deren Berechnung mittels dem Fachmann geläufiger Verfahren bzw. Modelle erfolgen kann. Auf vorteilhafte Weise wird dadurch ein zuverlässiges Überwachen des Fluidsystems, z. B. in Hinblick auf eventuelle Leckagen etc., ermöglicht.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Schritt des Ermittelns der Amplitude A ein Bestimmen eines maximalen und minimalen Drucksignalwerts D max und D min des bereitge stellten Drucksignals innerhalb eines ersten, vorzugsweise zuvor festgelegten, Zeitab schnitts ti des vorbestimmten Zeitintervalls umfassen. Mit anderen Worten soll innerhalb des ersten Zeitabschnitts ti des Drucksignals der größte und kleineste Drucksignalwert bestimmt werden. Vorzugsweise ist der erste Zeitabschnitt ti hierbei eine echte Teilmenge des vorbe- stimmten Zeitintervalls des Drucksignals, z. B. dessen erste Hälfte. Ferner kann dann ein Be rechnen der Amplitude A auf Basis des bestimmten maximalen und minimalen Drucksignal werts D max und D min erfolgen. Beispielsweise kann die Amplitude A, welche auch als Schwan kungsbreite bezeichnet werden kann, als A=|D ma> cD min |/2 festgelegt werden. Alternativ können jedoch auch andere Rechenvorschriften, wie z. B. das geometrische Mittel von D max und D min , verwendet werden, wobei zusätzlich auch dem Fachmann geläufige Umrechnungs-, Gewich- tungs- und/oder Korrekturfaktoren zur Anwendung kommen können.

Weiterhin kann das Überprüfen auch ein Ermitteln einer ersten Anzahl Ni von Drucksignalwer ten umfassen, die innerhalb eines - vorzugsweise zum ersten Zeitabschnitt ti nachfolgenden - zweiten Zeitabschnitts t2 in einem vorbestimmten ersten Druckband Di um den maximalen Drucksignalwert D max liegen. Als„Druckband“ - auch als Toleranzbereich bezeichnet - kann in diesem Zusammenhang ein definierter Druckbereich um den maximalen Drucksignalwert D max verstanden werden, der durch eine gewisse Breite und/oder einem oberen und einem unteren Druckbandgrenzwert definiert sein kann. Ferner kann es sich bei dem zweiten Zeitab schnitts t2 beispielsweise um die zweite Hälfte des vorbestimmten Zeitintervalls des Drucksig nals handeln. So kann z. B. zunächst in einem ersten Zeitabschnitts ti von z. B. 0.5 s D max und D min bestimmt wurden und dann in den daran anschließenden nächsten 0.5 s (= Zeitab schnitt t2) Ni ermittelt werden. Bevorzugt soll dabei das Ausgeben der Amplitude A nur dann erfolgen, falls die ermittelte erste Anzahl Ni einen ersten, vorzugsweise vorbestimmten, Schwellenwert Si (z. B. Si=3) überschreitet. Mit anderen Worten soll das bereitgestellte Drucksignal dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genügen, falls die erste Anzahl Ni ei nen ersten Schwellenwert Si überschreitet. Vorzugsweise soll das Plausibilitätskriterium an dernfalls nicht erfüllt sein.

Zudem oder alternativ kann das Überprüfen auch ein Ermitteln einer zweiten Anzahl N2 von Drucksignalwerten umfassen, die innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t2 in einem vorbe stimmten zweiten Druckband Ä2 um den minimalen Drucksignalwert D min liegen. Auch hier soll der Ausdruck „Druckband“ wiederum einen definierten Druckbereich um den minimalen Drucksignalwert D min bezeichnen, der durch eine gewisse Breite und/oder einem oberen und einem unteren Druckbandgrenzwert definiert sein kann. Bevorzugt soll dabei das Ausgeben der Amplitude A nur dann erfolgen, falls die ermittelte zweite Anzahl N2 einen zweiten, vor zugsweise ebenfalls vorbestimmten, Schwellenwert S2 (z. B. S 2 =3) überschreitet. D. h. das bereitgestellte Drucksignal soll dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genügen, falls die zweite Anzahl N2 einen zweiten Schwellenwert S2 überschreitet. Vorzugsweise soll auch hier andernfalls das Plausibilitätskriterium nicht erfüllt sein. Dabei können die vorstehend erwähn ten, vorzugsweise zuvor festgelegten, Zeitabschnitte ti und t 2 des Drucksignals dabei sowohl gleich lang sein oder aber auch eine unterschiedliche Länge besitzen. So kann z. B. der erste Zeitabschnitt ti kürzer als der zweite Zeitabschnitts t 2 sein. Ferner kann sich der zweite Zeit abschnitt t 2 unmittelbar an den ersten Zeitabschnitts ti anschließen, oder mit einem zeitlichen Abstand vom ersten Zeitabschnitt ti beginnen. Auf vorteilhafte Weise wird dadurch eine ein fach zu realisierende Möglichkeit zur Plausibilisierung, ob ein quasi-stationärer Zustand vor liegt, bereitgestellt, wodurch die insgesamt die Zuverlässigkeit der Bestimmung eines reprä sentativen Amplitudenwerts erhöht wird.

Um auf vorteilhafte Weise diese Zuverlässigkeit noch weiter zu erhöhen, kann das Überprüfen auch ein Ermitteln umfassen, ob innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t 2 zumindest ein Drucksignalwert über dem vorbestimmten ersten Druckband Di um den maximalen Drucksig nalwert D max liegt. D. h. mit anderen Worten kann überprüft werden, ob innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t 2 ein Drucksignalwert mit einen Wert größer als ein oberer Druckbandgrenzwert des vorbestimmten ersten Druckbands Di vorliegt. Falls ja, soll bevorzugt das Ausgeben der Amplitude A der pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung nicht erfolgen. Mit anderen Wor ten soll das bereitgestellte Drucksignal dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genügen, falls kein Drucksignalwert über dem vorbestimmten ersten Druckband Di um den maximalen Drucksignalwert D max liegt.

