DE102006005546A1 - Steuern der Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysatorleistung - Google Patents
Steuern der Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysatorleistung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102006005546A1 DE102006005546A1 DE102006005546A DE102006005546A DE102006005546A1 DE 102006005546 A1 DE102006005546 A1 DE 102006005546A1 DE 102006005546 A DE102006005546 A DE 102006005546A DE 102006005546 A DE102006005546 A DE 102006005546A DE 102006005546 A1 DE102006005546 A1 DE 102006005546A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- nox
- lnt
- heating
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
- F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0806—NOx storage amount, i.e. amount of NOx stored on NOx trap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Ein Verfahren des Verwendens eines Lean-NOx-Trap(LNT)-Katalysators zum Steuern der Fahrzeugmotoremissionen. Während die Katalysatortemperatur in einem niedrigen Bereich liegt, wird zugelassen, dass der Katalysator NOx speichert, bis er gesättigt ist. Der gesättigte Katalysator wird auf eine Temperatur erwärmt, die den niedrigen Bereich überschreitet. Der erwärmte Katalysator wird regeneriert. Dieses Verfahren kann die LNT-Katalysatorleistung bei niedrigen Temperaturen verbessern und dabei die Kraftstoffeinsparung begünstigen.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Systeme und Verfahren zum Steuern von Fahrzeugemissionen und insbesondere auf das Verwenden von Magergemisch-NOx-Fallen- oder Lean-NOx-Trap-Katalysatoren (LNT-Katalysatoren) zum Steuern von Fahrzeugemissionen.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysatoren, die auch als NOx-Adsorber bekannt sind, sind entwickelt worden, damit Motoren mit Magergemischverbrennung herausfordernde globale Emissionsstandards erfüllen können. Obwohl diese Katalysatoren vielversprechend sind, stellen sie auch mehrere technische Herausforderungen dar. Beispielsweise können LNT-Katalysatoren bei den niedrigen Betriebstemperaturen, die für die heutigen Dieselmotoren typisch sind, eine schwache Leistung erbringen. Es ist festgestellt worden, dass LNT-Katalysatoren bei niedrigen Temperaturen NOx ungenügend reduzieren, um jene Emissionssteuerung zu bewirken, die zum Erfüllen strenger Emissionsstandards für solche Fahrzeuge erforderlich ist.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung ist in einer Ausführungsform auf ein Verfahren des Verwendens eines Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysators zum Steuern der Fahrzeugmotoremissionen gerichtet. Während eine Temperatur des Kata lysators innerhalb eines vorgegebenen Niedrigtemperaturbereichs liegt, kann der Katalysator NOx speichern, bis er im Wesentlichen gesättigt ist. Der im Wesentlichen gesättigte Katalysator wird auf eine Temperatur erwärmt. die den Niedrigbereich überschreitet. Das Verfahren umfasst außerdem das Regenerieren des Katalysators, wenn er auf den optimalen thermischen Bereich erwärmt worden ist.
- In einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren des Verwendens eines Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysators zum Steuern der Fahrzeugmotoremissionen gerichtet. Es wird ermittelt, ob eine Temperatur des Katalysators in einem vorgegebenen Niedrigtemperaturbereich liegt und ob der Katalysator NOx adsorbiert. Auf der Grundlage des Ermittlungsschritts wird der Katalysator auf oberhalb des Temperaturbereichs erwärmt, um den Katalysator für das Reinigen aufzubereiten.
- In einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren des Verwendens eines Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysators zum Steuern der Fahrzeugmotoremissionen gerichtet. Es wird ermittelt, ob eine Temperatur des Katalysators in einem vorgegebenen Niedrigtemperaturbereich liegt und ob der Katalysator NOx speichert. Auf der Grundlage des Ermittlungsschritts wird der Katalysator auf eine Temperatur oberhalb des vorgegebenen Niedrigbereichs erwärmt, um den Katalysator für das Beseitigen des NOx aufzubereiten.
