DE102011100479B4 - Verfahren zum steuern eines abgasbehandlungssystems sowie entsprechendes abgassystem - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines Abgasbehandlungssystems (10) mit einer ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (18) und einer zweiten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (20), die stromabwärts der ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (18) angeordnet ist, umfassend:
Bestimmen eines Steuerzustandes (58) aus einer Mehrzahl von Steuerzuständen auf Grundlage einer Abgastemperatur (56), einer ersten Aktivierungstemperatur (66) der ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion und einer zweiten Aktivierungstemperatur (68) der zweiten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (20), wobei die erste Aktivierungstemperatur (66) kleiner als die zweite Aktivierungstemperatur (68) ist und die Steuerzustände einen Niedertemperaturzustand (60), bei dem die Abgastemperatur (56) zwischen der ersten und der zweiten Aktivierungstemperatur (68) liegt, und einen Hochtemperaturzustand (62), bei dem die Abgastemperatur (56) größer als die zweite Aktivierungstemperatur (68) ist, umfassen;
Bestimmen einer Reduktionsmitteldosis auf Grundlage des Steuerzustandes (58), wobei die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage eines aktiven Volumens der ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (18) bestimmt wird, wenn der Steuerzustand (58) der Niedertemperaturzustand (60) ist, und die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage eines aktiven Volumens der zweiten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (20) bestimmt wird, wenn der Steuerzustand (58) der Hochtemperaturzustand (62) ist; und
Steuern einer Injektion eines Reduktionsmittels in das Abgasbehandlungssystem (10) auf Grundlage der Reduktionsmitteldosis.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Steuerverfahren und -systeme für Abgassysteme und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Abgasbehandlungssystems sowie ein entsprechend ausgebildetes Abgassystem.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Abgas, das von einem Verbrennungsmotor, beispielsweise einem Dieselmotor, ausgestoßen wird, stellt ein heterogenes Gemisch dar, das gasförmige Emissionen, wie Kohlenmonoxid (CO), nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickoxide (NOx), wie auch Materialien in kondensierter Phase (Flüssigkeiten und Feststoffe) enthält, die Partikelmaterial bilden. Katalysatorzusammensetzungen, die typischerweise an Katalysatorträgern oder -substraten angeordnet sind, sind in einem Motorabgassystem vorgesehen, um bestimmte oder alle von diesen Abgasbestandteilen in nicht regulierte Komponenten umzuwandeln.
  • In einigen Fällen sind ein oder mehrere Vorrichtungen für selektive katalytische Reduktion (SCR) vorgesehen, um die Menge an NOx in dem Abgas zu reduzieren. Die SCR-Vorrichtungen machen Gebrauch von Ammoniak (NH3) oder anderem Reduktionsmittel, um die NOx zu reduzieren. Wenn beispielsweise die richtige Menge von NH3 an der SCR-Vorrichtung unter den richtigen Bedingungen verfügbar ist, reagiert das NH3 mit dem NOx in der Anwesenheit eines SCR-Katalysators, um NOx-Emissionen beispielsweise zu Stickstoff zu reduzieren.
  • Demgemäß ist es erwünscht, Systeme und Verfahren zur Steuerung der Menge an Reduktionsmittel bereitzustellen, das an der SCR-Vorrichtung verfügbar ist, um NOx zu reduzieren.
  • Herkömmliche Verfahren zur Steuerung eines Abgasbehandlungssystems sind aus den Druckschriften US 2005 / 0 069 476 A1 und DE 10 2008 039 585 A1 bekannt. Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die EP 0 773 354 A1 verwiesen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Erfindungsgemäß werden ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zum Steuern eines Abgasbehandlungssystems und ein Abgassystem mit den Merkmalen des Anspruchs 2 vorgeschlagen.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung zur Ausführung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht offensichtlich.
