DE102009008165B4 - System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs, aufweisend: eine SKR(selektive katalytische Reduktions)-Vorrichtung (10), die mit einem Abgasrohr (6) eines Motors (2) in Verbindung steht, wobei die SKR-Vorrichtung (10) zur Entfernung von im Abgas des Motors (2) enthaltenen NOx mittels einer Reduktionsreaktion zwischen NH3 und dem NOx ausgelegt ist, eine Pumpe (32), die zur Versorgung der SKR-Vorrichtung (10) mit einer Harnstofflösung aus einem Harnstofftank (30) über eine Harnstoffleitung (34) konfiguriert ist, eine an dem Abgasrohr (6) angeordnete und der SKR-Vorrichtung (10) vorgeschaltete Dosier-Einbringvorrichtung (20), die für das Einbringen der Harnstofflösung in das Abgasrohr (6) ausgestaltet ist, wobei die Dosier-Einbringvorrichtung (20) über die Harnstoffleitung (34) mit der Pumpe (32) in Verbindung steht, und ein Steuerelement (18), das so ausgestaltet ist, (i) dass im Falle, dass der Betrieb des Motors (2) beendet wird und die Außentemperatur über einer zuvor festgelegten Grundtemperatur liegt, die Dosier-Einbringvorrichtung (20) zum Nicht-Abgeben von in der Harnstoffleitung (34) befindlicher Harnstofflösung verschlossen wird, und (ii) dass im Falle, dass der Betrieb des Motors (2) beendet wird und die Außentemperatur gleich oder niedriger als eine zuvor festgelegte Grundtemperatur liegt, die Pumpe (32) angehalten wird und die Dosier-Einbringvorrichtung (20) zum Abgeben von in der Harnstoffleitung (34) befindlicher Harnstofflösung in den Harnstofftank (30) geöffnet wird.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2008-0077581 , die am 07. August 2008 beim Koreanischen Patentamt eingereicht wurde und deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug in Gänze für alle Zwecke aufgenommen wird.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs. Die vorliegende Erfindung beinhaltet die Verwendung einer selektiven katalytischen Reduktions(SKR, englisch „SCR” für „selective catalytic reduction”)-Vorrichtung, die in einem Fahrzeug angebracht ist.
  • In Fahrzeugen ist eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Nachbehandlung von Abgas angebracht, um Schadstoffe wie Stickoxide (NOx), Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Ruß, Feinstaub etc. aus dem Abgas zu entfernen, um den Abgasnormen wie EURO 6, oder für Nordamerika Diesel Tier2/BIN5, zu genügen.
  • Zu den Vorrichtungen zur Nachbehandlung von Abgas zählen ein Dieseloxidationskatalysator, der einem Dieselmotor nachgeschaltet angebracht wird, ein katalytisch aktiver Rußpartikelfilter, der Feinstaub filtriert und eine SKR-Vorrichtung, die mittels einer Reduktionsreaktion NOx vermindert.
  • Des selektive katalytische Reduktionssystem verwendet Ammoniak (NH3) als Reduktionsmittel zur Abgas-Entstickung, d. h. zur Verminderung von NOx, das insbesondere aus einem Dieselfahrzeug in großer Menge ausgestoßen wird. Das Ammoniak hat eine gute Selektivität für NOx und reagiert selbst in Gegenwart von Sauerstoff gut mit dem NOx.
  • Eine chemische Reaktion des NOx mit Ammoniak (NH3) lässt sich am Beispiel von NO2 wie folgt darstellen:
  • Reaktionsgleichung 1
    • NO + NO2 + 2NH3 → N2 + 3H2O
    • 4NO + O2 + 4NH3 → N2 + 6H2O
    • 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
  • Eine Dosier-Einbringvorrichtung wie z. B. ein Dosier-Injektion bringt eine wässrige Harnstofflösung in das Abgas ein, um dieses mittels der SKR-Vorrichtung von NOx zu reinigen. Das aus dem eingebrachten Harnstoff gebildete NH3 beseitigt das NOx.
  • Zwischen der Dosier-Einbringvorrichtung und der SKR-Vorrichtung ist eine Mischvorrichtung angebracht. Diese mischt die Harnstofflösungströpfchen, die mittels der Dosier-Einbringvorrichtung eingebracht werden und leitet die Stromrichtung der Harnstofflösungströpfchen.
  • Dementsprechend werden die Tröpfchen an Harnstofflösung mit dem Abgas gleichmäßig vermischt, wodurch der Reinigungswirkungsgrad der Vorrichtung verbessert wird.
  • In einem Verfahren zur Regelung der Einbringung von Harnstoff, das in einem herkömmlichen Fahrzeug eingesetzt wird, finden ein Harnstofftank, in dem sich eine Pumpe befindet, und eine Dosier-Einbringvorrichtung Verwendung. Wird vor dem in Gang setzen des Motors ein „Zündung ein”-Zustand detektiert, wird die Pumpe betrieben, um der Dosier-Einbringvorrichtung die Harnstofflösung bei einem einheitlichen Druck von etwa 5 bar zu zu führen. Die Dosier-Einbringvorrichtung bringt (z. B. injiziert) dann die Harnstofflösung in das Auspuffrohr ein.
  • Die Druckschrift DE 10 2007 047 906 A offenbart eine Abgasemissionssteuerungsvorrichtung für einen Motor mit einer Steuerung, die eingerichtet ist, um in einem Abgaskatalysator eine vorgegebene Abgasreinigungsreaktion einzuleiten, wobei die Steuerung nach einem Halt des Motors eine Gefrierzustandsänderung überwacht und basierend auf der überwachten Gefrierzustandsänderung ein Reduktionsmitteleinspritzelement öffnet.
  • Die Druckschrift US 2007/0 204 677 A zeigt eine Vorrichtung zum Erfassen der Konzentration und der Restmenge eines Elüssig-Reduktionsmittels, wobei eine Steuervorrichtung ermittelte Datenpunkte in einem Speicher schreibt, wenn ein Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, während die Datenpunkte aus dem Speicher gelesen werden, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird.
  • Zu möglichen Positionen eines Zündschlüssels zählen drei Stellungen, die hier als „Zündung aus”, „Zündung ein” und „Anlasszustand” bezeichnet werden. Diese Positionen werden durch Drehen des Zündschlüssels eingestellt.
  • Wenn im Rahmen dieser Offenbarung verwendet, bedeutet ein „Motor ein”-Zustand, dass der Motor in Betrieb ist und ein „Motor aus”-Zustand, dass der Motor nicht in Betrieb ist.
  • Zur „Zündung ein”-Stellung des Zündschlüssels zählt insbesondere ein Zustand, in dem der Motor, also eine Brennkraftmaschine, in Betrieb ist, und ein anderer Zustand, indem der Motor nicht in Betrieb ist.
  • Wenn der Zündschlüssel aus der „Zündung ein”-Position („Motor aus”-Zustand) in die Position „Anlasszustand” gedreht wird, wird ein Anlasser betätigt, um den Motor in Gang zu setzen. Wenn dann der Motor angelassen ist, dreht ein Fahrer des Fahrzeugs den Zündschlüssel von der Position „Anlasszustand” zurück in die Position „Zündung ein” („Motor ein”-Zustand).
  • Wenn der Zündschlüssel von der „Zündung ein”-Position im „Motor ein”-Zustand in die Position „Zündung aus” gedreht wird, hört der Motor auf zu arbeiten und geht in den „Motor aus”-Zustand.
  • Wenn der Zündschlüssel vom Fahrer während des Betriebs des Motors auf die Position „Zündung aus” gestellt wird, wird ein Rückleitventil betätigt, dass an der Pumpe angebracht ist, um ein Gefrieren und Bersten der Harnstoffleitung zu verhindern.
  • Dementsprechend wird keine Harnstofflösung von der Pumpe in die Harnstoffleitung eingebracht und gleichzeitig wird die Dosier-Einbringvorrichtung geöffnet, um die Harnstofflösung aus der Harnstoffleitung in ein Auspuffrohr einzubringen.
  • Wenn die Harnstofflösung jedoch im „Motor aus”-Zustand, in dem der Motor wie oben angegeben nicht in Betrieb ist, in das Auspuffohr eingebracht wird, bilden sich im nachfolgenden Bereich des Auspuffrohrs wiederholt feste Harnstoffkristalle, wie in 3 und 4 gezeigt.
  • Die niedergeschlagenen Harnstoffkristalle können bei einer Temperatur entfernt werden, die über 600°C liegt. Diese Temperatur wird erreicht, wenn der katalytisch aktive Rußpartikelfilter regeneriert wird sowie in einem Zustand, in dem der Strom an Abgas hoch ist. Unter normalen Fahrbedingungen werden Harnstoffkristalle jedoch im Wesentlichen nicht entfernt.
  • Wenn die niedergeschlagenen Harnstoffkristalle abgelöst werden, kann zusätzlich in großer Menge NH3 nach außen abgegeben werden, wodurch die Eigenschaften des Abgases verschlechtert werden können. Insbesondere können Harnstoffkristalle, die auf einem Leitflügel der Mischvorrichtung niedergeschlagen sind, dessen Form verändern. Dadurch kann die Leistungsfähigkeit des Mischgerätes und somit die Reinigungswirksamkeit für NOx verschlechtert werden.
  • Die bislang wiedergegebenen Informationen dienen nur dem besseren Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als ein Zugeständnis oder als ein Hinweis dahingehend verstanden werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik zählen, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen ein System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs. Das System hat die Vorteile, dass die Menge an Harnstofflösung, die ins Abgas eingebracht wird, reguliert werden kann. Dies ermöglicht es insbesondere, zu verhindern, dass sich in einem Abgasrohr (Auspuffrohr) feste Harnstoffkristalle bilden, wenn der Motor in einem „Zündung ein”-Zustand oder in einem „Zündung aus”-Zustand ist und kein Strom von Abgas vorhanden ist.
  • Ein System zur Regelung der Harnstoff-Injektionsmenge eines Fahrzeugs gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine SKR(selektive katalytische Reduktions)-Vorrichtung aufweisen. Diese ist mit einem Abgasrohr eines Motors verbunden. Die SKR-Vorrichtung ist so ausgestaltet, dass sie geeignet ist, NOx zu entfernen, das im Abgas des Motors enthalten ist. Dabei beruht die Ausgestaltung der SKR-Vorrichtung darauf, dass die von ihr zu katalysierende Reaktion eine Reduktions- bzw. Redoxreaktion zwischen NH3 und dem NOx betrifft. Das System weist darüber hinaus eine Pumpe auf. Die Pumpe ist dazu konfiguriert, die Versorgung der SKR-Vorrichtung mit einer, typischerweise wässrigen, Harnstofflösung eines Harnstofftanks zu ermöglichen bzw. zu gewährleisten – und zwar über eine Harnstoffleitung. Das System weist auch eine Dosier-Einbringvorrichtung, z. B. in Form eines Injektors auf. Die Dosier-Einbringvorrichtung ist an dem Abgasrohr angeordnet. Dort ist sie, relativ zum Abgasstrom beim Betrieb des Motors, der SKR-Vorrichtung vorgeschaltet angeordnet. Diese Dosier-Einbringvorrichtung ist für das Einbringen, insbesondere Einspritzen, der Harnstofflösung in das Abgasrohr ausgestaltet (s. o.). Die Dosier-Einbringvorrichtung steht über die Harnstoffleitung mit der Pumpe in Verbindung. Das System weist auch ein Steuerelement auf. Das Steuerelement steht mit der Pumpe in Verbindung und ist so ausgestaltet, dass ein Beenden des Betriebs der Pumpe bewirkt werden kann. Das Steuerelement steht auch mit der Dosier-Einbringvorrichtung in Verbindung. In dieser Hinsicht ist das Steuerelement so ausgestaltet, dass bewirkt werden kann, dass die Dosier-Einbringvorrichtung entweder geschlossen wird/bleibt oder geöffnet wird/bleibt. Beim Schließen der Dosier-Einbringvorrichtung kann verhindert werden, dass gegebenenfalls in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung in das Abgas austritt. Beim Öffnen der Dosier-Einbringvorrichtung kann dagegen z. B. bei Stillstand der Pumpe bewirkt werden, dass dem Harnstofftank in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung zugeführt wird. Das Steuerelement ist unter anderem für den Fall ausgelegt, dass der Betrieb des Motors beendet wird bzw. zum Stillstand kommt. Wenn gleichzeitig die Außentemperatur über einer zuvor festgelegten Grundtemperatur liegt, bewirkt das Steuerelement, dass die Dosier-Einbringvorrichtung verschlossen wird, um in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung nicht abzugeben. Wird dagegen der Betrieb des Motors beendet, wenn gleichzeitig die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, bewirkt das Steuerelement, dass die Pumpe angehalten wird. Außerdem bewirkt das Steuerelement unter diesen Bedingungen, dass die Dosier-Einbringvorrichtung geöffnet wird, um in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung in den Harnstofftank abzugeben.
  • An der Harnstoffleitung ist in einigen Ausführungsformen ein Drucksensor angeordnet. Der Drucksensor ist so konfiguriert, dass der herrschende Druck, also der Ist-Druck, der in der Harnstoffleitung befindlichen Harnstofflösung zum Steuerelement übermittelt werden kann.
  • Die Dosier-Einbringvorrichtung kann, bezogen auf die gewöhnliche Betriebsausrichtung des Fahrzeugs, relativ zur Harnstoffleitung in einer höheren Position angeordnet sein. Die Anordnung in dieser höheren Position kann derart sein, dass die in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung durch Einwirkung der Schwerkraft in den Harnstofftank entleerbar ist, sobald die Dosier-Einbringvorrichtung geöffnet wird.
  • Die zuvor festgelegte Grundtemperatur kann so eingestellt sein, dass sie gleich oder höher als der Gefrierpunkt der in der Harnstoffleitung befindlichen Harnstofflösung ist. Die zuvor festgelegte Grundtemperatur kann beispielsweise auf mindestens einen Temperaturwert eingestellt sein, der im Bereich von etwa 0°C bis etwa –5°C liegt.
  • In einigen Ausführungsformen ist das System so ausgestaltet, dass bei einer Außentemperatur, die über der zuvor festgelegten Grundtemperatur liegt, die Dosier-Einbringvorrichtung verschlossen wird, so dass keine in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung in das Abgasrohr abgegeben wird. Dabei ist das System in solchen Ausführungsformen typischerweise so konfiguriert, dass die Dosier-Einbringvorrichtung dann verschlossen wird, wenn ein Zündschlüssel in einer „Zündung ein”-Stellung zum erneuten Anlassen des Motors steht.
  • In einigen Ausführungsformen ist das Steuerelement des Systems so konfiguriert, dass die Dosier-Einbringvorrichtung für einen zuvor festgelegten Zeitraum geöffnet wird, so dass in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung zum Harnstofftank abgegeben wird. Dabei ist das System in solchen Ausführungsformen typischerweise so konfiguriert, dass die Dosier-Einbringvorrichtung dann geöffnet wird, wenn der Betrieb des Motors beendet wird bzw. zum Stillstand kommt und die Außentemperatur gleich oder niedriger ist als die zuvor festgelegte Grundtemperatur.
  • Das Steuerelement des Systems kann so konfiguriert sein, dass die Dosier-Einbringvorrichtung solange geöffnet wird, bis der Leitungsdruck in der Harnstoffleitung gleich oder niedriger als ein zuvor festgelegter Leitungsdruck ist. Dies hat zur Folge, dass dann in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung zum Harnstofftank abgegeben wird. Dabei ist das Steuerelement in solchen Ausführungsformen typischerweise so konfiguriert, dass die Dosier-Einbringvorrichtung dann geöffnet wird, wenn der Betrieb des Motors beendet wird bzw. zum Stillstand kommt und die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist.
  • In einigen Ausführungsformen ist das Steuerelement so ausgestaltet, dass die Ansteuerzeit und damit die Dosiermenge der Dosier-Einbringvorrichtung auf 0% gesetzt wird, wenn der Betrieb des Motors beendet wird und die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist. Dabei kann das Steuerelement in entsprechenden Ausführungsformen so konfiguriert sein, dass unter solchen Bedingungen, also wenn der Betrieb des Motors beendet wird bzw. zum Stillstand kommt und die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, ein Schließen der Dosier-Einbringvorrichtung bewirkt wird. In solchen Ausführungsformen kann das Steuerelement so konfiguriert sein, dass es die Dosier-Einbringvorrichtung mittels Pulsweitenmodulations(PWM)-Signalen anspricht. Pulsweitenmodulation (PWM) ist auch als Pulsbreitenmodulation (PBM) und als Pulsdauermodulation (PDM) bekannt.
  • In einigen Ausführungsformen ist das Steuerelement so ausgestaltet, dass die Dosiermenge der Dosier-Einbringvorrichtung auf 0% gesetzt wird, wenn der Betrieb des Motors beendet wird bzw. zum Stillstand kommt, eine „Zündung ein”-Stellung eines Zündschlüssels vor dem erneuten Anlassen des Motors detektiert wird und die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist. Dabei kann das Steuerelement so konfiguriert sein, dass unter den genannten Bedingungen, also wenn der Betrieb des Motors endet, eine „Zündung ein”-Stellung eines Zündschlüssels vor dem erneuten Anlassen des Motors detektiert wird und die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, ein Schließen der Dosier-Einbringvorrichtung bewirkt wird. Auch in solchen Ausführungsformen kann das Steuerelement so konfiguriert sein, dass es die Dosier-Einbringvorrichtung mittels Pulsweitenmodulations(PWM)-Signalen anspricht.
  • Das Steuerelement, dass zur Regelung der Dosier-Einbringvorrichtung ausgelegt ist, kann in einigen Ausführungsformen derart konfiguriert sein, dass die Dosiermenge der Dosier-Einbringvorrichtung dann auf 0% gesetzt wird, wenn der Betrieb des Motors beendet wird bzw. zum Stillstand kommt und die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist. Das Steuerelement kann in solchen Ausführungsformen so konfiguriert sein, dass unter solchen Bedingungen, also wenn der Betrieb des Motors beendet wird und die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, ein Öffnen der Dosier-Einbringvorrichtung bewirkt wird. Dabei kann ein Öffnen der Dosier-Einbringvorrichtung für einen zuvor festgelegten Zeitintervall erfolgen. Auch in solchen Ausführungsformen kann das Steuerelement so konfiguriert sein, dass es die Dosier-Einbringvorrichtung mittels Pulsweitenmodulations(PWM)-Signalen anspricht.
  • Auch in weiteren Ausführungsformen kann das Steuerelement, dass zur Steuerung der Dosier-Einbringvorrichtung ausgelegt ist, so konfiguriert sein, dass die Dosiermenge der Dosier-Einbringvorrichtung dann auf 0% gesetzt wird, wenn der Betrieb des Motors beendet wird bzw. zum Stillstand kommt und die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist. Das Steuerelement kann auch in diesen Ausführungsformen so konfiguriert sein, dass unter diesen Bedingungen ein Öffnen der Dosier-Einbringvorrichtung bewirkt wird. Dabei kann ein Öffnen der Dosier-Einbringvorrichtung solange erfolgen, bis der Leitungsdruck in der Harnstoffleitung gleich oder niedriger als ein zuvor festgelegter Wert des Leitungsdrucks ist. Auch in solchen Ausführungsformen kann das Steuerelement so konfiguriert sein, dass es die Dosier-Einbringvorrichtung mittels Pulsweitenmodulations(PWM)-Signalen anspricht.
  • In einem weiteren Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung ein beispielhaftes Verfahren zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs. Das Verfahren kann aufweisen: eine Außentemperatur dann mit einer zuvor festgelegten Grundtemperatur vergleichen, wenn der Betrieb eines Motors beendet wird bzw. zum Stillstand kommt [Schritt a)]. Das Verfahren kann auch aufweisen: den Druck einer in einer Harnstoffleitung befindlichen Harnstofflösung aufrecht halten, wenn die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist [Schritt b)]. Den Druck dieser Harnstofflösung aufrecht zu halten, kann typischerweise erfolgen, indem eine Dosier-Einbringvorrichtung geschlossen wird. Das Verfahren kann auch aufweisen: den letzten Regelwert der Dosier-Einbringvorrichtung speichern. In diesem Zusammenhang kann es zum Verfahren zählen: den letzten Regelwert dann einsetzen, wenn ein für das Anlassen des Motors bestimmter Zündschlüssel vor dem erneuten Anlassen des Motors in einer „Zündung ein”-Stellung steht. Den letzten Regelwert zu speichern und ihn dementsprechend einzusetzen kann dann als Schritt c) bezeichnet werden.
  • Das beispielhafte Verfahren zur Regelung der Menge an Harnstoff, die in ein Abgas eines Fahrzeugs eingebracht wird, kann des Weiteren aufweisen:
    nach Schritt a) die Dosier-Einbringvorrichtung solange schließen bis der Motor (wieder) in Betrieb ist, wenn der Zündschlüssel zum erneuten Anlassen des Motors in der „Zündung ein”-Stellung steht. Dieser Schritt kann in der Regel dann erfolgen, wenn zuvor der Betrieb des Motors in einem Zustand geendet hat, in dem die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur gewesen ist.
  • Das beispielhafte Verfahren zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs kann des Weiteren aufweisen:
    die Dosier-Einbringvorrichtung für einen zuvor festgelegten Zeitraum öffnen, wenn der Betrieb des Motors endet. Die Dosier-Einbringvorrichtung in dieser Weise zu öffnen hat dabei zur Folge, dass dann in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung abgegeben wird. Dieser Schritt kann dann erfolgen, wenn der Betrieb des Motors in einem Zustand endet, in dem die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist.
  • Das beispielhafte Verfahren zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs kann des Weiteren aufweisen:
    die Dosier-Einbringvorrichtung zum Abgeben von in der Harnstoffleitung befindlicher Harnstofflösung öffnen, bis der Leitungsdruck in der Harnstoffleitung gleich oder niedriger als ein zuvor festgelegter Leitungsdruck ist. Die Dosier-Einbringvorrichtung in dieser Weise zu öffnen hat dabei zur Folge, dass dann in der Harnstoffleitung befindliche Harnstofflösung abgegeben wird. Dieser Schritt kann dann erfolgen, wenn der Betrieb des Motors in einem Zustand endet, in dem die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist.
  • Die zuvor festgelegte Grundtemperatur kann auf einen Wert eingestellt werden, der gleich oder höher als der Gefrierpunkt der in der Harnstoffleitung befindlichen Harnstofflösung ist. Die zuvor festgelegte Grundtemperatur kann beispielsweise auf mindestens einen Temperaturwert im Bereich von etwa 0°C bis etwa –5°C eingestellt werden.
  • Die Apparate der vorliegenden Erfindung weisen im Allgemeinen weitere Merkmale und Vorteile auf, die sich aus den beiliegenden Figuren ergeben oder darin dargelegt werden. Die Figuren und die sich anschließende ausführliche Beschreibung der Erfindung dienen der Erklärung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Apparates zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Flussdiagramm der Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs gemäß einem Beispiel.
  • 3 und 9 zeigen Harnstoffkristalle, die unter Bedingungen der herkömmlichen Regelung der Harnstoffeinbringung entstanden sind.
  • Im Folgenden wird im Einzelnen Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der Erfindung genommen. Beispiele solcher Ausführungsformen finden sich als Veranschaulichungen in den beigefügten Figuren und werden auch im Folgenden beschrieben. Die Erfindung wird zwar an Hand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben, es wird jedoch verstanden, dass die vorliegende Erfindung nicht als auf diese Ausführungsformen beschränkt vorgesehen ist. Im Gegenteil ist vorgesehen, dass die Erfindung neben den beispielhaften Ausführungsformen auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen umfasst, die unter den Umfang und Sinngehalt der beigefügten Patentansprüche fallen.
  • Wie bereits erwähnt, werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung nur bestimmte beispielhafte Ausführungsformen zur Veranschaulichung gezeigt und beschrieben.
  • Ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Apparates zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Der Klarheit halber werden im Folgenden die in 1 benutzten Bezugszeichen mit angegeben.
  • Ein System oder ein Apparat gemäß der Erfindung weist einen Motor (2) und ein Abgasrohr (6) auf, welches Abgas abführt. Des Weiteren zählen zum System oder Apparat eine SKR-Vorrichtung (10), ein erster NOx-Sensor (12), ein zweiter NOx-Sensor (14), ein Temperatursensor (16), ein Steuerelement (18), eine Dosier-Einbringvorrichtung (20), eine Mischvorrichtung (22), ein Harnstofftank (30), eine Pumpe (32), eine Harnstoffleitung (34) und ein Drucksensor (36).
  • Die SKR-Vorrichtung (10) ist an einem Bereich des Abgasrohrs (6) angeordnet, der mit dem Motor (2) verbunden ist und weist im Inneren V2O5/TiO2, Pt/Al2O3 oder Zeolith-Material auf.
  • Die SKR-Vorrichtung (10) dient dem Reinigen des Abgases in Bezug auf NOx mittels einer Reduktions- bzw. Redoxreaktion zwischen dem NOx und NH3. NH3 entsteht aus dem Harnstoff, der über die Dosier-Einbringvorrichtung (20) wie z. B. eine Düse (Injektordüse) eingebracht wird.
  • Der erste NOx-Sensor (12) ist an einem Einlassbereich der SKR-Vorrichtung (10) angeordnet. Er dient der Detektion der Menge an NOx, die sich im Abgas befindet. Er ist ferner so konfiguriert, dass eine Übermittlung der gemessenen Daten an das Steuerelement (18) erfolgen kann.
  • Der zweite NOx-Sensor (14) ist an einem Auslassbereich der SKR-Vorrichtung (10) angeordnet. Auch er dient der Detektion der Menge an NOx, die sich im Abgas befindet. Wie der erste NOx-Sensor (12) ist er so konfiguriert, dass eine Übermittlung der gemessenen Daten an das Steuerelement (18) möglich ist.
  • Der Temperatursensor (16) ist an einem Auslassbereich der SKR-Vorrichtung (10) angeordnet. Er dient der Detektion, der Temperatur der SKR-Vorrichtung (10), die durch die Wärme des Abgases aktiviert wird. Der Temperatursensor (16) ist so konfiguriert, dass eine Übermittlung der entsprechenden Daten an das Steuerelement (18) erfolgen kann.
  • Das Steuerelement (18) kann an beliebiger Stelle angeordnet werden. Es dient der Untersuchung einer Mehrzahl an Faktoren. Zu diesen zählen die Fahrzustände des Motors (2), die Außentemperatur, die NOx-Daten, die von den ersten und zweiten NOx-Sensoren (12, 14) stammen und die Abgastemperaturwerte des Temperatursensors (16). Mittels dieser Daten ist das Steuerelement in der Lage, den Wirkungsgrad der NOx-Reinigung (Entstickungsgrad) der SKR-Vorrichtung (10) zu errechnen.
  • Das Steuerelement (18) ist darüber hinaus so konfiguriert, dass es in der Lage ist, die NH3-Menge zu berechnen, derer die SKR-Vorrichtung (10) bedarf, sowie die zuzugebende Menge (z. B. Eindüs- oder Einspritzmenge) an Harnstofflösung zu berechnen, die dem NH3-Bedarf entspricht. Das Steuerelement (18) ist außerdem so konfiguriert, dass es die Dosier-Einbringvorrichtung (20) ansprechen kann, so dass die Abgabe von Harnstofflösung über die Dosier-Einbringvorrichtung (20) erfolgen oder beendet werden kann.
  • Wenn während des laufenden Betriebs des Motors ein Zündschlüssel von einer „Zündung ein”-Stellung in eine „Zündung aus”-Stellung gedreht wird, wird der Betrieb des Motors beendet. Das Steuerelement (18) bestimmt, ob die Außentemperatur höher als eine zuvor festgelegte Grundtemperatur ist oder nicht.
  • Wenn die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, wird ein Schließen der Dosier-Einbringvorrichtung (20) bewirkt, um keine Harnstofflösung zuzugeben (z. B. einzuspritzen). In diesem Fall wird die abzugebende Dosiermenge, die der Dosier-Einbringvorrichtung (20) übermittelt wird, auf 0% gesetzt. Dadurch wird der Druck, der auf der Harnstoffleitung (34) liegt, nicht freigesetzt.
  • Wenn während des laufenden Betriebs des Motors der Zündschlüssel in die „Zündung aus”-Stellung gedreht wird, wird außerdem vom Steuerelement (18) der Regelwert der Dosier-Einbringvorrichtung (20) erfasst. Dieser Regelwert wird eingesetzt, wenn der Motor (2) erneut in Betrieb gesetzt wird. Dann werden mit diesem Regelwert die Pumpe (32) und die Dosier-Einbringvorrichtung (20) angesprochen.
  • Wenn die Außentemperatur während des Motor-aus-Zustands gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, wird bewirkt, dass die Dosier-Einbringvorrichtung (20) geöffnet wird. Dadurch wird der Druck, der während des „Motor-aus”-Zustands auf der Harnstoffleitung (34) liegt, abgegeben. Luft kann in die Harnstoffleitung (34) eintreten und verhindern, dass die Harnstofflösung in der Harnstoffleitung (34) gefriert. Eine wässrige Harnstofflösung hat einen relativ hohen Gefrierpunkt. So liegt der Gefrierpunkt einer auch als Sommer-Harnstoff bezeichneten 32,5%-igen wässrigen Harnstofflösung bei –11°C. In einigen Ausführungsformen ist eine Anordnung gewählt, die bestehende Kraftverhältnisse wie die Schwerkraft ausnutzt, um zu fördern oder zu bewirken, dass die Harnstofflösung in den Harnstofftank (30) abfließt oder abgegeben wird, sobald die Dosier-Einbringvorrichtung (20) geöffnet ist. In einer Ausführungsform ist beispielsweise die Harnstoffleitung (34) in einer Position angeordnet, die in Bezug auf die typische Betriebsposition des Fahrzeugs in Richtung der Gravitation, also unterhalb, der Dosier-Einbringvorrichtung (20) liegt. Zusätzlich kann die Pumpe (32), z. B. durch Betrieb in Umkehrrichtung, eingesetzt werden.
  • Darüber hinaus kann die Pumpe (32) betrieben werden und die Dosier-Einbringvorrichtung (20) geöffnet werden, um während des „Zündung ein”-Zustands die Harnstoffleitung zu entlüften, wenn der Motor (2) nicht in Betrieb ist. Solange der Motor noch nicht in Betrieb ist, besteht noch kein Abgasstrom. Durch Entlüften der Harnstoffleitung wird bewirkt, dass bereits Harnstofflösung zur Dosier-Einbringvorrichtung (20) geführt wird.
  • Liegt dagegen die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur, wird kein Öffnen der Dosier-Einbringvorrichtung (20) bewirkt, wenn der Betrieb des Motors beendet wird. In dieser Konfiguration wird auch die Pumpe (32) nicht betrieben und die Dosier-Einbringvorrichtung (20) nicht geöffnet, wenn der Zündschlüssel von der „Zündung aus”-Stellung in die „Zündung ein”-Stellung gebracht wird, während der Motor nicht in Betrieb ist. Bis der Motor gestartet wird, ist somit die Pumpe (32) nicht in Betrieb und bleibt die Dosier-Einbringvorrichtung (20) verschlossen.
  • Wird der Motor wieder gestartet, wird dementsprechend nicht übermäßig Ammoniak (NH3) erzeugt. Es wird auch keine feste Phase an Harnstoff im Abgasrohr (6) oder auf der Mischvorrichtung (22) gebildet.
  • Die Mischvorrichtung (22) ist zwischen der Dosier-Einbringvorrichtung (20) und der SKR-Vorrichtung (10) angeordnet. Die Mischvorrichtung (22) sorgt für ein feines Verteilen (z. B. Zerstäuben) der Harnstofflösung, die aus der Dosier-Einbringvorrichtung (20) dem Abgasstrom zugeführt worden ist.
  • Durch einen solchen Vorgang wird das Abgas mit den Harnstofftröpfchen der Harnstofflösung vermischt. Das NH3, das aus dem eingebrachten Harnstoff gebildet ist und das NOx, das im Abgas enthalten ist, werden gleichmäßig miteinander vermischt.
  • Der Harnstofftank 30 dient als Vorratseinrichtung für die in das Abgas einzubringende Harnstofflösung. Die Pumpe (32), die im oder am Harnstofftank (30) angebracht ist, kann betrieben werden, um ein Zuführen der Harnstofflösung zu bewirken.
  • Wenn der Motor in Betrieb gesetzt wird, wird die Dosier-Einbringvorrichtung (20) zum Inbetriebnehmen geöffnet. Die Pumpe (32) setzt die Harnstoffleitung (34) mit einem zuvor festgelegten Druckwert unter Druck. Dadurch bringt die Dosier-Einbringvorrichtung (20) die Harnstofflösung, z. B. gemäß Pulsweitenmodulations(PWM)-Signalen, an einer Stelle in das Abgas ein, die relativ zum Abgasstrom der SKR-Vorrichtung (10) vorgelagert ist.
  • Der Drucksensor (36) detektiert den Wert des Drucks, der in der Harnstoffleitung (34) entsteht und übermittelt die ermittelten Daten an das Steuerelement (18), um den zuvor festgelegten Druck im „Motor an”-Zustand aufrecht zu erhalten, in dem der Motor (2) in Betrieb ist.
  • Die Vorgänge des beispielhaften Verfahrens, bei dem ein Apparat bzw. System gemäß der Erfindung Verwendung findet und zu denen die bereits im Vorangehenden ausgeführten Funktionen zählen, sind die Folgenden.
  • Das Steuerelement (18) bestimmt den Betriebs- bzw. Fahrzustand des Motors, die Außentemperatur, die Signale des ersten und des zweiten NOx-Sensors (12, 14), das Signal des Temperatursensors (16) und den Wirkungsgrad der NOx-Reinigung (Entstickungsgrad) der SKR-Vorrichtung (10). Es berechnet die NH3-Menge, die für die SKR-Vorrichtung (10) erforderlich ist.
  • Das Steuerelement (18) bestimmt die erforderliche Menge an Harnstofflösung, die ins Abgas einzubringen ist und die der Menge an nötigem NH3 entspricht. Mittels der Dosier-Einbringvorrichtung (20) wird die Harnstofflösung ins Abgas eingebracht.
  • Mit den weiteren eingangs beschriebenen Funktionen ist der Fachmann vertraut, so dass auf ihre ausführliche Erläuterung verzichtet werden kann.
  • 2 ist ein Ablaufschema eines beispielhaften Verfahrens zur Regelung der Menge an Harnstoff, die ins Abgas eines Fahrzeugs eingebracht wird.
  • Während des „Motor ein”-Zustands, in dem der Motor (2) in Betrieb ist (S101), bestimmt das Steuerelement (18) mittels des Drucksensors (36) den Druck der Harnstoffleitung (34). Das Steuerelement (18) regelt gemäß dem gemessenen Druckwert (S102) den Betrieb der Pumpe (32), die an oder im Harnstofftank (30) platziert ist. Dadurch wird der zuvor festgelegte Druck der Harnstoffleitung (34) aufrecht erhalten. Das Steuerelement (18) steuert dabei auch die Dosier-Einbringvorrichtung (20).
  • Außerdem bestimmt das Steuerelement (18) die Außentemperatur der Umgebung, in der das Fahrzeug betrieben wird (S103). Dies kann beispielsweise mittels eines Außentemperatursensors oder mittels eines Eintrittsluft- oder Ansaugluft-Temperatursensors erfolgen.
  • Das Steuerelement (18) ermittelt dann den Betriebszustand des Motors (2) sowie den „Motor an”/„Motor aus”-Zustand (S104). Wenn der Motor (2) in Betrieb ist und dabei der Zündschlüssel in der „Zündung ein”-Position steht, wird eine Dosiermenge an Harnstoff festgelegt, die mittels der Dosier-Einbringvorrichtung (20) ins Abgas einzubringen ist. Diese Dosiermenge wird an Hand des berechneten NH3-Bedarfs bestimmt, d. h. der Menge an NH3, die durch die SKR-Vorrichtung (10) zu führen ist (S105).
  • Ist die erforderliche NH3-Menge hoch, so erhöht das Steuerelement (18) die Dosiermenge, um die Menge an Harnstoff zu erhöhen, die mittels der Dosier-Einbringvorrichtung (20) ins Abgas eingebracht wird. Ist die erforderliche NH3-Menge niedrig, so verringert das Steuerelement (18) die Dosiermenge, um die Menge an Harnstoff zu vermindern, die mittels der Dosier-Einbringvorrichtung (20) ins Abgas eingebracht wird.
  • Wird jedoch der Betrieb des Motors beendet, geht also der Motor in einen „Motor aus”-Zustand, so bestimmt das Steuerelement (18), ob die ermittelte Außentemperatur über einer zuvor festgelegten Grundtemperatur liegt (S106). Als ein Beispiel zur Veranschaulichung kann die zuvor festgelegten Grundtemperatur auf einen Temperaturwert eingestellt sein, bei dem die Harnstofflösung nicht gefriert.
  • Liegt beispielsweise der Gefrierpunkt der verwendeten Harnstofflösung bei –7°C, so kann die zuvor festzulegende Grundtemperatur vorteilhafterweise auf einen Temperaturwert eingestellt werden, der über –7°C liegt. Die zuvor festgelegte Grundtemperatur kann insbesondere auf einen Temperaturwert festgelegt werden, der in einem Bereich von etwa –5°C bis etwa 0°C, inklusive exakt –5°C bis 0°C, liegt.
  • Liegt die Außentemperatur über der zuvor festgelegten Grundtemperatur, wenn der Betrieb des Motors (2) beendet wird (S106), dann besteht üblicherweise keine Gefahr, dass die Harnstofflösung gefriert und dass dementsprechend die Harnstoffleitung (34) dadurch blockiert wird und bersten kann. Die abzugebende Dosiermenge wird dann auf „0%” gesetzt, so dass die Dosier-Einbringvorrichtung (20) geschlossen wird (S107).
  • Dementsprechend wird die Harnstofflösung, die sich in der Harnstoffleitung (34) befindet, wenn der Motor (2) im Aus-Zustand ist, nicht in das Abgasrohr (6) eingebracht.
  • Wenn jedoch die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, wenn der Betrieb des Motors (2) beendet wird oder zum Erliegen kommt, kann das Risiko bestehen, dass die Harnstofflösung in der Harnstoffleitung (34) gefriert (S106). In diesem Fall werden die Dosiermenge und der Steuerzeitraum zum Abgeben der Harnstofflösung, mit der die Harnstoffleitung (34) beschickt ist, bestimmt (S108).
  • Danach wird der Betrieb der Pumpe (32) beendet. Die Dosier-Einbringvorrichtung (20) wird durch das Signal der Dosiermenge angesprochen, so dass die Dosier-Einbringvorrichtung (20) geöffnet wird (S109). Dadurch wird eine Druckentlastung bewirkt, der Druck im Inneren der Harnstoffleitung (34) wird freigesetzt. Die Harnstofflösung, die sich im Inneren der Harnstoffleitung (34) befindet, wird, z. B. mit Hilfe der Schwerkraft (s. o.), in den Harnstofftank (30) abgelassen. Die Harnstoffleitung (34) füllt sich mit Luft. Folglich besteht nicht die Gefahr, dass die Harnstoffleitung (34) durch Gefrieren blockiert wird und bersten kann. Dadurch ist der Einsatz der SKR-Vorrichtung in Verbindung mit einer Harnstofflösung wintertauglich.
  • Wie bereits erläutert, wird der Druck in der Harnstoffleitung (34) mittels des Drucksensors (36) bestimmt. In einem Zustand, in dem die zuvor beschriebenen Vorgänge ablaufen, kommt es dazu, dass festgestellt wird, dass der Druck in der Harnstoffleitung (34) gleich oder niedriger als ein zuvor festgelegter Druck-Grundwert ist (S110). Des Weiteren wird ein Zeitpunkt erreicht, zu dem festgestellt wird, dass die zuvor als Steuerzeitraum zum Abgeben der Harnstofflösung festgelegte Zeitspanne abgelaufen ist (S111).
  • Sind die beiden genannten Bedingungen erfüllt, so wird bestimmt, dass die Abgabe der Harnstofflösung vollendet ist. Die abzugebende Dosiermenge, die zur Dosier-Einbringvorrichtung (20) übermittelt wird, wird auf „0%” gesetzt, so dass die Dosier-Einbringvorrichtung (20) geschlossen wird (S112).
  • Darüber hinaus speichert das Steuerelement (18) den Regelwert, der als letztes übertragen wird (S113). Beim nächsten „Zündung ein”-Zustand, bei dem der Motor nicht in Betrieb ist, wird dieser Regelwert verwendet.
  • Somit wird im Fall, dass bei einer Außentemperatur, die höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, der Betrieb des Motors (2) beendet wird und in den „Motor aus”-Zustand geht, der zuvor festgelegte Druck in der Harnstoffleitung (34) aufrecht erhalten. Es tritt keine Luft in die Harnstoffleitung (34) ein, so dass es auch nicht erforderlich ist, im „Zündung ein”-Zustand vor dem erneuten Starten des Motors (2) mittels der Dosier-Einbringvorrichtung (20) zu entlüften.
  • Die abzugebende Dosiermenge wird also auf „0%” geregelt, um die Dosier-Einbringvorrichtung (20) zu schließen. Dadurch wird verhindert, dass im „Zündung ein”-Zustand vor dem erneuten Starten des Motors (2) Harnstofflösung in das Abgasrohr (6) eingebracht wird.
  • Es ist folglich bei Witterungsbedingungen, bei denen eine kühle Temperatur von etwa –7°C oder weniger herrscht, erforderlich, den Druck abzulassen, der auf der Harnstoffleitung (34) liegt, so dass die Harnstofflösung aus der Harnstoffleitung (34) abgelassen wird. Dagegen ist dies beispielsweise bei gewöhnlicher Raumtemperatur nicht erforderlich.
  • In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird das Regelergebnis, das schließlich ausgeführt wird, gespeichert (S113). Das Regelergebnis wird im „Zündung ein”-Zustand beim erneuten Starten des Motors (2) eingesetzt.
  • Wie erläutert wird die Harnstofflösung bei bestimmten Bedingungen beim Ausschalten der Zündung aus der Harnstoffleitung (34) abgegeben, um diese zu entlasten. Es kann in diesem Fall wünschenswert sein, bevor der Motor erneut gestartet wird, die Luft aus der Harnstoffleitung (34) abzuführen, indem für einen bestimmten Zeitraum entlüftet wird. Dies kann durch die Dosier-Einbringvorrichtung (20) erfolgen.
  • Liegt die Außentemperatur im „Zündung aus”-Zustand über der zuvor festgelegten Grundtemperatur, so wird die Dosier-Einbringvorrichtung (20) geschlossen. Der Druck auf der Harnstoffleitung (34) wird mittels der Pumpe (32) auf einem Wert aufrechterhalten, der über dem zuvor festgelegten Wert liegt, so dass keine Luft in die Harnstoffleitung (34) eintritt. Im „Zündung ein”-Zustand vor dem erneuten Inbetriebnehmen des Motors (2) tritt somit keine Luft in die Harnstoffleitung (34) ein und die Dosier-Einbringvorrichtung (20) wird nicht zum Entlüften geöffnet. Es wird also im „Zündung ein”-Zustand vor dem Inbetriebnehmen des Motors (2) keine Harnstofflösung in das Abgasrohr (6) eingebracht, so dass sich keine Kristalle an festem Harnstoff im Inneren des Abgasrohrs (6) ablagern.
  • Der Einfachheit der Erklärung halber und als genaue Definition in den folgenden Ansprüchen wird der Ausdruck „außen” verwendet, um Merkmale beispielhafter Ausführungsformen unter Bezug auf die relative Lage solcher Merkmale zu beschreiben, wie sie in den Abbildungen gezeigt ist.
  • Die vorangehende Beschreibung bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfolgte zur Veranschaulichung und Beschreibung. Sie sind nicht als abschließend vorgesehen oder als Beschränkung der Erfindung auf genau die offenbarten Formen. Angesichts der vorangehenden Lehre sind viele Abwandlungen und Variationen ersichtlich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen zu erklären. Dies soll den Fachmann in die Lage versetzen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon einsetzen zu können. Es ist vorgesehen, dass der Umfang der Erfindung durch die nachfolgenden Patentansprüche und ihre Äquivalente bestimmt sein soll.

Claims (13)

  1. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs, aufweisend: eine SKR(selektive katalytische Reduktions)-Vorrichtung (10), die mit einem Abgasrohr (6) eines Motors (2) in Verbindung steht, wobei die SKR-Vorrichtung (10) zur Entfernung von im Abgas des Motors (2) enthaltenen NOx mittels einer Reduktionsreaktion zwischen NH3 und dem NOx ausgelegt ist, eine Pumpe (32), die zur Versorgung der SKR-Vorrichtung (10) mit einer Harnstofflösung aus einem Harnstofftank (30) über eine Harnstoffleitung (34) konfiguriert ist, eine an dem Abgasrohr (6) angeordnete und der SKR-Vorrichtung (10) vorgeschaltete Dosier-Einbringvorrichtung (20), die für das Einbringen der Harnstofflösung in das Abgasrohr (6) ausgestaltet ist, wobei die Dosier-Einbringvorrichtung (20) über die Harnstoffleitung (34) mit der Pumpe (32) in Verbindung steht, und ein Steuerelement (18), das so ausgestaltet ist, (i) dass im Falle, dass der Betrieb des Motors (2) beendet wird und die Außentemperatur über einer zuvor festgelegten Grundtemperatur liegt, die Dosier-Einbringvorrichtung (20) zum Nicht-Abgeben von in der Harnstoffleitung (34) befindlicher Harnstofflösung verschlossen wird, und (ii) dass im Falle, dass der Betrieb des Motors (2) beendet wird und die Außentemperatur gleich oder niedriger als eine zuvor festgelegte Grundtemperatur liegt, die Pumpe (32) angehalten wird und die Dosier-Einbringvorrichtung (20) zum Abgeben von in der Harnstoffleitung (34) befindlicher Harnstofflösung in den Harnstofftank (30) geöffnet wird.
  2. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, zusätzlich einen Drucksensor aufweisend, wobei der Drucksensor an der Harnstoffleitung (34) angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, den gegenwärtigen Druck der darin befindlichen Harnstofflösung zum Steuerelement (18) zu übermitteln.
  3. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Dosier-Einbringvorrichtung (20) relativ zur Harnstoffleitung (34) in einer derart höheren Position angeordnet ist, dass die in der Harnstoffleitung (34) befindliche Harnstofflösung mittels der Schwerkraft in den Harnstofftank (30) entleerbar ist, wenn die Dosier-Einbringvorrichtung (20) geöffnet wird.
  4. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die zuvor festgelegte Grundtemperatur gleich oder höher als der Gefrierpunkt der in der Harnstoffleitung (34) befindlichen Harnstofflösung eingestellt ist.
  5. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach Anspruch 4, wobei die zuvor festgelegte Grundtemperatur auf mindestens einen Temperaturwert im Bereich von etwa 0°C bis etwa –5°C eingestellt ist.
  6. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–5, wobei das System so ausgestaltet ist, dass in einem Zustand, in dem ein Zündschlüssel in einer „Zündung ein”-Stellung zum erneuten Anlassen des Motors (2) steht, die Dosier-Einbringvorrichtung zum Nicht-Abgeben von in der Harnstoffleitung (34) befindlicher Harnstofflösung verschlossen wird, wenn die Außentemperatur über der zuvor festgelegte Grundtemperatur liegt.
  7. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–6, wobei das Steuerelement (18) so ausgestaltet ist, dass im Falle, dass der Betrieb des Motors (2) beendet wird und die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, die Dosier-Einbringvorrichtung (20) für einen zuvor festgelegten Zeitraum geöffnet wird, so dass ein Abgeben von in der Harnstoffleitung (34) befindlicher Harnstofflösung in den Harnstofftank (30) ermöglicht wird.
  8. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–7, wobei das Steuerelement (18) so ausgestaltet ist, dass im Falle, dass der Betrieb des Motors (2) beendet wird und die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, die Dosier-Einbringvorrichtung (20) solange geöffnet wird, bis der Leitungsdruck in der Harnstoffleitung (34) gleich oder niedriger als ein zuvor festgelegter Leitungsdruck ist, so dass ein Abgeben von in der Harnstoffleitung (34) befindlicher Harnstofflösung in den Harnstofftank (30) ermöglicht wird.
  9. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–8, wobei das Steuerelement (18) die Dosier-Einbringvorrichtung (20) mittels Pulsweitenmodulations(PWM)-Signalen anspricht und so ausgestaltet ist, dass es, wenn der Betrieb des Motors (2) beendet wird und die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, die Ansteuerzeit der Dosier-Einbringvorrichtung (20) auf 0% setzt, so dass die Dosier-Einbringvorrichtung (20) verschlossen wird.
  10. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–9, wobei das Steuerelement (18) die Dosier-Einbringvorrichtung (20) mittels Pulsweitenmodulations(PWM)-Signalen anspricht und so ausgestaltet ist, dass es, wenn der Betrieb des Motors (2) beendet wird, eine „Zündung Ein”-Stellung eines Zündschlüssels vor dem erneuten Anlassen des Motors (2) detektiert wird und die Außentemperatur höher als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, die Ansteuerzeit der Dosier-Einbringvorrichtung (20) auf 0% setzt, so dass die Dosier-Einbringvorrichtung (20) verschlossen wird.
  11. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–10, wobei das Steuerelement (18) die Dosier-Einbringvorrichtung (20) mittels Pulsweitenmodulations(PWM)-Signalen anspricht und so ausgestaltet ist, dass es, wenn der Betrieb des Motors (2) beendet wird und die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, die Ansteuerzeit der Dosier-Einbringvorrichtung (20) auf 0% setzt, so dass die Dosier-Einbringvorrichtung (20) für einen zuvor festgelegten Zeitraum geöffnet wird.
  12. System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–11, wobei das Steuerelement (18) die Dosier-Einbringvorrichtung (20) mittels Pulsweitenmodulations(PWM)-Signalen anspricht und so ausgestaltet ist, dass es, wenn der Betrieb des Motors (2) beendet wird und die Außentemperatur gleich oder niedriger als die zuvor festgelegte Grundtemperatur ist, die Ansteuerzeit der Dosier-Einbringvorrichtung (20) auf 0% setzt, so dass die Dosier-Einbringvorrichtung (20) solange geöffnet wird, bis der Leitungsdruck in der Harnstoffleitung (34) gleich oder niedriger als ein zuvor festgelegter Leitungsdruck ist.
  13. Personenkraftfahrzeug, das ein System zur Regelung der Einbringungsmenge an Harnstoff in ein Abgas eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–12 aufweist.
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