DE102013209374A1

DE102013209374A1 - Abluftinjektion

Info

Publication number: DE102013209374A1
Application number: DE102013209374A
Authority: DE
Inventors: Giovanni Cavataio; Rachel Alison Snow; Jacqueline A. Lymburner; Joseph Robert Theis
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2013-11-28
Also published as: US20130312391A1; US9163543B2; RU2643275C2; CN103422950B; CN103422950A; RU2013123692A

Abstract

Es werden Ausführungsformen zum Steuern der Abgassauerstoffkonzentration bereitgestellt. Bei einem Beispiel umfasst ein Motorverfahren: Betreiben des Motors mit magerer Verbrennung und, wenn die Abgassauerstoffkonzentration unter einem Schwellwert liegt, Injizieren von Luft in eine Abgaspassage zwischen einer ersten Abgasreinigungseinrichtung und einer SCR-Einrichtung. Auf diese Weise können überschüssige Emissionen umgewandelt werden, während mit magerer Verbrennung gearbeitet wird.

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Abgassystem eines Motors.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK UND KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Benzinmotoren werden in der Regel so gesteuert, dass sie im Wesentlichen um ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis herum arbeiten, um in Abgasreinigungseinrichtungen die Kraftstoffökonomie gegenüber der Emissionsumwandlung abzuwägen. Benzinmotoren jedoch, sie so gesteuert werden, dass sie mit relativ magerer Verbrennung arbeiten, können im Vergleich zu einer stöchiometrischen Verbrennung signifikante Vorzüge bezüglich Kraftstoffökonomie erfahren. Beispielsweise können Luft-Kraftstoff-Verhältnisse zwischen 20:1 und 28:1 einen optimalen Ausgleich zwischen Kraftstoffökonomie, Verbrennungsstabilität und Emissionen bereitstellen, wenngleich ein magerer Betrieb im Vergleich zum stöchiometrischen Betrieb erhöhte NOx-Emissionen erzeugt. Das überschüssige NOx kann durch Bereitstellen eines SCR-Systems (SCR – Selective Catalyst Reduction – selektive katalytische Reduktion) im Abgassystem umgewandelt werden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch bei dem obigen Ansatz potentielle Probleme identifiziert. Beispielsweise können SCR-Systeme eine maximale NOx-Umwandlungseffizienz erfahren, wenn die Abgassauerstoffkonzentration eine Untergrenze wie etwa 8% übersteigt. Beim Magerbetrieb mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 25:1 beispielsweise kann die Sauerstoffkonzentration unter 8% liegen und folglich kann die NOx-Umwandlungseffizient verschlechtert sein.
Somit können bei einem Beispiel einige der obigen Probleme mindestens teilweise durch ein Motorverfahren behandelt werden, das Folgendes umfasst: Betreiben des Motors mit magerer Verbrennung, und wenn die Abgassauerstoffkonzentration unter einem Schwellwert liegt, Injizieren von Luft in eine Abgaspassage zwischen einer ersten Abgasreinigungseinrichtung und einer SCR-Einrichtung.
Auf diese Weise kann die Abgassauerstoffkonzentration über die Einleitung von Sekundärluft in eine Abgaspassage zwischen der vorgeschalteten Abgasreinigungseinrichtung und der SCR-Einrichtung justiert werden. Die Sekundärluft kann auf der Basis einer Rückkopplungssteuerung eingeleitet werden, um eine Abgassauerstoffkonzentration auf einem gewünschten Wert zu halten und/oder eine Temperatur der SCR- Einrichtung innerhalb eines Schwellwertbereichs zu halten.
Die SCR-Einrichtung ist konfiguriert, NOx unter Verwendung eines injizierten Reduktionsmittels wie etwa Ammoniak umzuwandeln. Durch Aufnahme des SCR-Systems und Injizieren von Sekundärluft bei niedriger Sauerstoffkonzentration kann eine effiziente Umwandlung von NOx bei magerer Verbrennung bereitgestellt werden, wodurch Vorzüge bezüglich Kraftstoffökonomie aus magerer Verbrennung mit der Abgasreinigung ausgeglichen werden.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile, sowie Merkmale der vorliegenden Beschreibung ergeben sich ohne Weiteres aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn sie alleine oder in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen genommen wird.