- In einer nochmals weiteren Ausführungsform umfasst ein System zum Steuern von Fahrzeugemissionen einen LNT-Katalysator, der NOx aus einem von einem Motor des Fahrzeugs erzeugten Abgasstrom adsorbiert. Ein Steuermodul des Fahrzeugs steuert das Erwärmen des LNT-Katalysators. Während eine Temperatur des Katalysators innerhalb eines vorgegebenen Niedrigtemperaturbereichs liegt, lässt das Steuermodul zu, dass der Katalysator NOx speichert, bis er im Wesentlichen gesättigt ist. Das Steuermodul erwärmt den im Wesentlichen gesättigten Katalysator auf eine Temperatur, die den vorgegebenen Niedrigbereich überschreitet, und reduziert das gespeicherte NOx von dem erwärmten Katalysator.
- Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der im Folgenden gegebenen genauen Beschreibung deutlich. Obwohl beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung angegeben sind, sind selbstverständlich die genaue Beschreibung und die spezifischen Beispiele lediglich zum Zweck der Veranschaulichung gedacht und nicht dazu gedacht, den Umfang der Erfindung zu begrenzen.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die vorliegende Erfindung wird umfassender verständlich aus der genauen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen:
-
1 ein Blockschaltplan eines Fahrzeugs ist, das ein Emissionssteuersystem in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält; und -
2 ein Ablaufplan eines Verfahrens des Verwendens eines Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysators zum Steuern der Fahrzeugemissionen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. - GENAUE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die folgende Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist lediglich beispielhaft, wobei keineswegs beabsichtigt ist, die Erfindung, ihre Anwendungsmöglichkeiten oder Verwendungen zu beschränken. Der Klarheit wegen werden in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen zur Kennzeichnung von gleichartigen Elementen benutzt. Die Begriffe "Modul" und/oder "Vorrichtung", wie sie hier verwendet werden, beziehen sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, eigens zugewiesen oder für eine Gruppe) mit Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität besitzen. Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier mit Bezug auf ein oder mehrere Fahrzeuge mit Dieselmotoren beschrieben werden, ist die Erfindung selbstverständlich nicht darauf begrenzt. Die Erfindung kann auch in Verbindung mit Motoren, die durch Benzin und/oder andere Kraftstoffarten gespeist werden, praktiziert werden.
- Im Allgemeinen sind verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf das Verwenden von LNT-Katalysatoren zum Steuern der Emissionen von Fahrzeugen gerichtet. Ein typischer LNT-Katalysator stellt mehrere Kanäle bereit, durch die Fahrzeugabgas strömt. Oberflächen der Kanäle sind beispielsweise mit Bariumsalzen und Platin oder einem anderen Edelmetall (anderen Edelmetallen) imprägniert. Während eines Magerbetriebs des Fahrzeugmotors adsorbiert der Katalysator Stickoxide (NOx) von dem Motorabgas. Die Stickoxide (typischerweise NO und NO2) werden an der Katalysatoroberfläche gespeichert. Der Katalysator wird periodisch einer fetten Kraftstoffumgebung ausgesetzt, in der der Katalysator regeneriert wird, d. h. das gespeicherte NOx reduziert wird. Speziell werden die Stickoxide in Stickstoff, Kohlendioxid und Wasser in Gegenwart von Wärme, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe in dem Abgasstrom umgewandelt.
- LNT-Katalysatoren können NOx bei Temperaturen wirksam speichern, die niedriger als Temperaturen sind, bei denen sie das gespeicherte NOx wirksam reduzieren können. Bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen unter etwa 300 °C, kann ein LNT-Katalysator NOx für eine begrenzte Zeit speichern, d. h. bis er voll von NOx ist. Bei Konfigurationen des Standes der Technik fällt die Katalysatorleistung bei niedrigen Temperaturen im Allgemeinen ab, nachdem der Katalysator mit NOx gesättigt ist.
- Im Allgemeinen wird bei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung ein LNT-Katalysator erwärmt, um die Katalysatortemperatur anzuheben, wenn dies zur Förderung der Katalysatorleistung geeignet ist. In einer Ausführungsform wird zugelassen, dass der Katalysator, während eine Temperatur des Katalysators innerhalb eines vorgegebenen Niedrigtemperaturbereichs liegt, NOx speichert, bis er gesättigt ist. Der gesättigte Katalysator wird auf eine Temperatur erwärmt, die den Niedrigbereich überschreitet, wobei der erwärmte Katalysator eine Regenerierung erfährt.