  • Figurenliste
  • Andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und Einzelheiten sind nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen dargestellt, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Abgassystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
    • 2 ein Datenflussdiagramm ist, das ein Steuersystem für das Abgassystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt;
    • 3 ein Schaubild ist, das Steuerzustände des Steuersystems für das Abgassystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt; und
    • 4 ein Flussdiagramm ist, das ein Steuerverfahren für ein Abgassystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur. Es sei zu verstehen, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben. Der hier verwendete Begriff Modul betrifft eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • Nun Bezug nehmend auf 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform auf ein Abgasbehandlungssystem 10 für die Reduzierung regulierter Abgasbestandteile eines Verbrennungsmotors (IC- von engl.: „internal combustion“ Motor) 12 gerichtet. Es sei angemerkt, dass das hier beschriebene Abgasbehandlungssystem 10 in verschiedenen Motorsystemen implementiert sein kann. Derartige Motorsysteme können beispielsweise Dieselmotoren, Benzindirektinjektionssysteme sowie Motorsysteme mit homogener Kompressionszündung umfassen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist das Abgasbehandlungssystem 10 allgemein eine oder mehrere Abgasleitungen 14 und eine oder mehrere Abgasbehandlungsvorrichtungen auf. Die Abgasbehandlungsvorrichtungen umfassen beispielsweise einen Oxidationskatalysator (OC) 16, eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR) 18 und einen Partikelfilter (PF) 19. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der PF als eine Zwei-Wege-Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion und Partikelfilter (SCR/PF) 20 implementiert sein. Wie angemerkt sei, kann das Abgasbehandlungssystem 10 der vorliegenden Offenbarung verschiedene Kombinationen aus einer oder mehreren der in 1 gezeigten Abgasbehandlungsvorrichtungen und/oder anderen Abgasbehandlungsvorrichtungen (nicht gezeigt) aufweisen.
  • In 1 transportiert die Abgasleitung 14, die mehrere Segmente umfassen kann, Abgas 15 von dem Motor 12 an die verschiedenen Abgasbehandlungsvorrichtungen des Abgasbehandlungssystems 10. Wie angemerkt sei, kann der OC 16 aus verschiedenen Durchström-Oxidationskatalysatoren bestehen, die in der Technik bekannt sind. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der OC 16 ein Durchström-Metall- oder Keramik-Monolithsubstrat aufweisen, das in eine intumeszente Matte oder einen anderen Träger gewickelt ist, der sich bei Erwärmung ausdehnt, wobei das Substrat gesichert und isoliert wird. Das Substrat kann in eine Schale oder einen Kanister aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 14 gepackt sein. Das Substrat kann eine daran angeordnete Oxidationskatalysatorverbindung aufweisen. Die Oxidationskatalysatorverbindung kann als ein Washcoat aufgetragen werden und kann Metalle der Platingruppe aufweisen, wie Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh) und andere geeignete oxidierende Katalysatoren oder Kombinationen daraus. Der OC 16 ist bei der Behandlung nicht verbrannter gasförmiger und nichtflüchtiger HC und CO nützlich, die oxidiert werden, um Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) zu bilden.
  • Der SCR 18 kann stromabwärts des OC 16 angeordnet sein. Der SCR dient dazu, die Stickoxide (NOx) in dem Abgas 15 zu reduzieren. Der SCR 18 kann mit einem Durchström-Keramik- oder Metall-Monolithsubstrat aufgebaut sein, das in eine intumeszente Matte oder einen anderen Träger gewickelt ist, der sich bei Erwärmung ausdehnt, um das Substrat zu sichern und zu isolieren, das in eine starre Schale oder einen starren Kanister mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 14 gepackt ist. Das Substrat kann eine NOxreduzierende Katalysatorzusammensetzung aufweisen, wie eine darauf aufgetragene SCR-Katalysatorzusammensetzung. Die SCR-Katalysatorzusammensetzung kann einen Zeolith sowie ein oder mehrere Basismetallkomponenten aufweisen, wie Eisen (Fe), Kobalt (Co), Kupfer (Cu) oder Vanadium (V), die effizient dazu dienen können, NOx-Bestandteile in dem Abgas 15 in der Anwesenheit eines Reduktionsmittels, wie Ammoniak (NH3) umzuwandeln.
  • Der SCR/PF 20 kann ähnlicherweise stromabwärts des OC 16 angeordnet sein. Der SCR/PF 20 dient dazu, das Abgas 15 von Kohlenstoff und anderen Partikeln zu filtern, und auch dazu, NOx-Bestandteile in dem Abgas 15 weiter zu reduzieren. Wie angemerkt sei, kann die SCR/PF 20 aus verschiedenen Partikelfiltern, die in der Technik bekannt sind, bestehen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die SCR/PF 20 unter Verwendung eines Wandströmungsmonolithfilters oder anderer Vorrichtungen aufgebaut sein, wie beispielsweise Filter mit gewickelter oder gepackter Faser, offenzellige Schäume, gesinterte Metallfasern, etc. Wie in 1 gezeigt ist, kann der Filter der SCR/PF 20 in eine intumeszente Matte oder einen anderen Träger gewickelt werden, der sich bei Erwärmung ausdehnt, um das Substrat zu sichern und zu isolieren, und kann in die starre Schale oder den starren Kanister des SCR 18 eingebaut werden. Bei verschiedenen anderen Ausführungsformen wird die SCR/PF 20 separat von dem SCR 18 eingebaut.
