DE102005061876A1 - Method and device for controlling an exhaust aftertreatment system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine mit einem Motorblock und mindestens einer Abgasführung, die mindestens einen Katalysator und einen nachgeschalteten Partikelfilter aufweist, wobei mittels mindestens einer Messeinrichtung die Temperatur in der Abgasführung und die Temperatur von mindestens einer seiner Komponenten überwacht und bei Temperaturüberschreitung ein mehrstufiges Maßnahmenkonzept angewendet wird. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine mit einem Motorblock, einer mit einer Regeleinrichtung zusammenwirkenden Steuereinheit und mindestens einer Abgasführung, die mindestens einen Katalysator und einen nachgeschalteten Partikelfilter aufweist, zu dessen Temperaturerfassung mindestens eine Temperaturmesseinrichtung vorgesehen ist, wobei in der Steuereinheit kaskadierte Regelkreise implementiert sind, mittels derer bei Überschreitung einer maximal zulässigen Bauteiletemperatur Gegenmaßnahmen einleitbar sind. DOLLAR A Damit kann eine verbrauchsoptimierte innermotorische Aufheizung des Partikelfilters zu seiner Regeneration erreicht werden, ohne dass die maximal zulässige Bauteiletemperatur der Komponenten in der Abgasführung überschritten wird.The invention relates to a method for controlling an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine with an engine block and at least one exhaust gas guide which has at least one catalytic converter and a downstream particle filter, the temperature in the exhaust gas guide and the temperature of at least one of its components being monitored and at least by means of at least one measuring device If the temperature is exceeded, a multi-level concept of measures is applied. The invention further relates to a device for controlling an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine with an engine block, a control unit interacting with a control device and at least one exhaust gas guide which has at least one catalytic converter and a downstream particle filter, for the temperature detection of which at least one temperature measuring device is provided, wherein in cascaded control loops are implemented in the control unit, by means of which countermeasures can be initiated if a maximum permissible component temperature is exceeded. DOLLAR A This enables consumption-optimized internal engine heating of the particle filter to be regenerated without the maximum permissible component temperature of the components in the exhaust gas duct being exceeded.
Description
Stand der TechnikState of technology
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine mit einem Motorblock und mindestens einer Abgasführung, die mindestens einen Katalysator und einen nachgeschalteten Partikelfilter aufweist.The The invention relates to a method for controlling an exhaust aftertreatment system an internal combustion engine with an engine block and at least one Exhaust system, having at least one catalyst and a downstream particle filter.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine mit einem Motorblock, einer mit einer Regeleinrichtung zusammenwirkenden Steuereinheit und mindestens einer Abgasführung, die mindestens einen Katalysator und einen nachgeschalteten Partikelfilter aufweist, zu dessen Temperaturerfassung mindestens eine Temperaturmesseinrichtung vorgesehen ist.The The invention further relates to a device for controlling a Exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine with an engine block, a cooperating with a control unit control unit and at least one exhaust system, the at least one catalyst and a downstream particle filter has, for the temperature detection at least one temperature measuring device is provided.
Häufig werden Brennkraftmaschinen, insbesondere Diesel-Brennkraftmaschinen mit Abgasnachbehandlungssystemen ausgerüstet, die einen Partikelrußfilter bzw. Dieselpartikelfilter (DPF) umfassen. Dies ist insbesondere spätestens mit der Verschärfung der Abgasgrenzwerte über EU VI hinaus erforderlich. Der Einsatz von Partikelfiltern stellt ein effizientes Mittel zur Verringerung von Partikeln dar und ist bereits bei verschiedenen Fahrzeugherstellern in Serie eingeführt. Der im Filter angelagerte Ruß muss allerdings diskontinuierlich verbrannt werden, um die gewünschte Filterwirkung zu gewährleisten.Become frequent Internal combustion engines, in particular diesel internal combustion engines with Exhaust after-treatment systems equipped with a particle soot filter or Diesel Particulate Filter (DPF). This is special no later than with the tightening the exhaust limits over EU VI also required. The use of particle filters provides is and is an efficient means of reducing particulates already introduced in series at various vehicle manufacturers. Of the in the filter attached soot must however, be burned discontinuously to the desired filtering effect to ensure.