- In
1 ist ein Fahrzeug, das ein Emissionssteuersystem in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält, allgemein durch das Bezugszeichen20 angegeben. Von einer Kraftstoffpumpe22 wird über mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen32 Kraftstoff an einen Dieselmotor22 abgegeben. Durch ein Lufteinlasssystem34 wird Luft an den Motor22 abgegeben. - Ein Steuermodul
42 ist mit einem Fahrpedalsensor66 verbunden, der eine Stellung eines Fahrpedals40 erfasst. Der Sensor66 sendet ein Signal an das Steuermodul42 , das die Pedalstellung repräsentiert. Das Steuermodul42 verwendet das Pedalstellungssignal zum Steuern der Betätigung der Kraftstoffpumpe26 und der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen32 . - Ein Abgaskatalysator
68 empfängt über einen Abgaskrümmer70 Abgas von dem Motor22 . Ein Abgassensor72 erfasst Abgas in dem Krümmer70 und gibt ein Signal an das Steuermodul42 aus, das beispielsweise angibt, ob das Abgas mager oder fett ist. Der Abgaskatalysator68 enthält in einem ersten Abschnitt78 einen Topf74 mit einem Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) und in einem zweiten Abschnitt82 eine Lean-NOx-Trap (LNT) (NOx-Falle für Magergemischverbrennung). Ein zweiter Topf86 enthält einen LNT-Katalysator. Während des Betriebs des Motors22 strömt Motorabgas aus dem Abgaskrümmer70 durch die Töpfe74 und86 . Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die nachstehend beschrieben wird, speichern, d. h. adsorbieren, LNT-Katalysatoroberflächen innerhalb der Töpfe74 und86 Stickoxide (NOx) aus dem durch die Töpfe strömenden Abgas. Ein Temperatursensor90 erfasst die Temperatur in dem Abgaskatalysator68 und sendet ein Signal an das Steuermodul42 , das die Temperatur repräsentiert. Ein NOx-Sensor94 erfasst die NOx-Konzentration in dem Topf86 und sendet ein diese repräsentierendes Signal. -
2 ist ein allgemein durch das Bezugszeichen100 angegebener Ablaufplan einer Ausführungsform eines Verfahrens, in dem die Töpfe74 und86 zum Steuern der Fahrzeugemission verwendet werden. Das Verfahren100 kann durch das Steuermodul42 ausgeführt werden. Im Schritt108 verwendet das Steuermodul42 eine Eingabe des Temperatursensors90 , um zu bestimmen, ob eine Temperatur des LNT-Katalysators in den Töpfen74 und/oder86 innerhalb eines vorgegebenen Niedrigtemperaturbereichs liegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt ein Niedrigbereich beispielsweise zwischen 175 °C und 300 °C. Der Niedrigtemperaturbereich kann von mehreren Faktoren einschließlich der Zusammensetzung und der Dichte des LNT-Katalysators, der Größen der Töpfe74 und86 und/oder der Kraftstoffzusammensetzung, jedoch nicht darauf begrenzt, abhängen. Es sei angemerkt, dass die Katalysatortemperatur auf andere oder zusätzliche Arten und an anderen oder zusätzlichen Orten ermittelt werden könnte, indem beispielsweise ein Temperatursensor (Temperatursensoren) alternativ oder zusätzlich zu dem Sensor90 verwendet wird (werden). Es sei außerdem angemerkt, dass, obwohl der LNT-Katalysator in den Töpfen74 und86 hier als ein einziger Katalysator bezeichnet wird, Ausführungsformen in Betracht kommen, bei denen sich der LNT-Katalysator in dem Topf74 von dem LNT-Katalysator in dem Topf86 unterscheiden kann. - Zurück zu