Zudem oder alternativ kann das Überprüfen dabei auch ein Ermitteln umfassen, ob innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t 2 zumindest ein Drucksignalwert unter dem vorbestimmten zweiten Druckband A 2 um den minimalen Drucksignalwert D min liegt. Mit andern Worten kann überprüft werden, ob innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t 2 ein Drucksignalwert mit einem Wert kleiner als ein unterer Druckbandgrenzwert des vorbestimmten zweiten Druckbands D 2 vorliegt. Falls ja, soll vorzugsweise auch in diesem Fall das Ausgeben der Amplitude A der pumpeninduzier ten Fluiddruckschwankung nicht erfolgen. D. h. das bereitgestellte Drucksignal soll dem vor bestimmten Plausibilitätskriterium genügen, falls kein Drucksignalwert unter dem vorbestimm ten zweiten Druckband A 2 um den minimalen Drucksignalwert D min liegt.

Weiterhin kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung das vorbestimmte erste Druck band D 1 , welches auch als erster Toleranzbereich bezeichnet werden kann, um den maxima len Drucksignalwert D max zentriert sein. Mit anderen Worten kann sich das vorbestimmte erste Druckband D 1 ausgehend von D max gleich weit zu höheren wie zu niedrigeren Drucksignalwer- ten erstrecken. Zudem oder alternativ kann auch das vorbestimmte zweite Druckband D 2 , wel ches auch als zweiter Toleranzbereich bezeichnet werden kann, um den minimalen Drucksig nalwert D min zentriert sein. D. h., anders ausgedrückt kann sich auch das vorbestimmte zweite Druckband D 2 ausgehend von D min gleich weit zu höheren wie zu niedrigeren Drucksignalwer ten erstrecken. Auf vorteilhafte Weise wird dadurch eine einfache Möglichkeit zur Festlegung der Drucksignalgrenzen im Zuge der Plausibilisierung der zuvor ermittelten maximalen und minimalen Drucksignalwerts D max und D min geschaffen. Falls zweckdienlich, kann jedoch das vorbestimmte erste Druckband D 1 und/oder das vorbestimmte zweite Druckband D 2 auch aze- ntrisch um den maximalen bzw. den minimalen Drucksignalwert D max bzw. D min angeordnet sein.

Zudem oder alternativ kann das vorbestimmte erste Druckband D 1 und/oder das vorbestimmte zweite Druckband D 2 eine Breite aufweisen, die auf Basis des ermittelten maximalen und/oder minimalen Drucksignalwerts D max und/oder D min festgelegt ist. Beispielsweise kann das vorbe stimmte erste Druckband D 1 eine Breite - welche auch als erste Breite bezeichnet werden kann - aufweisen, die im Wesentlichen als 0.2% des maximalen oder minimalen Drucksignal werts D max oder D min festgelegt ist. Ferner kann auch das vorbestimmte zweite Druckband D 2 eine Breite - welche auch als zweite Breite bezeichnet werden kann - aufweisen, die im We sentlichen als 0.2% des maximalen oder minimalen Drucksignalwerts D max O der D min festgelegt ist. Hierbei kann als„Breite“ allgemein ein Bereich zwischen einem jeweiligen oberen und ei nem unteren Druckbandgrenzwert des vorbestimmten ersten bzw. zweiten Druckbands D 1 bzw. D 2 verstanden werden. Durch die Festlegung der Breiten der vorbestimmten Druckbänder D 1 und D 2 in Abhängigkeit von D max bzw. D min wird auf vorteilhafte Weise eine flexible Anpas sung der vorbestimmten Druckbänder D 1 und A 2 an das jeweilige Niveau der Drucksignalwerte erreicht.

Zudem oder alternativ kann das vorbestimmte erste Druckband D 1 auch dieselbe Breite wie das vorbestimmte zweite Druckband D 2 aufweisen. Mit anderen Worten kann die erste Breite gleich der zweiten Breite sein. Beispielsweise kann sowohl das erste vorbestimmte Druck band D 1 als auch das vorbestimmte zweite Druckband D 2 b ίhb Breite von 20 hPa aufweisen. Alternativ kann das vorbestimmte erste Druckband D 1 jedoch auch eine unterschiedliche Breite wie das vorbestimmte zweite Druckband D 2 aufweisen ohne das der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der erste Zeitabschnitt ti kürzer als der zweite Zeitabschnitt t 2 sein. Beispielsweise kann ti = 0.3 s und t 2 = 0.5 s sein. Zudem oder alternativ kann der erste Zeitabschnitt ti und/oder der zweite Zeitabschnitt t auch länger als 0.1 s, vor zugsweise länger als 0.3 s, besonders bevorzugt länger als 0.5 s sein. Vorzugsweise liegen dabei jedoch sowohl der erste Zeitabschnitt ti als auch der zweite Zeitabschnitt t innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls des Drucksignals. Erfinderseitig wurde hierzu festgestellt, dass durch diese Festlegung auf vorteilhafte Weise ein guter Kompromiss zwischen der Be rücksichtigung einer Vielzahl an Drucksignalwerten und einer möglichst häufigen Aktualisie rung der ermittelten Amplitude A erreicht werden kann.