Zur Regeneration des Dieselpartikelfilters sind Temperaturen oberhalb der üblichen Abgastemperaturen notwendig. Ohne zusätzliche Maßnahmen oxidieren die Partikel bei ca. 550 bis 600°C. Durch Kombination des Partikelrußfilters mit einem Oxidationskatalysator (OXI-KAT), durch katalytische Beschichtung des Filters und/oder durch eine Additivzugabe lässt sich die untere Temperaturschwelle für die Oxidation auf unter 500°C absenken. Entwicklungsziel ist allerdings, auf diese Additiv-gestützten Systeme zu verzichten.to Regeneration of the diesel particulate filter are temperatures above the usual Exhaust gas temperatures necessary. Without additional measures, the particles oxidize at about 550 to 600 ° C. By combining the particulate soot filter with an oxidation catalyst (OXI-KAT), by catalytic coating of the filter and / or through an additive addition leaves lower the lower temperature threshold for the oxidation to below 500 ° C. Development goal is, however, on these additive-based systems to renounce.
In bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine kann der Fall eintreten, dass die Regeneration unkontrolliert schnell oder zu langsam abläuft. Insbesondere bei einem unkontrollierten schnellen Abbrand kann es aufgrund der stark exothermen Oxidation der Partikel zu einer unerwünschten Wärmefreisetzung kommen, die mit steilen, wandernden Temperaturfronten im Filter und sehr hohen Temperaturen einhergehen. Solche Zustände sollten sicher vermieden oder, falls eingetreten, über geeignete Maßnahmen kontrolliert und beherrscht werden. Läuft die Regeneration zu langsam ab, müssen die Regenerationsmaßnahmen zu lange aufrechterhalten werden, was einen erhöhten Kraftstoffverbrauch zur Folge hat. Zudem besteht die Gefahr, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine unterbrochen oder in einen Betriebszustand überführt wird, der einen Abbruch der Regeneration erzwingt.In certain operating conditions the internal combustion engine may be the case that the regeneration uncontrolled fast or too slow. Especially with a Uncontrolled rapid burnup may be due to the highly exothermic Oxidation of the particles come to an undesirable heat release, the with steep, wandering temperature fronts in the filter and very high temperatures accompanied. Such states should be safely avoided or, if appropriate, appropriate activities controlled and controlled. Is regeneration too slow? from, must the regeneration measures be maintained for too long, resulting in increased fuel consumption Episode has. In addition, there is a risk that the operation of the internal combustion engine is interrupted or transferred to an operating state, the abort forces regeneration.
Zur
Vermeidung derartiger Zustände
ist in den Schriften
In
der Schrift
Erreicht der Partikelrußfilter eine gewisse Beladung und ist eine Regeneration des Filters wegen des Motorbetriebszustandes nicht gewährleistet, so ist nach dem Stand der Technik vorgesehen, dass die Abgastemperatur soweit erhöht wird, dass die Partikel schnell verbrennen. Dazu wird die Konzentration an Kohlenwasserstoffen im Abgas erhöht, die dann in einem Oxidationskatalysator umgesetzt werden und zu einer Temperaturerhöhung führen. Die Konzentrationserhöhung im Abgasstrang erfolgt üblicherweise durch eine Nacheinspritzung im Kraftstoffzumesssystem am Motorblock oder durch eine direkte Dosierung von Dieselkraftstoff in die Abgasführung, wobei die Dosiermenge normalerweise betriebspunktabhängig vorgegeben wird. Bekannt sind im Zusammenhang mit einer Konzentrationserhöhung von Kohlenwasserstoffen weiterhin eine Ansaugluftdrosselung sowie eine Raildruckabsenkung. Weiterhin bekannt sind auch Verfahren, bei denen eine Spätverschiebung der Haupteinspritzung und eine abgesetzte Nacheinspritzung eingesetzt werden.If the particle soot filter reaches a certain load and regeneration of the filter is not ensured because of the engine operating state, it is provided according to the prior art that the exhaust gas temperature is increased to such an extent that the particles burn rapidly. For this purpose, the concentration of hydrocarbons in the exhaust gas is increased, which are then reacted in an oxidation catalyst and lead to an increase in temperature. The increase in concentration in the exhaust system is usually carried out by a post-injection in the fuel metering system on the engine block or by direct metering of diesel fuel into the exhaust system, the metering is normally specified depending on the operating point. In connection with an increase in the concentration of hydrocarbons, an intake air throttling and a rail pressure reduction are also known. Further Also known are methods in which a late shift of the main injection and a remote post-injection are used.