2 , das Verfahren ist im Schritt116 beendet, wenn im Schritt108 bestimmt wird, dass eine Temperatur des LNT-Katalysators nicht in dem vorgegebenen Niedrigtemperaturbereich liegt. Wenn sich der LNT-Katalysator innerhalb des Niedrigtemperaturbereichs befindet, inkrementiert das Steuermodul42 im Schritt120 in einem (nicht gezeigten) Speicher des Steuermoduls42 eine Variable "NOx Gespeichert", die eine Ist-Gesamtmenge von in dem LNT-Katalysator gespeicherten NOx repräsentiert. Bei einem Fahrzeug, das keinen NOx-Sensor enthält, kann die Variable "NOx Gespeichert" dazu verwendet werden, die NOx-Konzentration in dem LNT-Katalysator zu überwachen. Bei einer solchen Konfiguration werden im Schritt120 NOx-Konzentrationspegel auf der Grundlage eines Kubik-Luftdurchflusses zum Motor22 , einer geschätzten Zeit, in der der LNT-Katalysator mit NOx gesättigt sein wird, und der Zeit zwischen Iterationen des Schritts120 geschätzt. Bei dem Fahrzeug20 wird Abgas durch den NOx-Sensor94 gemessen. Das Steuermodul42 verwendet das NOx-Sensorsignal dazu, einen Ist-NOx-Pegel zu ermitteln und Daten, die den Istpegel angeben, in der Variablen "NOx Gespeichert" zu speichern. - Im Schritt
128 ermittelt das Steuermodul42 , ob der Istpegel von in dem LNT-Katalysator gespeicherten NOx einen vorgegebenen Grenzwert, der angibt, dass der LNT-Katalysator im Wesentlichen mit NOx gesättigt ist, überschreitet. Ein solcher Grenzwert kann in verschiedener Weise, beispielsweise in Abhängigkeit von dem NOx-Sensorort (den NOx-Sensororten) relativ zu dem Abgaskatalysator68 , angegeben sein. Bei dem beispielhaften Fahrzeug20 befindet sich der LNT-Katalysator, wenn eine NOx-Konzentration von 0,1 Gramm pro Liter gemessen wird, in Sättigung oder in der Nähe einer solchen. Der Ausdruck "im Wesentlichen gesättigt" wird folglich verwendet, um einen Grad möglicher Verschiedenheit von der totalen Sättigung zu repräsentieren, der nicht zu einer Veränderung der grundlegenden Arbeitsweise von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung führt. - Wenn im Schritt
128 ermittelt wird, dass der LNT-Katalysator die Sättigung noch nicht erreicht hat, kehrt die Steuerung zum Schritt108 zurück. Wenn im Schritt128 ermittelt wird, dass der LNT-Katalysator die Sättigung erreicht hat, wird der LNT-Katalysator im Schritt136 erwärmt, um einen Temperaturbereich zu erreichen, der im Voraus so, dass die Katalysatorregenerierung gefördert wird, z. B. zwischen 300 °C und 350 °C, zwischen 325 °C und 375 °C oder durch Verwendung anderer geeigneter Bereiche, bestimmt worden ist. Um den Katalysator zu erwärmen steuert das Steuermodul42 ein Luft-/Kraftstoffverhältnis, das über eine Kraftstoffpumpe26 und Kraftstoffeinspritzvorrichtungen32 an den Motor22 abgegeben wird. Speziell veranlasst das Steuermodul42 eine Anreicherung des Kraftstoffs, wodurch die Wärme in dem Motorabgas und in dem LNT-Katalysator gesteigert wird. Das Erwärmen könnte bei anderen Fahrzeugkonfigurationen auf andere Weise, beispielsweise durch Verwendung einer von außen an dem Abgaskatalysator68 oder einem anderen Teil des Fahrzeug-Kraftstoffsystems angebrachten Energiequelle, ausgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ könnte Kraftstoff zur Verbrennung in ei nem oder beiden Töpfen74 und86 an einem anderen Ort, beispielsweise in den Abgaskrümmer70 , eingespritzt werden. - Im Schritt
