DE10016219A1 - Control of hot regeneration stage in engine exhaust purification system, determines temperatures, flow rate and composition, to control total energy input - Google Patents
Control of hot regeneration stage in engine exhaust purification system, determines temperatures, flow rate and composition, to control total energy inputInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Heizmaßnahme in einer Abgasreinigungsanlage von Brennkraftmaschinen mit den im Anspruchs 1 genannten Merkmalen sowie eine Vorrichtung, mit der die Steuerung durchgeführt werden kann mit den im Anspruch 16 genannten Merkmalen.The invention relates to a method for controlling a heating measure in a Exhaust gas purification system of internal combustion engines with those mentioned in claim 1 Features as well as a device with which the control can be carried out with the features mentioned in claim 16.
Es ist bekannt, im Abgasstrang von Brennkraftmaschinen Abgasreinigungsanlagen anzuordnen, die es ermöglichen eine Emission von umweltrelevanten Bestandteilen des Abgases wie Rußpartikel, Kohlenmonoxid CO, unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe HC und Stickoxide NOx zu reduzieren. Dazu umfassen derartige Abgasreinigungsanlagen Partikelfilter und/oder Katalysatorsysteme. Letztere beinhalten unter anderem Katalysatoren, die eine Oxidation von CO und HC mit Luftsauerstoff begünstigen (Oxidationskatalysatoren), und/oder Katalysatoren, die eine Reduktion von NOx zu Stickstoff katalysieren (Reduktionskatalysatoren). Ferner umfassen derartige Katalysatorsysteme spezifische Absorber für ausgewählte Abgaskomponenten - genannt seien hier beispielsweise HC- oder NOx-Speicher.It is known to arrange exhaust gas purification systems in the exhaust line of internal combustion engines, which make it possible to reduce the emission of environmentally relevant components of the exhaust gas, such as soot particles, carbon monoxide CO, incompletely burned hydrocarbons HC and nitrogen oxides NO x . For this purpose, such exhaust gas purification systems include particle filters and / or catalyst systems. The latter include, among other things, catalysts that promote oxidation of CO and HC with atmospheric oxygen (oxidation catalysts) and / or catalysts that catalyze a reduction of NO x to nitrogen (reduction catalysts). Furthermore, such catalyst systems include specific absorbers for selected exhaust gas components - for example, HC or NO x stores.
Zum optimalen Betrieb der genannten Komponenten der Abgasreinigungsanlage müssen insbesondere Betriebsparameter wie eine Abgaszusammensetzung, ein Abgasmassenstrom und eine Temperatur überwacht und gegebenenfalls beeinflusst werden. Gerade letzterer Parameter hat sich beim Betrieb von Katalysatorsystemen als besonders wichtig herausgestellt, da eine katalytische Aktivität als auch ein Absorptionsverhalten der Speicherkomponenten stark temperaturabhängig ist. Zur Gewährung optimaler Funktionalität ist es daher notwendig, zumindest zeitweise die Temperatur im Bereich der Komponenten in ein gegebenes Temperaturfenster einzuregeln. Dabei können für eine einzelne Komponente der Abgasreinigungsanlage auch mehrere Temperaturfenster vorgesehen sein, deren Ansteuerung jeweils von den gerade vorliegenden Betriebsbedingungen abhängig ist. So lassen sich beispielsweise für einen NOx-Speicherkatalysator Temperaturfenster für eine Entschwefelung, eine NOx-Regenration oder einen Homogenbetrieb vorgeben. For optimal operation of the components of the exhaust gas cleaning system mentioned, in particular operating parameters such as an exhaust gas composition, an exhaust gas mass flow and a temperature must be monitored and, if necessary, influenced. The latter parameter in particular has proven to be particularly important in the operation of catalyst systems, since a catalytic activity and an absorption behavior of the storage components are strongly temperature-dependent. To ensure optimal functionality, it is therefore necessary, at least temporarily, to regulate the temperature in the area of the components in a given temperature window. In this case, a plurality of temperature windows can also be provided for a single component of the exhaust gas cleaning system, the activation of which is dependent in each case on the current operating conditions. For example, temperature windows for desulfurization, NO x regeneration or homogeneous operation can be specified for a NO x storage catalytic converter.
Häufig sind die im Abgasstrang herrschenden Temperaturen nicht ausreichend, um ein für die Betriebssituation optimales Ergebnis zu erreichen. Es ist daher bekannt, Heizmaßnahmen einzuleiten. So kann beispielsweise durch eine gezielte Wirkungsgradminderung des Verbrennungsablaufes im Motor - zum Beispiel durch eine Spätzündung - die Temperatur erhöht werden. Dies führt zu einer überwiegend oder ausschließlich thermischen Aufheizung des Abgases und nachfolgend der Komponenten der Abgasreinigungsanlage.The temperatures prevailing in the exhaust system are often not sufficient to achieve a to achieve optimal results for the operating situation. It is therefore known Initiate heating measures. For example, through a targeted Reduction in efficiency of the combustion process in the engine - for example through a Late ignition - the temperature can be increased. This leads to a predominantly or exclusively thermal heating of the exhaust gas and subsequently the components the emission control system.