  • Die SCR/PF 20 umfasst eine SCR-Katalysatorzusammensetzung, die auf den Filter aufgetragen ist. Die SCR-Katalysatorzusammensetzung kann ähnlicherweise einen Zeolith sowie eine oder mehrere Basismetallkomponenten enthalten, wie Eisen (Fe), Kobalt (Co), Kupfer (Cu) oder Vanadium (V), die effizient dazu dienen können, NOx-Bestandteile in dem Abgas 15 in der Anwesenheit eines Reduktionsmittels, wie NH3, umzuwandeln. Bei verschiedenen Ausführungsformen umfasst die SCR/PF 20 eine auf Eisen (Fe) basierende Zusammensetzung, und der SCR 18 umfasst eine auf Kupfer (Cu) basierende Zusammensetzung. Wie angemerkt sei, können andere Kombinationen von Katalysatorzusammensetzungen auf die SCR/PF 20 und den SCR 18 aufgetragen werden. Überdies kann die Offenbarung auf Implementierungen anwendbar sein, bei denen die SCR/PF 20 zumindest zwei darauf aufgetragene Katalysatorzusammensetzungen aufweist.
  • Zu Regenerationszwecken umfasst die SCR/PF 20 eine elektrisch beheizte Vorrichtung (EHD) 22, die dazu dient, die zur Regeneration erforderlichen hohen Temperaturen zu erzeugen. Bei verschiedenen Ausführungsformen heizt die EHD 22 das durch den Filter gelangende Abgas 15 und/oder heizt Bereiche des Filters selbst. Die EHD 22 kann aus einem beliebigen geeigneten Material aufgebaut sein, das elektrisch leitend ist, wie einem gewickelten oder gestapelten Metallmonolith. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die EHD 22 eine auf das Heizermaterial aufgetragene SCR-Katalysatorzusammensetzung aufweisen. Die SCR-Katalysatorzusammensetzung kann ähnlicherweise einen Zeolith sowie eine oder mehrere Basismetallkomponenten enthalten, wie Eisen (Fe), Kobalt (Co), Kupfer (Cu) oder Vanadium (V).
  • Das Reduktionsmittel, wie NH3 kann von einer Reduktionsmittellieferquelle 30 geliefert und in die Abgasleitung 14 an einer Stelle stromaufwärts des SCR 18 und der SCR/PF 20 unter Verwendung eines Injektors 32 oder eines anderen geeigneten Verfahrens zur Lieferung des Reduktionsmittels an das Abgas 15 injiziert werden. Das Reduktionsmittel kann in der Form eines Gases, einer Flüssigkeit oder einer wässrigen Harnstofflösung vorliegen und kann mit Luft in dem Injektor 32 gemischt werden, um die Dispersion des injizierten Sprühnebels zu unterstützen. Ein Mischer oder Turbulator 34 kann auch in der Abgasleitung 14 in enger Nähe zu dem Injektor 32 angeordnet sein, um das vollständige Mischen des Reduktionsmittels mit dem Abgas 15 weiter zu unterstützen.
  • Ein Steuermodul 36 steuert den Motor 12 und eine oder mehrere Komponenten des Abgasbehandlungssystems 10 auf Grundlage erfasster und/oder modellierter Daten. Bei verschiedenen Ausführungsformen steuert das Steuermodul 36 die Aktivierung der EHD 22 und/oder des Injektors 32 auf Grundlage erfasster oder modellierter Eingänge und ferner auf Grundlage der Abgasbehandlungssteuerverfahren und -systeme der vorliegenden Offenbarung. Bei einem Beispiel erfasst ein erster Temperatursensor 38 eine Temperatur des Abgases 15 an einem Punkt in dem Abgasstrom, bevor das Abgas 15 in den SCR 18 eintritt. Der Temperatursensor 38 erzeugt auf Grundlage dessen ein erstes Temperatursignal. Bei einem anderen Beispiel erfasst der Abgassensor 40 die Strömung des Abgases 15 an einem Punkt in dem Abgasstrom, bevor das Abgas 15 in den SCR 18 eintritt. Der Abgassensor 40 erzeugt auf Grundlage dessen ein Abgasströmungssignal. Bei einem noch weiteren Beispiel erfasst ein zweiter Temperatursensor 42 die Temperatur der EHD 22. Der Temperatursensor 42 erzeugt auf Basis dessen ein Temperatursignal.
