DE102013208114A1 - Temperaturregelung in dem SCR-Aufwärmmodus zum Reduzieren einer Emissionsschwankung - Google Patents

Temperaturregelung in dem SCR-Aufwärmmodus zum Reduzieren einer Emissionsschwankung Download PDF

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Abstract

Ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Dieselmotor umfasst eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR) und einen Dieseloxidationskatalysator stromaufwärts der SCR-Vorrichtung. Ein Verfahren zum Aufwärmen der SCR-Vorrichtung umfasst das Überwachen von mehreren Verbrennungseingabeparametern während einer SCR-Aufwärmstrategie, das Überwachen einer ersten Temperatur und einer zweiten Temperatur in dem Nachbehandlungssystem, das Vorsehen eines Rückmeldungsanpassungsterms als Funktion einer Abweichung der ersten Temperatur von einer Solltemperatur, nur wenn die überwachte erste und zweite Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Anpassungsbereichs liegen, und das Auslösen einer angepassten SCR-Aufwärmstrategie beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm, um die erste Temperatur an die Solltemperatur anzunähern.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenbarung betrifft Fahrzeugabgasanlagen für Dieselmotoren und insbesondere ein Aufwärmen eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR).
  • HINTERGRUND
  • Die Angaben in diesem Abschnitt sehen lediglich Hintergrundinformationen bezüglich der vorliegenden Offenbarung vor. Demgemäß sollen diese Angaben nicht eine Aufnahme des Stands der Technik darstellen.
  • Ein Dieselmotorbetrieb umfasst eine Verbrennung, die Abgas erzeugt. Durch ein Einlassventil wird Zylindern ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt und in diesen verbrannt. Nach der Verbrennung drückt der Kolben das Abgas in den Zylindern in eine Abgasanlage. Die Abgasanlage kann Emissionen wie etwa Stickstoffoxide (NOx) und Kohlenmonoxid (CO) enthalten.
  • Um Emissionsanforderungen an Dieselanwendungen zu erfüllen, wird Abgasvorrichtungstechnologie hinzugefügt. Eine Nachbehandlung von Abgasen umfasst den Einbau von mehreren Bricks, Mischvorrichtungen und Injektoren für den Abgasstrom. Die Leistung von Nachbehandlungsvorrichtungen, einschließlich von Vorrichtungen für selektive katalytische Reduktion (SCR), in einem Abgasnachbehandlungssystem werden überwacht.
  • Es ist bekannt, dass Nachbehandlungsvorrichtungen zum Erreichen einer maximalen Umwandlungseffizienz der Abgase das Verwirklichen einer Mindestsolltemperatur erfordern. Aus einer Änderung des Fahrerverhaltens kann sich eine Temperaturabweichung von der Mindestsolltemperatur ergeben.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Dieselmotor umfasst eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR) und einen Dieseloxidationskatalysator stromaufwärts der SCR-Vorrichtung. Ein Verfahren zum Aufwärmen der SCR-Vorrichtung umfasst das Überwachen von mehreren Verbrennungseingabeparametern während einer SCR-Aufwärmstrategie, das Überwachen einer ersten Temperatur und einer zweiten Temperatur in dem Nachbehandlungssystem, das Vorsehen eines Rückmeldungsanpassungsterms als Funktion einer Abweichung der ersten Temperatur von einer Solltemperatur, nur wenn die überwachte erste und zweite Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Anpassungsbereichs liegen, und das Auslösen einer angepassten SCR-Aufwärmstrategie beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm, um die erste Temperatur an die Solltemperatur anzunähern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Nun werden beispielhaft ein oder mehrere Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 einen Dieselmotor und eine Abgasanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
  • 2 ein Flussdiagramm zum Auslösen einer angepassten Aufwärmstrategie für eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR) gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht
  • EINGEHENDE BESCHREIBUNG
  • Während die folgende Offenbarung für Dieselmotoren dargelegt wird, können andere Motortypen, wie etwa Benzinmotoren, einschließlich Motoren mit Direkteinspritzung, von den vorliegenden Lehren profitieren.
  • Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen, bei denen das Gezeigte nur dem Zweck des Veranschaulichens bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und nicht dem Zweck des Beschränkens derselben dient, veranschaulicht 1 einen Dieselmotor 12 und eine Abgasanlage 13. Die Abgasanlage 13 umfasst ein Abgasnachbehandlungssystem 14 und ein Dosiersystem 16. Der Dieselmotor 12 umfasst einen Zylinder 18, einen Ansaugkrümmer 20, einen Luftmengen(MAF)-Messer 22 und einen Motordrehzahlsensor 24. Luft strömt durch den Ansaugkrümmer 20 in den Motor 12 und wird von dem MAF-Messer 22 überwacht. Die Luft wird in den Zylinder 18 geleitet und wird mit von einem Kraftstoffinjektor 27 in den Zylinder 18 eingespritztem Kraftstoff verbrannt, um Kolben anzutreiben. Der eingespritzte Kraftstoff kann Kraftstoff-Piloteinspritzvorgänge, Kraftstoff-Haupteinspritzvorgänge und Kraftstoff-Nacheinspritzvorgänge umfassen, wobei die Zeitsteuerung und die Menge an Kraftstoff für die Einspritzvorgänge angepasst werden können. Auch wenn ein einziger Zylinder 18 veranschaulicht ist, kann der Dieselmotor 12 zusätzliche Zylinder 18 umfassen. Zum Beispiel sind Dieselmotoren mit 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylinder vorstellbar.