Weiterhin ist es bekannt, eine Nacheinspritzung während oder nach Brennende in Phasen eines Magerbetriebes der Brennkraftmaschine durchzuführen. Zwar bleiben bei einer solchen Vorgehensweise die Abgastemperaturen annähernd gleich, jedoch wird durch die Anhebung der Schadstoffemissionen und deren katalytische Umsetzung auf den Katalysatoren eine Erhitzung derselben ermöglicht. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist es, dass die Regelung der Temperatur im bisherigen Verfahren lediglich derart erfolgt, dass eine Ist- mit einer Soll-Temperatur verglichen wird und die Heizmaßnahme so lange aufrechterhalten wird, bis die Soll-Temperatur erreicht ist. Dies führt jedoch häufig zu einer unerwünschten Überhitzung der Abgasreinigungsanlage. Weiterhin ist nachteilig, dass die Nacheinspritzung im Magerbetrieb der Brennkraftmaschine zwar eine gute HC- und CO-Umsetzung jedoch nur eine unzureichend niedrige NOx-Umsetzung ermöglicht. Unter dem Gesichtspunkt sich verschärfender Vorschriften hinsichtlich tolerierbarer Abgasgrenzwerte besteht demnach Handlungsbedarf, um die an sich energetisch günstige Nacheinspritzung weiterhin als Heizmaßnahme nutzen zu können.Furthermore, it is known to carry out post-injection during or after the end of combustion in phases of lean operation of the internal combustion engine. With such a procedure, the exhaust gas temperatures remain approximately the same, but the increase in the pollutant emissions and their catalytic conversion on the catalytic converters enable them to be heated. A disadvantage of the known method is that the temperature is only regulated in the previous method in such a way that an actual temperature is compared with a target temperature and the heating measure is maintained until the target temperature is reached. However, this often leads to undesired overheating of the exhaust gas cleaning system. Another disadvantage is that the post-injection in the lean operation of the internal combustion engine allows a good HC and CO conversion, but only an insufficiently low NO x conversion. From the point of view of tightening regulations with regard to tolerable exhaust gas limit values, there is a need for action in order to be able to continue using the inherently favorable post-injection as a heating measure.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Heizmaßnahme in der Abgasreinigungsanlage zur Verfügung zu stellen, mit dem die geschilderten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können. Insbesondere soll auch die Nacheinspritzung möglichst emissionsneutral durchgeführt werden.The object of the present invention is to provide an apparatus and a method for To provide control of the heating measure in the exhaust gas cleaning system, with which the described disadvantages of the prior art are overcome can. In particular, the post-injection should also be as emission-neutral as possible be performed.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Verfahren zur Steuerung der
Heizmaßnahme in der Abgasreinigungsanlage der Brennkraftmaschine mit den im
Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie der dazu notwendigen Vorrichtung mit den im
Anspruch 16 genannten Merkmalen gelöst. Nach dem Verfahren werden
According to the invention, this object is achieved by the method for controlling the heating measure in the exhaust gas cleaning system of the internal combustion engine with the features mentioned in claim 1 and the device necessary for this with the features mentioned in claim 16. After the procedure
- a) ein Abgasmassenstrom durch die Abgasreinigungsanlage gemessen oder modelliert, a) an exhaust gas mass flow through the exhaust gas purification system is measured or modeled,
- b) eine Ist-Temperatur in ausgewählten Bereichen der Abgasreinigungsanlage gemessen oder modelliert und mit einer Soll-Temperatur verglichen (Temperaturdifferenz),b) an actual temperature in selected areas of the exhaust gas cleaning system measured or modeled and compared with a target temperature (Temperature difference),
- c) in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz und dem Abgasmassenstrom ein Soll-Energieeintrag in die Abgasreinigungsanlage ermittelt,c) depending on the temperature difference and the exhaust gas mass flow Determined target energy input in the exhaust gas cleaning system,
- d) die Heizmaßnahme charakterisierende Parameter derart festgelegt und vorgegeben, dass die Heizmaßnahme zumindest näherungsweise den Soll- Energieeintrag liefert undd) the parameters characterizing the heating measure are set in such a way and specified that the heating measure at least approximately the target Energy input delivers and
- e) der Solleintrag in Abhängigkeit von der Abgaszusammensetzung geregelt wird.e) the target entry is regulated depending on the exhaust gas composition.
Ein Umfang der Heizmaßnahme orientiert sich damit erstmalig an dem tatsächlich notwendigen Soll-Energieeintrag zur Erreichung der Soll-Temperatur und damit wird ein Überhitzen der Abgasreinigungsanlage und ihrer Komponenten verhindert.For the first time, the scope of the heating measure is based on that actually required target energy input to achieve the target temperature and thus a Overheating of the exhaust gas cleaning system and its components prevented.
Die Vorrichtung umfasst dazu Mittel, mit denen die vorgenannten Verfahrensschritte durchführbar sind. Diese Mittel umfassen vorzugsweise eine Sensorik zur Erfassung von Temperaturen und/oder Abgaszusammensetzung und/oder Abgaskomponenten an ausgewählten Messpunkten der Abgasreinigungsanlage. So sind insbesondere bevorzugt Lambdasonden, Temperaturfühler und messgasspezifische Sensoren, die in an sich bekannter Weise im Abgasstrang der Brennkraftmaschine angeordnet sind. Die Abgasreinigungsanlage umfasst vorzugsweise Partikelfilter und/oder ein Katalysatorsystem, welches insbesondere einen NOx-Speicherkatalysator beinhaltet.For this purpose, the device comprises means with which the aforementioned method steps can be carried out. These means preferably comprise a sensor system for detecting temperatures and / or exhaust gas composition and / or exhaust gas components at selected measuring points of the exhaust gas cleaning system. Lambda probes, temperature sensors and measuring gas-specific sensors, which are arranged in a manner known per se in the exhaust system of the internal combustion engine, are particularly preferred. The exhaust gas cleaning system preferably comprises particle filters and / or a catalyst system, which in particular contains a NO x storage catalyst.
Weiterhin umfassen diese Mittel vorzugsweise ein Einspritzsystem der Brennkraftmaschine, mit den insbesondere die Nacheinspritzung regelbar durchführbar ist. Darüber hinaus beinhaltet die Vorrichtung ein Steuergerät, in dem eine Prozedur zur Regelung der Heizmaßnahme in digitalisierter Form hinterlegt ist. Das Steuergerät kann als selbstständige Recheneinheit realisiert werden oder aber auch in ein zumeist vorhandenes Motorsteuergerät integriert werden.Furthermore, these means preferably comprise an injection system Internal combustion engine with which, in particular, the post-injection can be carried out in a controllable manner is. In addition, the device includes a control unit in which a procedure for Regulation of the heating measure is stored in digitized form. The control unit can can be implemented as an independent computing unit or in most cases existing engine control unit can be integrated.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird als Heizmaßnahme die Nacheinspritzung von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine eingeleitet. Dazu wird vorzugsweise zunächst eine Einspritzmenge für die Heizmaßnahme berechnet. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, die Einspritzmenge auf einen maximalen Grenzwert zu beschränken, wobei der Grenzwert derart zu wählen ist, dass eine thermische Schädigung der Komponenten der Abgasreinigungsanlage infolge der Heizmaßnahme verhindert wird.In a preferred embodiment of the method, the heating measure Post-injection of fuel is introduced into the internal combustion engine. This will preferably an injection quantity is first calculated for the heating measure. It has proved to be advantageous, the injection quantity to a maximum limit to limit, the limit value being chosen such that a thermal Damage to the components of the exhaust gas cleaning system as a result of the heating measure is prevented.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des letztgenannten Verfahrens wird eine Anzahl an Zylindern, in denen die Nacheinspritzung erfolgen soll, nach bestimmten Kriterien festgelegt. Die Anzahl der Zylinder ist zunächst kleiner oder gleich einer Gesamtanzahl an Zylindern der Brennkraftmaschine. Sie muss ferner eine Mindestanzahl an Zylindern, in denen die Nacheinspritzung erfolgen soll, übersteigen. Die Mindestanzahl kann jeweils betriebsspezifisch angepasst werden oder aber auch vorgegeben werden und beträgt zumindest 1.In a further preferred embodiment of the latter method, a Number of cylinders in which the post-injection should take place according to certain Criteria set. The number of cylinders is initially less than or equal to one Total number of cylinders of the internal combustion engine. It must also have one Exceed the minimum number of cylinders in which the post-injection is to take place. The minimum number can be adapted to the specific company or else be specified and is at least 1.