  • Allgemein gesagt empfängt das Steuermodul 36 die Signale und steuert zumindest eines aus dem Injektor 32 und der EHD 22 auf Grundlage eines oder mehrerer der Signale und ferner auf Grundlage einer Zusammensetzung der SCR-Katalysatoren. Das Steuermodul 36 steuert den Injektor 32 und den EHC 22, um NOx effizienter zu reduzieren und eine PF-Regeneration auszuführen.
  • Nun Bezug nehmend auf 2 veranschaulicht ein Datenflussdiagramm verschiedene Ausführungsformen eines Abgassteuersystems, das in das Steuermodul 36 eingebettet sein kann. Verschiedene Ausführungsformen der Abgassteuersysteme gemäß der vorliegenden Offenbarung können eine beliebige Anzahl von Submodulen aufweisen, die in das Steuermodul 36 eingebettet sind. Wie angemerkt sei, können die in 2 gezeigten Submodule kombiniert und/oder weiter partitioniert sein, um den Injektor 32 (1) und/oder die EHD 22 (1) ähnlicherweise zu steuern. Eingänge zu dem Steuermodul 36 können von dem Motor 12 (1) erfasst werden, von anderen Steuermodulen (nicht gezeigt) empfangen werden und/oder durch andere Submodule (nicht gezeigt) in dem Steuermodul 36 bestimmt/modelliert werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Steuermodul 36 ein Abgastemperaturbewertungsmodul 50, ein Reduktionsmittelsteuermodul 52 und ein Heizersteuermodul 54.
  • Das Abgastemperaturbewertungsmodul 50 empfängt als Eingang eine Abgastemperatur 56. Auf Grundlage der Abgastemperatur 56 bestimmt das Abgastemperaturbewertungsmodul 50 einen Steuerzustand 58. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Steuerzustand 58 ein Niedertemperaturzustand 60, ein Hochtemperaturzustand 62 und/oder ein Kaltstartzustand 64 sein. 3 zeigt die verschiedenen beispielhaften Zustände, die auf der Abgastemperatur 56 basieren. Wenn beispielsweise die Abgastemperatur 56 niedrig ist (beispielsweise kleiner als eine erste Temperaturschwelle 66, die eine Aktivierungstemperatur des Katalysators an dem SCR (1) angibt, oder innerhalb eines ersten Temperaturbereiches) setzt das Abgastemperaturbewertungsmodul 50 den Steuerzustand 58 auf den Kaltstartzustand 64. Bei einem anderen Beispiel setzt, wenn die Abgastemperatur 56 hoch ist (beispielsweise größer als eine zweite Temperaturschwelle 68, die eine Aktivierungstemperatur des Katalysators an der SCR/PF 20 (1) angibt oder innerhalb eines zweiten Temperaturbereiches) das Abgastemperaturbewertungsmodul 50 den Steuerzustand 58 auf den Hochtemperaturzustand 62. Bei einem noch weiteren Beispiel setzt, wenn die Abgastemperatur 56 weder hoch noch niedrig (beispielsweise in einem mittleren Bereich) ist, das Abgastemperaturbewertungsmodul 50 den Steuerzustand 58 auf den Niedertemperaturzustand 60.
  • Zurück Bezug nehmend auf 2 empfängt das Heizersteuermodul 54 als Eingang den Steuerzustand 58 und die Heizertemperatur 70. Auf Grundlage des Steuerzustandes 58 steuert das Heizersteuermodul 54 die Schaltvorrichtung 28, die der EHD 22 zugeordnet ist (1). Wenn beispielsweise der Steuerzustand 58 der Kaltstartzustand 64 (3) ist, erzeugt das Heizersteuermodul 54 ein Heizersteuersignal 72, um die EHD 22 (1) zu aktivieren. Die aktivierte EHD 22 ( 1) wird dann dazu verwendet, die Reduktion von NOx auszulösen. Wenn bei einem anderen Beispiel der Steuerzustand 58 der Niedertemperaturzustand 60 (3) ist oder der Hochtemperaturzustand 62 (3) ist, deaktiviert das Heizersteuermodul 54 die EHD 22 (1) über die Schaltvorrichtung 28.