Es versteht sich, dass die obige kurze Darstellung vorgelegt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine wichtigen oder essentiellen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzbereich ausschließlich durch die Ansprüche, die auf die ausführliche Beschreibung folgen, definiert wird. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems mit einem Motor und einem assoziierten Abgasnachbehandlungssystem.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Injizieren von Luft in eine Abgaspassage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern der Einleitung von Luft während einer mageren Verbrennung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern der Einleitung von Luft während einer stöchiometrischen Verbrennung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
6 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern der Einleitung von Luft während der Erzeugung von Ammoniak gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern der Einleitung von Luft während der Katalysatorabkühlung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
8 und 9 zeigen Beispieldiagramme von Motorbetriebsparametern während der Injektion von Luft gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein Luftinjektionssystem kann in einem Abgassystem bereitgestellt werden, um die Abgassauerstoffkonzentration vor einem SCR-System während magerer Betriebsphasen über einem bestimmten Pegel zu halten. Eine optimale Umwandlung von NOx durch das SCR-System kann bei einer Abgassauerstoffkonzentration innerhalb eines bestimmten Bereichs wie etwa 8–10% erfolgen. Bei Benzinmotoren, die konfiguriert sind, mit magerer Verbrennung zu arbeiten (z.B. Luft-Kraftstoff-Verhältnisse etwa 25:1), liegen die Sauerstoffkonzentrationen häufig unter 8%. Um während des Magerbetriebs die Sauerstoffkonzentration zu erhöhen, ohne die Kraftstoffökonomie oder die Umwandlung von Abgasbestandteilen in einem vorgeschalteten Katalysator zu beeinträchtigen, kann Luft vor dem SCR-System injiziert werden. Die Menge und die Zeitsteuerung der Luftinjektion kann über eine Rückkopplung von einem Sauerstoffsensor in der Abgaspassage und/oder über eine Temperatur des SCR-Katalysators gesteuert werden.
Die Luft kann komprimierte Einlassluft sein, die direkt oder über eine AGR-Passage (Abgasrezirkulations-Passage) an die Abgaspassage gelenkt wird. Die komprimierte Einlassluft kann bei Lenkung über die AGR-Passage vor einem AGR-Kühler zu der AGR-Passage gelenkt werden, um eine zusätzliche AGR-Kühlerregenerierungsunterstützung bereitzustellen. Somit kann die injizierte Luft Emissionen verbessern, indem sie ein mageres Abgas an eine nachgeschaltete Abgasreinigungseinrichtung liefert, während die AGR-Kühlerleistung gesteigert wird. 1 zeigt einen Motor mit einem Luftinjektionssystem, vorgeschalteten und nachgeschalteten Abgasreinigungseinrichtungen und einem Controller, der konfiguriert ist zum Ausführen der Verfahren von 2–7.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 6. Das Fahrzeugsystem 6 enthält ein an ein Abgasnachbehandlungssystem 22 gekoppeltes Motorsystem 8. Das Motorsystem 8 kann einen Motor 10 mit mehreren Zylindern 30 enthalten. Der Motor 10 enthält einen Motoreinlass 23 und einen Motorauslass 25. Der Motoreinlass 23 enthält eine fluidisch über eine Einlasspassage 42 an den Motoreinlasskrümmer 44 gekoppelte Drossel 62. Der Motorauslass 25 enthält einen Auslasskrümmer 48, der schließlich zu einer Abgaspassage 35 führt, die Abgas zu der Atmosphäre lenkt. Die Drossel 62 kann sich in der Einlasspassage 42 hinter einer Aufladeeinrichtung wie etwa einem Turbolader 50 oder einem Supercharger befinden. Der Turbolader 50 kann einen Verdichter 52 enthalten, der zwischen der Einlasspassage 42 und dem Einlasskrümmer 44 angeordnet ist. Der Verdichter 52 kann mindestens teilweise durch eine Auslassturbine 54 angetrieben werden, die