Weiterhin ist im Falle der Nacheinspritzung bevorzugt, dass für jeden Zylinder, in dem die Nacheinspritzung erfolgen soll, eine Gesamteinspritzmenge berechnet wird, die über den Zylinder während der Nacheinspritzung injiziert werden soll. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, die Einspritzmenge als Funktion einer Einspritzdauer zu berücksichtigen.Furthermore, in the case of post-injection, it is preferred that for each cylinder in which the post-injection is to take place, a total injection quantity is calculated, which is about the cylinder is to be injected during the post-injection. It turned out to be proven to increase the injection quantity as a function of an injection duration consider.
In einer weiteren bevorzugten Ausbildung des vorgenannten Verfahrens wird die
Nacheinspritzung derart beeinflusst, dass
In a further preferred embodiment of the aforementioned method, the post-injection is influenced in such a way that
- a) die Einspritzdauer zunächst über alle Zylinder, in denen die Nacheinspritzung erfolgen soll, berechnet wird (vorläufige Einspritzdauer pro Zylinder) unda) the injection duration initially over all cylinders in which the post-injection should take place, is calculated (provisional injection duration per cylinder) and
- b) die Anzahl der Zylinder, in denen die Nacheinspritzung erfolgen soll, solange gemindert wird, bis die vorläufige Einspritzdauer in den verbleibenden Zylindern eine vorgegebene Mindestdauer übersteigt.b) the number of cylinders in which the post-injection is to take place, as long as is decreased until the preliminary injection duration in the remaining cylinders exceeds a predetermined minimum duration.
Eine solche Vorgehensweise hat den Vorteil, dass durch entsprechende Festlegung der Mindestdauer die Nacheinspritzung mit der notwendigen Präzision außerhalb eines ballistischen Bereichs durchgeführt werden kann. Vorzugsweise wird ein Sicherheitsabstand zum ballistischen Bereich von mindestens 10%, insbesondere mindestens 20%, bei der Festlegung der Einspritzparameter berücksichtigt.Such a procedure has the advantage that by appropriately defining the Minimum duration of post-injection with the necessary precision outside of a ballistic area can be performed. Preferably a Safety distance to the ballistic area of at least 10%, in particular at least 20%, taken into account when determining the injection parameters.
Alternativ oder in Kombination zu letztgenannter Vorgehensweise kann nach einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltungsvariante des Verfahrens
Alternatively or in combination with the latter procedure, a further preferred embodiment of the method can be used
- a) die Anzahl der Arbeitsspiele pro Einspritzzeitpunkt zunächst auf a = 1 gesetzt werden unda) the number of work cycles per injection time is initially set to a = 1 be and
- b) die Anzahl der Arbeitsspiele a auf a ≧ 2 erhöht werden, bis die vorläufige Einspritzdauer die vorgegebene Mindestdauer übersteigt.b) the number of work cycles a be increased to a ≧ 2 until the provisional Injection duration exceeds the specified minimum duration.
Auch durch diese Maßnahme wird demnach die Einspritzdauer der Nacheinspritzung solange verlängert, bis sie außerhalb des ballistischen Bereichs liegt.This measure also makes the injection duration of the post-injection extended until it is outside the ballistic range.
Ferner ist bevorzugt, dass anhand einer gewünschten Gemischzusammensetzung (Lambdawert) ein Luftbedarf für die Nacheinspritzung berechnet wird. Dies eröffnet insbesondere die Möglichkeit, die Nacheinspritzung weitgehend momentenneutral durchzuführen. Es wird demnach eine Auswirkung der Nacheinspritzung auf das Moment durch eine an sich bekannte Beeinflussung der Einspritzparameter während des gesamten Verbrennungsvorganges im Zylinder kompensiert.It is further preferred that based on a desired mixture composition (Lambda value) an air requirement for the post-injection is calculated. This opens up in particular the possibility of post-injection largely torque-neutral perform. Accordingly, there is an effect of the post-injection on the Moment by influencing the injection parameters in a manner known per se during of the entire combustion process in the cylinder is compensated.
Des weiteren ist bevorzugt, dass die Einspritzmenge während der Nacheinspritzung in Abhängigkeit von einem gewünschten Lambdawert in der Abgasreinigungsanlage festgelegt wird. Die Heizmaßnahme kann auf diese Weise auch kontrolliert unter stöchiometrischen oder fetten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Zur Gewährung größtmöglicher Emissionsminderung kann bei Betrieb unter fetten Bedingungen das Abgas vor dem Katalysatorsystem auf × 1 durch Einspeisung von Luft mittels einer Sekundärluftpumpe eingeregelt werden.It is further preferred that the injection quantity during the post-injection in Dependence on a desired lambda value in the exhaust gas cleaning system is set. The heating measure can also be controlled in this way stoichiometric or rich operating conditions of the internal combustion engine be performed. To grant the greatest possible reduction in emissions can Operation under rich conditions exhaust gas up to 1 in front of the catalytic converter system Air supply can be regulated using a secondary air pump.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further advantageous refinements of the invention result from the other, in the features mentioned in the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described in an exemplary embodiment based on the associated Drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungsanlage; Figure 1 is a schematic representation of an internal combustion engine with an exhaust gas purification system.
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zur Steuerung einer Heizmaßnahme, gegliedert in 10 Teilschritten; Figure 2 is a flow chart for controlling a heating measure, divided into 10 sub-steps.
Fig. 3 einen detaillierten Teilausschnitt des Ablaufdiagramms gemäß Fig. 2 im Bereich des Schrittes 3 und Fig. 3 is a detailed partial section of the flowchart of Fig. 2 in the area of the step 3 and
Fig. 4 einen detaillierten Teilausschnitt des Ablaufdiagramms gemäß Fig. 2 in den Teilschritten 4 bis 6. Fig. 4 is a detailed partial section of the flowchart of Fig. 2 in the partial steps 4 to 6.