Insbesondere bei Partikelfiltern in motorferner Unterflurposition begrenzt die maximal zulässige Temperatur von Abgaskrümmer, Turbine und Vorkatalysator die bereitgestellte Abgasenergie. Um die Aufheizung möglichst effizient darzustellen, müssen die innermotorischen Eingriffe Ansaugluftdrosselung, Spätverschiebung der Haupteinspritzung, geänderte Voreinspritzung, und/oder Nacheinspritzung dennoch möglichst dicht an die zulässigen Temperaturen appliziert werden. Um Feldeinflüsse oder Umwelteinflüsse und Serientoleranzen abzufangen, ist aber ein Sicherheitsabstand einzuhalten, der zumindest die notwendige Aufheizzeit verlängert und damit den Kraftstoffverbrauch weiter erhöht.Especially in the case of particle filters in underfloor position far from the engine limits the maximum permissible temperature exhaust manifold, Turbine and precatalyst the provided exhaust gas energy. Around the heating possible to represent efficiently, the internal engine intervention intake air throttling, late shift the main injection, modified pilot injection, and / or post-injection nevertheless applied as close as possible to the permissible temperatures become. To field influences or environmental influences and intercepting series tolerances, but is a safety margin to comply, which extends at least the necessary heat-up time and thus further increases fuel consumption.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung des Abgasnachbehandlungssystems bereitzustellen, das eine sichere und verbrauchsgünstige innermotorische Aufheizung zur Regeneration des Partikelfilters ermöglicht. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen.task the invention is to provide a method for controlling the exhaust aftertreatment system, that's a safe and economical internal engine heating for regeneration of the particulate filter allows. It is a further object of the invention to provide a corresponding device provide.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mittels mindestens einer Messeinrichtung die Temperatur in der Abgasführung und die Temperatur von mindestens einer seiner Komponenten überwacht und bei Temperaturüberschreitung ein mehrstufiges Maßnahmenkonzept angewendet wird. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann insbesondere bei extremen Umwelteinflüssen, wie beispielsweise extreme Umgebungstemperaturen oder extreme Höhe, die applizierte Heizstrategie zur Partikelfilter-Regeneration mit geringerem Sicherheitsabstand dargestellt werden. Dies ermöglicht eine besonders sichere und verbrauchsgünstige innermotorische Aufheizung.The The object relating to the method is achieved in that by means of at least one measuring device, the temperature in the exhaust system and the Monitored temperature of at least one of its components and when the temperature is exceeded multi-level action concept is applied. In particular, with the proposed method in extreme environmental conditions, such as extreme ambient temperatures or extreme altitude, the Applied heating strategy for particle filter regeneration with less Safety distance are displayed. This allows a particularly secure and low-consumption internal engine heating.
In bevorzugter Ausführungsform ist zunächst vorgesehen, dass in einer ersten Stufe unter Normalbedingungen in einem Regelkreis eine Regelung der Temperatur mittels innermotorischer Stellgrößen durchgeführt wird, wobei die Applikation nahe der zulässigen Bauteiletemperatur erfolgt. Dies ermöglicht eine besonders effektive Aufheizung des Partikelfilters. Die Zeit für die Regeneration wird dadurch deutlich verkürzt, was sich vorteilhaft im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt.In preferred embodiment is initially planned that in a first stage under normal conditions in a closed loop a control of the temperature is carried out by means of internal engine control variables, where the application is close to the permissible component temperature. This allows a particularly effective heating of the particulate filter. The time for regeneration is significantly shortened, which is advantageous in terms of fuel consumption.