140 ermittelt das Steuermodul42 , ob die Temperatur des LNT-Katalysators den oben genannten Regenerationstemperaturbereich erreicht hat, z. B. 300 °C überschreitet. Wenn der LNT-Katalysator 300 °C nicht erreicht hat, kehrt die Steuerung zum Schritt136 zurück. Wenn der Katalysator 300 °C erreicht hat, beginnt das Steuermodul im Schritt144 mit der Regeneration (auch als Reinigen bezeichnet) des LNT-Katalysators. Das Steuermodul42 reichert Kraftstoff, der an den Motor22 abgegeben wird, an und spritzt ihn in Impulsen ein, um in den Töpfen74 und86 gespeichertes NOx zu reduzieren. - Im Schritt
148 dekrementiert das Steuermodul42 die Variable "NOx Gespeichert" um einen Betrag, der das aus dem LNT-Katalysator beseitigte NOx repräsentiert. Bei dem Fahrzeug20 verwendet das Steuermodul42 ein Signal von dem NOx-Sensor94 , um einen Ist-NOx-Pegel in dem LNT-Katalysator zu ermitteln. Bei einer anderen Konfiguration werden im Schritt148 NOx-Reduktionspegel auf der Grundlage eines Kubik-Luftdurchflusses zum Motor22 , einer geschätzten Zeitspanne für das Regenerieren des LNT-Katalysators, und der Zeit zwischen Iterationen des Schritts148 geschätzt. - Im Schritt
152 ermittelt das Steuermodul42 , ob die Menge von in dem LNT-Katalysator gespeicherten NOx reduziert ist oder unter einem Grenzwert von beispielsweise 0,01 Gramm pro Liter liegt, der angibt, dass der LNT-Katalysator im Wesentlichen regeneriert ist. Der Ausdruck "im Wesentlichen regeneriert" wird verwendet, um einen Grad möglicher Verschiedenheit von der totalen Regenerierung zu repräsentieren, der nicht zu einer Veränderung der grundlegenden Arbeitsweise von Ausführungs formen der vorliegenden Erfindung führt. Wenn im Schritt152 ermittelt wird, dass die NOx-Konzentration in dem LNT-Katalysator einen solchen Grenzwert noch nicht erreicht hat, kehrt die Steuerung zum Schritt136 zurück. Wenn im Schritt152 ermittelt wird, dass der LNT-Katalysator gereinigt worden ist, wird im Schritt156 das Erwärmen des LNT-Katalysators deaktiviert. Das Verfahren100 wird im Schritt160 gestoppt. - Die Anwendung der Verfahren und des Systems, die oben genannt worden sind, kann die Leistung von LNT-Katalysatoren bei niedrigen Temperaturen verbessern und dabei die Kraftstoffeinsparung fördern. Durch das Verfahren und das System, die oben genannt worden sind, muss der Katalysator nur dann erwärmt werden, wenn es erforderlich ist, um eine angemessene Katalysatorleistung sicherzustellen. Da ein übermäßiges Katalysatorerwärmen zu einem hohen Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs führen kann, kann ein selektives Erwärmen hinsichtlich der Erhaltung günstiger Kraftstoffverbrauchseigenschaften wichtig sein. Der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs kann insbesondere bei Fahrzeugen, die bei niedrigen Temperaturen arbeiteten, wie beispielsweise Fahrzeugen mit Dieselmotoren beibehalten werden und dabei das Emissionssteuerungspotential von LNT-Katalysatoren erhöht werden.
- Fachleute auf dem Gebiet können aus der obigen Beschreibung erkennen, dass die weitreichenden Lehren der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Formen implementiert werden können. Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit bestimmten Beispielen von ihr beschrieben worden ist, soll daher der wahre Umfang der Erfindung nicht darauf begrenzt sein, da dem erfahrenen Praktiker nach einem Studium der Zeichnungen, der Patentbeschreibung und der folgenden Ansprüche weitere Abänderungen offenbar werden.