Die Fig. 1 offenbart eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine 10 mit einer Abgasreinigungsanlage 12. Die Abgasreinigungsanlage 12 umfasst ein Katalysatorsystem, das aus einem Vorkatalysator 14 sowie einem NOx- Speicherkatalysator 16 besteht. Beide Katalysatoren 14, 16 ermöglichen eine weitestgehende Emissionsreduktion im stöchiometrischen Betrieb, das heißt, sie beinhalten Katalysatorkomponenten, die einerseits eine Oxidation von Kohlenmonoxid CO und unvollständig verbrannten Kohlenwasserstoffen HC und andererseits eine Reduktion von Stickoxiden NOx begünstigen. Der NOx-Speicherkatalysator 16 besitzt ferner ein Speichermedium für NOx, das heißt, er ermöglicht eine Einlagerung von NOx in Phasen eines mageren Betriebes der Brennkraftmaschine 10. Aufbau und Verfahren zum Betrieb der Katalysatoren 14, 16 sind bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.The Fig. 1 discloses a schematic view of an internal combustion engine 10 with an exhaust gas purification system 12. The exhaust gas purification system 12 comprises a catalytic converter system, which consists of a pre-catalytic converter 14 and an NO x storage catalytic converter 16 . Both catalysts 14 , 16 enable the greatest possible reduction in emissions in stoichiometric operation, that is to say they contain catalyst components which on the one hand promote oxidation of carbon monoxide CO and incompletely burned hydrocarbons HC and on the other hand a reduction of nitrogen oxides NO x . The NO x storage catalytic converter 16 further has a storage medium for NO x, that is, it allows for storage of NO x during periods of lean operation of the internal combustion engine 10 degrees. The structure and method for operating the catalysts 14 , 16 are known and are therefore not explained in more detail here.
Die Abgasreinigungsanlage 12 umfasst ferner eine Sensorik, die es ermöglicht, Temperaturen, Abgaszusammensetzungen und einzelne Abgaskomponenten an ausgewählten Messpunkten zu erfassen. Dazu dienen beispielsweise die Lambdasonden 18, 20 sowie die Temperaturfühler 22, 24 und ein NOx-Sensor 26. Mit Hilfe geeigneter Modelle - die zumeist auf den von der Sensorik bereitgestellten Signalen basieren - lassen sich auch in anderen Teilbereichen eines Abgasstranges 28 der Brennkraftmaschine 10 die geschilderten Betriebsparameter berechnen. Derartige Modelle lassen sich dem Stand der Technik entnehmen.The exhaust gas purification system 12 also includes a sensor system that makes it possible to record temperatures, exhaust gas compositions and individual exhaust gas components at selected measurement points. The lambda probes 18 , 20 and the temperature sensors 22 , 24 and a NO x sensor 26 are used for this purpose. With the help of suitable models - which are mostly based on the signals provided by the sensors - the described operating parameters can also be calculated in other partial areas of an exhaust line 28 of the internal combustion engine 10 . Such models can be found in the prior art.
Weiterhin ist der Brennkraftmaschine 10 ein Motorsteuergerät 30 zugeordnet. In das Motorsteuergerät 30 werden die Signale der Sensorik und weitere Parameter der Brennkraftmaschine 10 eingelesen. Anhand der Signale und dort hinterlegter Prozeduren kann eine Steuerung des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 erfolgen. So kann beispielsweise eine Gemischzusammensetzung durch Regelung einer Abgasrückführrate einer Abgasrückführeinrichtung 32 und/oder einer Drosselklappe 34 in einem Ansaugrohr 36 der Brennkraftmaschine 10 erfolgen. Ferner können durch ein hier nicht differenziert dargestelltes und in die Brennkraftmaschine 10 integriertes Einspritzsystem Einspritzmengen, Einspritzdauer und Zündwinkel während der Verbrennung beeinflusst werden. Auch die genannten Maßnahmen sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt.Furthermore, an engine control unit 30 is assigned to the internal combustion engine 10 . The signals from the sensors and further parameters of the internal combustion engine 10 are read into the engine control unit 30 . The operation of the internal combustion engine 10 can be controlled on the basis of the signals and the procedures stored there. For example, a mixture composition can take place by regulating an exhaust gas recirculation rate of an exhaust gas recirculation device 32 and / or a throttle valve 34 in an intake pipe 36 of the internal combustion engine 10 . Furthermore, injection quantities, injection duration and ignition angle during the combustion can be influenced by an injection system, which is not differentiated here and is integrated in the internal combustion engine 10 . The measures mentioned are also sufficiently known from the prior art.
Ferner ist der Brennkraftmaschine 10 ein Steuergerät 38 zugeordnet, das als selbstständige Einheit realisiert werden kann oder aber auch - wie hier dargestellt - in das Motorsteuergerät 30 integriert ist. Das Steuergerät 38 beinhaltet eine Prozedur zur Steuerung einer Heizmaßnahme im Bereich der Abgasreinigungsanlage 12.Furthermore, a control unit 38 is assigned to the internal combustion engine 10 , which can be implemented as an independent unit or - as shown here - is also integrated into the engine control unit 30 . The control unit 38 contains a procedure for controlling a heating measure in the area of the exhaust gas cleaning system 12 .
In der Fig. 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm zur Steuerung der Heizmaßnahmen dargestellt. Die Heizmaßnahme beinhaltet hier eine Nacheinspritzung, da sich diese Maßnahme als energetisch besonders günstig erwiesen hat. Das aufgezeigte Verfahren ist jedoch nicht nur auf diese Heizmaßnahme beschränkt, sondern es können auch andere Heizmaßnahmen in Kombination oder separat hiervon ergriffen werden. Entscheidend ist lediglich, dass die die Heizmaßnahme charakterisierenden Parameter derart festgelegt und vorgegeben werden, dass die Heizmaßnahmen einen noch näher erläuterten Soll-Energieeintrag liefern.In FIG. 2 is a schematic flow diagram is shown for controlling the heating measures. The heating measure here includes post-injection, since this measure has proven to be particularly favorable in terms of energy. However, the method shown is not only limited to this heating measure, but other heating measures can also be taken in combination or separately from this. The only thing that is decisive is that the parameters characterizing the heating measure are defined and specified in such a way that the heating measures deliver a target energy input which is explained in more detail.