Als innermotorische Stellgröße kann eine Verringerung der Ansaugluftdrosselung und/oder eine Nacheinspritzung bei einer geschlossenen oder nahezu geschlossenen Drosselklappe einer Abgasrückführung durchgeführt werden. Zusätzliche Einrichtungen, die zur Aufheizung erforderlich wären, sind daher nicht erforderlich.When inner motor manipulated variable can a reduction in the intake air throttling and / or a post-injection with a closed or nearly closed throttle be carried out an exhaust gas recirculation. additional Facilities that would be required for heating are therefore not required.
Bei einer zeitlich entprellten Überschreitung der maximal zulässigen Bauteiletemperatur wird in einer zweiten Stufe eine Grenzwertregelung durchgeführt, die auf die Drosselklappe der Abgasrückführung einwirkt und diese in Stufen oder stetig öffnet. Vorteilhaft ist hierbei, dass eine unmittelbare Absenkung der kritischen Bauteiletemperatur von Krümmer und ggf. einem Turbolader möglich ist, ohne dass bereits die Partikelfilter-Aufheizung reduziert werden muss. Voraussetzung ist allerdings, dass die Abgasrückführung während des Heizbetriebes nur minimal geöffnet oder völlig geschlossen ist, was für viele Motoranpassungen aber wegen der Gefahr erhöhter Russbildung oder Verbrennungsschwankungen obligatorisch ist.at a temporally debounced overrun of maximum permissible Component temperature is a limit value control in a second stage carried out, which acts on the throttle valve of the exhaust gas recirculation and this in Steps or steadily opens. Advantageous Here is that an immediate lowering of the critical component temperature from manifold and possibly a turbocharger possible is without already the particle filter heating must be reduced. However, the prerequisite is that the exhaust gas recirculation during heating only minimally open or completely closed is what for many engine modifications but because of the risk of increased soot formation or combustion fluctuations is mandatory.
In bevorzugter Ausführungsvariante wird ein Stelleingriff in der Grenzwertregelung auf eine betriebspunktabhängige maximale Rückführmasse begrenzt, was die Gefahr einer erhöhten Russbildung verringert und andererseits noch für genügend Drehmomentreserven vorteilhaft ist.In preferred embodiment is a control intervention in the limit control to an operating point-dependent maximum Recirculation mass limited, which reduces the risk of increased soot formation and on the other hand for enough Torque reserves is advantageous.
Wird bei einer weiterhin zeitlich entprellten Überschreitung der maximal zulässigen Bauteiletemperatur in einer nächsten Stufe eine weitere Grenzwertregelung durchgeführt, die auf Heizsteuerungsgrößen für den Partikelfilter einwirkt, kann erreicht werden, dass Schutzmaßnahmen ergriffen werden können, die direkt eine Absenkung der Temperatur in der Abgasführung zur Folge haben.Becomes if the maximum permissible component temperature continues to be exceeded over time in a next Stage another limit control performed on heating control sizes for the particulate filter can be achieved so that protective measures can be taken directly lowering the temperature in the exhaust system to Episode.
In bevorzugter Verfahrensvariante kann innerhalb der Grenzwertregelung bei Temperaturüberschreitung die Nacheinspritzmenge der Nacheinspritzung verringert und/oder eine Spätverschiebung der Nacheinspritzung und/oder eine Verringerung einer Ansaugluftdrosselung und/oder eine Frühverschiebung einer Haupteinspritzung zurückgenommen werden. Mit diesen Maßnahmen ist eine deutliche Reduzierung der Temperaturen für die Komponenten in der Abgasführung möglich.In preferred method variant can within the limit control at temperature exceeded reduces the post-injection amount of post-injection and / or a late shift the post-injection and / or a reduction of an intake air throttling and / or an early shift a main injection withdrawn become. With these measures is a significant reduction in the temperature of the components in the exhaust system possible.