Ferner kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung das Ermitteln der Amplitude A ein Berechnen der Amplitude A auf Basis einer, vorzugsweise gleitenden, mittleren absoluten Ab weichung einer Mehrzahl von Drucksignalwerten des bereitgestellten Drucksignals zu einem gleitenden Drucksignalmittelwert umfassen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Mehrzahl von Drucksignalwerten dabei um aufeinanderfolgende Drucksignalwerte. Mit anderen Worten kann für eine Mehrzahl von Drucksignalwerten jeweils die betragsmäßige Abweichung zum gleitenden Drucksignalmittelwert berechnet werden und anschließend das arithmetische Mittel dieser betragsmäßigen Abweichungen gebildet werden. Dabei kann als gleitender bzw. wan dernder Drucksignalmittelwert der Durchschnitt aus mehreren einem„jeweiligen Drucksignal wert“ vorausgehender, d. h. zeitlich zurückliegender, Drucksignalwerte verstanden werden, wobei sich der gleitende Drucksignalmittelwert mit dem jeweils betrachteten „jeweiligen Drucksignalwert“ mitverschiebt bzw. mit diesem mitwandert. Anders ausgedrückt basiert der gleitende Drucksignalmittelwert immer auf einer gleich langen Zeitreihe bzw. auf einer festen Anzahl von Drucksignalwerten vor einem„jeweiligen Drucksignalwert“. Beispielsweise kann der gleitende Drucksignalmittelwert auf Basis des arithmetischen Mittels der letzten 10 einem Drucksignalwert vorausgehender Drucksignalwerte ermittelt werden. Dabei kann das Berech nen der Amplitude A auch ein Anwenden von dem Fachmann geläufigen Umrechnungs-, Ge- wichtungs- und/oder Korrekturfaktoren, vorzugsweise eine Multiplikation mit dem Faktor TT/2, umfassen. Auf vorteilhafte Weise wird damit ebenfalls eine zuverlässige sowie einfach zu re alisierende Möglichkeit zur Ermittlung der Amplitude A bereitgestellt.

Um hierbei auf vorteilhafte Weise wiederum eine Plausibilisierung zu ermöglichen, kann das Überprüfen ferner ein Ermitteln einer Summe von vorzeichenbehafteten Abweichungen der Mehrzahl von, vorzugsweise aufeinanderfolgenden, Drucksignalwerten des Drucksignals zum gleitenden Drucksignalmittelwert umfassen. Mit anderen Worten kann der vorzeichenbehaf tete (d. h. positive bzw. negative) Abstand eines jeden Drucksignalwerts der Mehrzahl von Drucksignalwerten zu dem zum jeweiligen Drucksignalwert zugehörigen Wert des gleitenden Drucksignalmittelwerts ermittelt werden und diese vorzeichenbehafteten Abstände aufsum miert werden. Im Falle zeitlich dicht liegender Drucksignalwerte bzw. eines nahezu kontinu ierlichen Drucksignals kann die Summation - wie für den Fachmann sofort ersichtlich - auch als Integration verstanden werden. Alternativ zur Ermittlung der Summe von vorzeichenbehaf teten Abweichungen kann auch die mittlere Abweichung der Mehrzahl von, vorzugsweise auf einanderfolgenden, Drucksignalwerten des Drucksignals zum gleitenden Drucksignalmittel wert berechnet werden. Hierbei soll das Ausgeben der Amplitude A bevorzugt nur dann erfol gen, falls die Summe (bzw. Integral) von vorzeichenbehafteten Abweichungen bzw. die mitt lere Abweichung gleich 0 oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert (z. B. 5 hPa) ist. D. h. das bereitgestellte Drucksignal soll dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genügen, falls die Summe von vorzeichenbehafteten Abweichungen oder alternativ die mittlere Abwei chung gleich 0 oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Dieser Überprüfungs schritt stellt dabei auf vorteilhafte Weise sicher, dass der ausgegebene Amplitudenwert der pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung die Abweichung zu einen quasi-stationären Mittel wert angibt bzw. das ein quasi-stationärer Zustand vorliegt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Berechnen der Amplitude A der pum peninduzierten Fluiddruckschwankung ferner ein Berechnen eines zugehörigen Werts des gleitenden Drucksignalmittelwerts zu jedem Drucksignalwert der Mehrzahl von Drucksignal werten umfassen. Mit andern Worten kann zu jedem Drucksignalwert der Mehrzahl von Drucksignalwerten zunächst ein gesonderter Wert des gleitenden Drucksignalmittelwerts er mittelt werden. Dieser zugehörige bzw. gesonderte Wert kann dabei auf Basis mehrerer dem jeweiligen Drucksignalwert, vorzugsweise unmittelbar, vorausgehender Drucksignalwerte be rechnet werden. Beispielhaft kann das Berechnen der jeweiligen zugehörigen Werte des glei tenden Drucksignalmittelwerts auf Basis des arithmetischen Mittels der letzten 8 dem jeweili gen Drucksignalwert unmittelbar vorausgehender Drucksignalwerte erfolgen. Im Anschluss dazu kann das Berechnen der Amplitude A der pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung ferner auch ein Berechnen einer betragsmäßigen Abweichung eines jeden Drucksignalwerts der Mehrzahl von Drucksignalwerten zum zugehörigen Wert des gleitenden Drucksignalmittel werts umfassen. Mit anderen Worten kann der absolute Betrag des Abstands eines jeden Drucksignalwerts der Mehrzahl von Drucksignalwerten zu dem zum jeweiligen Drucksignal wert zugehörigen Wert des gleitenden Drucksignalmittelwerts ermittelt werden. Weiterhin kann das Ermitteln der Amplitude A der pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung ein Berechnen des arithmetischen Mittels der vorgenannten berechneten betragsmäßigen Abweichungen umfassen. io