Claims (20)
- Verfahren des Verwendens eines Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysators zum Steuern der Fahrzeugmotoremissionen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Zulassen, während eine Temperatur des Katalysators innerhalb eines vorgegebenen Niedrigtemperaturbereichs liegt, dass der Katalysator NOx speichert, bis er im Wesentlichen gesättigt ist; Erwärmen des im Wesentlichen gesättigten Katalysators auf eine Temperatur, die den Niedrigbereich überschreitet; und Regenerieren des erwärmten Katalysators.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Regenerierens des erwärmten Katalysators das Halten einer Temperatur des Katalysators oberhalb des Niedrigbereichs, bis der Katalysator im Wesentlichen regeneriert ist, umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte des Erwärmens und des Regenerierens das Betreiben des Motors bei einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis umfassen.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Niedrigtemperaturbereich zwischen 175 °C und 300 °C liegt.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erwärmens des im Wesentlichen gesättigten Katalysators das Erwärmen des Katalysators auf 325 °C bis 375 °C umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Zulassens, dass der Katalysator NOx speichert, bis er im Wesentlichen gesättigt ist, das Ermitteln, ob das in dem Katalysator gespeicherte NOx eine vorgegebene Dichte übersteigt, umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Regenerierens des erwärmten Katalysators das Ermitteln, ob das in dem Katalysator gespeicherte NOx unterhalb einer vorgegebener Dichte liegt, umfasst.
- Verfahren des Verwendens eines Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysators zum Steuern der Fahrzeugmotoremissionen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln, ob eine Temperatur des Katalysators in einem vorgegebenen Niedrigtemperaturbereich liegt und ob der Katalysator NOx adsorbiert; und Erwärmen des Katalysators auf der Grundlage des Ermittlungsschritts auf oberhalb des Temperaturbereichs, um den Katalysator zum Reinigen aufzubereiten.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Erwärmungsschritt wiederholt wird, bis der Katalysator im Wesentlichen gereinigt ist.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Erwärmens des Katalysators das Betreiben des Motors bei einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei der vorgegebene Niedrigtemperaturbereich zwischen 175 °C und 300 °C liegt.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Ermittelns, ob der Katalysator NOx adsorbiert, das Ermitteln, ob das in dem Katalysator gespeicherte NOx eine vorgegebene Dichte übersteigt, umfasst.
- Verfahren des Verwendens eines Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysators zum Steuern von Fahrzeugemissionen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln, ob eine Temperatur des Katalysators in einem vorgegebenen Niedrigtemperaturbereich liegt und ob der Katalysator NOx speichert; Erwärmen des Katalysators auf der Grundlage des Ermittlungsschritts auf eine Temperatur oberhalb des vorgegebenen Niedrigbereichs, um den Katalysator zum Beseitigen des NOx aufzubereiten.
- Verfahren nach Anspruch 13, wobei der vorgegebene Niedrigtemperaturbereich zwischen 175 °C und 300 °C liegt.
- Verfahren nach Anspruch 13, das ferner den Schritt des Regenerierens des aufbereiteten Katalysators umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Regenerierens des aufbereiteten Katalysators das Laufenlassen des Motors bei einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Regenerierens des aufbereiteten Katalysators das Ermitteln, ob das in dem Katalysator gespeicherte NOx unter einer vorgegebenen Dichte liegt, umfasst.
- System zum Steuern von Fahrzeugemissionen, umfassend: einen LNT-Katalysator, der NOx aus einem von einem Motor des Fahrzeugs erzeugten Abgasstrom adsorbiert; und ein Steuermodul des Fahrzeugs, das das Erwärmen des LNT-Katalysators steuert; wobei das Steuermodul: zulässt, während eine Temperatur des Katalysators innerhalb eines vorgegebenen Niedrigtemperaturbereichs liegt, dass der Katalysator NOx speichert, bis er im Wesentlichen gesättigt ist; den im Wesentlichen gesättigten Katalysator auf eine Temperatur erwärmt, die den vorgegebenen Niedrigbereich überschreitet; und das gespeicherte NOx von dem erwärmten Katalysator reduziert.
- Emissionssteuersystem nach Anspruch 18, wobei das Steuermodul ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den Motor steuert und wobei das Steuermodul das Luft-Kraftstoff-Verhältnis verändert, um das Erwärmen des im Wesentlichen gesättigten Katalysators und/oder das Reduzieren des gespeicherten NOx auszuführen.