Zunächst werden in einem Schritt S1 die Katalysatortemperaturen der Katalysatoren 14, 16 bestimmt. Dazu kann unter anderem auf ein Signal der Temperaturfühler 22, 24 zurückgegriffen werden. In Kombination dazu sind Modelle bekannt, mit denen sich die Temperaturen der Katalysatoren 14, 16 berechnen lassen. Nach Vorliegen der Ist- Temperaturen werden diese mit den gewünschten Soll-Temperaturen verglichen und liefern eine Temperaturdifferenz. Die Soll-Temperaturen sind dabei derart auszuwählen, dass sie in einem gewünschten Temperaturfenster für die jeweils notwendige Betriebssituation der Abgasreinigungsanlage 12 liegen. So ist beispielsweise eine relativ hohe Soll-Temperatur im Bereich des NOx-Speicherkatalysators 16 notwendig, wenn dieser entschwefelt werden soll. Andererseits ist in Phasen "normaler Betriebsführung" eine deutlich niedrigere Temperatur notwendig, um hinreichend hohe katalytische Aktivität beziehungsweise ein hinreichend hohes NOx-Speichervermögen zu gewährleisten.First, the catalyst temperatures of the catalysts 14 , 16 are determined in a step S1. For this purpose, a signal from the temperature sensors 22 , 24 can be used, among other things. In combination, models are known with which the temperatures of the catalysts 14 , 16 can be calculated. After the actual temperatures are available, these are compared with the desired temperatures and provide a temperature difference. The target temperatures are to be selected in such a way that they lie in a desired temperature window for the respectively necessary operating situation of the exhaust gas cleaning system 12 . For example, a relatively high target temperature in the area of the NO x storage catalytic converter 16 is necessary if it is to be desulfurized. On the other hand, in phases of "normal operation", a significantly lower temperature is necessary in order to ensure a sufficiently high catalytic activity or a sufficiently high NO x storage capacity.
In einem Schritt S2 wird in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz und einem modellierten oder gemessenen Abgasmassenstrom der Soll-Energieeintrag in die Abgasreinigungsanlage 12 ermittelt. Bei bekanntem Heizwert des verwendeten Kraftstoffs kann dann eine Einspritzmenge mNE für die Nacheinspritzung berechnet werden. Die Einspritzmenge mNE wird in einem Schritt S3 auf einen maximalen Grenzwert mNE,max beschränkt. Der Grenzwert mNE,max dient insbesondere dazu, eine partielle Überhitzung der Katalysatoren 14, 16 und eine nach sich ziehende thermische Schädigung der selben zu verhindern. Selbstverständlich ist der maximale Grenzwert mNE,max abhängig von der Katalysatorausführung, das heißt deren Lage, Trägerausführung, Größe, Volumen, Zellenzahl, Wandstärke und Beschichtung.In a step S2, the target energy input into the exhaust gas cleaning system 12 is determined as a function of the temperature difference and a modeled or measured exhaust gas mass flow. If the calorific value of the fuel used is known, an injection quantity m NE can be calculated for the post-injection. The injection quantity m NE is limited in a step S3 to a maximum limit value m NE, max . The limit value m NE, max is used in particular to prevent partial overheating of the catalysts 14 , 16 and subsequent thermal damage to the same. Of course, the maximum limit m NE, max depends on the catalyst design, i.e. its position, support design, size, volume, number of cells, wall thickness and coating.
Der Fig. 3 ist eine detaillierte Darstellung der Vorgehensweise während des Schrittes S3 zu entnehmen. Zunächst wird demnach die Einspritzmenge mNE ermittelt und nachfolgend in ihrer Größe mit dem Grenzwert mNE,max verglichen. Ist die Einspritzmenge mNE größer als der Grenzwert mNE,max so wird die Einspritzmenge mNE auf den Grenzwert mNE,max beschränkt. FIG. 3 is shown in a detailed representation of the procedure during the step S3. Accordingly, the injection quantity m NE is first determined and subsequently compared in size with the limit value m NE, max . If the injection quantity m NE is greater than the limit value m NE, max , the injection quantity m NE is limited to the limit value m NE, max .
Nachdem die Einspritzmenge mNE ermittelt wurde, werden in einem Schritt S4 die Einspritzparameter - nämlich eine vorläufige Einspritzdauer der Nacheinspritzung sowie die Einspritzmenge und der Zündzeitpunkt der Haupteinspritzung - berechnet. Die Einspritzmenge mNE kann bei konstantem Kraftstoffeintrag während der Nacheinspritzung durch die Einspritzdauer ΔtNE ersetzt werden.After the injection quantity m NE has been determined, the injection parameters - namely a provisional injection duration of the post-injection and the injection quantity and the ignition timing of the main injection - are calculated in a step S4. The injection quantity m NE can be replaced by the injection duration Δt NE with constant fuel input during the post-injection.
Um zu verhindern, dass bei kleineren Energieeinträgen die Injektoren mit so geringen Einspritzdauern ΔtNE beaufschlagt werden, dass sie im unpräzisen ballistischen Bereich arbeiten, wird in einem Schritt S5 die Notwendigkeit geprüft, bei einem n-Zylindermotor die Nacheinspritzung nur auf 1 bis n-1 Zylindern, vorzugsweise n/2 Zylindern, durchzuführen. Damit verlängert sich die Einspritzdauer ΔtNE der verbleibenden nacheinspritzenden Zylinder. Liegt die Einspritzeit ΔtNE auch dann nahe am ballistischen Bereich, wenn nur auf einem Zylinder die Nacheinspritzung durchgeführt wird, erfolgt die Nacheinspritzung auf diesen einen Zylinder in jeden a-ten Arbeitsspiel des Motors mit a ≧ 2. Dabei muss die Nacheinspritzung von Arbeitsspiel zu Arbeitsspiel nicht notwendigerweise auf immer dem- beziehungsweise denselben Zylindern ablaufen. Die gesamte Entscheidungsstrategie berücksichtigt ein Sicherheitsabstand zum ballistischen Bereich von mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 20%.In order to prevent the injectors from being injected with such short injection durations Δt NE in the case of smaller energy inputs that they operate in the imprecise ballistic range, the necessity is checked in a step S5, in the case of an n-cylinder engine the post-injection is only applied to 1 to n-1 Cylinders, preferably n / 2 cylinders to perform. This increases the injection duration Δt NE of the remaining post-injection cylinders. If the injection time Δt NE is also close to the ballistic range if the post-injection is carried out on only one cylinder, the post-injection is carried out on this one cylinder in every a-th cycle of the engine with a Dabei 2. The post-injection must be from cycle to cycle do not necessarily run on the same or the same cylinders. The entire decision strategy takes into account a safety distance from the ballistic area of at least 10%, preferably at least 20%.
In einem Schritt S6 lassen sich somit die Anzahl der nacheinspritzenden Zylinder sowie der Spritzbeginn der Nacheinspritzung, die vorläufige Nacheinspritzdauer und damit die vorläufige Nacheinspritzmenge festlegen.In a step S6, the number of post-injecting cylinders and the start of injection of the post-injection, the provisional post-injection duration and thus the Define preliminary post-injection quantity.