Als Notreaktion wird bei einer weiterhin zeitlich entprellten Überschreitung der maximal zulässigen Bauteiletemperatur in einer letzten Stufe die gesamten innermotorischen Maßnahmen zur Partikelfilter-Aufheizung abgebrochen. Diese Sicherheitsabschaltung verhindert eine zerstörerische Überschreitung der maximalen Bauteiletemperatur, falls die davor durchgeführten Regelverfahren keine genügende Temperaturabsenkung bewirkt haben.When Emergency response is at a timely debounce exceeded the maximum allowed Component temperature in a final stage the entire internal engine activities aborted for particle filter heating. This safety shutdown prevents a destructive excess the maximum component temperature, if the previously performed control procedures no sufficient temperature reduction have caused.
Zum Rücksetzen ist in einer Verfahrensvariante vorgesehen, dass bei einer Unterschreitung der maximalen Bauteiletemperatur die Maßnahmen entsprechend der Eskalationsstufen des Maßnahmenkonzeptes wieder stufenweise zurückgenommen werden.For resetting, it is provided in a variant of the method that, if the maximum component temperature is undershot, the measures corresponding to the escalation stages of the measures concept to be gradually withdrawn.
In bevorzugter Ausführungsvariante wird die kritische Bauteiletemperatur durch Temperaturmessung oder mittels einer Modellierung überwacht. Bei einer Modellierung können auch komplexe Zusammenhänge, die von einer Vielzahl von Einflussfaktoren abhängen, mit berücksichtigt werden. Aus dem realen Temperaturanstieg unter Berücksichtigung einer zusätzlichen Toleranz und einem Vergleich dieses Wertes mit dem in einem Modell berechneten Temperaturanstieg können kurzzeitige Temperaturschwankungen oder Toleranzabweichungen bei den Temperatursensoren detektiert werden, was zu einer weniger störanfälligen Temperaturregelung beiträgt.In preferred embodiment is the critical component temperature by temperature measurement or monitored by modeling. In a modeling can also complex relationships, which are dependent on a large number of influencing factors become. From the real temperature increase taking into account an additional one Tolerance and a comparison of this value with that in a model calculated temperature increase can short-term temperature fluctuations or tolerance deviations the temperature sensors are detected, resulting in a less susceptible to temperature control contributes.
Eine besonders exakte Temperaturregelung kann erreicht werden, wenn die maximal zulässigen Bauteiletemperaturen der Komponenten in der Abgasführung kennfeldabhängig vorgegeben werden. Damit können beispielsweise die verschiedenen Betriebszustände der Brennkraftmaschine berücksichtigt und damit eine optimale Regenerationstemperatur für den Partikelfilter angesteuert werden, wobei auch andere Motorenparameter berücksichtigt werden können.A particularly accurate temperature control can be achieved when the maximum permissible component temperatures the components in the exhaust system map-controlled be specified. With that you can For example, the various operating conditions of the internal combustion engine considered and thus controlling an optimal regeneration temperature for the particulate filter where other engine parameters can be taken into account.
Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Steuereinheit kaskadierte Regelkreise implementiert sind, mittels derer bei Überschreitung einer maximal zulässigen Bauteiletemperatur Gegenmaßnahmen einleitbar sind. Damit kann sichergestellt werden, dass eine Aufheizung des Partikelfilters im Feld sicher dargestellt werden kann und ein geringeres Risiko zum Heizabbruch besteht. Ein solcher Heizabbruch ist generell zu vermeiden, da nur ein undefinierter und unvollständiger Russabbrand erfolgen würde und nachfolgend eine eindeutige Erkennung der Russbeladung zum sicheren Einleiten der Regeneration deutlich erschwert werden würde.The the object relating to the device is achieved in that in the control unit cascaded control circuits are implemented, by means of which when exceeded a maximum allowable Component temperature countermeasures can be introduced. This can be ensured that a heating of the Particulate filter can be safely displayed in the field and a lower one There is a risk of the heating being stopped. Such a heating stop is general to avoid, as only an undefined and incomplete Rußabbrand would be done and subsequently a clear detection of soot loading for safe Initiating the regeneration would be made much more difficult.