  • In dem Zylinder 18 wird infolge des Verbrennungsprozesses Abgas erzeugt. Ein System für Abgasrückführung (AGR) 15 kann Teile eines Abgaszustroms kombiniert mit frischer Luftmasse für eine Verbrennung in folgenden Zyklen zurück in den Dieselmotor 12 leiten. Das AGR-System 15 führt Abgase von einem Motorrohabgas zu dem Ansaugkrümmer 20 zurück, wobei es ein Strömungssteuerventil aufweist, das als Ventil für Abgasrückführung (AGR) 19 bezeichnet wird, das in einer Leitung 17 zwischen einem Abgaskrümmer 26 und dem Ansaugkrümmer 20 angeordnet ist. Ein Steuermodul 42 dient dazu, einen Massenstrom von Abgas in den Abgaskrümmer 20 durch Steuern eines Öffnens des AGR-Ventils 19 zu steuern. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Massenstrom von Abgas in den Abgaskrümmer erhöht werden, um den in den Dieselmotor 12 eindringenden MAF während einer angepassten SCR-Aufwärmstrategie zu reduzieren. Der reduzierte MAF, der in den Dieselmotor eindringt, erhöht die Temperatur des Motorrohabgases während folgender Zyklen zum Aufwärmen eines Katalysators einer SCR-Vorrichtung in dem Abgasnachbehandlungssystem 14 auf eine Solltemperatur.
  • Das Abgasnachbehandlungssystem 14 behandelt den Abgaszustrom vor Ausstoßen des Abgaszustroms an die Atmosphäre. Das Abgasnachbehandlungssystem 14 umfasst den Abgaskrümmer 26 und einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 28. Der Abgaskrümmer 26 leitet einen aus dem Zylinder austretenden Abgaszustrom hin zu dem DOC 28. Der Abgaszustrom wird in dem DOC 28 behandelt, um die Emissionen zu reduzieren. Das Abgasnachbehandlungssystem 14 umfasst weiterhin einen Katalysator 30, vorzugsweise eine Vorrichtung für selektives katalytisches Reduzieren (SCR), einen ersten Temperatursensor 31, einen zweiten Temperatursensor 32, einen dritten Temperatursensor 34 und einen Dieselpartikelfilter (DPF) 36. Der DOC 28 reagiert mit dem Abgaszustrom vor dem Behandeln des Abgaszustroms, um Emissionswerte des Abgaszustroms zu reduzieren. Die SCR-Vorrichtung 30 reagiert anschließend an das Behandeln des Abgaszustroms, um die Emissionen weiter zu reduzieren.
  • Der erste Temperatursensor 31 kann zwischen dem Motor und dem DOC 28 positioniert werden. Der zweite Temperatursensor 32 ist stromabwärts des DOC 28 und stromaufwärts der SCR-Vorrichtung 30 positioniert. Der dritte Temperatursensor 34 befindet sich stromabwärts der SCR-Vorrichtung 30. Während das Abgasnachbehandlungssystem 14 den zweiten und dritten Temperatursensor 32, 34 jeweils außerhalb des Katalysators 30 umfassend gezeigt ist, können der zweite und dritte Temperatursensor 32, 34 innen in dem Katalysator 30 (d. h. der SCR-Vorrichtung) positioniert sein. Es versteht sich, dass einer oder beide von zweitem bzw. drittem Temperatursensor 32, 34 zum Überwachen der Temperatur des Katalysators 30, einschließlich von Katalysatorbetttemperaturen, genutzt werden können. Es versteht sich ferner, dass eine bzw. eine beliebige Änderung des ersten, zweiten und dritten Temperatursensors 31, 32, 34 zum Überwachen der Temperatur des DOC 28 genutzt werden können. Der DPF 36 reduziert ferner Emissionen durch Zurückhalten von Dieselpartikeln (d. h. Ruß), die in dem Abgaszustrom mitgeführt werden.
  • Das Dosiersystem 16 kann zum Einspritzen von Harnstoff von einem Behälter und einem Dosierinjektor 40 verwendet werden. Das Dosiersystem 16 spritzt Einspritzfluid wie etwa Harnstoff in den Abgaszustrom ein. Der Harnstoff mischt sich mit dem Abgas und reduziert die Emissionen weiter, wenn das Abgas/Harnstoff-Gemisch dem Katalysator 30 ausgesetzt wird. Eine Mischvorrichtung 41 wird verwendet, um vor dem Eindringen des Abgaszustroms in den Katalysator 30 das Einspritzfluid wie etwa Harnstoff mit dem Abgaszustrom zu mischen.
  • Das Steuermodul 42 regelt und steuert den Betrieb des Dieselmotors 12, des AGR-Systems 15 und steuert und überwacht den Betrieb des Dosiersystems 16. Das Steuermodul überwacht 42 weiterhin mindestens einen von erstem, zweitem bzw. drittem Temperatursensor 31, 32, 34 zum Überwachen der Temperatur des Katalysators 30 (d. h. der SCR-Vorrichtung) und zum Überwachen der Temperatur des DOC 28.
  • Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuergerät, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bedeuten eine beliebige von oder verschiedene Kombinationen von einer oder mehreren applikationsspezifischen integrierten Schaltung(en) (ASIC, kurz vom engl. Application Specific Integrated Circuit), elektronischer Schaltung/elektronischen Schaltungen, zentraler Recheneinheit/zentralen Recheneinheiten (vorzugsweise Mikroprozessor(en)) und zughörigem Speicher (schreibgeschütztem Speicher , programmierbarem schreibgeschützten Speicher, wahlfreiem Zugriff, Festplatte, etc.), die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme oder Routinen ausführen, kombinatorische Logikschaltung(en), Eingangs-/Ausgangsschaltung(en) und -vorrichtungen, geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltung und andere geeignete Komponenten, um die beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Software, Firmware, Programme, Befehle, Routinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe bedeuten beliebige von einem Steuergerät ausführbare Befehlssätze, die Kalibrierungen und Nachschlagetabellen umfassen. Das Steuermodul weist einen Satz von Steuerroutinen auf, die ausgeführt werden, um die erwünschten Funktionen vorzusehen. Routinen werden etwa durch einen Zentralrechner ausgeführt und dienen dazu, Eingänge von Erfassungsvorrichtungen und anderen vernetzten Steuerungsmodulen zu überwachen und Steuerungs- und Diagnoseroutinen auszuführen, um das Arbeiten von Aktoren zu steuern. Die Routinen können bei regelmäßigen Intervallen, zum Beispiel alle 3,125, 6,25, 12,5 25 und 100 Millisekunden während eines laufenden Motor- und Fahrzeugbetriebs ausgeführt werden.
  • Andere Sensoren in der Abgasanlage 13 können einen NOx-Sensor 50 umfassen, der ein Signal erzeugt, das der Menge an Stickstoffoxiden in der Abgasanlage 13 entspricht. Dies kann als NOx-Ein bezeichnet werden, da sich dieser Sensor stromaufwärts des Katalysators 30 befindet. Ein NOx-Aus-Sensor 52 kann stromabwärts, etwa nach dem DPF 36, zum Erzeugen eines Signals positioniert sein, das den den DPF 36 verlassenden Stickstoffoxiden entspricht. Das stromaufwärts und stromabwärts befindliche NOx kann sich auch in dem Katalysator befinden.
  • Nach einem Motorstart, wie etwa während Kaltstarts, kann das Steuermodul 42, einschließlich eines Abgastemperatur-Management(AGTM)-Moduls 60, den Dieselmotor 10 vor dem Wechseln zu einem Modus normalen Betriebs (d. h. normalem Betriebsmodus) in einem speziellen Betriebsmodus (d. h. SCR-Aufwärmmodus) betreiben. Zum Beispiel kann der SCR-Aufwärmmodus verglichen mit einem Luft/Kraftstoff-Gemisch, das dem normalen Betriebsmodus entspricht, ein angereichertes Luft/Kraftstoff-Gemisch umfassen. Der SCR-Aufwärmmodus, der das angereicherte Luft/Kraftstoff-Gemisch umfasst, erhöht die Temperatur des Motor-Rohabgaszustroms, um den Katalysator 30 (d. h. die SCR-Vorrichtung) schnell auf eine Solltemperatur zu erwärmen.
  • Das Abgasnachbehandlungssystem 14 durchläuft typischerweise mehrere Aufwärmstufen, bevor es seinen optimalen oder maximalen Betriebseffizienzbereich bzw. -zone erreicht. Im Allgemeinen können die mehreren Aufwärmstufen des Abgasnachbehandlungssystems 14 drei Stufen einer Abgastemperatur-Management(AGTM)-Strategie umfassen. Die erste Stufe umfasst einen Aufwärmmodus des DOC 28. In einer beispielhaften Ausführungsform ermittelt das AGTM-Modul 60, dass der DOC 28 aufgewärmt ist, wenn eine Temperatur des DOC 28 größer oder gleich einer Schwellentemperatur ist. Die Schwellentemperatur kann einer Anspringtemperatur des DOC 28 entsprechen, bei der der Dieseloxidationskatalysator zum Oxidieren von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen unter anderen Emissionen bei maximaler Effizienz arbeitet.
  • Die zweite Stufe des AGTM umfasst den SCR-Aufwärmmodus. In einer beispielhaften Ausführungsform ermittelt das AGTM-Modul 60, dass der Katalysator 30 aufgewärmt ist, wenn eine Temperatur des Katalysators 30 (d. h. der SCR-Vorrichtung) mindestens die Solltemperatur ist. Die Solltemperatur kann einer Anspringtemperatur des Katalysators 30 (d. h. der SCR-Vorrichtung) entsprechen, bei der der Katalysator 30 für eine Umwandlung von NOx bei maximaler Effizienz arbeitet. In einem nicht einschränkenden Beispiel beträgt die Solltemperatur mindestens etwa 225°C. In einem anderen nicht einschränkenden Beispiel beträgt die Solltemperatur mindestens etwa 250°C.
  • Die dritte Stufe des AGTM umfasst einen Temperaturbeibehaltungsmodus für den Katalysator 30 (d. h. die SCR-Vorrichtung). Der Katalysator-Temperaturbeibehaltungsmodus kann das periodische Laufenlassen eines angereicherten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses während eines normalen Motorbetriebs (d. h. normalen Betriebsmodus) umfassen, um die Solltemperatur des Katalysators 30 zu halten. Zum Beispiel kann das AGTM-Modul 60 den Katalysator-Temperaturbeibehaltungsmodus beruhend auf Zeiträumen, in denen der Motor beschleunigt, ansetzen.
  • Es versteht sich, dass die Emissionswerte von Fahrzeug zu Fahrzeug variieren können. Diese Emissionsschwankung kann einer Schwankung der Abgaszustromtemperatur, die auf einem individuellen Fahrerverhalten beruht, zugeschrieben werden. Somit kann ein identisches AGTM, das den SCR-Aufwärmmodus umfasst, einen Katalysator einer SCR-Vorrichtung in einem Fahrzeug ergeben, der aufgrund von Fahrerverhalten in jedem der Fahrzeuge, das sich voneinander unterscheidet, eine Solltemperatur nicht so schnell erreicht wie in einem anderen Fahrzeug. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine angepasste SCR-Aufwärmstrategie beruhend auf einem Rückmeldungsanpassungsterm ausgelöst werden, um die Temperatur der SCR-Vorrichtung nur an eine Solltemperatur anzunähern, wenn die Temperaturen des DOC 28 und der SCR-Vorrichtung 30 innerhalb eines Anpassungsbereichs liegen. Die angepasste SCR-Aufwärmstrategie wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert.