Der Fig. 4 ist zur Verdeutlichung noch einmal das Vorgehen in den Schritten S4 bis S6 in einer leicht abweichenden Weise zu entnehmen. Dem Schritt S3 folgend, wird zunächst eine Anzahl nNE an Zylindern, in denen die Nacheinspritzung erfolgen soll, festgelegt. Die Anzahl nNE ist dabei kleiner oder gleich einer Gesamtanzahl n an Zylindern der Brennkraftmaschine 10. Sie übersteigt aber eine vorgebbare Mindestanzahl nNE,min. Die Mindestanzahl nNE,min ist ≧ 1 und kann motor- oder betriebsspezifisch festgelegt werden. Ohne an dieser Stelle bereits näher hierauf einzugehen, wird die Anzahl a der Arbeitsspiele pro Einspritzzeitpunkt tNE zunächst auf a = 1 gesetzt. FIG. 4 is given to illustrate again the procedure in the steps S4 to S6 in a slightly different manner. Following step S3, a number n NE of cylinders in which the post-injection is to take place is first defined. The number n NE is less than or equal to a total number n of cylinders of the internal combustion engine 10 . However, it exceeds a predefinable minimum number n NE, min . The minimum number n NE, min is ≧ 1 and can be specified for the specific engine or company. Without going into more detail at this point, the number a of work cycles per injection time t NE is initially set to a = 1.
Nachfolgend wird für jeden nNE-ten Zylinder eine Gesamteinspritzmenge mNE,ges berechnet. Die Gesamteinspritzmenge mNE,ges stellt die Menge dar, die über diesen Zylinder während der Nacheinspritzung injiziert werden soll. Ferner wird anhand von Motordrehzahl sowie Zündzeitpunkt und Haupteinspritzmenge ein Zeitpunkt des Beginns der Nacheinspritzung tNE' bestimmt, der sicher hinter dem Brennende der Haupteinspritzung liegt.In the following, a total injection quantity m NE, ges is calculated for every n NE- th cylinder. The total injection quantity m NE, ges represents the quantity that is to be injected via this cylinder during the post-injection. Furthermore, a point in time of the start of the post-injection t NE ′ is determined on the basis of the engine speed and the ignition point and the main injection quantity, which point is definitely after the end of the main injection.
Die Gesamteinspritzmenge mNE,ges lässt sich in einfacher Weise als Funktion der Einspritzdauer ΔtNE darstellen, sofern der Kraftstoffdruck während der Nacheinspritzung weitestgehend konstant ist. Die Einspritzdauer ΔtNE zu Beginn der geschilderten Routine entspricht demnach der vorläufigen Einspritzdauer pro Zylinder an den nNE Zylindern der Brennkraftmaschine 10.The total injection quantity m NE, ges can be represented in a simple manner as a function of the injection duration Δt NE , provided the fuel pressure is largely constant during the post-injection. The injection duration Δt NE at the beginning of the described routine accordingly corresponds to the provisional injection duration per cylinder on the n NE cylinders of the internal combustion engine 10 .
Ergibt eine sich anschließende Abfrage, dass die Einspritzdauer ΔtNE eine Mindestdauer ΔtNE,min übersteigt, so schließt sich ein noch näher zu erläuternder Schritt S7 an. Anderenfalls wird in einer weiteren Abfrage zunächst ermittelt, ob die Anzahl nNE der Zylinder, in denen die Nacheinspritzung erfolgen soll, bereits eine Mindestanzahl nNE,min erreicht hat. Ist dies nicht der Fall, wird die Anzahl nNE um 1 gemindert. Ist bereits die Mindestanzahl nNE,min erreicht, so wird versucht, die Einspritzdauer ΔtNE durch Beeinflussung der Anzahl a der Arbeitsspiele der Brennkraftmaschine 10 pro Einspritzzeitpunkt tNE zu verlängern. Dazu wird die Anzahl a um 1 erhöht, wenn nicht bereits eine maximale Anzahl amax an Arbeitsspielen vorliegt. Sollte dies der Fall sein, so erfolgt in einem Schritt S11 ein Abbruch der Routine und die erforderliche Heizmaßnahme muss auf andere Art und Weise durchgeführt werden.Results in a subsequent query that the injection duration .DELTA.t NE exceeds a minimum duration .DELTA.t NE min, then a much more close to explanatory step S7 connects. Otherwise, a further query first determines whether the number n NE of the cylinders in which the post-injection is to take place has already reached a minimum number n NE, min . If this is not the case, the number n NE is reduced by 1. If the minimum number n NE, min has already been reached, an attempt is made to extend the injection duration Δt NE by influencing the number a of the work cycles of the internal combustion engine 10 per injection time t NE . For this purpose, the number a is increased by 1 if there is not already a maximum number a max of work cycles. If this is the case, the routine is terminated in a step S11 and the required heating measure must be carried out in a different way.
Nachdem die Parameter der Nacheinspritzung bekannt sind, wird im Schritt S7 ein Luftmassenstrom für die Nacheinspritzung und auch für die Haupteinspritzung berechnet. Damit lässt sich eine Gemischzusammensetzung definieren als Verhältnis der Luftmassenströme für Haupt- und Nacheinspritzung bezogen auf die Haupteinspritzmenge. After the parameters of the post-injection are known, one turns on in step S7 Air mass flow for post-injection and also for main injection calculated. A mixture composition can thus be defined as a ratio of the air mass flows for main and post-injection based on the Main injection quantity.
In einem Schritt S8 wird zunächst ein Zündzeitpunkt für den Motorbetrieb unter mageren Bedingungen bestimmt. Für die Nacheinspritzung im Zylinder folgt eine Momentenkorrektur durch eine Zündwinkeländerung, die die eventuell anfallende Leistungsabgabe der Nacheinspritzung sowie eine Verdampfung der vorläufig nacheingespritzten Kraftstoffmenge berücksichtigt.In a step S8, an ignition timing for engine operation under lean is first Conditions determined. One follows for the post-injection in the cylinder Torque correction by changing the ignition angle, which may result Power output of the post-injection and an evaporation of the provisional after the amount of fuel injected.