  • Das Reduktionsmittelsteuermodul 52 empfängt als Eingang den Steuerzustand 58. Auf Grundlage des Steuerzustandes 58 bestimmt das Reduktionsmittelsteuermodul 52 eine an das Abgas 15 zu liefernde Reduktionsmitteldosis (1). Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage der physikalischen Einrichtung des Abgasbehandlungssystems 10 (1), wie auch auf Grundlage der gegenwärtigen Betriebsbedingungen des Abgasbehandlungssystems 10 (1) bestimmt, wie Abgastemperatur 56 und Abgasströmung 76. Auf Grundlage der Reduktionsmitteldosis erzeugt das Reduktionsmittelsteuermodul 52 ein Injektorsteuersignal 74 zu dem Injektor 32 (1), um die Injektion des Reduktionsmittels in das Abgas 15 (1) zu steuern.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen bestimmt das Reduktionsmittelsteuermodul 52 die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage eines aktiven Volumens der Behandlungsvorrichtungen. Bei einem Beispiel bestimmt das Reduktionsmittelsteuermodul 52 selektiv das aktive Volumen auf Grundlage des Steuerzustands 58. Bezug nehmend auf die Beispiele in den 1 und 3 bestimmt, wenn der Steuerzustand 58 der Niedertemperaturzustand 60 ist, das Reduktionsmittelsteuermodul 52 das aktive Volumen des SCR 18, der beispielsweise die auf Kupfer (Cu) basierende Zusammensetzung aufweist. Das Reduktionsmittelsteuermodul 52 kann das aktive Volumen beispielsweise durch Vorhersage einer Wärmeübertragung von einer Abgasströmung auf den SCR 18 bestimmen. Die Vorhersage kann beispielsweise auf der Abgastemperatur 56 und der Abgasströmung 76 basieren.
  • Wenn der Steuerzustand 58 der Hochtemperaturzustand 62 ist, bestimmt das Reduktionsmittelsteuermodul 52 die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage des aktiven Volumens des SCR/PF 20 (1), der beispielsweise die auf Eisen (Fe) basierende Zusammensetzung aufweist, und auf Grundlage des SCR 18 (1), der beispielsweise die auf Kupfer (Cu) basierende Zusammensetzung aufweist. Das Reduktionsmittelsteuermodul 52 kann das aktive Volumen beispielsweise durch Vorhersage einer Wärmeübertragung von der Abgasströmung 76 auf den SCR 18 (1) bestimmen. Die Vorhersage kann beispielsweise auf der Abgastemperatur 56 und der Abgasströmung 76 basieren.
  • Wenn der Steuerzustand 58 der Kaltstartzustand 64 ist, bestimmt das Reduktionsmittelsteuermodul 52 die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage eines aktiven Heizervolumens. Das Reduktionsmittelsteuermodul 52 kann das aktive Heizervolumen beispielsweise auf Grundlage der der EHD 22 zugeführten Leistung ( 1), der Abgastemperatur 56 und der Abgasströmung 76 bestimmen. Bei verschiedenen Ausführungsformen bestimmt das Reduktionsmittelsteuermodul 52 die Reduktionsmitteldosis für den Kaltstartzustand 64, wenn die Heizertemperatur 70 ausreichend hoch ist (beispielsweise eine Temperatur, um ein NOx-Anspringen auszulösen).
  • Nun Bezug nehmend auf 4 und mit fortgesetztem Bezug auf die 1 und 2 zeigt ein Flussdiagramm ein Abgasbehandlungssteuerverfahren, das durch das Steuermodul 36 von 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden kann. Wie angesichts der Offenbarung offensichtlich ist, ist die Reihenfolge des Betriebs innerhalb des Verfahrens nicht auf die sequentielle Ausführung, wie in 4 dargestellt ist, beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren variierenden Reihenfolgen, wie anwendbar, und gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren so geplant werden, dass es auf Grundlage vorbestimmter Ereignisse läuft und/oder kontinuierlich während des Betriebs des Motors 12 läuft.
  • Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 100 beginnen. Bei 110 und 170 wird die Abgastemperatur 56 bewertet. Wenn die Abgastemperatur 56 bei 111 kleiner als eine erste SCR-Aktivierungstemperatur ist, wird bei 120 eine Heizertemperatur 70 bewertet. Wenn die Heizertemperatur 70 bei 122 kleiner als eine Anspringtemperaturschwelle ist, wird bei 130 das Heizersteuersignal 72 erzeugt, um die EHD 22 zu aktivieren. Sobald die Heizertemperatur 70 bei 121 die Temperaturschwelle erreicht, befindet sich der Steuerzustand 58 in dem Kaltstartzustand 64, und die Reduktionsmitteldosis wird bei 140 auf Grundlage des aktiven Volumens der EHD 22 bestimmt. Der Injektor 32 wird bei 150 auf Grundlage der Reduktionsmitteldosis gesteuert, und das Verfahren kann bei 160 enden.