zwischen dem Auslasskrümmer 48 und der Abgaspassage 35 angeordnet ist. Der Verdichter 52 kann über eine Welle 56 an die Auslassturbine 54 gekoppelt sein. Der Verdichter 52 kann auch zumindest teilweise durch einen Elektromotor 58 angetrieben werden. Bei dem dargestellten Beispiel ist der Elektromotor 58 an die Welle 56 gekoppelt gezeigt. Andere geeignete Konfigurationen des Elektromotors sind jedoch ebenfalls möglich. Bei einem Beispiel kann der Elektromotor 58 mit gespeicherter elektrischer Energie von einer nichtgezeigten Systembatterie betrieben werden, wenn der Batterieladezustand über einem Ladeschwellwert liegt. Durch den Einsatz des Elektromotors 58 zum Betreiben des Turboladers 50, beispielsweise bei einem Motorstart, kann eine elektrische Aufladung (E-Boost) an die Einlassladeluft geliefert werden. Auf diese Weise kann der Elektromotor eine Motorunterstützung liefern, um die Aufladeeinrichtung zu betreiben. Als solches kann das in dem Auslasskrümmer erzeugte Abgas, nachdem der Motor eine ausreichende Zeitdauer (beispielsweise eine Schwellwertzeit) gelaufen ist, mit dem Antreiben der Auslassturbine 54 beginnen. Folglich kann die Motorunterstützung des Elektromotors reduziert werden. Das heißt, während eines Turboladerbetriebs kann die durch den Elektromotor 58 gelieferte Motorunterstützung als Reaktion auf den Betrieb der Abgasturbine justiert werden.
Das Kraftstoffsystem 18 kann einen an ein Kraftstoffpumpensystem 21 gekoppelten Kraftstofftank 20 enthalten. Das Kraftstoffpumpensystem 21 kann eine oder mehrere Pumpen zur Druckbeaufschlagung von an die Injektionsdüsen des Motors 10, wie etwa die gezeigten beispielhaften Injektionsdüse 66, geliefertem Kraftstoff enthalten. Während nur eine einzelne Injektionsdüse 66 gezeigt ist, sind zusätzliche Injektionsdüsen für jeden Zylinder vorgesehen. Es versteht sich, dass es sich bei dem Kraftstoffsystem 18 um ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder ohne Rücklauf oder um verschiedene andere Arten von Kraftstoffsystem handeln kann.
Wenngleich in 1 nicht gezeigt, kann jeder Zylinder 30 ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile zum Steuern des Einlasses von Ladeluft bzw. zur Freisetzung von Abgas enthalten. Die zeitliche Steuerung des Öffnens und Schließens der Einlass- und Auslassventile kann festliegen, oder die Öffnungs- und/oder Schließzeiten der Einlass- und Auslassventile können variieren, um eine positive oder negative Ventilüberlappung, ein spätes Einlassventilschließen oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
Der Motorauslass 25 kann an ein Abgasnachbehandlungssystem 22 entlang der Abgaspassage 35 gekoppelt sein. Das Abgasnachbehandlungssystem 22 kann eine oder mehrere Abgasreinigungseinrichtungen wie etwa die Abgasreinigungseinrichtungen 70, 72 enthalten, die in einer enggekoppelten Position in der Abgaspassage 35 montiert sein können. Die Abgasreinigungseinrichtungen können einen Dreiwege-Katalysator, eine Mager-NOx-Umwandlungseinrichtung oder einen Partikelfilter, einen SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction – Selektive Katalytische Reduktion) und/oder Kombinationen davon beinhalten. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Abgasreinigungseinrichtung 70 ein Dreiwege-Katalysator sein, und die Abgasreinigungseinrichtung 72, die hinter der Abgasreinigungseinrichtung 70 positioniert ist, kann eine MNF (LNT – Lean NOx Trap) sein. Bei einem weiteren Beispiel kann die Abgasreinigungseinrichtung 72 ein SCR-System oder ein anderer Unterbodenkatalysator sein. Beispielsweise kann die Emissionssteuereinrichtung 72 ein SCR-Katalysator sein, der konfiguriert ist, Abgas-NOx-Spezies bei Umsetzung mit einem Reduktionsmittel wie etwa Ammoniak oder Harnstoff zu Stickstoff zu reduzieren. Die Reduktionsmittelinjektionsdüse 74 kann das Reduktionsmittel 76 in die Abgaspassage 35 injizieren.