In einem Schritt S9 wird die Haupteinspritzung unter Berücksichtigung des Zündzeitpunktes aus Schritt S8 durchgeführt. Gegebenenfalls kann dann in einem Schritt S10 die vorläufige Nacheinspritzmenge abhängig von einer Abweichung der über die Lambdasonden 18, 20 gemessenen Abgaswerte vom vorgegebenen Soll-Wert korrigiert werden, in dem die Einspritzzeitpunkte tNE neu festgelegt werden. Wegen der vorher durchgeführten Berechnung der vorläufigen Nacheinspritzung ist mit kleinen Abweichungen zur tatsächlichen Einspritzmenge zu rechnen. Damit werden die vorstehend beschriebenen Sicherheitsabstände zum ballistischen Bereich nicht überschritten und der Fehler in der Momentenkorrektur im Schritt S8 liegt unterhalb einer Störbarkeitsschwelle. In a step S9, the main injection is carried out taking into account the ignition timing from step S8. If necessary, the provisional post-injection quantity can then be corrected in a step S10 as a function of a deviation of the exhaust gas values measured via the lambda probes 18 , 20 from the predetermined target value by newly defining the injection times t NE . Because of the previously performed calculation of the preliminary post-injection, small deviations from the actual injection quantity can be expected. The safety distances to the ballistic area described above are thus not exceeded and the error in the moment correction in step S8 is below a fault threshold.
1010
Brennkraftmaschine
Internal combustion engine
1212
Abgasreinigungsanlage
emission control system
1414
Vorkatalysator
precatalyzer
1616
NOx NO x
-Speicherkatalysator
storage catalyst
1818
Lambdasonde
lambda probe
2020
Lambdasonde
lambda probe
2222
Temperaturfühler
temperature sensor
2424
Temperaturfühler
temperature sensor
2626
NOx NO x
-Sensor
-Sensor
2828
Abgasstrang
exhaust gas line
3030
Motorsteuergerät
Engine control unit
3232
Abgasrückführeinrichtung
Exhaust gas recirculation device
3434
Drosselklappe
throttle
3636
Ansaugrohr
intake
3838
Steuergerät
a Anzahl der Arbeitsspiele der Brennkraftmaschine pro
Einspritzzeitpunkt
tNE
control unit
a Number of work cycles of the internal combustion engine per injection time t NE
amax a max
maximale Anzahl an Arbeitsspielen
mNE maximum number of work cycles
m NE
Einspritzmenge der Nacheinspritzung
mNE,max Injection quantity of post-injection
m NE, max
maximale Einspritzmenge
mNE,ges maximum injection quantity
m NE, total
Gesamteinspritzmenge der Nacheinspritzung
n Anzahl der Zylinder
nNE Total injection quantity of the post-injection
n Number of cylinders
n NE
Anzahl der Zylinder mit Nacheinspritzung
nNE,min Number of cylinders with post-injection
n NE, min
Mindestanzahl der Zylinder mit Nacheinspritzung
tNE Minimum number of cylinders with post-injection
t NE
Zeitpunkt des Beginns der Nacheinspritzung
ΔtNE Time of start of post-injection
Δt NE
Einspritzdauer der Nacheinspritzung
ΔtNE,min Injection duration of the post-injection
Δt NE, min
Mindesteinspritzdauer der Nacheinspritzung
Minimum injection duration of the post-injection
Claims (22)
- a) ein Abgasmassenstrom durch die Abgasreinigungsanlage (12) gemessen oder modelliert wird,
- b) eine Ist-Temperatur in ausgewählten Bereichen der Abgasreinigungsanlage (12) gemessen oder modelliert und mit einer Soll-Temperatur verglichen wird (Temperaturdifferenz),
- c) in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz und dem Abgasmassenstrom ein Soll-Energieeintrag in die Abgasreinigungsanlage (12) ermittelt wird,
- d) die Heizmaßnahme charakterisierende Parameter derart festgelegt und vorgegeben werden, dass die Heizmaßnahme zumindest näherungsweise den Soll-Energieeintrag liefert und
- e) der Soll-Energieeintrag in Abhängigkeit von der Abgaszusammensetzung geregelt wird.
- a) an exhaust gas mass flow through the exhaust gas cleaning system ( 12 ) is measured or modeled,
- b) an actual temperature in selected areas of the exhaust gas cleaning system ( 12 ) is measured or modeled and compared with a target temperature (temperature difference),
- c) depending on the temperature difference and the exhaust gas mass flow, a target energy input into the exhaust gas cleaning system ( 12 ) is determined,
- d) the parameters characterizing the heating measure are determined and specified in such a way that the heating measure delivers at least approximately the target energy input and
- e) the target energy input is regulated depending on the exhaust gas composition.
nNE,min ≦ nNE ≦ n,
mit einer Gesamtanzahl (n) an Zylindern der Brennkraftmaschine (10) und einer Mindestanzahl nNE,min ≧ 1 an Zylindern, in denen die Nacheinspritzung erfolgen soll.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that a number (n NE ) of cylinders in which the post-injection is to take place is determined, the following being valid for the number (n NE ):
n NE, min ≦ n NE ≦ n,
with a total number (n) of cylinders of the internal combustion engine ( 10 ) and a minimum number n NE, min ≧ 1 of cylinders in which the post-injection is to take place.
- a) die Einspritzdauer (ΔtNE) zunächst über alle nNE-Zylinder der Brennkraftmaschine (10) berechnet wird (vorläufige Einspritzdauer pro Zylinder) und
- b) die Anzahl (nNE) der Zylinder solange gemindert wird, bis die vorläufige Einspritzdauer der verbleibenden nNE-Zylinder, in denen die Nacheinspritzung erfolgen soll, eine vorgegebene Mindestdauer (ΔtNE,min) übersteigt.
- a) the injection duration (Δt NE ) is first calculated over all n NE cylinders of the internal combustion engine ( 10 ) (provisional injection duration per cylinder) and
- b) the number (n NE ) of the cylinders is reduced until the preliminary injection duration of the remaining n NE cylinders in which the post-injection is to take place exceeds a predetermined minimum duration (Δt NE, min ).
- a) die Anzahl (a) der Arbeitsspiele pro Einspritzzeitpunkt (tNE) zunächst auf a = 1 gesetzt wird und
- b) die Anzahl (a) der Arbeitsspiele auf a ≧ 2 solange erhöht wird, bis die vorläufige Einspritzdauer die vorgegebene Mindestdauer übersteigt.
- a) the number (a) of work cycles per injection time (t NE ) is initially set to a = 1 and
- b) the number (a) of work cycles is increased to a ≧ 2 until the preliminary injection duration exceeds the predetermined minimum duration.
- a) ein Abgasmassenstrom durch die Abgasreinigungsanlage (12) gemessen oder modelliert wird,
- b) eine Ist-Temperatur in ausgewählten Bereichen der Abgasreinigungsanlage (12) gemessen oder modelliert und mit einer Soll-Temperatur verglichen wird (Temperaturdifferenz),
- c) in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz und dem Abgasmassenstrom ein Soll-Energieeintrag in die Abgasreinigungsanlage (12) ermittelt wird und
- d) die Heizmaßnahme charakterisierende Parameter derart festgelegt und vorgegeben werden, dass die Heizmaßnahme den Soll-Energieeintrag liefert.