  • Wenn jedoch bei 112, die Abgastemperatur 56 größer als die erste SCR-Aktivierungstemperatur 66 und bei 171 kleiner als die zweite SCR-Aktivierungstemperatur 68 ist, ist der Steuerzustand 58 der Niedrigtemperaturzustand 60, und die Reduktionsmitteldosis wird bei 180 auf Grundlage des aktiven Volumens des auf Cu basierenden SCR 18 bestimmt. Der Injektor 32 wird bei 150 auf Grundlage der Reduktionsmitteldosis gesteuert, und das Verfahren kann bei 160 enden.
  • Wenn jedoch bei 112 die Abgastemperatur 56 größer als die erste SCR-Aktivierungstemperatur 66 und bei 172 größer als die zweite SCR-Aktivierungstemperatur 68 ist, befindet sich der Steuerzustand 58 in dem Hochtemperaturzustand 62, und die Reduktionsmitteldosis wird bei 190 auf Grundlage des aktiven Volumens des auf Cu basierenden SCR 18 und ferner auf Grundlage des aktiven Volumens der auf Fe basierenden SCR/PF 20 bestimmt. Der Injektor 32 wird bei 150 auf Grundlage der Reduktionsmitteldosis gesteuert, und das Verfahren kann bei 160 enden.

Claims (2)

  1. Verfahren zum Steuern eines Abgasbehandlungssystems (10) mit einer ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (18) und einer zweiten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (20), die stromabwärts der ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (18) angeordnet ist, umfassend: Bestimmen eines Steuerzustandes (58) aus einer Mehrzahl von Steuerzuständen auf Grundlage einer Abgastemperatur (56), einer ersten Aktivierungstemperatur (66) der ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion und einer zweiten Aktivierungstemperatur (68) der zweiten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (20), wobei die erste Aktivierungstemperatur (66) kleiner als die zweite Aktivierungstemperatur (68) ist und die Steuerzustände einen Niedertemperaturzustand (60), bei dem die Abgastemperatur (56) zwischen der ersten und der zweiten Aktivierungstemperatur (68) liegt, und einen Hochtemperaturzustand (62), bei dem die Abgastemperatur (56) größer als die zweite Aktivierungstemperatur (68) ist, umfassen; Bestimmen einer Reduktionsmitteldosis auf Grundlage des Steuerzustandes (58), wobei die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage eines aktiven Volumens der ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (18) bestimmt wird, wenn der Steuerzustand (58) der Niedertemperaturzustand (60) ist, und die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage eines aktiven Volumens der zweiten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (20) bestimmt wird, wenn der Steuerzustand (58) der Hochtemperaturzustand (62) ist; und Steuern einer Injektion eines Reduktionsmittels in das Abgasbehandlungssystem (10) auf Grundlage der Reduktionsmitteldosis.
  2. Abgassystem (10), umfassend: eine erste Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (18), die eine erste Katalysatorzusammensetzung aufweist; eine zweite Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (20), die eine zweite Katalysatorzusammensetzung aufweist und stromabwärts der ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (18) angeordnet ist; und ein Steuermodul (36), das eine Reduktionsmitteldosis auf Grundlage einer Abgastemperatur (56), einer ersten Aktivierungstemperatur (66) der ersten Katalysatorzusammensetzung und einer zweiten Aktivierungstemperatur (68) der zweiten Katalysatorzusammensetzung bestimmt, und das eine Injektion eines Reduktionsmittels in das Abgassystem (10) auf Grundlage der Reduktionsmitteldosis steuert, wobei die erste Aktivierungstemperatur (66) kleiner als die zweite Aktivierungstemperatur (68) ist und wobei die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage eines aktiven Volumens der ersten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (18) bestimmt wird, wenn die Abgastemperatur (56) zwischen der ersten und der zweiten Aktivierungstemperatur (68) liegt, und die Reduktionsmitteldosis auf Grundlage eines aktiven Volumens der zweiten Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (20) bestimmt wird, wenn die Abgastemperatur (56) größer als die zweite Aktivierungstemperatur (68) ist.
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