- Emissionssteuersystem nach Anspruch 18, wobei das Steuermodul das gespeicherte NOx beseitigt, bis der Katalysator im Wesentlichen regeneriert ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/053,966 | 2005-02-09 | ||
US11/053,966 US7565799B2 (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Controlling lean NOx trap (LNT) catalyst performance |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006005546A1 true DE102006005546A1 (de) | 2006-11-09 |
DE102006005546B4 DE102006005546B4 (de) | 2010-11-18 |
Family
ID=36778520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102006005546A Expired - Fee Related DE102006005546B4 (de) | 2005-02-09 | 2006-02-07 | Steuern der Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysatorleistung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7565799B2 (de) |
CN (1) | CN1817414A (de) |
DE (1) | DE102006005546B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016204216A1 (de) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Beladungszustands eines NOx-Speicherkatalysators |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060168949A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-03 | Lifeng Xu | Alumina-based lean NOx trap system and method of use in dual-mode HCCI engines |
US20060168948A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-03 | Lifeng Xu | Alumina-based lean NOx trap system and method of use |
JP4730277B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2011-07-20 | 株式会社デンソー | 排気浄化用触媒の診断装置 |
DE102007044937B4 (de) * | 2007-09-20 | 2010-03-25 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
JP6243620B2 (ja) * | 2012-12-18 | 2017-12-06 | 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company | 車両のlnt制御方法 |
KR101567209B1 (ko) * | 2014-04-24 | 2015-11-06 | 현대자동차주식회사 | 차량용 배기 후처리장치의 제어 방법 |
GB201517580D0 (en) * | 2015-10-06 | 2015-11-18 | Johnson Matthey Plc | Exhaust system comprising a passive nox adsorber |
DE102016219043A1 (de) | 2015-11-03 | 2017-05-04 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere eines NOx- Speicherkatalysators während des Betriebs eines autonom fahrenden Fahrzeuges sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage |
WO2018209063A1 (en) | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Gcp Applied Technologies Inc. | In-situ barrier device with internal injection conduit |
US20230003150A1 (en) * | 2019-12-13 | 2023-01-05 | Basf Corporation | LEAN NOx TRAP PLUS LOW TEMPERATURE NOx ADSORBER SYSTEM FOR LOW TEMPERATURE NOx TRAPPING |
CN114570202B (zh) * | 2020-11-30 | 2023-06-09 | 河北林格环保科技有限公司 | 一种烟气脱硝系统和烟气脱硝方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3067266B2 (ja) * | 1991-06-04 | 2000-07-17 | 三菱自動車工業株式会社 | Nox センサ |
JP2586738B2 (ja) * | 1991-10-14 | 1997-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
KR0150432B1 (ko) * | 1994-05-10 | 1998-10-01 | 나까무라 유이찌 | 내연엔진의 제어장치 및 제어방법 |
JP3440654B2 (ja) * | 1994-11-25 | 2003-08-25 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
JP2836523B2 (ja) * | 1995-03-24 | 1998-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JPH1071325A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-03-17 | Ngk Insulators Ltd | エンジン排ガス系の制御方法および触媒/吸着手段の劣化検出方法 |
JP3557815B2 (ja) * | 1996-11-01 | 2004-08-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
US5894725A (en) * | 1997-03-27 | 1999-04-20 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for maintaining catalyst efficiency of a NOx trap |
US6105365A (en) * | 1997-04-08 | 2000-08-22 | Engelhard Corporation | Apparatus, method, and system for concentrating adsorbable pollutants and abatement thereof |
FR2764637B1 (fr) * | 1997-06-16 | 1999-08-13 | Inst Francais Du Petrole | Procede et ensemble d'elimination des oxydes d'azote presents dans des gaz d'echappement, utilisant un moyen de piegeage des oxydes d'azote |
DE19844745C1 (de) * | 1998-09-29 | 1999-12-30 | Siemens Ag | Regenerationsverfahren für einen NOx-Speicherkatalysator einer Brennkraftmaschine |
US6182443B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-02-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for converting exhaust gases from a diesel engine using nitrogen oxide absorbent |
US6497092B1 (en) * | 1999-03-18 | 2002-12-24 | Delphi Technologies, Inc. | NOx absorber diagnostics and automotive exhaust control system utilizing the same |