  • 2 veranschaulicht ein Flussdiagramm 200 zum Auslösen der angepassten SCR-Aufwärmstrategie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Flussdiagramm 200 wird in dem AGTM-Modul 60 des Steuermoduls 42 ausgeführt. Tabelle 1 ist als Schlüssel für 2 vorgesehen, wobei die mit Zahlen bezeichneten Felder und die entsprechenden Funktionen wie folgt aufgeführt sind. Tabelle 1
    FELD FELDINHALT
    202 Start
    204 Arbeitet der Dieselmotor 12 in einem SCR-Aufwärmmodus?
    206 Der Dieselmotor 12 arbeitet in einem normalen Betriebsmodus
    207 Überwachen von mehreren Verbrennungseingabeparametern
    208 Liegt eine überwachte erste Temperatur und eine überwachte zweite Temperatur in und Anpassungsbereich?
    210 Normaler Betriebsmodus des Dieselmotors 12, wenn die erste Temperatur ≥ eine Solltemperatur, ODER SCR-Aufwärmmodus, wenn die zweite Temperatur < eine Schwellentemperatur
    212 Vorsehen eines Rückmeldungsanpassungsterms
    214 Auslösen einer angepassten SCR-Aufwärmstrategie
  • Das Flussdiagramm 200 beginnt bei Feld 202 und rückt zu Entscheidungsfeld 204 vor. Das Entscheidungsfeld 204 ermittelt, ob der Dieselmotor 12 in einem SCR-Aufwärmmodus arbeitet. Wie vorstehend erwähnt kann der SCR-Aufwärmmodus eine zweite Stufe in der AGTM-Strategie sein und kann verglichen mit einem Luft/Kraftstoff-Gemisch, das einem normalen Betriebsmodus des Dieselmotors 12 entspricht, einen angereicherten Luft/Kraftstoff-Betrieb des Dieselmotors umfassen, wobei das angereicherte Luft/Kraftstoff-Gemisch die Temperatur des Motorrohabgaszustroms erhöht, um eine SCR-Vorrichtung (d. h. einen Katalysator 30) auf eine Solltemperatur zu erwärmen. Der SCR-Aufwärmmodus nutzt mehrere Verbrennungseingabeparameter, die durch Kalibrierung vorbestimmt werden, um einen Betrieb des Dieselmotors 14 in dem SCR-Aufwärmmodus zu erreichen. Demgemäß beruhen die mehreren Verbrennungseingabeparameter auf einem offenen Regelkreis. Eine ”0” zeigt an, dass der Dieselmotor nicht in dem SCR-Aufwärmmodus arbeitet. Das Flussdiagramm 200 rückt zu Feld 206 vor, das dem normalen Betriebsmodus des Dieselmotors 12 entspricht. Eine ”1” zeigt an, dass der Dieselmotor in dem SCR-Aufwärmmodus arbeitet. Das Flussdiagramm 200 rückt zu Feld 207 vor. Feld 207 überwacht die mehreren Verbrennungseingabeparameter während des SCR-Aufwärmmodus. Die mehreren Verbrennungseingabeparameter werden gewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem überwachten Luftmassenstrom in den Dieselmotor, einer überwachten nacheingespritzten Kraftstoffmasse in den Dieselmotor und einer überwachten Kraftstoff-Haupteinspritzzeit des Dieselmotors. Dann rückt das Flussdiagramm 200 zu Entscheidungsfeld 208 vor.
  • Entscheidungsfeld 208 ermittelt, ob eine überwachte erste Temperatur und eine zweite Temperatur in einem Anpassungsbereich hegen. Der Anpassungsbereich umfasst einen Bereich, der größer als eine Schwellentemperatur und kleiner als die Solltemperatur ist. In einer Ausführungsform entspricht die Schwellentemperatur einer Anspringtemperatur des DOC 28, bei der der DOC 28 bei maximaler Effizienz arbeitet. Somit kann die Schwellentemperatur als DOC-Schwellentemperatur bezeichnet werden. In einer Ausführungsform entspricht die Solltemperatur einer Anspringtemperatur der SCR-Vorrichtung (d. h. des Katalysators 30), bei der die SCR-Vorrichtung bei maximaler Effizienz arbeitet. Somit kann die Solltemperatur als Solltemperatur der SCR-Vorrichtung bezeichnet werden. Die überwachte erste Temperatur kann das Überwachen der Temperatur der SCR-Vorrichtung (d. h. der Temperatur des Katalysators 30) umfassen. Daher kann die erste Temperatur austauschbar als Temperatur der SCR-Vorrichtung bezeichnet werden. Die überwachte zweite Temperatur kann das Überwachen einer Temperatur des DOC 28 umfassen. Daher kann die überwachte zweite Temperatur austauschbar als DOC-Temperatur bezeichnet werden. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können die überwachte erste Temperatur (d. h. Temperatur der SCR-Vorrichtung) und die überwachte zweite Temperatur (d. h. Temperatur des DOC) an unterschiedlichen Stellen in dem Abgasnachbehandlungssystem 14 gemessen werden. Zum Beispiel kann die überwachte Temperatur der SCR-Vorrichtung eine durchschnittliche Temperatur der SCR-Vorrichtung oder des Katalysators sein, die auf einem gewichteten Durchschnitt einer Messung von dem zweiten Temperatursensor 32 und dem dritten Temperatursensor 34 beruht, und die überwachte Temperatur des DOC 28 kann einer Auslasstemperatur des DOC 28 entsprechen, die von dem zweiten Temperatursensor 32 gemessen wird. In einem nicht einschränkenden Beispiel beruht die durchschnittliche Temperatur der SCR-Vorrichtung auf einer Zweidrittelgewichtung der Temperaturmessung von dem zweiten Temperatursensor 32 und einer Eindrittelgewichtung der Temperaturmessung fom dritten Temperatursensor 34. Beruhend auf Entwicklungstests und Kalibrierungen können andere Gewichtungen genutzt werden. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann die Temperatur der SCR-Vorrichtung eine Katalysator-Auslasstemperatur sein, die von dem dritten Temperatursensor 34 gemessen wird. In einer noch anderen Ausführungsform kann die Temperatur der SCR-Vorrichtung durch direktes Messen der Katalysatorbetttemperatur in der SCR-Vorrichtung erhalten werden, und die DOC-Temperatur kann durch direktes Messen der Katalysatorbetttemperatur in dem DOC 28 erhalten werden. In einer noch anderen beispielhaften Ausführungsform können die überwachte erste Temperatur (d. h. die Temperatur der SCR-Vorrichtung) und die überwachte zweite Temperatur (d. h. die Temperatur des DOC) an der gleichen Stelle in dem Abgasnachbehandlungssystem 14 gemessen werden. Zum Beispiel können die überwachte Temperatur der SCR-Vorrichtung und die überwachte Temperatur des DOC 28 beide von dem zweiten Temperatursensor 32 gemessen werden.
  • Eine ”0” zeigt an, dass das Entscheidungsfeld 208 ermittelt hat, dass die Temperatur der SCR-Vorrichtung und die Temperatur des DOC 28 nicht innerhalb des Anpassungsbereichs liegen. Das Flussdiagramm 200 rückt zu Feld 210 vor. Feld 210 kann dem normalen Betriebsmodus des Dieselmotors 12 entsprechen, wenn die Temperatur 30 der SCR-Vorrichtung mindestens die Solltemperatur ist. Zusätzlich kann 210 einer fortgesetzten Nutzung des SCR-Aufwärmmodus ohne Auslösen der angepassten SCR-Aufwärmstrategie entsprechen, wenn die Temperatur des DOC 28 kleiner als die Schwellentemperatur ist.
  • Eine ”1” zeigt an, dass das Entscheidungsfeld 208 ermittelt hat, dass die Temperatur der SCR-Vorrichtung und die Temperatur des DOC 28 innerhalb des Anpassungsbereichs liegen. Das Flussdiagramm 200 rückt zu Feld 212 vor. Feld 212 sieht einen Rückmeldungsanpassungsterm als Funktion einer Abweichung der Temperatur der SCR-Vorrichtung (d. h. der ersten Temperatur) von der Solltemperatur vor. In einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Proportional-Integral(PI)-Steuergerät in dem AGTM-Modul 60 implementiert und wird genutzt, um den Rückmeldungsanpassungsterm vorzusehen. Demgemäß ist der Rückmeldungsanpassungsterm ein kalibrierter Term, der proportional zu der Abweichung der Temperatur der SCR-Vorrichtung von der Solltemperatur ist, der als Rückmeldung vorgesehen wird. Wie nachstehend näher erläutert wird, wird der Rückmeldungsanpassungsterm genutzt, um Größenordnungen zu ermitteln, um die mindestens einer der Verbrennungseingabeparameter proportional zu der Abweichung der Temperatur der SCR-Vorrichtung von der Solltemperatur angepasst werden sollte, um die Temperatur der SCR-Vorrichtung schnell der Solltemperatur anzunähern. Das Flussdiagramm 200 rückt dann zu Feld 214 vor.
  • Bei Feld 214 wird die angepasste SCR-Aufwärmstrategie ausgelöst. Die angepasste SCR-Aufwärmstrategie beruht auf dem Rückmeldungsanpassungsterm, um die Temperatur der SCR-Vorrichtung 30 (d. h. die erste Temperatur) an die Solltemperatur anzunähern. Im Einzelnen umfasst die angepasste SCR-Aufwärmstrategie das Anpassen mindestens eines der Verbrennungseingabeparameter beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm, um die Temperatur der SCR-Vorrichtung (d. h. die erste Temperatur) zu erhöhen, um die Solltemperatur zu erreichen. Wenn die Temperatur der SCR-Vorrichtung die Solltemperatur erreicht, wird die angepasste SCR-Aufwärmstrategie beendet oder verlassen. Wenn die Temperatur der SCR-Vorrichtung analog die Solltemperatur erreicht, wird der SCR-Aufwärmmodus beendet und der Dieselmotor 12 geht in den normalen Betriebsmodus.