Die Katalysatoren können ermöglichen, dass in dem Abgas generierte toxische Verbrennungsnebenprodukte, wie etwa NOx-Spezies, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid usw., vor dem Ausstoß zu der Atmosphäre katalytisch in weniger toxische Produkte umgewandelt werden. Die katalytische Effizienz des Katalysators kann jedoch zum großen Teil durch die Temperatur und den Sauerstoffgehalt des Abgases beeinflusst werden. Beispielsweise kann die Reduktion von NOx-Spezies höhere Temperaturen nutzen als die Oxidation von Kohlenmonoxid. Unerwünschte Nebenreaktionen können ebenfalls bei niedrigeren Temperaturen auftreten, wie etwa die Erzeugung von Ammoniak und N₂O-Spezies, die die Effizienz der Abgasbehandlung beeinträchtigen und die Qualität der Abgasemissionen senken können. Um die Effizienz der Abgasnachbehandlung zu verbessern, während die Abgassystemkomponenten vor hohen Abgastemperaturen geschützt werden, kann es wünschenswert sein, den Sauerstoffgehalt des Abgases hinter der ersten Abgasreinigungseinrichtung (z.B. der Abgasreinigungseinrichtung 70) zu erhöhen.
Wie hierin unter Bezugnahme auf 2–7 weiter ausgeführt, kann ein Motorcontroller konfiguriert sein, einen Sekundärluftstrom in das Abgasnachbehandlungssystem hinter der Abgasreinigungseinrichtung 70 zu injizieren, um die Umwandlung gewisser Emissionen während unterschiedlicher Betriebsbedingungen zu erhöhen. Wie in 1 gezeigt, kann die Sekundärluft von einer oder mehreren von mehreren Quellen kommen. Beispielsweise kann die Sekundärluft komprimierte Einlassluft enthalten, die von der Einlasspassage zwischen dem Verdichter 52 und der Drossel 62 zu der Abgaspassage gelenkt wird. Eine Injektionsleitung 90 lenkt verdichtete Einlassluft direkt zu der Abgaspassage 35 hinter der Abgasreinigungseinrichtung 70 und vor der Abgasreinigungseinrichtung 72. Die in das Abgas über die Injektionsleitung 90 injizierte verdichtete Einlassluft kann über ein Ventil 91 gesteuert werden, das durch den Motorcontroller gesteuert werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann Luft über eine Abgasrückführungspassage (AGR-Passage) in die Abgaspassage injiziert werden. Eine Luftinjektionsleitung 92 lenkt verdichtete Luft vor der Drossel über die AGR-Passage 80 zu der Abgaspassage 35. Die AGR-Passage 80 ist konfiguriert, einen Teil des Abgases zurück zum Einlass umzuleiten, um die Verbrennungstemperaturen und somit die NOx-Emissionen zu senken. Die AGR-Passage 80 enthält einen AGR-Kühler 82, der konfiguriert ist zum Kühlen des AGR (Abgasrezirkulat), bevor er den Einlass erreicht. Weiterhin enthält die AGR-Passage 80 ein AGR-Ventil 84, das vom Controller 12 justiert werden kann, um den Strom von AGR zu dem Einlass zu steuern. Wie in 1 gezeigt, ist die AGR-Passage 80 eine ND-AGR-Passage (Niederdruck-AGR-Passage), da das AGR, die durch die AGR-Passage 80 gelenkt wird, eine hinter der Turbine 54 entnommenes Niederdruck-AGR ist. Die Luftinjektionsleitung 92 ist an die AGR-Passage 80 zwischen dem AGR-Ventil 84 und AGR-Kühler 82 gekoppelt und wird über das Ventil 93 gesteuert. Wenn die Injektion von verdichteter Einlassluft in die Abgaspassage angezeigt wird, wird das Ventil 93 geöffnet und das AGR-Ventil 84 wird geschlossen. Die verdichtete Einlassluft wird dann durch die Luftinjektionsleitung 92 zu der AGR-Passage 80 gelenkt, wo sie den AGR-Kühler 82 durchläuft, bevor sie die Abgaspassage 35 hinter der Abgasreinigungseinrichtung 70 erreicht.