- a) an exhaust gas mass flow through the exhaust gas cleaning system ( 12 ) is measured or modeled,
- b) an actual temperature in selected areas of the exhaust gas cleaning system ( 12 ) is measured or modeled and compared with a target temperature (temperature difference),
- c) depending on the temperature difference and the exhaust gas mass flow, a target energy input into the exhaust gas cleaning system ( 12 ) is determined and
- d) the parameters characterizing the heating measure are determined and specified in such a way that the heating measure delivers the target energy input.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10016219A DE10016219A1 (en) | 2000-03-09 | 2000-03-31 | Control of hot regeneration stage in engine exhaust purification system, determines temperatures, flow rate and composition, to control total energy input |
DE50112055T DE50112055D1 (en) | 2000-03-09 | 2001-03-07 | Method and device for controlling a heating measure in an exhaust gas purification system of internal combustion engines |
AT01250072T ATE354722T1 (en) | 2000-03-09 | 2001-03-07 | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A HEATING MEASURE IN AN EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM OF COMBUSTION ENGINE |
EP01250072A EP1132584B1 (en) | 2000-03-09 | 2001-03-07 | Method and apparatus for control of heating an exhaust gas purification system of internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10011090 | 2000-03-09 | ||
DE10016219A DE10016219A1 (en) | 2000-03-09 | 2000-03-31 | Control of hot regeneration stage in engine exhaust purification system, determines temperatures, flow rate and composition, to control total energy input |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10016219A1 true DE10016219A1 (en) | 2002-02-07 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10016219A Withdrawn DE10016219A1 (en) | 2000-03-09 | 2000-03-31 | Control of hot regeneration stage in engine exhaust purification system, determines temperatures, flow rate and composition, to control total energy input |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10016219A1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004000065A1 (en) * | 2004-12-07 | 2006-06-08 | Ford Global Technologies, LLC, A Subsidiary of Ford Motor Company, Dearborn | Controlling the regeneration of a particulate filter for an internal combustion engine comprises spatially resolved modeling of the combustion of particulates in the filter |
DE102005060154A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Audi Ag | Combustion engine lambda regulation involves balancing exhaust gas oxygen content in catalyzer, conducting lambda regulation based on theoretical signal from mathematical function of balanced oxygen content |
DE102007025419A1 (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Method for operating a motor vehicle with an exhaust gas heating device |
DE10310024B4 (en) * | 2003-02-28 | 2012-09-27 | Volkswagen Ag | Process for heating a catalyst |
DE102012007053A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | Audi Ag | Method for operating internal combustion engine of motor car, involves determining heating power of the internal combustion engine and on-board network of the motor car |
DE102012223989B3 (en) * | 2012-12-20 | 2014-04-24 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for reducing the particle emission of an internal combustion engine and engine control unit |
FR3062161A1 (en) * | 2017-01-24 | 2018-07-27 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHOD FOR DEFINING AN ENERGY WINDOW FOR CONTROLLING A COMBUSTION MODE OF A THERMAL ENGINE |
DE102020107132A1 (en) | 2020-03-16 | 2021-09-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for thermodynamic optimization by using individual cylinder injection patterns in motor vehicles |
DE102021113204A1 (en) | 2021-05-20 | 2022-11-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process for controlling the temperature of an electrically heatable catalytic converter |
US11905904B2 (en) | 2020-03-25 | 2024-02-20 | Cummins Inc. | Systems and methods for ultra-low NOx cold start warmup control and fault diagnosis |
-
2000
- 2000-03-31 DE DE10016219A patent/DE10016219A1/en not_active Withdrawn
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10310024B4 (en) * | 2003-02-28 | 2012-09-27 | Volkswagen Ag | Process for heating a catalyst |
US8402747B2 (en) | 2003-02-28 | 2013-03-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for heating up a catalytic converter |
DE102004000065A1 (en) * | 2004-12-07 | 2006-06-08 | Ford Global Technologies, LLC, A Subsidiary of Ford Motor Company, Dearborn | Controlling the regeneration of a particulate filter for an internal combustion engine comprises spatially resolved modeling of the combustion of particulates in the filter |
DE102005060154A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Audi Ag | Combustion engine lambda regulation involves balancing exhaust gas oxygen content in catalyzer, conducting lambda regulation based on theoretical signal from mathematical function of balanced oxygen content |
DE102005060154B4 (en) * | 2005-12-16 | 2010-03-11 | Audi Ag | Method and device for lambda control of an internal combustion engine |
DE102007025419A1 (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Method for operating a motor vehicle with an exhaust gas heating device |
DE102012007053B4 (en) * | 2012-04-05 | 2021-02-18 | Audi Ag | Method for operating an internal combustion engine and an internal combustion engine |
DE102012007053A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | Audi Ag | Method for operating internal combustion engine of motor car, involves determining heating power of the internal combustion engine and on-board network of the motor car |
DE102012223989B3 (en) * | 2012-12-20 | 2014-04-24 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for reducing the particle emission of an internal combustion engine and engine control unit |
CN104870790A (en) * | 2012-12-20 | 2015-08-26 | Mtu腓特烈港有限责任公司 | Method for reducing the particle emissions of an internal combustion engine and engine controller |
US9422885B2 (en) | 2012-12-20 | 2016-08-23 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for reducing the particle emission of an internal combustion engine and engine controller |
CN104870790B (en) * | 2012-12-20 | 2018-10-02 | Mtu 腓特烈港有限责任公司 | For reducing the method and motor controller of the particulate emission of internal combustion engine |
FR3062161A1 (en) * | 2017-01-24 | 2018-07-27 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHOD FOR DEFINING AN ENERGY WINDOW FOR CONTROLLING A COMBUSTION MODE OF A THERMAL ENGINE |
DE102020107132A1 (en) | 2020-03-16 | 2021-09-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for thermodynamic optimization by using individual cylinder injection patterns in motor vehicles |
US11905904B2 (en) | 2020-03-25 | 2024-02-20 | Cummins Inc. | Systems and methods for ultra-low NOx cold start warmup control and fault diagnosis |
DE102021107175B4 (en) | 2020-03-25 | 2024-02-22 | Cummins Inc. | Systems and methods for ultra-low NOx cold start warm-up control and fault diagnosis |
DE102021113204A1 (en) | 2021-05-20 | 2022-11-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process for controlling the temperature of an electrically heatable catalytic converter |
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