Beschreibung Kontrolleinrichtung und Kontrollverfahren für einen Antrieb eines Kraftfahrzeugs Die Erfindung betrifft eine Kontrolleinrichtung für einen An- trieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen Abgaskata- lysator einer Brennkraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Kontrollverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Moderne Kraftfahrzeuge weisen meist einen geregelten Abgaska- talysator auf, wobei in einigen Ländern gesetzliche Vor- schriften verlangen, dass die Funktionsfähigkeit des Abgaska- talysators während des Betriebs im Rahmen einer sogenannten On-Board-Diagnose (OBD) überprüft wird. Falls die On-Board- Diagnose ergibt, dass der Abgaskatalysator nicht mehr vorschriftsgemäß funktioniert und die gesetzlichen Abgasnor- men demzufolge nicht mehr eingehalten werden, leuchtet im Cockpit des Kraftfahrzeugs eine sogenannte OBD-Lampe auf, die dem Fahrer anzeigt, dass der Abgaskatalysator nicht mehr ord- nungsgemäß funktioniert.

Nachteilig an dieser bekannten On-Board-Diagnose des Abgaska- talysators ist die Tatsache, dass die OBD-Lampe bei einer al- terungs-oder vergiftungsbedingten Funktionsstörung des Ab- gaskatalysators auch in solchen Ländern aufleuchtet, in denen die On-Board-Diagnose gesetzlich nicht vorgeschrieben ist oder in denen überhaupt keine gesetzlichen Abgasnormen exis- tieren. Das Aufleuchten der OBD-Lampe ist dann unerwünscht, da der Abgaskatalysator trotz der verringerten Reinigungswir- kung noch den landesspezifischen gesetzlichen Vorschriften entspricht.

Darüber hinaus verlangen gesetzliche Vorschriften in einigen Ländern, dass die Fahrzeughersteller die von ihnen ausgelie- ferten Kraftfahrzeuge im Rahmen sogenannter In-Use-Tests auf 2003P11708

die Funktionsfähigkeit der Abgasreinigungsanlagen hin überprüfen. Falls diese sogenannten In-Use-Tests eine ungenü- gende Funktionsfähigkeit der Abgasreinigungsanlagen ergeben, so muss der Kraftfahrzeughersteller u. U. eine ganze Gruppe von Kraftfahrzeugen mit hohen Kosten zurückrufen, um die feh- lerhaften Komponenten der Abgasreinigungsanlagen durch vorschriftsgemäße Komponenten zu ersetzen.

Derartige In-Use-Tests sind jedoch nur dann aussagekräftig, wenn die getesteten Kraftfahrzeuge zuvor mit ordnungsgemäßem Kraftstoff betrieben wurden, der den Herstellerspezifikatio- nen entspricht. Falls beispielsweise ein Direkteinspritz- Otto-Motor mit einem NOx-Speicherkatalysator über einen län- geren Zeitraum in einem Land betrieben wird, in dem kein schwefelfreier Kraftstoff zur Verfügung steht, so wird der NOx-Speicherkatalysator zwangsläufig geschädigt. Ein solches Kraftfahrzeug mit einer kraftstoffbedingten Schädigung des Abgaskatalysators sollte keinem In-Use-Test mehr unterzogen werden, da die Schadhaftigkeit des Abgaskatalysators nicht auf eine Fehlkonstruktion oder eine ungenügende Lebensdauer der Abgasreinigungsanlage zurückzuführen ist, sondern durch den vorangegangenen Betrieb mit einem minderwertigen Kraft- stoff verursacht wird. Bisher ist es jedoch nicht möglich, Kraftfahrzeuge mit derart geschädigten Abgasreinigungsanlagen vor der Durchführung der In-Use-Tests auszusondern, da die Kraftfahrzeughersteller keine oder nur unzuverlässige und un- vollständige Informationen über die Qualität der verwendeten Kraftstoffe haben.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine unnötige Aktivierung der OBD-Signallampe in Ländern mit großzügigeren Abgasnormen zu verhindern und/oder die statistische Aussage- kraft der sogenannten In-Use-Tests zu erhöhen, indem solche Kraftfahrzeuge zuvor ausgesondert werden, deren Abgasreini- gungsanlagen durch minderwertigen Kraftstoff geschädigt sind. <BR> <BR> <P>2003P11708

Diese Aufgabe wird durch eine Kontrolleinrichtung gemäß An- spruch 1 sowie durch ein entsprechendes Kontrollverfahren ge- mäß Anspruch 13 gelöst.

Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, bei der Kontrolle des Antriebs eines Kraftfahrzeugs und insbeson- dere bei der Überwachung einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine die Kraftfahrzeugposition zu berücksichti- gen.

Zum einen ermöglicht die Kenntnis der Kraftfahrzeugposition eine Deaktivierung der OBD-Signallampe in solchen Ländern, in denen keine oder großzügige Abgasnormen gesetzlich vorge- schrieben sind. Auf diese Weise wird die Häufigkeit von Werk- stattbesuchen verringert, die außerplanmäßig durch Warnlampen verursacht werden.

Zum anderen ermöglicht die Kenntnis der jeweiligen Kraftfahr- zeugposition eine Berücksichtigung der landestypischen Kraft- stoffqualität, so dass das jeweilige Kraftfahrzeug bei einem längeren Betrieb in Ländern mit einer ungenügenden Kraft- stoffqualität für die sogenannten In-Use-Tests der Kraftfahr- zeughersteller gesperrt werden kann. Auf diese Weise wird die statistische Aussagekraft der von den Kraftfahrzeugherstel- lern durchgeführten In-Use-Tests erhöht, da die minderwertige Kraftstoffqualität als mögliche Fehlerursache für eine Funk- tionsstörung der Abgasreinigungsanlage außer Betracht bleibt.

Die Erfindung sieht deshalb eine Kontrolleinrichtung vor, die den Antrieb eines Kraftfahrzeugs und insbesondere eine Abgas- reinigungsanlage einer Bremskraftmaschine überwacht, wobei die erfindungsgemäße Kontrolleinrichtung eine integrierte Po- sitionserfassungseinrichtung oder einen ersten Anschluss zur Verbindung mit einer in dem Kraftfahrzeug angeordneten Posi- tionserfassungseinrichtung aufweist, um von der Positionser- fassungseinrichtung erzeugte und die Kraftfahrzeugposition wiedergebende Positionsdaten bei der Kontrolle des Antriebs 2003P11708

zu berücksichtigen. Die Kraftfahrzeugposition kann also wahl- weise durch eine integrierte Positionserfassungseinrichtung ermittelt werden oder durch eine separate Positionserfas- sungseinrichtung, die mit der erfindungsgemäßen Kontrollein- richtung verbunden wird.

Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung der Kraftfahrzeugposition jedoch durch ein herkömmliches Navigationssystem, das in mo- dernen Kraftfahrzeugen oftmals ohnehin vorhanden ist und mit der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung verbunden wird.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die erfin- dungsgemäße Kontrolleinrichtung eine Anzeigeeinrichtung zur optischen oder akustischen Anzeige einer ungenügenden Reini- gungswirkung der Abgasreinigungsanlage auf, wobei die Anzei- geeinrichtung vorzugsweise im Sichtfeld des Fahrers im Cock- pit des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Hierbei ist vorzugs- weise eine Steuereinheit vorgesehen, um die Anzeigeeinrich- tung in Abhängigkeit von der Kraftfahrzeugposition zu sperren oder freizugeben. Vorzugsweise wird die Anzeigeeinrichtung in solchen Ländern gesperrt, in denen keine oder großzügige Ab- gasnormen gesetzlich vorgeschrieben sind, da eine an strengen Abgasnormen orientierte Aktivierung der Anzeigeeinrichtung in solchen Ländern zu unnötigen Werkstattbesuchen führen würde.

Bei einer Rückkehr des Kraftfahrzeugs in ein Land mit stren- gen Abgasnormen wird die Anzeigeeinrichtung (z. B. eine OBD- Lampe) dann vorzugsweise wieder freigegeben, um die Reini- gungswirkung der Abgasreinigungsanlage anzeigen zu können.

Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Kontrollein- richtung bzw. das entsprechende Kontrollverfahren vorzugswei- se die Bestimmung, in welchem Maße die Abgasreinigungsanlage durch die Verwendung von minderwertigem Kraftstoff geschädigt wurde. Vorzugsweise ist deshalb eine Zuordnungseinheit vorge- sehen, die der aktuellen Kraftfahrzeugposition eine landes- spezifische Kraftstoffqualität zuordnet, um die landesspezi- fische Kraftstoffqualität bei der Kontrolle des Antriebs zu 2003P11708

berücksichtigen. Beispielsweise kann die Zuordnungseinheit eine abgespeicherte Tabelle enthalten, in der den einzelnen Ländern bestimmte landesübliche Kraftstoffqualitäten zugeord- net sind. Auf diese Weise lässt sich aus der von der Posi- tionserfassungseinrichtung ermittelten Kraftfahrzeugposition die standortübliche Kraftstoffqualität ableiten. Hierbei ist es lediglich erforderlich, dass die Positionsdaten das Land angeben, in dem sich das Kraftfahrzeug jeweils befindet. Die von der Positionserfassungseinrichtung gelieferten Positions- daten enthalten deshalb vorzugsweise eine entsprechende Län- derkennung, die von herkömmlichen Navigationssystemen ohnehin bereitgestellt wird.

Bei der Bestimmung der Schädigung der Abgasreinigungsanlage durch minderwertigen Kraftstoff ist jedoch nicht nur die lan- destypische Kraftstoffqualität wichtig, sondern auch die Men- ge des verbrauchten minderwertigen Kraftstoffes. In einem be- vorzugten Ausführungsbeispiel ist deshalb vorgesehen, dass auch die Fahrtstrecke des Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird, um die Schädigung der Abgasreinigungsanlage durch minderwer- tigen Kraftstoff zu ermitteln. Die erfindungsgemäße Kontroll- einrichtung ist deshalb vorzugsweise über einen weiteren An- schluss mit dem Kilometerzähler des Kraftfahrzeugs verbunden, um die Fahrtstrecke in dem jeweiligen Land zu ermitteln. Beim Überschreiten einer vorgegebenen Fahrtstrecke in einem Land mit einer minderwertigen Kraftstoffqualität kann dann ange- nommen werden, dass der Abgaskatalysator der Abgasreinigungs- anlage irreversibel vergiftet ist, so dass das zugehörige Kraftfahrzeug bei einem In-Use-Test vorab ausgesondert werden sollte, um die statistische Aussagekraft der In-Use-Tests nicht zu beeinträchtigen.

Einen besseren Rückschluss auf die Schädigung des Abgaskata- lysators durch minderwertigen Kraftstoff ermöglicht jedoch die Menge des verbrauchten Kraftstoffs, die über den Tank- füllstandssensor ermittelt werden kann. Die erfindungsgemäße Kontrolleinrichtung weist deshalb vorzugsweise einen weiteren 2003P11708

Anschluss auf, über den die Kontrolleinrichtung mit dem Tank- füllstandsensor verbunden ist, um die Betankungsmenge ermit- teln zu können. Falls die kumulierte Betankungsmenge mit ei- nem minderwertigen Kraftstoff einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, kann dann angenommen werden, dass der Abgaska- talysator durch den minderwertigen Kraftstoff irreversibel vergiftet ist, so dass dieses Kraftfahrzeug keinem In-Use- Test mehr unterzogen werden sollte, um deren statistische Aussagekraft nicht zu beeinträchtigen.

Die Bestimmung der Schädigung der Abgasreinigungsanlage durch den Betrieb mit minderwertigem Kraftstoff wird vorzugsweise durch eine Auswertungseinheit vorgenommen, welche die Kraft- fahrzeugposition bzw. die daraus abgeleitete Kraftstoffquali- tät, die akkumulierte Betankungsmenge und/oder die Fahrtstre- cke des Kraftfahrzeugs in dem jeweiligen Land berücksichtigen kann.

Ausgangsseitig ist diese Auswertungseinheit vorzugsweise mit einem Speicherelement verbunden, in dem beispielsweise ein Flag gespeichert sein kann, das die Eignung des betreffenden Kraftfahrzeugs für In-Use-Tests wiedergibt.