DE19929292A1 (de) * | 1999-06-25 | 2000-12-28 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Steuerung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine |
DE19951544C1 (de) * | 1999-10-26 | 2000-12-07 | Siemens Ag | Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines NOx-Speicherkatalysators |
US6481199B1 (en) * | 2000-03-17 | 2002-11-19 | Ford Global Technologies, Inc. | Control for improved vehicle performance |
JP3810663B2 (ja) * | 2001-09-19 | 2006-08-16 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の排気ガス浄化方法、及び排気ガス浄化装置 |
JP4232524B2 (ja) * | 2003-04-25 | 2009-03-04 | 株式会社日立製作所 | エンジンの制御装置 |
JP4158697B2 (ja) * | 2003-06-17 | 2008-10-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置および排気浄化方法 |
-
2005
- 2005-02-09 US US11/053,966 patent/US7565799B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-02-07 DE DE102006005546A patent/DE102006005546B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-09 CN CNA2006100089843A patent/CN1817414A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016204216A1 (de) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Beladungszustands eines NOx-Speicherkatalysators |
DE102016204216B4 (de) | 2016-03-15 | 2022-08-25 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Beladungszustands eines NOx-Speicherkatalysators |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102006005546B4 (de) | 2010-11-18 |
CN1817414A (zh) | 2006-08-16 |
US20060174610A1 (en) | 2006-08-10 |
US7565799B2 (en) | 2009-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102006005546A1 (de) | Steuern der Lean-NOx-Trap-(LNT)-Katalysatorleistung | |
DE102014105210B4 (de) | System und Verfahren zum Reinigen von Abgas | |
DE102010046747B4 (de) | Benzinpartikelfilterregeneration und Diagnose | |
DE102010025643B4 (de) | Abgassystem | |
DE102007044191B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Einspritzen eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom | |
DE102014109450B4 (de) | System und Verfahren zum Entschwefeln einer Mager-NOx-Falle | |
DE102017100290B4 (de) | Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der anspringleistung von nachbehandlungskatalysatoren | |
DE102011018929B4 (de) | Steuersystem, um einen Kohlenwasserstoffschlupf während einer Regeneration eines Partikelmaterialfilters zu verhindern | |
DE60126871T2 (de) | Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
DE102015224635B4 (de) | Abgasreinigungsvorrichtung und Verfahren zum Berechnen einer in einer Mager-NOx-Falle der Abgasreinigungsvorrichtung adsorbierten NOx-Masse | |
DE60032399T2 (de) | Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine | |
DE102010037019A1 (de) | Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor und Entschwefelungsverfahren für dasselbe | |
DE102010047809A1 (de) | Systeme und Verfahren zum Steuern einer Regeneration von Stickoxidadsorbern | |
DE102012212415A1 (de) | Abgasnachbehandlungssystem für Kompressionszündungsmotoren | |
DE102008051958A1 (de) | Dieselabgas-Temperaturreduktion | |
DE112009000544T5 (de) | System zur Steuerung einer Abgasnachbehandlung | |
DE102018107862A1 (de) | Abgasbehandlungssystem mit einem Ammoniakspeicher-Steuersystem | |
DE102009044776A1 (de) | Verfahren zum Reinigen von in Abgas enthaltenem Stickoxid und ein das Verfahren ausführendes Abgassystem | |
DE102016214951A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine | |
DE102011105601B4 (de) | Steuersystem zur Regeneration eines Partikelmaterialfilters unter Verwendung eines katalytischen Wandlers als einer Verbrennungseinrichtung | |
DE112019007908T5 (de) | Systeme und Verfahren zur virtuellen Bestimmung der Schwefelkonzentration in Kraftstoffen | |
DE102016105606A1 (de) | Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors | |
DE102010056454B4 (de) | Verfahren zum Steuern eines Dieselmotors während einer Regeneration eines Dieselpartikelfilters | |
DE102016215386A1 (de) | Verfahren zur Optimierung eines NOx-Ausstoßes in einem kombinierten Abgasnachbehandlungssystem | |
DE102004018676B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT |
|
8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT AUFGEHOBEN |
|
8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110218 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |