DE102009052713A1 - Kaltstart-Motorbelastung für ein beschleunigtes Erwärmen eines Abgasnachbehandlungssystems - Google Patents

Kaltstart-Motorbelastung für ein beschleunigtes Erwärmen eines Abgasnachbehandlungssystems Download PDF

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Abstract

Die Verfahren der vorliegenden Erfindung sind derart angepasst, um eine Motorbelastung beim Aufwärmen eines Katalysators einzustellen, um ein Erwärmen des Abgasnachbehandlungssystems zu beschleunigen und dadurch Katalysatoranspringzeiten zu verringern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren, dass: die momentane Katalysatortemperatur überwacht wird; bestimmt wird, ob die momentane Katalysatortemperatur kleiner als eine vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist; und, wenn die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist, die momentane Motorlast erhöht wird. Die momentane Motorlast wird durch Aktivieren einer Reduktionsmitteltank-Heizvorrichtung und/oder einer Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung erhöht.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Abgasnachbehandlungssysteme. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf Verfahren zum beschleunigten Erwärmen von Abgasnachbehandlungssystemen von Kraftfahrzeugen gerichtet.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Nahezu alle herkömmlichen Kraftfahrzeuge, wie die heutigen Autos, umfassen ein Abgasnachbehandlungssystem, um den Nebenprodukten, die aus einem Betrieb eines Verbrennungsmotors erzeugt werden, entgegenzuwirken. Die meisten Abgasnachbehandlungssysteme umfassen einen Abgaskatalysator für die Reduktion und Oxidation von Abgasemissionen sowie eine Schalldämpferanordnung oder ähnliche Vorrichtung zum Dämpfen von Geräusch, das durch den Abgasemissionsprozess erzeugt wird. Der Abgaskatalysator ist normalerweise zwischen dem Motorauslasskrümmer und dem Schalldämpfer des Kraftfahrzeugs angeordnet, kann jedoch auch in die Schalldämpferanordnung integriert sein.
  • Abgaskatalysatoren umfassen normalerweise ein Monolithsubstrat, allgemein von dem Keramikwabentyp oder Wabentyp mit Folie aus rostfreiem Stahl. Das Monolithsubstrat ist mit einem Katalysator beschichtet, der ein Edelmetall enthält, wie Platin, Palladium oder Rhodium. Das Edelmetall dient dazu, schädliche oder anderweitig umweltunfreundliche Komponen ten des Abgases, wie Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxide (NOx), in Kohlendioxid (CO2), Wasser (H2O) und Stickstoff (N) umzuwandeln. Häufig wird ein ”Washcoat” verwendet, um die Abgaskatalysatoren effizienter zu machen. Der Washcoat, am häufigsten eine Mischung aus Silika und Aluminiumoxid, wird dem Substrat hinzugefügt und bildet eine raue unregelmäßige Fläche, die eine weitaus größere Oberfläche besitzt, als die flachen Kernflächen. Die unregelmäßige Fläche verleiht dem Monolithsubstrat eine größere Gesamtoberfläche und daher mehr Orte für aktive Edelmetallstellen.
  • Die NOx-Emissionen von einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem kompressionsgezündeten Dieselmotor, können auch unter Zuhilfenahme von selektiver katalytischer Reduktion (SCR) gesenkt werden. Die SCR stellt ein Mittel zum Umwandeln von NOx-Emissionen in zweiatomigen Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) unter Verwendung eines wässrigen Reduktionsmittels dar, das in das Abgassystem stromaufwärts des Hydrolyse-Abgaskatalysators eingeführt wird. Das Reduktionsmittel, das für die SCR verwendet wird, ist typischerweise gasförmiger Ammoniak (NH3), Ammoniak in wässriger Lösung oder Harnstoff in wässriger Lösung. In Bezug auf den letzteren dient der Harnstoff als ein Ammoniakträger und wird in das Abgassystem unter Zuhilfenahme eines Dosiersystems eingespritzt. Der Harnstoff wird mittels Hydrolyse in Ammoniak umgewandelt und der Ammoniak reduziert seinerseits die Stickoxide in dem Abgaskatalysator.
  • Einige Emissionssteuervorrichtungen, wie SCR-Systeme, Abgaskatalysatoren sowie zugeordnete Abgassauerstoff-(EGO)- und NOx-Sensoren, erfordern eine minimale Betriebstemperatur, um wunschgemäß zu funktionieren. Beispielsweise besteht eine der Beschränkungen bei der Verwendung einer wässrigen Harnstofflösung in SCR darin, dass sie gefrieranfällig ist. Wenn die Harnstofflösung gefriert, funktioniert sie weder in der gewünschten Weise als ein Reduktionsmittel noch fließt sie frei zu der Reduktionsstelle. Somit werden Leitungsheizer verwendet, um den wässrigen Harnstoff zu erwärmen. Zusätzlich erfordert die Katalysatorbeschichtung innerhalb des Abgaskatalysators eine minimale ”Aktivierungs”-Temperatur für einen effizienten Betrieb. Somit wird eine beträchtliche Menge an Gesamtauspuff-Kohlenwasserstoffemissionen während des Motorkaltstarts erzeugt. Während einer derartigen Zeit sind die emissionsreduzierenden Katalysatoren größtenteils ineffektiv, da sie nicht die Temperatur erreicht haben, bei der eine signifikante katalytische Aktivität aufrechterhalten werden kann, die auch als katalytisches ”Anspringen” bezeichnet wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Verfahren der vorliegenden Erfindung sind derart angepasst, um eine Motorbelastung während einem Aufwärmen des Katalysators einzustellen, um ein Erwärmen des Abgasnachbehandlungssystems zu beschleunigen und dadurch Katalysatoranspringzeiten zu verringern. Dabei werden Gesamtauspuff-Stickoxidemissionen, die während dem Motorkaltstart erzeugt werden, signifikant reduziert.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren, dass: die momentane Temperatur des Katalysators überwacht wird; bestimmt wird, ob die momentane Katalysatortemperatur kleiner als eine vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist; und, wenn die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist, die momentane Motorlast erhöht wird. Die momentane Motorlast wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch Aktivieren einer Heizvorrichtung für einen Reduktionsmitteltank, einer Heizvorrichtung für Reduktionsmittelleitung oder beides erhöht. Ein Einstellen der Motorlast während des Kaltstarts beispielsweise unter Verwendung der Harnstofftank- und Leitungsheizer ermöglicht eine präzise Kalibrierung des Aufwärmzyklus des Abgaskatalysators.
  • Gemäß einem Aspekt dieser besonderen Ausführungsform umfasst das Verfahren auch, dass die minimale Motorlast, die erforderlich ist, um die momentane Katalysatortemperatur auf die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur zu erhöhen, berechnet wird. Die momentane Motorlast wird somit derart erhöht, dass sie der minimalen Motorlast entspricht, wenn die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst das Verfahren auch, dass die minimale Lichtmaschinenlast, die notwendig ist, um die minimale Motorlast zu bewirken, die erforderlich ist, um die momentane Katalysatortemperatur auf die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur zu erhöhen, berechnet wird. In diesem Fall wird die Heizvorrichtung für den Reduktionsmitteltank, die Heizvorrichtung für die Reduktionsmittelleitung oder beide angewiesen, um die minimale Lichtmaschinenlast zu erzeugen. Idealerweise umfasst das Verfahren dann auch, dass die erforderliche minimale elektrische Entnahme der Heizvorrichtung des Reduktionsmitteltanks und der Heizvorrichtung der Reduktionsmittelleitung berechnet wird, um die minimale Lichtmaschinenlast zu erzeugen.
  • Als Teil eines anderen Aspekts dieser Ausführungsform umfasst das Verfahren auch, dass bestimmt wird, ob die momentane Motorlast kleiner als die minimale Motorlast ist. Diesbezüglich wird die momentane Motorlast erhöht, wenn sowohl die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist als auch die momentane Motorlast kleiner als die minimale Motorlast ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt werden die Parameter der minimalen Motorlast und der vorbestimmten minimalen Katalysatortemperatur jeweils zumindest teilweise auf die momentane Motorlast – und -drehzahl bezogen.
  • Gemäß einem noch weiteren Aspekt stellt das Verfahren eine Aktivierung der Heizvorrichtung des Reduktionsmitteltanks und/oder der Heizvorrichtung der Reduktionsmittelleitung in Ansprechen auf Änderungen von Fahrzeugbetriebsbedingungen (beispielsweise Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit, Traktionsanforderungen, Anforderungen des elektrischen Systems, etc.) ein. Eine Einstellung zur Aktivierung der Heizvorrichtung des Reduktionsmitteltanks und/oder der Heizvorrichtung der Reduktionsmittelleitung auf diese Weise ermöglicht, dass das System die Motorbelastung in eine optimale Zone für ein Aufwärmen und Anspringen des Katalysators verschieben kann.
  • Gemäß einem noch weiteren Aspekt umfasst das Verfahren auch, dass eine Motorkraftstoffanweisung eingestellt wird, um die Erhöhung der Motorlast zu kompensieren, die über die Aktivierung der Heizvorrichtung des Reduktionsmitteltanks/der Heizvorrichtung der Reduktionsmittelleitung erzeugt wird.
  • Gemäß einer noch weiteren Facette dieser Ausführungsform umfasst das Verfahren auch, dass: die momentane Temperatur des Abgases überwacht wird; bestimmt wird, ob die momentane Abgastemperatur kleiner als eine vorbestimmte minimale Abgastemperatur ist; und die momentane Motorlast erhöht wird, wenn sowohl die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist als auch die momentane Abgastemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Abgastemperatur ist.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und besten Arten zur Ausführung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und den angefügten Ansprüchen offensichtlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm oder Flussschaubild, das ein Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine graphische Darstellung des Umwandlungswirkungsgrades als eine Funktion der Katalysatortemperatur bei verschiedenen Abgasmassendurchflüssen; und
  • 3 ist eine graphische Darstellung der Katalysatortemperatur als eine Funktion der Motorlast bei verschiedenen Motordrehzahlen.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bezug nehmend auf die Zeichnungen zeigt 1 einen Steueralgorithmus zur Regelung der Temperatur eines Abgasnachbehandlungssystems in einem Kraftfahrzeug (nicht gezeigt). Genauer ist in 1 ein verbessertes Verfahren mm beschleunigten Erwärmen von Abgasnachbehandlungssystemen für Kraftfahrzeuge gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, das allgemein mit 100 bezeichnet ist. Das Verfahren 100 umfasst bevorzugt zumindest diejenigen Schritte, die in 1 gezeigt sind – d. h. die Schritte 101115. Jedoch liegt es innerhalb des Schutzumfangs und des Erfindungsgedankens der vorliegenden Erfindung, Schritte wegzulassen, zusätzliche Schritte einzuschließen und/oder die in 1 dargestellte Reihenfolge abzuwandeln. Es sei ferner angemerkt, dass das Verfahren 100 einen einzelnen Betriebsablauf repräsentiert. Somit ist es denkbar, dass das Verfahren 100 auf eine systematische und sich wiederholende Art und Weise in Echtzeit betrieben angewendet wird, um eine Motorbelastung kontinuierlich einzustellen und einen Betrieb des Abgasnachbehandlungssystems zu optimieren.
  • Der Steueralgorithmus 100 befindet sich bevorzugt in einem Motorsteuermodul (ECM, nicht gezeigt). Mit anderen Worten kann die Reihe von Blöcken, die in 1 gezeigt sind, einzelne Schritte darstellen, die durch das ECM ausgeführt werden. Das ECM ist ein Bestandteil des Antriebsstrangsystems des Fahrzeugs, das einen Verbrennungsmotor (ICE) – beispielsweise einen kompressionsgezündeten Vier-Takt-Dieselmotor oder einen fremdgezündeten Vier-Takt-Benzinmotor (keiner von diesen ist hier explizit dargestellt) aufweist. Das Fahrzeug weist auch viele andere Standardkomponenten und -systeme auf, die eine Aufhängung, einen Triebstrang, ein Bremssystem, Lenk- und Karosseriekomponenten, die ebenfalls in der Technik gut bekannt sind. Somit sind diese Aufbauten hier weder individuell gezeigt noch explizit im Detail beschrieben.
  • Das Fahrzeug umfasst auch ein Abgasnachbehandlungssystem, das dazu verwendet wird, die aus einem Betrieb des ICE erzeugten Nebenprodukte zu mindern und die Abgase weg von dem Motor für einen nachfolgenden Ausstoß in die umgebende Atmosphäre zu führen. Das Abgassystem umfasst eine Anzahl von Abgasrohren oder -leitungen, die eine Abgaskatalysatorvorrichtung mit herkömmlicher Architektur fluidmäßig mit einem Auslasskrümmer des ICE koppeln. Es können auch andere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen enthalten sein. Beispielsweise kann ein Schalldämpfer oder Auspufftopf, der fluidmäßig mit einem Resonator verbunden ist, stromabwärts von der Abgaskatalysatorvorrichtung über ein zweites Zwischenabgasrohr angeordnet sein.
  • Das Abgassystem umfasst auch eine Anordnung für selektive katalytische Reduktion (SCR). Das bei dieser beispielhaften Ausführungsform verwendete Reduktionsmittel ist eine wässrige Harnstofflösung, die in einem Reduktionsmittelspeichergefäß gespeichert ist (hier auch als ein ”Harnstofftank” bezeichnet). Eine Dosiersteuervorrichtung, die dem Harnstofftank zugeordnet ist, besitzt eine elektrisch betätigte Pumpe zum Liefern des Reduktionsmittels an eine Lieferstelle (die stromaufwärts von oder direkt bei der Abgaskatalysatorvorrichtung liegen kann) über eine Zufuhrleitung. Die Dosiersteuervorrichtung steuert ein elektromagnetisches Dosierventil, das die Verteilung von Harnstofflösung reguliert. Eine elektrische Heizervorrichtung dient dazu, den Harnstofftank beispielsweise bei Kaltstartbetrieb selektiv zu erwärmen. Ein elektrischer Leitungsheizer kann ebenfalls dazu verwendet werden, das Reduktionsmittel zu heizen, wenn es den Tank verlässt. Während die Verfahren der vorliegenden Erfindung in jedem Fahrzeug verwendet werden können, das ein Reduktionsmittelreservoir und eine entsprechende Heizvorrichtung aufweist, ist die vorliegende Erfindung besonders zur Verwendung mit einem Fahrzeug gut geeignet, das eine Anordnung eines kompressionsgezündeten Diesel-Verbrennungsmotors (ICE) besitzt.
  • Wiederum Bezug nehmend auf 1 beginnt das Verfahren bei Schritt 101 mit einer Überwachung der momentanen Temperatur des Katalysators innerhalb des Abgaskatalysators, was beispielsweise unter Verwendung eines präzisen Thermoelements mit Edelmetallwiderstand erreicht werden kann. Bei Schritt 103 bestimmt das Verfahren dann, ob die momentane Katalysatortemperatur unterhalb einer minimalen Ziel-Katalysatortemperatur ist. Die minimale Ziel-Katalysatortemperatur kann als eine einzelne optimale Temperatur für alle Betriebsbedingungen vordefiniert sein oder kann gleichzeitig mit Schritt 103 unter Verwendung eines Kennfeldes von Temperaturen als eine Funktion der momentanen Motordrehzahl und -last bestimmt sein. Beispielsweise zeigt 2 die Beziehung zwischen der Katalysatortemperatur in Grad Celsius (°C) und dem Umwandlungswirkungsgrad des Katalysators (d. h. das Verhältnis von NOx, das in den Abgaskatalysator eintritt, gegenüber NOx, das den Abgaskatalysator verlässt) bei verschiedenen Abgasmassendurchflüssen, die in Kilogramm pro Stunde (kg/h) vorgesehen sind. Wie in 2 zu sehen ist, erzeugt eine Katalysatortemperatur von 250°C einen Wirkungsgrad von etwa 85% oder besser ungeachtet des Massendurchflusses. Somit kann die minimale Ziel-Katalysatortemperatur für diese bestimmte Abgaskatalysatorkonfiguration bei 250°C vordefiniert sein. Alternativ dazu kann, wenn ein Wirkungsgrad von 90% oder besser erforderlich ist, die minimale Ziel-Katalysatortemperatur abhängig von dem Abgasmassendurchfluss, der Motordrehzahl und/oder der Motorlast variiert werden, um einen Wirkungsgrad von 90% zu erreichen.
  • Wenn bei Schritt 103 die momentane Katalysatortemperatur größer (d. h. heißer) oder gleich der minimalen Ziel-Katalysatortemperatur ist, kehrt der Steueralgorithmus 100 zu Schritt 101 zurück. Wenn bei Schritt 103 die momentane Katalysatortemperatur kleiner (d. h. kälter) als die minimale Ziel-Katalysatortemperatur ist, fährt das Verfahren 100 mit Schritt 105 fort. Bei Schritt 105 detektiert der Steueralgorithmus 100 die momentane Motordrehzahl, bevorzugt in Umdrehungen pro Minute (U/min), und die Motorlast, bevorzugt in Newtonmetern (Nm). Gemäß einer bevorzugten Praxis werden die Motordrehzahl und die Motorlast kontinuierlich über die gesamte Ausführung des Verfahrens 100 überwacht.
  • Gleichzeitig mit Schritt 105 wird die minimale Motorlast, die erforderlich ist, um die momentane Katalysatortemperatur auf die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur zu erhöhen, bei Schritt 107 berechnet. Der Parameter der minimalen Motorlast wird zumindest teilweise auf die momentane Motorlast und -drehzahl bezogen. 3 der Zeichnungen veranschaulicht die Beziehung zwischen der Katalysatortemperatur in Grad Celsius (°C) und der Motorlast, bevorzugt in Newtonmetern (Nm), bei verschiedenen Motordrehzahlen, die in Umdrehungen pro Minute (U/min) vorgesehen sind. Beispielsweise muss, wenn beim Fahrzeugstart bei 800 U/min die minimale Ziel-Katalysatortemperatur 250°C beträgt und der Motor im Leerlauf läuft, die Motorlast auf etwa 152 Nm erhöht werden, um die gewünschte Katalysatortemperatur zu erreichen. Wenn jedoch der Motor bei 1000 U/min läuft, wird der Parameter der minimalen Motorlast auf etwa 112 Nm gesetzt, um die gewünschte Katalysatortemperatur von 250°C zu erreichen.
  • Vor, gleichzeitig mit oder unmittelbar nach den Schritten 105 und 107 wird die momentane Motorlast so eingestellt, dass sie gleich der minimalen Motorlast, wie oben hergestellt ist, ist oder diese überschreitet. Die momentane Motorlast wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch Aktivieren des Harnstofftankheizers und des Leitungsheizers entweder einzeln oder gemeinsam bei Schritt 111 erhöht. Die Abgastemperatur steigt allgemein, wenn die Motorlast zunimmt, während die Abgastemperatur allgemein fällt, wenn die Motorlast abnimmt. Um sicherzustellen, dass der Harnstofftankheizer und/oder der Leitungsheizer während der Aktivierung eine ausreichende zusätzliche Last an dem Motor erzeugen, umfasst das Verfahren auch bei Schritt 109 das Berechnen der minimalen Lichtmaschinenlast, die notwendig ist, um die minimale Motorlast zu bewirken. Dies kann auch das Berechnen der minimalen elektrischen Entnahme des Harnstofftankheizers und/oder der Leitungsheizer erfordern, die notwendig ist, um eine minimale Lichtmaschinenlast zu erzeugen. In diesem Fall weist das Verfahren 100 den Reduktionsmitteltankheizer, die Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung oder beide an, um die minimale Lichtmaschinenlast zu erzeugen.
  • Eine Einstellung der Motorlast beispielsweise während des Kaltstarts unter Verwendung des Harnstofftankheizers und der Leitungsheizer beschleunigt ein Erwärmen des Abgasnachbehandlungssystems und verringert dadurch Katalysatoranspringzeiten. Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch eine präzise Kalibrierung des Aufwärmzyklus des Abgaskatalysators. Zusätzlich erfolgt das Regulieren der Motorlast gemäß der vorliegenden Erfindung effektiv nahtlos für den Fahrzeugbediener, da das Einschalten der Harnstofftank- und entsprechenden Heizelemente ein insgesamt unsichtbarer Prozess für einen Endverbraucher darstellt.
  • Vor dem Schritt 111 ist es erwünscht, dass das Verfahren 100 bestimmt, ob der Motor bereits bei oder oberhalb der minimalen Motorlast arbeitet. Wenn die momentane Motorlast bereits gleich oder größer als die minimale Motorlast ist, die erforderlich ist, um die minimale Ziel-Katalysatortemperatur zu erreichen, kehrt das Verfahren 100 zu Schritt 101 zurück. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt das Verfahren 100, wie oben beschrieben ist, mit Schritt 111 fort.
  • Unter fortgesetztem Bezug auf die 1 sieht der Schritt 113 des Verfahrens 100 eine Einstellung der Harnstofftank- und Leitungsheizeraktivität in Ansprechen auf Änderungen der Fahrzeugbetriebsbedingungen bereit. Derartige Betriebsbedingungen können umfassen, sind jedoch sicherlich nicht darauf beschränkt, Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit, Traktionsanforderungen, Anforderungen des elektrischen Systems, etc. Eine Einstellung der Aktivierung der Reduktionsmitteltank- und/oder Reduktionsmittelheizvorrichtung auf diese Weise ermöglicht, dass das System eine Motorbelastung in eine optimale Zone für ein Aufwärmen und Ansprechen des Katalysators verschieben kann. Aufgrund der zusätzlichen Belastung an dem Motor kann die Kraftstoffanweisung eingestellt werden, um die zusätzliche Anforderung zu kompensieren. Demgemäß umfasst bei Schritt 115 das Verfahren 100 auch ein Einstellen einer Motorkraftstoffanweisung, um die Erhöhung der Motorlast zu kompensieren, die über Aktivierung der Reduktionsmitteltank- und/oder Reduktionsmittelheizvorrichtung erzeugt wird.
  • Vor Beendigung des Steueralgorithmus kann es erwünscht sein, die momentane Temperatur des Abgases zu überwachen, was beispielsweise unter Verwendung einer elektrischen Abgastemperatur-(EGT)-Messeinrichtung erreicht wird. Anschließend bestimmt das Verfahren 100, ob die momentane Abgastemperatur kleiner als eine vorbestimmte minimale Abgastemperatur ist. In diesem Fall wird die momentane Motorlast erhöht, wenn sowohl die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist als auch die momentane Abgastemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Abgastemperatur ist.