Weiterhin kann bei einigen Ausführungsformen eine Luftpumpe 96 vorliegen, um Außenluft (z.B. von der Atmosphäre) durch das Ventil 95 gesteuert über die Injektionsleitung 94 in die Abgaspassage 35 zu injizieren.
Das Abgasnachbehandlungssystem 22 kann auch Kohlenwasserstoff zurückhaltende Einrichtungen, Partikelmaterie zurückhaltende Einrichtungen und andere geeignete nichtgezeigte Abgasnachbehandlungseinrichtungen enthalten. Es versteht sich, dass andere Komponenten in dem Motor enthalten sein können, wie etwa verschiedene Ventile und Sensoren.
Das Fahrzeugsystem 6 kann weiterhin ein Steuersystem 14 enthalten. Das Steuersystem 14 ist so gezeigt, dass es Informationen von mehreren Sensoren 16 (von denen hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an mehrere Aktuatoren 81 (von denen hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 einen Abgassensor 126 (im Abgaskrümmer 48 angeordnet), vorgeschaltete Sauerstoffsensoren 128, 130 (der Sauerstoffsensor 128 kann sich vor der Abgasreinigungseinrichtung 70 befinden, während sich der Sauerstoffsensor 130 vor der Abgasreinigungseinrichtung 72 und hinter der Abgasreinigungseinrichtung 70 befinden kann), einen nachgeschalteten Sauerstoffsensor 132 (der sich hinter der Abgasreinigungseinrichtung 72 befindet) und einen Temperatursensor 134 enthalten. Andere Sensoren wie etwa Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Orte in dem Fahrzeugsystem 6 gekoppelt sein, wie hier ausführlicher erörtert wird. Als ein weiteres Beispiel können die Aktuatoren Kraftstoffinjektionsdüsen (wie etwa die Kraftstoffinjektionsdüse 66), eine Vielzahl von Ventilen, wie etwa die Ventile 91, 93, 95, die Pumpe 96 und die Drossel 62 beinhalten. Das Steuersystem 14 kann einen Controller 12 beinhalten. Der Controller kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auslösen, auf der Basis einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, entsprechend einer oder mehrerer Routinen. Eine beispielhafte Steuerroutine ist hierin unter Bezugnahme auf 2–7 beschrieben.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 200 zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases darstellt. Das Verfahren 200 kann durch einen Motorcontroller wie etwa den Controller 12 als Reaktion auf Signale von einem oder mehreren Sensoren und gemäß in dem Speicher des Controllers gespeicherten Anweisungen ausgeführt werden. Das Verfahren 200 kann in einem Motor ausgeführt werden, der ein Abgassystem mit mindestens zwei Abgasreinigungseinrichtungen, einer vorgeschalteten Abgasreinigungseinrichtung und einer nachgeschalteten Abgasreinigungseinrichtung, enthält. Wie Ausdrücke „vorgeschaltet“ oder „vor“ und „nachgeschaltet“ oder „hinter“ hier verwendet werden, sind sie bezüglich zur Richtung des Abgasstroms von dem Motor und zu der Atmosphäre zu verstehen, z.B. ist die vorgeschaltete Abgasreinigungseinrichtung näher an dem Motor und empfängt Motorausgangs-Abgas, bevor das Abgas die nachgeschaltete Abgasreinigungseinrichtung erreicht. Bei einer bezüglich 2 beschriebenen Ausführungsform ist die vorgeschaltete Abgasreinigungseinrichtung ein Dreiwege-Katalysator (TWC – Three-Way Catalyst), und die nachgeschaltete Abgasreinigungseinrichtung ist eine Mager-NOx-Falle (MNF); jedoch liegen auch andere Abgasreinigungseinrichtungen in anderen Anordnungen innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung.