  • In einer Ausführungsform kann das Anpassen des mindestens einen der Verbrennungseingabeparameter beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm, um die Temperatur der SCR-Vorrichtung (d. h. die erste Temperatur) zu erhöhen, um die Solltemperatur der SCR-Vorrichtung (d. h. die Solltemperatur) zu erreichen, das Verringern des Luftmassenstroms in den Dieselmotor um eine Größenordnung umfassen, um die Temperatur der SCR-Vorrichtung an die Solltemperatur der SCR-Vorrichtung anzunähern. Die verringerte Größenordnung des Luftmassenstroms kann proportional zu dem Rückmeldungsanpassungsterm sein. Demgemäß kann die verringerte Größenordnung des Luftmassenstroms proportional zu einer erhöhten Größenordnung des Abgasmassenstroms in den Dieselmotor sein, um den Luftmassenstrom in den Dieselmotor gemäß dem Rückmeldungsanpassungsterm zu reduzieren. In einer anderen Ausführungsform kann das Anpassen des mindestens einen der Verbrennungseingabeparameter beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm das Verzögern der Kraftstoff-Haupteinspritzungszeit in dem Dieselmotor um eine Größenordnung proportional zu dem Rückmeldungsanpassungsterm umfassen. In einer noch anderen Ausführungsform kann das Anpassen des mindestens einen der Verbrennungseingabeparameter beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm das Erhöhen einer nacheingespritzten Kraftstoffmasse in den Dieselmotor um eine Größenordnung proportional zu dem Rückmeldungsanpassungsterm umfassen.
  • In einer noch anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst das Anpassen des mindestens einen der Verbrennungseingabeparameter beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm zum Erhöhen der Temperatur der SCR-Vorrichtung (d. h. der ersten Temperatur), um die Solltemperatur zu erreichen, das Priorisieren jedes der Verbrennungseingabeparameter von einer höchsten Priorität zu einer niedrigsten Priorität. Zum Beispiel kann die höchste Priorität den Verbrennungseingabeparameter umfassen, der, wenn angepasst, mit den niedrigsten Betriebskosten in Bezug auf Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Emissionen und Fahrverhalten des Fahrzeugs, ohne darauf beschränkt zu sein, verbunden ist. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Verbrennungseingabeparameter mit der höchsten Priorität der Anpassung des Luftmassenstroms in den Dieselmotor entsprechen. Der Verbrennungseingabeparameter mit der zweithöchsten Priorität kann der Anpassung der nacheingespritzten Kraftstoffmasse in den Dieselmotor entsprechen. Der Verbrennungseingabeparameter mit der dritthöchsten (z. B. niedrigsten Priorität in der beispielhaften Ausführungsform) Priorität kann der Anpassung der Kraftstoff-Haupteinspritzzeit entsprechen.
  • Ferner können jeweilige obere und untere Grenzwerte für jeden Verbrennungseingabeparameter überwacht werden, die ausreichen, um eine Fahrerdrehmomentforderung zu erfüllen und die Motorausgabeleistung während der SCR-Aufwärmstrategie zu halten. Die jeweiligen oberen und unteren Grenzwerte legen mit anderen Worten die Schwellenwerte fest, bei denen Anpassungen, die an die jeweiligen Verbrennungseingabeparametern angelegt werden, die den jeweiligen oberen Grenzwert t oder den jeweiligen unteren Grenzwert unterschreiten, nicht erwünscht sind. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Anpassung des Luftmassenstroms in den Dieselmotor jeweilige obere und untere Grenzwerte umfassen, die Schwellenwerte festlegen, bei denen Anpassungen, die nicht 50 mg Abgasmassenstrom in den Dieselmotor übersteigen, in den jeweiligen oberen und unteren Grenzwerten bleiben. In einem anderen nicht einschränkenden Beispiel kann eine Anpassung der nacheingespritzten Kraftstoffmasse in den Dieselmotor jeweilige obere und untere Grenzwerte umfassen, die Schwellenwerte festlegen, bei denen Anpassungen, die nicht 5 Milliliter nachgespritzte Kraftstoffmasse übersteigen, in den jeweiligen oberen und unteren Grenzwerten bleiben. In einem anderen nicht einschränkenden Beispiel kann eine Anpassung der Kraftstoff-Haupteinspritzzeit des Dieselmotors jeweilige obere und untere Grenzwerte umfassen, die Schwellenwerte festlegen, bei denen Anpassungen der eingespritzten Kraftstoffmasse in den jeweiligen oberen und unteren Grenzwerten bleiben. Zum Beispiel können die oberen und unteren Grenzwerte gemäß spezifischen Grenzen kalibriert werden, die vorgeben, wie viel zeitliche Änderung (z. B. Verstellen auf früh oder spät) der Kraftstoff-Haupteinspritzzeit erfolgen kann, die zum Erfüllen einer Fahrerdrehmomentforderung und Halten der Motorausgabeleistung während der SCR-Aufwärmstrategie ausreicht.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform wird das PI-Steuergerät, das in dem AGTM-Modul 60 implementiert ist, genutzt, um den Rückmeldungsanpassungsterm vorzusehen und dadurch eine Größenordnung der Anpassung für den Verbrennungseingabeparameter mit der höchsten Priorität zu ermitteln und anzulegen. Die Größenordnung der Anpassung ist proportional zu dem Rückmeldungsanpassungsterm. Die angelegte Größenordnung der Anpassung wird mit den jeweiligen oberen und unteren Grenzwerten des Verbrennungseingabeparameters mit der höchsten Priorität verglichen. Wenn das Vergleichen ermittelt, dass das Anlegen der Größenordnung der Anpassung an dem Verbrennungseingabeparameter mit der höchsten Priorität in den jeweiligen oberen und unteren Grenzwerten bleibt, kann der Verbrennungseingabeparameter mit der höchsten Priorität um die Größenordnung der Anpassung angepasst werden, um die erste Temperatur zu erhöhen, um die Solltemperatur zu erreichen. In einer beispielhaften Ausführungsform erhöht das Reduzieren oder Senken des Luftmassenstroms in den Dieselmotor 12 um eine Größenordnung der Anpassung proportional zu dem Rückmeldungsanpassungsterm die erste Temperatur (d. h. Temperatur der SCR-Vorrichtung), um die Solltemperatur zu erreichen. Demgemäß kann die verringerte Größenordnung der Anpassung an den Luftmassenstrom in den Dieselmotor durch Erhöhen einer Größenordnung des Abgasmassenstroms in den Dieselmotor erreicht werden, um den Luftmassenstrom in den Dieselmotor zu reduzieren, wobei die erhöhte Größenordnung des Abgasmassenstroms proportional zu der verringerten Größenordnung des Luftmassenstroms ist.