In bevorzugter Ausführungsform weist die Steuereinheit in einer ersten Stufe einen Regelkreis für eine innermotorische Partikelfilter-Aufheizung, in einer zweiten Stufe eine Grenzwertregelung für eine Abgasrückführung und in einer dritten Stufe eine weitere Grenzwertregelung für die Partikelfilter-Heizsteuerungsgrößen auf. Mit diesen Eskalationsstufen ist eine exakte Temperaturregelung in der Nähe der maximal zulässigen Bauteiletemperatur der Komponenten in der Abgasführung möglich.In preferred embodiment the control unit in a first stage, a control circuit for an engine inside Particle filter heating, in a second stage, a limit value control for an exhaust gas recirculation and in a third stage, another limit control for the particulate filter heating control quantities. With these escalation levels is an exact temperature control near the maximum allowed Component temperature of the components in the exhaust system possible.
Ist die Steuereinheit mittels mindestens einer Signalleitung mit mindestens einem Temperatursensor verbunden und die Steuereinheit zur Regelung der Nacheinspritzmenge mittels einer Signalleitung mit einem Kraftstoffzumesssystem am Motorblock verbunden, kann erreicht werden, dass als innermotorische Maßnahme insbesondere in der ersten Stufe die Nacheinspritzmenge geregelt und bei Temperaturannährung an die maximale Bauteiletemperatur reduziert werden kann.is the control unit by means of at least one signal line with at least connected to a temperature sensor and the control unit for regulating the Nacheinspritzmenge by means of a signal line with a fuel metering system connected to the engine block, can be achieved that as internal engine measure especially in the first stage, the post-injection quantity regulated and at temperature can be reduced to the maximum component temperature.
Eine ebenfalls bevorzugte Variante kann vorsehen, dass die Steuereinheit mittels mindestens einer Signalleitung mit mindestens einer Drosselklappe in der Abgasrückführung und/oder mittels einer weiteren Signalleitung mit einer Ansaugluftdrossel verbunden ist. Damit wird zum einen eine Regulierbarkeit der Abgasrückführmenge ermöglicht und zum anderen als weitere innermotorische Maßnahme eine Regulierung der Ansaugluftmenge erreicht.A likewise preferred variant can provide that the control unit by means of at least one signal line with at least one throttle in the exhaust gas recirculation and / or by means of a further signal line with an intake air throttle connected is. Thus, on the one hand, an adjustability of the exhaust gas recirculation amount allows and, secondly, as a further internal motor measure, regulation of Intake air volume reached.
In Turboaufgeladenen Brennkraftmaschinen ist in der Abgasführung vor dem Katalysator ein Abgasturbolader angeordnet, wodurch die Leistung der Brennkraftmaschine deutlich erhöht werden kann.In Turbocharged internal combustion engines is in the exhaust system before the catalyst arranged an exhaust gas turbocharger, whereby the performance the internal combustion engine can be significantly increased.
Zum Schutz des Abgasturboladers vor Überhitzung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit mittels einer Signalleitung mit einem weiteren Temperatursensor in der Abgasführung vor dem Abgasturbolader verbunden ist. Dies ist bei einer Kraftstoffverbrennung im Abgaskrümmer am Motorblock von Bedeutung, da in diesem Fall extrem hohe Temperaturen am Abgasturbolader entstehen können.To the Protection of exhaust gas turbocharger against overheating it is provided that the control unit by means of a signal line with a further temperature sensor in the exhaust system before is connected to the exhaust gas turbocharger. This is at a fuel burn in the exhaust manifold at the engine block of importance, since in this case extremely high temperatures on Exhaust gas turbocharger may arise.
Als, die Nacheinspritzung unterstützende Vorrichtung, weist die Abgasführung mindestens eine Kraftstoffzudosiereinrichtung auf, die mittels einer Signalleitung mit der Steuereinheit verbunden ist. Dadurch kann zusätzlich Kraftstoff in die Abgasführung zudosiert werden, um ein, zum schnellen Aufheizen erforderliches fettes Gemisch einzustellen. Die Kraftstoffzudosiereinheit kann damit zusätzlich als weitere Stellgröße in die kaskadierte Temperaturregelung eingebunden sein.When, the post injection assisting device, has the exhaust system at least one fuel metering device, which by means of a Signal line is connected to the control unit. This can additionally Fuel metered into the exhaust system become a rich mixture required for rapid heating adjust. The fuel metering unit can thus additionally as further manipulated variable in the be integrated cascaded temperature control.