Das Verfahren 200 umfasst bei 202 das Bestimmen von Motorbetriebsparametern. Zu den Motorbetriebsparametern können Motordrehzahl, Motorlast, Kraftstoffinjektionsmenge und -zeitsteuerung, Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, Drosselposition, AGR-Ventilposition, Abgastemperatur usw. zählen. Weiterhin kann das Bestimmen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases an mehreren Stellen wie etwa das Luft-Kraftstoff-Verhältnis am Motorausgang, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis an den Einlässen einer oder mehrerer Abgasreinigungseinrichtungen und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis am Auslass einer oder mehrerer Abgasreinigungseinrichtungen beinhalten.
Bei 204 wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases justiert, um den TWC (z.B. Abgasreinigungseinrichtung 70 von 1) auf oder unter einer Schwellwerttemperatur zu halten. Beispielsweise kann der Motor mit einem gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben werden, das für maximal vorteilhafte Kraftstoffökonomie, Drehmoment und/oder Emissionen eingestellt ist. Während einiger Bedingungen wie etwa Bedingungen hoher Last kann jedoch das gewünschte Luft-Kraftstoff-Verhältnis dazu führen, dass Abgastemperaturen am Einlass des TWC eine Schwellwerttemperatur übersteigen. Die Schwellwerttemperatur kann eine Höchsttemperatur sein, über der es zu einer Verschlechterung von Auslasskomponenten kommen kann, wie etwa 950°C. Bei anderen Ausführungsformen kann die Schwellwerttemperatur unter der Höchsttemperatur liegen, um zu vermeiden, dass der TWC die Höchsttemperatur erreicht. Falls die Temperatur des Abgases am Einlass des TWC den Schwellwert übersteigt oder falls die Isttemperatur der Einrichtung den Schwellwert übersteigt, kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennung (und somit das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases vor dem TWC) justiert werden, um die Abgastemperatur auf einer Solltemperatur zu halten. Beispielsweise kann der Motor mit einer fetten Verbrennung betrieben werden, um Abgastemperaturen zu senken.
Bei 206 wird bestimmt, ob der Motor mit einem Motorausgang-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter einem Schwellwert betrieben wird. Der Schwellwert kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases sein, unter dem überschüssiges HC und CO produziert werden, wie etwa Stöchiometrie. Falls der Motor mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases unter Stöchiometrie betrieben wird, ansonsten als fette Verbrennung bekannt, können überschüssiges HC und/oder CO in das Abgas freigesetzt werden, die bei dem gegenwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis möglicherweise in dem TWC und MNF nicht umgewandelt werden. Falls als solches die Antwort bei 206 ja lautet, geht das Verfahren 200 zu 208, um Luft hinter dem TWC zu injizieren, um zusätzlichen Sauerstoff in dem Abgas vor der MNF bereitzustellen. Dadurch wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases stromab (z.B. Abgas hinter dem TWC) bei einem höheren (z.B. magereren) Luft-Kraftstoff-Verhältnis gehalten als das in den TWC eintretende Abgas.
Der zusätzliche Sauerstoff von der injizierten Luft steht für eine Reaktion mit dem HC in dem Abgas zur Verfügung, und das überschüssige HC und CO können in der MNF oxidiert werden. Die Reaktion mit Sauerstoff in dem Abgas kann die Temperatur des Abgases an der MNF anheben. Aufgrund des zusätzlichen Wegs, den das Abgas zurücklegt, um die MNF zu erreichen (relativ zu dem Weg, den das Abgas zurücklegt, um den TWC zu erreichen), kühlt das Abgas ab, bevor es die MNF erreicht, so dass die als Ergebnis des in das Abgas injizierten zusätzlichen Sauerstoffs freigesetzten Exothermen die Temperatur der MNF nicht über die Höchsttemperatur anheben. Die hinter dem TWC injizierte Luftmenge kann jedoch bei 210 auf der Basis der MNF-Temperatur gesteuert werden, um eine Zunahme der Temperatur der MNF über die Höchsttemperatur zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich kann die injizierte Luftmenge auf der Basis des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses hinter der MNF gesteuert werden. Beispielsweise kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis hinter der MNF auf Stöchiometrie gehalten werden. Nach dem Steuern der Luftinjektion hinter dem TWC endet das Verfahren 200.