  • Wenn aber das Anlegen der Größenordnung der Anpassung an dem Verbrennungseingabeparameter mit der höchsten Priorität nicht in den jeweiligen oberen und unteren Grenzen bleibt, können mindestens zwei der Verbrennungseingabeparameter gekoppelt werden. Eine jeweilige Kopplungsgrößenordnung der Anpassung kann ermittelt und an jeweiligen der gekoppelten Verbrennungseingabeparameter angelegt werden. Die gekoppelten Verbrennungseingabeparameter können durch die jeweiligen der Kopplungsgrößenordnungen angepasst werden, um die erste Temperatur (d. h. die Temperatur der SCR-Vorrichtung) zu erhöhen, um die Solltemperatur zu erreichen. Jede der Kopplungsgrößenordnungen der Anpassung wird bei Anlegen an dem jeweiligen Verbrennungseingabeparameter innerhalb der jeweiligen oberen und unteren Grenzwerte gehalten. Ferner muss eine Summe jeder der ermittelten Kopplungsgrößenordnungen proportional zu dem Rückmeldungsanpassungsterm sein.
  • In einer Ausführungsform werden nur die Verbrennungseingabeparameter mit der höchsten und der zweithöchsten Priorität um jeweilige der Kopplungsgrößenordnung der Anpassung angepasst, um die erste Temperatur (d. h. die Temperatur der SCR-Vorrichtung) zu erhöhen, um die Solltemperatur zu erreichen. In einer anderen Ausführungsform werden die Verbrennungseingabeparameter mit der höchsten, der zweithöchsten und der dritthöchsten Priorität um jeweilige der Kopplungsgrößenordnungen der Anpassung angepasst, um die erste Temperatur zu erhöhen, um die Solltemperatur zu erreichen. Es versteht sich, dass eine Kombination von mindestens zwei Verbrennungseingabeparametern um jeweilige der Kopplungsgrößenordnungen der Anpassung angepasst werden kann, solange die Summe der Kopplungsgrößenordnungen der Anpassung proportional zu dem Rückmeldungsanpassungsterm ist und jede der Kopplungsgrößenordnungen der Anpassung bei Anlegen an dem jeweiligen Verbrennungseingabeparameter innerhalb der jeweiligen oberen und unteren Grenzwerte gehalten wird.
  • Der Anpassungsbereich umfasst wie vorstehend erwähnt einen Bereich, der größer als die Schwellentemperatur und kleiner als die Solltemperatur ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel beträgt die Anspringtemperatur (d. h. Schwellentemperatur) des DOC 28 etwa 225°C und die Anspringtemperatur (d. h. Solltemperatur) der SCR-Vorrichtung (d. h. des Katalysators 30) etwa 250°C. Aufgrund des verschmälerten Temperaturbereichs, der in dem Anpassungsbereich enthalten ist, erfolgt das Auslösen der angepassten SCR-Aufwärmstrategie beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm zum Annähern der Temperatur der SCR-Vorrichtung an die Solltemperatur nur über einen kurzen Zeitraum und führt daher zu einer minimalen Rauchzunahme in den Emissionen und minimalen Verlusten der Kraftstoffwirtschaftlichkeit, da die angepasste SCR-Aufwärmstrategie unmittelbar bei Erreichen der Solltemperatur beendet wird. Ferner schließt der Anpassungsbereich niedrigere Temperaturen (d. h. die erste Stufe des AGTM) aus, da der Motor noch aufwärmt und nahe einer Fehlzündung ist. Analog würde das Vorsehen eines Rückmeldunganpassungsterms während des Haltens der Temperatur der SCR (d. h. dritte Stufe des AGTM) zu vermehrten Verlusten an Kraftstoffwirtschaftlichkeit führen.