Um auf vorteilhafte Weise ein Rauschen bzw.„Ausreißer“ im bereitgestellten Drucksignal zu kompensieren, kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung die vorgenannte Mehrzahl von Drucksignalwerten zumindest 10, vorzugsweise 50, besonders bevorzugt 100, aufeinanderfol gende Drucksignalwerte umfassen. Hierbei versteht sich, dass im Zusammenhang mit diesem Merkmal das bereitgestellte Drucksignal auch tatsächlich eine entsprechende Anzahl an Drucksignalwerten im vorbestimmten Zeitintervall umfassen soll. Zudem oder alternativ kann der gleitende Drucksignalmittelwert auch auf einer zuvor festgelegten Anzahl von Drucksig nalwerten basieren. Beispielsweise kann der gleitende Drucksignalmittelwert auf den letzten 8 Drucksignalwerten basieren. Zudem oder alternativ kann der gleitende Drucksignalmittelwert auch auf Drucksignalwerten in einem zuvor festgelegten Zeitintervall basieren. Mit andern Worten kann der jeweilige Wert des gleitenden Drucksignalmittelwerts auf Basis aller Drucksignalwerte in einem vorbestimmten Zeitraum, z. B. den letzten 0.2 s, berechnet werden. In beiden Fällen beziehen sich dabei die Angaben auf den Drucksignalwert, für den der jewei lige Wert des gleitenden Drucksignalmittelwerts ermittelt wird.

Um ferner auch über einen längeren Zeitraum eine effiziente Amplitudenbestimmung zu er möglichen kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung das Verfahren einen getakteten Betrieb umfassen, in dem das Verfahren in regelmäßigen Zeitabständen ausgeführt wird. Vor zugsweise entsprechen die regelmäßigen Zeitabstände dabei jeweils dem vorbestimmten Zeit intervall, wobei das vorbestimmte Zeitintervall und/oder die regelmäßigen Zeitabstände ledig lich beispielhaft 1 Sekunde betragen können. Mit anderen Worten kann beim getakteten Be trieb ein regelmäßiges Ausgeben der ermittelten Amplitude A der pumpeninduzierten Fluidd ruckschwankung nach Ablauf der regelmäßigen Zeitabstände erfolgen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das auf einen Soll-Fluiddruck p SOii geregelte Fluid mittels einer Dosiereinrichtung dosierbar sein. Mit anderen Worten kann das auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelte Fluid mit einer Dosiereinrichtung, z. B. in Form eines Dosierven tils, in Fluidverbindung stehen. Weiterhin kann das bereitgestellte Drucksignal ein Drucksignal während einer Betriebsphase der Dosiereinrichtung sein, in der keine Dosierung erfolgt. Auf vorteilhafte Weise können dadurch Einflüsse des Dosiersystems auf das Drucksignal (z. B. Druckeinbrüche beim Öffnen und/oder Prelleffekte beim Schließen des Dosierventils) vermie den werden, die eine Amplitudenermittlung verfälschen könnten. In diesem Zusammenhang kann das bereitgestellte Drucksignal im Schritt des Überwachens dem vorbestimmten Plausi bilitätskriterium genügen, falls das Drucksignal während einer Betriebsphase der Dosierein richtung erfasst wurde, in der keine Dosierung erfolgt. Um weiterhin eine möglichst zuverlässige und störungsfreie Amplitudenermittlung zu ermögli chen, kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung das bereitgestellte Drucksignal ein Drucksignal während einer Leerlaufphase und/oder Teillastphase der Pumpe sein. Die Leer laufphase soll dabei im Wesentlichen eine Nulllastphase der Pumpe bezeichnen, z. B. eine Betriebsphase, in der gerade keine Dosierung erfolgt. Zudem oder alternativ kann das bereit gestellte Drucksignal auch ein Drucksignal während einer Betriebsphase der Pumpe sein, in der eine Pumpengeschwindigkeit zwischen 10-30%, vorzugsweise zwischen 15-25%, beson ders bevorzugt zwischen 18-22%, der maximalen Pumpengeschwindigkeit vorliegt. Bei der maximalen Pumpengeschwindigkeit soll es sich dabei um eine maximal mögliche und/oder maximal zulässige Pumpengeschwindigkeit handeln. Zudem oder alternativ kann das bereit gestellte Drucksignal ferner auch ein Drucksignal während einer Betriebsphase der Pumpe sein, in der der Fluiddruck nicht mehr als 5%, vorzugsweise nicht mehr 2%, besonders bevor zugt nicht mehr als 1 %, vom Soll-Fluiddruck p so n abweicht. Vorzugsweise handelt es sich bei dem bereitgestellten Drucksignal somit um ein Drucksignal, das im vorbestimmten Zeitintervall möglichst unter unveränderten Systembedingungen (Pumpengeschwindigkeit, Fluidmenge etc.) erfasst wurde. Die vorgenannten Bedingungen können dabei wiederum jeweils für sich oder in Kombination als vorbestimmtes Plausibilitätskriterium verwendet werden. So kann bei spielsweise das bereitgestellte Drucksignal dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genü gen, falls das Drucksignal ein Drucksignal während einer Leerlaufphase und/oder einer Teil lastphase der Pumpe ist.

Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung eines Fluids bereitgestellt, wobei das Fluid vor zugsweise mittels einer Pumpe auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelt wird. Die Vorrichtung ist dabei ausgelegt, ein Verfahren, wie in diesem Dokument beschrieben, durchzuführen. Hierzu kann die Vorrichtung einen Prozessor sowie einen Speicher umfassen. Vorzugsweise enthält der Speicher hierzu Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, wodurch die Vor richtung insgesamt in der Lage ist, ein zuvor beschriebenes Verfahren durchzuführen. Bei spielsweise kann es sich bei der Vorrichtung zur Bestimmung einer Amplitude A einer pum peninduzierten Fluiddruckschwankung eines Fluids um ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs handeln. Alternativ kann es sich bei der Vorrichtung zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung eines Fluids jedoch auch um eine fahrzeugexterne Recheneinrichtung handeln. Um auf vorteilhafte Weise das zur Amplitudenbestimmung benötigte Drucksignal sogleich auch zu detektieren, kann die Vorrichtung hierbei ferner auch eine Sensoreinrichtung umfas sen, die ausgebildet ist, das Drucksignal zu erfassen und bereitzustellen. Vorzugsweise kann die Sensoreinrichtung hierbei ausgebildet sein, einen auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelten Fluiddruck eines Fluids (z. B. eines Reduktionsmittels zur Abgasnachbehandlung) zu erfassen und bereitzustellen. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung in diesem Zusammenhang ein piezoresistiver, piezoelektrischer, kapazitiver und/oder induktiver Drucksensor sein.

Ferner wird erfindungsgemäß auch ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Dieses umfasst hierbei eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruck schwankung eines Fluids, wie in diesem Dokument beschrieben. Ferner kann das Kraftfahr zeug eine Pumpe (z. B. eine Zahnradpumpe) umfassen, mittels der vorzugsweise ein Fluid druck des Fluids auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelt werden kann. Bevorzugt handelt es sich bei dem Fluid dabei um ein Reduktionsmittel zur Abgasnachbehandlung, wobei auch an dere Fluide, darunter z. B. Öl, Kraftstoff und/oder Kühlwasser, verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Erfindung sind dabei beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Be zugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 : Eine schematische Darstellung eines Systems zur Abgasnachbehandlung eines

Kraftfahrzeugs, umfassend eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Amplitude A ei ner pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung eines Fluids gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung;

Figur 2: Exemplarische Messwerte eines Drucksignals eines Fluids als Funktion der Zeit, das zur erfindungsgemäßen Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzier ten Fluiddruckschwankung eines Fluids genutzt werden kann;

Figur 3: Eine schematische Darstellung, welche die Verfahrensschritte des Ermittelns und

Überprüfens gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;

Figur 4: Ein Flussdiagramm zur Illustration des Verfahrens zur Bestimmung einer Amplitude

A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung eines Fluids gemäß einer Aus führungsform der Erfindung; Figur 5: Eine schematische Darstellung, welche die Verfahrensschritte des Ermittelns und Überprüfens gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; und

Figur 6: Eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Be stimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung ei nes Fluids gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind dabei in allen Figuren mit denselben Be zugszeichen bezeichnet und zum Teil nicht gesondert beschrieben.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Abgasnachbehandlung eines Kraftfahrzeugs 20, umfassend eine Vorrichtung 10 zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung Sv ar eines Fluids 1 (hier beispielhaft ein Redukti onsmittel) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Grundsätzlich weist das System zur Abgasnachbehandlung dabei einen Tank 6 zur Lagerung und/oder Bereitstellung eines, vor zugsweise flüssigen, Reduktionsmittels (z. B. Ammoniak oder wässrige Harnstofflösung) auf. Aus diesem Tank 6 kann mittels der Pumpe 2, die über entsprechende Förderleitungen mit dem Tank 6 in Fluidverbindung steht, Reduktionsmittel entnommen werden und (ebenfalls über entsprechende Förderleitungen) zu einer Dosiereinrichtung 3 in Form eines Dosierventils gefördert werden. Mit anderen Worten kann die Pumpe 2 eingangsseitig mit dem Tank 6 und ausgangsseitig mit der Dosiereinrichtung 3 in Fluidverbindung stehen.

Mittels der Dosiereinrichtung 3 kann das Reduktionsmittel sodann in den im Abgastrakt 5 ge führten Abgasstrom eingeleitet bzw. eingesprüht werden. Dabei ist zur Regulierung der Do sierparameter (Menge, Sprühstrahlform etc.) neben der Ausgestaltung der Dosiereinrichtung 3 selbst vor allem auch der an der Dosiereinrichtung 3 anliegende Reduktionsmittedruck ent scheidend. Eine Regulierung dieses Reduktionsmitteldruckes auf einen vorbestimmten Soll- Druck p soii kann dabei z. B. über eine entsprechende Steuerung bzw. Regelung der Pumpen drehzahl erfolgen. Hierzu kann das System zur Abgasnachbehandlung eine Steuereinrich tung 1 1 umfassen, die vorzugsweise zusammen mit der Vorrichtung 10 zur Amplitudenbestim mung als eine bauliche Einheit ausgeführt ist. Dieser Steuereinrichtung 11 kann ein Drucksig nal S (vgl. Figur 2) bereitgestellt werden, wobei das Drucksignal S ein aktueller Fluiddruck des Reduktionsmittels sei kann und/oder eine Größe sein kann, aus der der aktuelle Fluiddruck des Reduktionsmittels ableitbar ist. Zum Bereitstellen des entsprechenden Drucksignals S umfasst das in Figur 1 dargestellte Sys tem zur Abgasnachbehandlung eine ausgangsseitig der Pumpe 2 angeordnete Sensoreinrich tung 4, die ausgebildet ist, das entsprechende Drucksignal S zu erfassen und bereitzustellen. Auf Grundlage dieses Drucksignals S sowie mittels - an sich im Stand der T echnik bekannter - Regelungsverfahren kann die Steuereinrichtung 1 1 sodann zur Ausgabe entsprechende Steu ersignale an die Pumpe 2 ausgebildet sein, um dadurch die Pumpendrehzahl und damit den ausgangsseitigen Reduktionsmitteldruck zu regulieren. Zusätzlich kann eine Regulierung des Reduktionsmitteldruckes auch über eine optionale - vorliegend dargestellte - Rückleitung zum Tank 6 mit einer dort angeordneten Drossel 7 erfolgen.