Beispielhafte Diagramme, die Motorbetriebsparameter während einer fetten Phase mit Luftinjektion vor einer MNF und hinter einem TWC darstellen, sind in 8 dargestellt. Die TWC-Temperatur ist bei 810 dargestellt, das vorgeschaltete Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z.B. vor dem TWC und/oder der MNF) ist bei 820 dargestellt, eine Luftinjektionsmenge ist bei 830 dargestellt und ein nachgeschaltetes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (hinter der MNF) ist bei 840 dargestellt. Für jedes Diagramm ist die Zeit auf der x-Achse dargestellt, und jeder jeweilige Parameter ist auf der y-Achse dargestellt. Für die Diagramme 820 und 840, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis darstellen, ist das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Markierung 1 angegeben. Zum Zeitpunkt t₁ erreicht die TWC-Katalysatortemperatur die Schwellwerttemperatur, die bei dieser Ausführungsform unter der von dem TWC tolerierten Höchsttemperatur liegt. Um zu verhindern, dass der TWC die Höchsttemperatur erreicht, wird der Motor fett betrieben, was durch das abnehmende vorgeschaltete Luft-Kraftstoff-Verhältnis gezeigt ist. Als Reaktion darauf wird die Luftinjektion aktiviert. Da die Luftinjektionsmenge über eine Rückkopplung von einem nachgeschalteten Sauerstoffsensor gesteuert wird, bleibt das nachgeschaltete Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Wesentlichen stöchiometrisch. Zum Zeitpunkt t₂ endet die fette Phase, die Luftinjektion wird deaktiviert und sowohl das nachgeschaltete als auch das vorgeschaltete Luft-Kraftstoff-Verhältnis sind auf Stöchiometrie.
Wieder unter Bezugnahme auf 206 von 2, falls der Motor nicht mit einer fetten Verbrennung arbeitet, geht das Verfahren 200 weiter zu 212, um zu bestimmen, ob der Motor unter Bedingungen hoher Last mit stöchiometrischer Verbrennung arbeitet. Unter diesen Bedingungen kann die relativ hohe Abgasraumgeschwindigkeit die NOx-Umwandlung in dem TWC unterbrechen. Um eine Speicherung des überschüssigen NOx in der MNF sicherzustellen, geht das Verfahren 200 weiter zu 214, um Luft hinter dem TWC zu injizieren, falls der Motor mit hoher Last und stöchiometrischer Verbrennung arbeitet. Bei 216 kann die Luftinjektionsmenge auf der Basis der MNF-Temperatur und/oder des nachgeschalteten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gesteuert werden. Beispielsweise kann Luft derart injiziert werden, dass eine Temperatur der MNF unter einem Speicherungsschwellwert wie etwa 450°C gehalten wird, und/oder derart, dass das nachgeschaltete Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als stöchiometrisch gehalten wird. Nach dem Steuern der Luftinjektion hinter dem TWC endet das Verfahren 200.
8 zeigt auch die Luftinjektion während stöchiometrischer Hochlast-Verbrennungsbedingungen. Zum Zeitpunkt t₃ steigt die Motorlast beispielsweise aufgrund eines Fahrer-Pedalbetätigungs-Ereignisses. Im Gegensatz jedoch zum Zeitpunkt t₁ bleibt die TWC-Katalysatortemperatur (bei 810 gezeigt) unter dem Schwellwert zum Initiieren einer fetten Verbrennung. Wegen der stöchiometrischen Hochlast-Verbrennungsbedingungen (z.B. bleibt das in 820 gezeigte vorgeschaltete Luft-Kraftstoff-Verhältnis etwa bei Stöchiometrie) wird aber die Luftinjektion zum Zeitpunkt t₃ (in 830 gezeigt) aktiviert, um in der MNF eine magere Umgebung zur Speicherung von NOx zu erzeugen, das an dem TWC vorbei entweichen kann. Als Ergebnis der Luftinjektion steigt das nachgeschaltete Luft-Kraftstoff-Verhältnis (in 840 gezeigt) bis zum Zeitpunkt t₄, wenn die Last abfällt und die Luftinjektion deaktiviert wird.