  • Die Offenbarung hat bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Abwandlungen derselben beschrieben. Weitere Abwandlungen und Abänderungen können für Dritte bei Lesen und Verstehen der Beschreibung nahe liegen. Daher soll die Offenbarung nicht auf die bestimmte(n) Ausführungsform(en) beschränkt sein, die als die beste in Betracht gezogene Art zum Ausführen dieser Offenbarung offenbart ist, sondern die Offenbarung soll alle Ausführungsformen umfassen, die in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Aufwärmen einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR) in einem Abgasnachbehandlungssystem für einen Dieselmotor, wobei das Nachbehandlungssystem einen Dieseloxidationskatalysator stromaufwärts der SCR-Vorrichtung umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Überwachen von mehreren Verbrennungseingabeparametern während einer SCR-Aufwärmstrategie; Überwachen einer ersten Temperatur und einer zweiten Temperatur in dem Nachbehandlungssystem; Vorsehen eines Rückmeldungsanpassungsterms als Funktion einer Abweichung der ersten Temperatur von einer Solltemperatur, nur wenn die überwachte erste und zweite Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Anpassungsbereichs liegen; und Auslösen einer angepassten SCR-Aufwärmstrategie beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm, um die erste Temperatur an die Solltemperatur anzunähern.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Beenden der angepassten SCR-Aufwärmstrategie, wenn eine der überwachten ersten und zweiten Temperatur nicht innerhalb des Anpassungsbereichs liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Beenden der SCR-Aufwärmstrategie, wenn die überwachte erste Temperatur die Solltemperatur erreicht.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen der ersten Temperatur das Überwachen einer Temperatur, die mit der Temperatur der SCR-Vorrichtung in Verbindung steht, umfasst und wobei das Überwachen der zweiten Temperatur das Überwachen einer Temperatur, die mit der Temperatur des Dieseloxidationskatalysators in Verbindung steht, umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die überwachte erste Temperatur und die überwachte zweite Temperatur an verschiedenen Stellen in dem Abgasnachbehandlungssystem gemessen werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die überwachte erste Temperatur und die überwachte zweite Temperatur an der gleichen Stelle in dem Abgasnachbehandlungssystem gemessen werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehreren Verbrennungseingabeparameter gewählt werden aus der Gruppe bestehend aus: einem Luftmassenstrom in den Dieselmotor, einer nacheingespritzten Kraftstoffmasse in den Dieselmotor und einer Kraftstoff-Haupteinspritzzeit des Dieselmotors.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auslösen der angepassten SCR-Aufwärmstrategie beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm, um die erste Temperatur an die Solltemperatur anzunähern, umfasst: Anpassen mindestens eines der Verbrennungseingabeparameter beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm, um die erste Temperatur zu erhöhen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Anpassen des mindestens eines der Verbrennungseingabeparameter beruhend auf dem Rückmeldungsanpassungsterm, um die erste Temperatur zu erhöhen, umfasst: Priorisieren jedes der Verbrennungseingabeparameter von einer höchsten Priorität zu einer niedrigsten Priorität für die Anpassung; Überwachen jeweiliger oberer und unterer Grenzwerte für jeden Verbrennungseingabeparameter, die zum Erfüllen einer Fahrerdrehmomentforderung und zum Halten einer Motorausgabeleistung während der SCR-Aufwärmstrategie ausreichend sind; Anlegen einer Anpassung an dem Verbrennungseingabeparameter mit der höchsten Priorität, die proportional zu dem Rückmeldungsanpassungsterm ist; und wenn der angepasste Verbrennungseingabeparameter innerhalb der jeweiligen oberen und unteren Grenzwerte liegt, Anpassen des Verbrennungseingabeparameters mit der höchsten Priorität durch die Anpassung, um die erste Temperatur zu erhöhen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, weiterhin umfassend: wenn der angepasste Verbrennungseingabeparameter nicht innerhalb der jeweiligen oberen und unteren Grenzwerte liegt; Koppeln von mindestens zwei der Verbrennungseingabeparameter, Ermitteln jeweiliger Kopplungsanpassungen, die an jeweiligen der gekoppelten mindestens zwei Verbrennungseingabeparameter angelegt werden, wobei jeder der angepassten gekoppelten mindestens zwei Verbrennungseingabeparameter innerhalb der jeweiligen oberen und unteren Grenzwerte gehalten wird und die Summe der jeweiligen Kopplungsanpassungen proportional zu dem Rückmeldungsanpassungsterm ist, und Anpassen der gekoppelten mindestens zwei Verbrennungseingabeparameter durch die jeweilige Kopplungsanpassung, um die erste Temperatur zu erhöhen.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103899390B (zh) * 2012-11-03 2016-08-17 万国引擎知识产权有限责任公司 控制将还原剂喷入到内燃机的废气系统中的方法及系统
GB2546179B (en) * 2014-07-18 2020-08-26 Cummins Emission Solutions Inc Exhaust after-treatment with dual closed-loop reductant dosers
AT517166B1 (de) * 2015-05-11 2017-05-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verfahren zum Spülen eines Abgasreinigungssystems
JP6350397B2 (ja) 2015-06-09 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9689331B1 (en) * 2016-03-24 2017-06-27 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control fuel injection in an internal combustion engine
WO2019125380A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-27 Cummins Emission Solutions Inc. Dedicated thermal management for an scr system
US10480369B1 (en) 2018-09-26 2019-11-19 FEV North America Inc. Exhaust after-treatment system for diesel internal combustion engines
DE102019203938A1 (de) 2018-12-21 2020-06-25 Hyundai Motor Company System und Verfahren zur Abgasnachbehandlung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7818960B2 (en) * 2007-03-14 2010-10-26 Gm Global Technology Operations, Inc. SCR cold start heating system for a diesel exhaust
US8171724B2 (en) * 2007-05-02 2012-05-08 Ford Global Technologies, Llc Vehicle-based strategy for removing urea deposits from an SCR catalyst
US8020372B2 (en) * 2008-10-03 2011-09-20 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for optimizing exhaust temperature control in a vehicle during particulate filter regneration
ES2429449T3 (es) * 2008-10-31 2013-11-14 Volvo Lastvagnar Ab Procedimiento y aparato para el arranque en frío de un motor de combustión interna
US8479496B2 (en) * 2009-07-02 2013-07-09 GM Global Technology Operations LLC Selective catalytic reduction system using electrically heated catalyst
US9133750B2 (en) 2009-07-30 2015-09-15 GM Global Technology Operations LLC Method and system for verifying the operation of an SCR catalyst
US8505277B2 (en) * 2009-08-06 2013-08-13 GM Global Technology Operations LLC System and methods for controlling selective catalytic reduction systems
WO2011041576A2 (en) * 2009-09-30 2011-04-07 Cummins Inc. Techniques for enhancing aftertreatment regeneration capability
JP5002040B2 (ja) * 2010-07-07 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

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