Weist die Steuereinheit mindestens eine Kennfeldeinheit zur Vorgabe der maximalen Bauteiletemperatur auf, können in dieser bevorzugten Ausführungsform auch komplexe Betriebsparameter berücksichtigt werden. Insbesondere in verschiedenen Lastfällen bzw. Betriebsphasen der Brennkraftmaschine kann eine variable Vorgabe der maximalen Bauteiletemperatur zweckmäßig sein.has the control unit at least one Kennfeldeinheit to specify the maximum component temperature can, in this preferred embodiment Even complex operating parameters are taken into account. Especially in different load cases or operating phases of the internal combustion engine can be a variable specification be appropriate for the maximum component temperature.
In bevorzugter Ausführungsvariante kann die Funktionen des Regelkreises und der Grenzwertregelungen in der Steuereinheit als Software und/oder Hardware ausgeführt sein und zumindest teilweise Bestandteil einer übergeordneten Motorsteuerung sein, wobei eine als Programm hinterlegte Funktion für die Regelung besonders einfach als Unterprogramm in der gesamten Motorsteuerungssoftware integiert werden kann. Dies ermöglicht auch kostengünstige Software-Updates.In preferred embodiment can control the functions of the control loop and limit controls be executed in the control unit as software and / or hardware and at least partially be part of a higher-level engine control, wherein a program stored function for the control particularly simple as a subroutine in the entire engine control software integiert can be. this makes possible also inexpensive Software updates.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:The Invention will be described below with reference to one shown in the figures embodiment explained in more detail. It shows:
Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments
Zur Überwachung
der Bauteiletemperatur sind an verschiedenen Stellen Temperatursensoren
Die
Steuereinheit
Zusätzlich weist
die Brennkraftmaschine
Zuluftseitig
besitzt die Brennkraftmaschine
Zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass in der Abgasführung – im gezeigten Beispiel hinter
dem Abgasturbolader
In
erfinderischer Ausgestaltung sind in der Steuereinheit
In
bevorzugter Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die Funktionen
des Regelkreises
In
einer ersten Stufe wird unter Normalbedingungen in dem Regelkreis
In
einer erneuten Abfrage
In
einer letzten Stufe werden bei einer weiterhin zeitlich entprellten Überschreitung
der maximal zulässigen
Bauteiletemperatur, was mit einer erneuten Abfrage
Bei Unterschreitung der maximalen Bauteiletemperatur können die Maßnahmen entsprechend der Eskalationsstufen des Maßnahmenkonzeptes wieder stufenweise zurückgenommen werden.at Below the maximum component temperature, the activities according to the escalation levels of the action plan again gradually withdrawn become.
Vorteilhaft hinsichtlich einer Entprellung ist es, wenn die kritische Bauteiletemperatur durch Temperaturmessung oder mittels einer Modellierung überwacht wird. Kurzzeitige Temperaturschwankungen können dann als Störungen erkannt werden, ohne dass darauf mit den zuvor beschriebenen Maßnahmen reagiert werden muss.Advantageous in terms of debouncing it is when the critical component temperature monitored by temperature measurement or by modeling becomes. Short-term temperature fluctuations can then be detected as faults without having to resort to the measures described above must be reacted.
In
der Praxis führt
dieses kaskadierte Regelverfahren beispielsweise dazu, dass für einen
applizierten Aufheizbetrieb mit Ansaugluftdrosselung (ALD), Nacheinspritzung
(NE) etc. eine Variation der Abgasrückführung (AGR) bewirkt, dass neben
einer bekannten Abnahme von NOx im Abgas eine stetige Abnahme der
Temperatur nach dem Abgasturbolader
Mit
dem beschriebenen Verfahren und der gezeigten Vorrichtung lässt sich
eine Temperaturüberwachung
und Regelung realisieren, die einerseits Überhitzungen der Komponenten
in der Abgasführung
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