Darüber hinaus besteht im Rahmen der Erfindung auch die Mög- lichkeit, für statistische Zwecke die während der Betriebs- dauer des Kraftfahrzeugs verwendeten Kraftstoffqualitäten ab- zuspeichern. Hierzu ist in einer Variante der Erfindung ein sogenannter Historienspeicher vorgesehen, in dem jeweils die Kraftfahrzeugposition, die zugehörige Länderkennung, die Be- tankungsmenge und/oder die Fahrtstrecke abgespeichert wird, wobei der Historienspeicher eine Vielzahl derartiger Daten- sätze aufnehmen kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass im Rah- men der Erfindung vorzugsweise eine Diagnose des Antriebs und insbesondere der Abgasreinigungsanlage erfolgt. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung auch möglich, den Antrieb und insbe- 2003P11708

sondere die Abgasreinigungsanlage in Abhängigkeit von der Kraftfahrzeugposition anzusteuern.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusam- men mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer erfin- dungsgemäßen Kontrolleinrichtung, Figur 2 das erfindungsgemäße Kontrollverfahren in Form eines Flussdiagramms sowie Figur 3 eine alternative Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Kontrollverfahrens in Form eines Fluss- diagramms.

Die in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Kontrolleinrich- tung ermöglicht die Überwachung der Funktionsfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug.

Die eigentliche Diagnose der Funktionsfähigkeit der Abgasrei- nigungsanlage erfolgt hierbei in herkömmlicher Weise und ist deshalb zur Vereinfachung lediglich durch ein OBD-Fehler-Flag (OBD-On-Board-Diagnose) dargestellt, das die Funktionsfä- higkeit der Abgasreinigungsanlage wiedergibt.

Das OBD-Fehler-Flag wird über eine Signalleitung 1 einem Speicher 2 für das OBD-Flag zugeführt, wobei der Speicher 2 im Rahmen von Wartungsarbeiten in einer Werkstatt durch ein Motordiagnosegerät ausgelesen werden kann.

Weiterhin steuert die Signalleitung 1 über die Steuereinheit 3 eine OBD-Lampe 4 an, die im Cockpit des Kraftfahrzeugs im Sichtbereich des Fahrers angeordnet ist und dem Fahrer eine

Fehlfunktion der Abgasreinigungsanlage anzeigt, damit der Fahrer eine Werkstatt aufsucht, um den Fehler beheben zu las- sen.

Die Aktivierung der OBD-Lampe 4 wird von der Steuereinheit 3 jedoch nur dann freigegeben, wenn sich das Kraftfahrzeug in einem Land befindet, in dem strenge Abgasnormen gesetzlich vorgeschrieben sind.

Die Bestimmung des Standortes des Kraftfahrzeugs erfolgt hierbei durch ein herkömmliches Navigationssystem 5, das eine Länderkennung ausgibt. Anstelle des herkömmlichen Naviga- tionssystems 5 ist es jedoch auch möglich, eine Positionser- fassungseinrichtung in die erfindungsgemäße Kontrolleinrich- tung zu integrieren, so dass auch ein Betrieb in einem Kraft- fahrzeug möglich ist, das nicht mit dem Navigationssystem 5 ausgestattet ist.

Ausgangsseitig ist das Navigationssystem 5 mit einer Auswer- tungseinheit 6 verbunden, welche die Steuereinheit 3 in Ab- hängigkeit von der jeweiligen Länderkennung zur Sperrung oder zur Freigabe der OBD-Lampe 4 ansteuert. Hierzu ist in der Auswertungseinheit 6 eine Tabelle gespeichert, die den ein- zelnen Länderkennungen jeweils ein Steuersignal zur Ansteue- rung der Steuereinheit 3 zuordnet. In bestimmten Ländern kann die Auswertungseinheit 6 beispielsweise die Steuereinheit 3 freigeben, so dass das OBD-Fehler-Flag die OBD-Lampe 4 akti- vieren kann. In anderen Ländern kann die Auswertungseinheit 6 dagegen die Steuereinheit 3 sperren, so dass die OBD-Lampe 4 unabhängig von dem OBD-Fehler-Flag deaktiviert bleibt.

Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Kontrollein- richtung auch eine Bestimmung der Schädigung der Abgasreini- gungsanlage durch minderwertigen Kraftstoff, der in einigen Ländern benutzt wird. Hierzu ist das Navigationssystem 5 aus- gangsseitig mit einer in der erfindungsgemäßen Kontrollein- richtung angeordneten Zuordnungseinheit 7 verbunden, die aus der jeweiligen Länderkennung die landestypische Kraftstoff- 2003P11708

qualität ableitet. Hierzu ist in der Zuordnungseinheit 7 eine Tabelle abgespeichert, die für jede Länderkennung eine lan- destypische Kraftstoffqualität definiert.

Die Zuordnungseinheit 7 ist wiederum mit der Auswertungsein- heit 6 verbunden, die in Abhängigkeit von der Kraftstoffqua- lität die Schädigung des Abgaskatalysators der Abgasreini- gungsanlage ermittelt. Hierbei berücksichtigt die Auswer- tungseinheit 6 jedoch nicht nur die Kraftstoffqualität, son- dern auch die Betankungsmenge oder den Kilometerstand. Hierzu ist die Auswertungseinheit 6 über eine Recheneinheit 8 mit einem Tankfüllstandssensor 9 verbunden, der den Füllstand des Kraftstofftanks des Kraftfahrzeugs misst, wobei die Rechen- einheit 8 aus dem gemessenen Tankinhalt die Betankungsmenge bei den einzelnen Tankungsvorgängen berechnet. Aus der Kennt- nis der Kraftstoffqualität und der akkumulierten Betankungs- menge kann die Auswertungseinheit 6 dann auf die Schädigung der Abgasreinigungsanlage schließen.

Anstelle der akkumulierten Betankungsmenge kann die Auswer- tungseinheit 6 jedoch auch die Fahrtstrecke in dem jeweiligen Land berücksichtigen. Hierzu ist die Auswertungseinheit 6 mit einem Kilometerzähler 10 verbunden, der den aktuellen Kilome- terstand an die Auswertungseinheit 6 übermittelt. Die Auswer- tungseinheit 6 kann dann aus der vorgegebenen Kraftstoffqua- lität und der Fahrtstrecke in dem jeweiligen Land mit der landestypischen Kraftstoffqualität die Schädigung des Abgas- katalysators ermitteln.

Falls die Auswertungseinheit 6 hierbei zu dem Schluss kommt, dass der Abgaskatalysator durch minderwertigen Kraftstoff ir- reversibel geschädigt ist, so sperrt die Auswertungseinheit 6 ein In-Use-Test-Flag in einem weiteren Speicherelement 11, damit das betreffende Kraftfahrzeug bei späteren In-Use-Tests der Kraftfahrzeughersteller außer Betracht bleibt. Dies ist sinnvoll, da ein späterer In-Use-Test des betreffenden Kraft- fahrzeugs keine Aussage über die Lebensdauer oder mögliche 2003P11708

Konstruktionsfehler ermöglicht, da die Funktionsfähigkeit durch minderwertigen Kraftstoff ohnehin gestört ist.

Ferner weist die erfindungsgemäße Kontrolleinrichtung in die- sem Ausführungsbeispiel einen sogenannten Historienspeicher 12 auf, der mit der Recheneinheit 8, mit dem Kilometerzähler 10 und mit dem Navigationssystem 5 verbunden ist und während des Betriebs des Kraftfahrzeugs laufend die jeweiligen Betan- kungsmengen, die Kilometerstände und die jeweilige Länderken- nung aufnimmt und festhält, um eine spätere Auswertung zu er- möglichen.

Die Figuren 2 und 3 zeigen alternative Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens in Form eines Flussdia- gramms, wobei in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 die Betankungsmengen gemessen werden, um das Flag für den In-Use- Test zu berechnen, wohingegen in dem Ausführungsbeispiel ge- mäß Figur 3 jeweils die Fahrtstrecken in den jeweiligen Län- dern gemessen werden, um auf die Schädigung des Abgaskataly- sators zu schließen.

Die Erfindung ist auch nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutz- bereich fallen.