Neben der Steuerung der Pumpendrehzahl zur Regulierung des Reduktionsmitteldruckes wird das von der Sensoreinrichtung 4 erfasste und bereitgestellte Drucksignal S (vgl. Figur 2) ferner auch zur Ermittlung und Plausibilisierung der Amplitude A der pumpeninduzierten Fluiddruck schwankung Sv ar des Reduktionsmittels verwendet. Hierzu weist das System zur Abgasnach behandlung eine entsprechende Vorrichtung 10 zur Bestimmung einer Amplitude A einer pum peninduzierten Fluiddruckschwankung Sv ar eines Fluids 1 , das mittels einer Pumpe 2 auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelt wird, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf. Diese Vor richtung 10, welche beispielsweise als Teil eines Steuergeräts des Kraftfahrzeugs 20 ausge bildet sein kann, ist dabei ausgelegt, ein nachfolgend - unter Bezugnahme auf Figur 4 - noch genauer beschriebenes Verfahren durchzuführen. Die Vorrichtung 10 kann hierbei z. B. einen programmtechnisch eingerichteten Mikroprozessor sowie einen entsprechenden Speicher um fassen. Vorzugsweise enthält der Speicher dabei Anweisungen, die durch den Prozessor aus führbar sind, wodurch die Vorrichtung 10 insgesamt in der Lage ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.

Figur 2 zeigt exemplarische Messwerte eines Drucksignals S eines Fluids 1 als Funktion der Zeit, das zur Bestimmung der Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwan kung Sv ar des Fluids 1 genutzt werden kann. Beispielsweise kann das gezeigte Drucksignal dabei mittels der in Figur 1 dargestellten Sensoreinrichtung 4 erfasst und bereitgestellt worden sein. Hierbei zeigt Figur 2 den zeitlichen Verlauf des pumpenausgangsseitigen Fluiddrucks eines Fluids 1 während drei kurzer Dosiervorgänge (vgl. logisches Dosierungssignal D), wobei der Fluiddruck mittels einer Variation der Pumpendrehzahl auf einen Soll-Fluiddruck p so n von nahezu 10 bar geregelt ist. Neben den kurzzeitigen Druckeinbrüche SDI , SD2, SD3 von etwa 0.2 bar während die Dosierung aktiv ist, ist in Figur 2 ebenfalls die durch die periodische Pumpen- bewegung verursachte dynamische Veränderung (= pumpeninduzierte Fluiddruckschwan kung Svar) des Fluiddrucks um p so n zu erkennen. Die zuverlässige Ermittlung der Amplitude A, d. h. der Größe, dieser pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung Sv ar ist dabei Gegenstand des zunächst unter Bezugnahme auf Figur 4 allgemein beschrieben Verfahrens.

Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration eines Verfahrens zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung Sv ar eines Fluids 1 , das mittels einer Pumpe 2 auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelt wird, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Fluid 1 kann es sich beispielsweise um ein Reduktionsmittel zur Abgas nachbehandlung, wie z. B. Ammoniak oder wässrige Harnstofflösung, handeln. Im Schritt S1 erfolgt ein Bereitstellen eines Drucksignals S des Fluids, umfassend mehrere Drucksignal werte in einem vorbestimmten Zeitintervall. Dabei kann das Drucksignal S einen Fluiddruck des Fluids 1 angeben und/oder eine Größe sein, aus der der Fluiddruck des Fluids 1 ableitbar ist. Beispielsweise kann es sich bei dem bereitgestellten Drucksignal S in einem vorbestimm ten Zeitintervall um den in Figur 2 gezeigten Verlauf handeln. Im Schritt S2 erfolgt ein Ermitteln der Amplitude A der Fluiddruckschwankung Sv ar auf Basis des bereitgestellten Drucksignals S. Dies kann dabei z. B. auf Basis einer Differenz zwischen einem maximalen Drucksignal werts D max und einem minimalen Drucksignalwert D min des bereitgestellten Drucksignals S er folgen, wobei auf mögliche Rechenvorschriften zur Amplitudenermittlung detailliert im Zusam menhang mit der Beschreibung der Figuren 3 und 5 eingegangen werden wird. Im Schritt S3 erfolgt anschließend ein Überprüfen, ob das bereitgestellte Drucksignal S einem vorbestimm ten Plausibilitätskriterium genügt. Entsprechend kann dieser Schritt auch als ein Validieren und/oder ein Plausibilisieren bezeichnet werden, um dadurch offensichtliche Unrichtigkeiten bei der Amplitudenermittlung im Schritt S2 zu erkennen. Beispielsweise kann das vorbe stimmte Plausibilitätskriterium dabei die Bedingung umfassen, ob das Drucksignal S gerade nicht während eines - den Druckverlauf stark verfälschenden - Dosiervorgangs erfasst wurde. Anschließend erfolgt im Schritt S4 ein Ausgeben der ermittelten Amplitude A, falls das bereit gestellte Drucksignal S dem Plausibilitätskriterium genügt. Genügt das bereitgestellte Drucksignal S jedoch dem Plausibilitätskriterium nicht, erfolgt im Schritt S4 hingegen ein Ver werfen der ermittelten Amplitude A.

Im Zusammenhang mit den vorstehend erwähnten Verfahrensschritten des Ermittelns (S2) und Überprüfens (S3) zeigt Figur 3 eine schematische Darstellung, welche diese Verfahrens schritte gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Hierbei erfolgt zunächst innerhalb eines ersten Zeitabschnitts h (h « 0.3 s) ein Bestimmen eines maximalen und minimalen Drucksignalwerts D max und D min des bereitgestellten Drucksignals S. Mit ande ren Worten wird innerhalb des ersten Zeitabschnitts ti des Drucksignals S der größte und klei- neste Drucksignalwert bestimmt. Auf Basis dieser Werte kann dann ein Berechnen der Amplitude A beispielsweise über A=|D ma> cD min |/2 erfolgen. Alternativ können jedoch auch an dere Rechenvorschriften, wie z. B. das geometrische Mittel von D max und D min , verwendet wer den.

Anschließend erfolgt innerhalb eines zum ersten Zeitabschnitt ti nachfolgenden (hier unmittel bar anschließenden) zweiten Zeitabschnitts t 2 (t 2 « 0.5 s) ein Ermitteln einer ersten Anzahl Ni von Drucksignalwerten, die innerhalb eines ersten Druckbands Di (Di « 20mbar) um den ma ximalen Drucksignalwert D max liegen sowie ein Ermitteln einer zweiten Anzahl N 2 von Drucksig nalwerten, die innerhalb eines zweiten Druckbands D 2 (D 2 « 20mbar) um den minimalen Drucksignalwert D min liegen. In diesem Zusammenhang kann das erste und zweite Druckbands DI , DS somit auch als erster bzw. zweiter Toleranzbereich bezeichnet werden. Falls die hierbei ermittelte erste Anzahl Ni einen ersten Schwellenwert S 1 (z. B. Si=3) und die ermittelte zweite Anzahl N 2 einen zweiten Schwellenwert S 2 (z. B. Si=3) überschreitet (Plausibilitätskriterium) soll das Ausgeben (S5) der vorstehend ermittelten Amplitude A erfolgen. Hierzu umfasst das Verfahren den Schritt des Überprüfens, ob das bereitgestellte Drucksignal S dem vorbestimm ten Plausibilitätskriterium genügt. Mit anderen Worten kann dadurch eine Kontrolle bzw. Vali dierung erfolgen, ob der zuvor ermittelte Amplituden(schätz)wert tatsächlich einen repräsen tativen Wert für den aktuellen Systemzustand darstellt, sodass dadurch insgesamt die Zuver lässigkeit des Verfahrens erhöht wird.

Um diese noch weiter zu erhöhen, kann das vorgenannte Überprüfen ferner auch ein Ermitteln umfassen, ob innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t 2 zumindest ein Drucksignalwert über dem vorbestimmten ersten Druckband D 1 um den maximalen Drucksignalwert D max und/oder ob zu mindest ein Drucksignalwert unter dem vorbestimmten zweiten Druckband A 2 um den minima len Drucksignalwert D min liegt. D. h. mit anderen Worten umfasst das Plausibilitätskriterium zusätzlich auch die Bedingung, dass innerhalb des zweiten Zeitabschnitts t 2 kein Drucksignal wert mit einem Wert größer als der obere Druckbandgrenzwert D 1 0 des vorbestimmten ersten Druckbands D 1 und/oder kleiner als der untere Druckbandgrenzwert D 2 u des vorbestimmten zweiten Druckbands D 2 vorliegt. Falls doch, soll die ermittelte Amplitude A nicht ausgegeben und stattdessen verworfen werden. Zusätzlich kann das Plausibilitätskriterium auch noch wei tere Bedingungen umfassen, beispielsweise kann überprüft werden, dass das Drucksignal S keine Druckeinbrüche oder sonstige die Amplitudenermittlung verfälschende Artefakte um fasst. Insgesamt kann durch das vorgenannte Plausibilisieren auf vorteilhafte Weise die Zu verlässigkeit bei der Amplitudenbestimmung erhöht werden, wobei die Amplitudenbestimmung wiederum die Grundlage für eine weitere Diagnose des Fluidsystems bilden kann. So können aus der ermittelten bzw. ausgegebenen Amplitude A Informationen über die Steifigkeit des Systems und damit Informationen über das eventuelle Vorhandensein von Leckagen oder sonstigen Störungen im System gewonnen werden.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung, welche die Verfahrensschritte des Ermittelns (S2) und Überprüfens (S3) gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Hierzu ist im Diagramm a von Figur 5 derselbe Drucksignalbereich, wie vorstehend im Zusam menhang mit Figur 3 diskutiert, gezeigt. Anstelle der Unterteilung in die Zeitabschnitte ti und t2 bildet hierbei der gleitende Drucksignalmittelwert M die Basis für die Amplitudenbestimmung. Der gleitende Drucksignalmittelwert M stellt hierbei den Durchschnitt aus mehreren - vorlie gend der letzten 10 - einem„jeweiligen Drucksignalwert“ vorausgehender, d. h. zeitlich zu rückliegender, Drucksignalwerte dar. Dabei verschiebt sich die der gleitende Drucksignalmit telwert M mit dem jeweils betrachteten„jeweiligen Drucksignalwert“ mit bzw. wandert mit die sem mit, sodass immer dieselbe Anzahl an Drucksignalwerten (hier 10) in die Berechnung des jeweiligen Werts des gleitenden Drucksignalmittelwerts M eingehen.