  • Während die besten Arten zur Ausführung der vorliegenden Erfindung hier detailliert beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann, den diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der angefügten Ansprüche.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Erwärmen eines Abgasnachbehandlungssystems, um eine Leistungsfähigkeit eines Katalysators zu verbessern, umfassend, dass: eine momentane Katalysatortemperatur überwacht wird; bestimmt wird, ob die momentane Katalysatortemperatur kleiner als eine vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist; und eine momentane Motorlast erhöht wird, wenn die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist; wobei das Erhöhen der momentanen Motorlast umfasst, dass zumindest eine aus einer Reduktionsmitteltank-Heizvorrichtung und einer Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung aktiviert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erhöhen der momentanen Motorlast umfasst, dass eine minimale Motorlast, die erforderlich ist, um die momentane Katalysatortemperatur auf die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur zu erhöhen, berechnet wird und die momentane Motorlast so erhöht wird, dass sie der minimalen Motorlast entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erhöhen der momentanen Motorlast ferner umfasst, dass eine minimale Lichtmaschinenlast, die erforderlich ist, um die minimale Motorlast zu bewirken, berechnet wird, und die zumindest eine Reduktionsmitteltank-Heizvorrich tung und Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung angewiesen werden, die minimale Lichtmaschinenlast zu erzeugen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Erhöhen der momentanen Motorlast ferner umfasst, dass eine minimale elektrische Entnahme von der zumindest einen Reduktionsmitteltank-Heizvorrichtung und Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung berechnet wird, die erforderlich ist, um die minimale Lichtmaschinenlast zu erzeugen.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erhöhen der momentanen Motorlast ferner umfasst, dass bestimmt wird, ob die momentane Motorlast kleiner als die minimale Motorlast ist, und die momentane Motorlast erhöht wird, wenn die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist und die momentane Motorlast kleiner als die minimale Motorlast ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die minimale Motorlast zumindest teilweise auf die momentane Motorlast und eine momentane Motordrehzahl bezogen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur zumindest teilweise auf die momentane Motorlast und eine momentane Motordrehzahl bezogen wird, und/oder wobei das Erhöhen der momentanen Motorlast ferner umfasst, dass eine Aktivierung der zumindest einen Reduktionsmitteltank-Heizvorrichtung und Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung in Ansprechen auf Änderungen der Fahrzeugbetriebsbedingungen eingestellt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass: eine Kraftstoffanweisung eingestellt wird, um die Erhöhung der Motorlast zu kompensieren, und/oder eine momentane Abgastemperatur überwacht wird; bestimmt wird, ob die momentane Abgastemperatur kleiner als eine vorbestimmte minimale Abgastemperatur ist; und die momentane Motorlast erhöht wird, wenn die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist und die momentane Abgastemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Abgastemperatur ist.
  9. Verfahren zum beschleunigten Erwärmen eines Abgasnachbehandlungssystems, das eine Abgaskatalysatorvorrichtung mit einem Katalysator für die Reduktion und Oxidation von Emissionen besitzt, die durch einen Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug erzeugt werden, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine minimale Ziel-Katalysatortemperatur hergestellt wird; eine momentane Katalysatortemperatur überwacht wird; bestimmt wird, ob die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die minimale Ziel-Katalysatortemperatur ist; eine minimale Motorlast berechnet wird, die erforderlich ist, um die momentane Katalysatortemperatur auf die minimale Ziel-Katalysatortemperatur zu erhöhen; eine minimale Lichtmaschinenlast berechnet wird, die erforderlich ist, um die minimale Motorlast zu bewirken; eine momentane Motorlast so erhöht wird, dass sie der minimalen Motorlast entspricht, wenn die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die minimale Ziel-Katalysatortemperatur ist; wobei das Erhöhen der momentanen Motorlast umfasst, dass eine Reduktionsmitteltank-Heizvorrichtung und eine Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung aktiviert werden, und die Reduktionsmitteltank-Heizvorrichtung und die Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung angewiesen werden, um die minimale Lichtmaschinenlast zu erzeugen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend, dass: die momentane Motorlast und eine momentane Motordrehzahl überwacht werden; wobei das Herstellen der minimalen Ziel-Katalysatortemperatur zumindest teilweise auf die momentane Motorlast und die momentane Motordrehzahl bezogen wird, und/oder wobei das Erhöhen der momentanen Motorlast ferner umfasst, dass eine minimale elektrische Entnahme der Reduktionsmitteltank-Heizvorrichtung und der Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung berechnet wird, die erforderlich ist, um die minimale Lichtmaschinenlast zu erzeugen, und/oder wobei das Erhöhen der momentanen Motorlast ferner umfasst, dass eine Aktivierung der Reduktionsmitteltank-Heizvorrichtung und der Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung in Ansprechen auf Änderungen der Fahrzeugbetriebsbedingungen eingestellt wird, und/oder ferner umfassend, dass eine Kraftstoffanweisung zu dem Motor erhöht wird, um die Erhöhung der Motorlast zu kompensieren, die durch Aktivierung der Reduktionsmitteltank- und Reduktionsmittelheizvorrichtung erzeugt wird.
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