Das Ermitteln der Amplitude A erfolgt vorliegenden dann auf Basis der mittleren absoluten Abweichung der Drucksignalwerte des Drucksignals S zum gleitenden Drucksignalmittel wert M. Dazu wird zunächst die Abweichung bzw. der Abstand d (verdeutlicht durch den Dop pelpfeil) eines jeden Drucksignalwerts des Drucksignals S zu einem zum jeweiligen Drucksig nalwert zugehörigen Wert des gleitenden Drucksignalmittelwerts M ermittelt, wobei das Ergeb nis dieser Rechenoperation beispielhaft im Diagramm b von Figur 5 dargestellt ist. Anschlie ßend wird der Absolutbetrag |d| der jeweiligen Werte des Abstands d gebildet, was im Dia gramm c dargestellt ist. Basierend darauf wird dann das arithmetische Mittel einer Mehrzahl (vorliegend z. B. 100) dieser Absolutbeträge |d| gebildet, was im vorliegenden Fall das jewei lige Summieren der letzten 100 absoluten Absolutbeträge |d| und das anschließende Teilen durch die Anzahl der Summanden (hier 100) umfasst. Alternativ kann die Mehrzahl jedoch auch eine andere Anzahl von Werte z. B. 50 oder 200 umfassen. Die Umrechnung in einen Amplitudenwert erfolgt abschließend durch eine Multiplikation mit dem Faktor TT/2. Analog zum gleitenden Drucksignalmittelwert M kann dabei auch die Berechnung der mittleren absoluten Abweichung der Drucksignalwerte in einer gleitenden bzw. wandernden Weise er folgen. D. h. es kann an mehreren, vorzugsweise aufeinanderfolgenden, Stellen des Drucksig nals S jeweils eine mittlere absolute Abweichungen berechnet werden, wobei immer dieselbe Anzahl an zeitlich zurückliegender absoluter Abweichungen in die Berechnung des jeweiligen Werts der gleitenden mittleren absoluten Abweichung eingehen. Mit anderen Worten kann eine quasi-kontinuierliche Berechnung der mittleren absoluten Abweichung und damit eine quasi-kontinuierliche Ermittlung der Amplitude A erfolgen, wobei in diesem Zusammenhang anstelle die vorstehend erwähnte Summation auch als Integration verstanden werden kann.

Das Plausibilisieren bzw. das Überprüfen, ob das bereitgestellte Drucksignal S einem vorbe stimmten Plausibilitätskriterium genügt, kann gemäß dieser Ausführungsform auf Basis des Abstands d (Diagramm b) erfolgen. Dazu kann der Schritt des Überprüfens (S3) ein Ermitteln einer Summe einer Mehrzahl von, vorzugsweise aufeinanderfolgenden, Werten des Ab stands d umfassen. Mit anderen Worten kann das Überprüfen ein Ermitteln einer Summe von vorzeichenbehafteter Abweichungen der Mehrzahl von Drucksignalwerten des Drucksignals S zum gleitenden Drucksignalmittelwert M umfassen. Hierbei soll das Ausgeben der Amplitude A bevorzugt nur dann erfolgen, falls die Summe von vorzeichenbehafteten Abweichungen gleich 0 oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert (z. B. 5 mbar) ist. D. h. das bereitgestellte Drucksignal S soll dem vorbestimmten Plausibilitätskriterium genügen, falls die Summe von vorzeichenbehafteten Abweichungen gleich 0 oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellen wert ist. Dieser Überprüfungsschritt stellt dabei auf vorteilhafte Weise sicher, dass der ausge gebene Amplitudenwert der Fluiddruckschwankung Sv ar die Abweichung zu einen quasi-stati onären Mittelwert angibt bzw. das ein quasi-stationären Zustand vorliegt.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 20 mit einer Vorrichtung 10 zur Bestimmung einer Amplitude A einer pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung Sv ar eines Fluids 1 , das mittels einer Pumpe 2 auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelt wird, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Kraftfahrzeug 20 handelt es sich vorliegend um ein Sattelkraftfahrzeug, d. h. ein Gespann aus einer Sattelzugmaschine und einem Sattelanhä nger. Das Kraftfahrzeug 20 umfasst dabei unter anderem eine Pumpe 2, wobei mittels der Pumpe 2 vorzugsweise ein Fluiddruck eines Fluids 2, vorzugsweise ein Fluiddruck eines Re duktionsmittels zur Abgasnachbehandlung, auf einen Soll-Fluiddruck p so n geregelt wird. Bei spielsweise kann die Regelung des Fluiddrucks dabei über eine Variation der Pumpendrehzahl erfolgen. Daneben umfasst das Kraftfahrzeug 20 eine Vorrichtung 10 zur Bestimmung der pumpeninduzierten Fluiddruckschwankung Sv ar des Fluids 1 , vorzugsweise zur Bestimmung der pumpeninduzierten Schwankung des Reduktionsmitteldrucks. Die Vorrichtung 10 ist dabei ausgelegt, ein Verfahren, wie in diesem Dokument beschrieben, durchzuführen. Hierzu kann die Vorrichtung 10 ferner auch eine Sensoreinrichtung 4 umfassen, die ausgebildet ist, das entsprechende Drucksignal zu erfassen und bereitzustellen. Beispielsweise kann die Vorrich tung 10 hierzu einen Drucksensor 4 umfassen.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbei spiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug ge nommenen Ansprüchen.

Bezugszeichenliste

1 Fluid

2 Pumpe

3 Dosiereinrichtung

4 Sensoreinrichtung

5 Abgastrakt

6 Tank

7 Drossel

10 Vorrichtung zur Drehzahlbestimmung 1 1 Steuereinrichtung

20 Kraftfahrzeug

SD1 ,SD2,SD3 Druckeinbrüche

D Dosierungssignal

d Abstand

| d| Absolutbetrag des Abstands

M Gleitender Drucksignalmittelwert

S Drucksignals

Svar Pumpeninduzierte Fluiddruckvariation

Di° Obere Druckbandgrenzwert

D 2 u Unterer Druckbandgrenzwert