Wieder unter Bezugnahme auf 2 geht das Verfahren 200, falls bei 212 bestimmt wird, dass der Motor nicht unter hoher Last mit stöchiometrischer Verbrennung arbeitet, zu 218, um zu bestimmen, ob ein Ende magerer Verbrennung (lean exit) erwartet wird. Ein Ende magerer Verbrennung kann ein Übergang von magerer Verbrennung zu stöchiometrischer oder fetter Verbrennung sein und kann auf der Basis des von dem Controller befohlenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch Motorbetriebsparameter wie etwa Drehzahl, Last usw. und/oder durch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases bestimmt werden. Falls ein Ende magerer Verbrennung erwartet wird, kann Luft hinter dem TWC bei 220 injiziert werden. Nach einem Ende magerer Verbrennung kann das in der MNF gespeicherte NOx wegen des Mangels an Sauerstoff in dem Abgas freigesetzt werden. Um dies zu verhindern, wird Luft vor der MNF injiziert, so dass das Abgas mager ist, und das in der MNF gefangene NOx bleibt in der MNF, bis eine Spülung angezeigt ist. Die Luftinjektion kann bei 222 gesteuert werden, um an der MNF ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten, damit die NOx-Speicherung beibehalten wird. Nach dem Steuern der Luftinjektion endet das Verfahren 200.
Falls bei 218 bestimmt wird, dass ein Ende magerer Verbrennung nicht erwartet wird, geht das Verfahren 200 weiter zu 224, um die Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf der Basis der Sensoreingabe von einem oder mehreren Abgassensoren fortzusetzen, damit das gewünschte Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennung und die gewünschte TWC-Temperatur aufrechterhalten werden, ohne Luft hinter dem TWC zu injizieren. Weil keine Luft hinter dem TWC injiziert wird, kann die Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine Rückkopplung von einem oder mehreren Abgassensoren hinter dem TWC beinhalten. Im Gegensatz dazu kann während des Betriebs, bei dem Luft hinter dem TWC injiziert wird, die Abgassauerstoffkonzentration nach Bestimmung durch die nachgeschalteten Abgassensoren aus der Rückkopplungssteuerung weggelassen werden oder kann justiert werden, um den in dem Abgas vorliegenden zusätzlichen Sauerstoff zu berücksichtigen. Das Verfahren 200 endet dann.
Somit sorgt das Verfahren 200 von 2 für ein Erhöhen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases hinter einem TWC und vor einer MNF, um eine Abgasreinigung aufrechtzuerhalten, während die Temperatur des TWC unter einer Höchsttemperatur gehalten wird. Das Halten des TWC unter einer Höchsttemperatur kann beinhalten, dem Motor zu befehlen, fett zu arbeiten, um das Abgas zu kühlen. Falls bei einigen Ausführungsformen der Motor mit einer positiven Ventilüberlappung arbeitet, bei der das Abgasventil für eine Dauer offen ist, während der das Einlassventil offen ist, kann die Ventilsteuerung justiert werden, um eine Ventilüberlappung während eines fetten Betriebs zu vermeiden. Eine positive Ventilüberlappung kann zu ausreichenden Sauerstoffkonzentrationen in dem Abgaskrümmer führen, um Reaktionen mit dem fetten Abgas zu erzeugen, wodurch das Abgas erhitzt wird, und kann somit während eines fetten Betriebs unterbrochen werden.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 300 zum Injizieren von Luft hinter einer vorgeschalteten Abgasreinigungseinrichtung wie etwa der Abgasreinigungseinrichtung 70 von 1 darstellt. Das Verfahren 300 kann durch den Controller 12 ausgeführt werden, falls eine Luftinjektion während der Ausführung von Verfahren 200, bezüglich 2 erörtert, angezeigt ist.
Das Verfahren 300 umfasst bei 302 das Bestimmen, ob eine Luftinjektion angezeigt ist. Die Luftinjektion kann angezeigt sein, um ein magereres Luft-Kraftstoff-Verhältnis hinter der vorgeschalteten Abgasreinigungseinrichtung bereitzustellen, als es von dem Motor geliefert wird. Die Luftinjektion kann auf der Basis der bezüglich 2, beispielsweise bei 208, 214 oder 220 erörterten Bedingungen oder auf der Basis eines anderen geeigneten Parameters angezeigt sein. Beispielsweise kann, wie bezüglich 1 beschrieben und hier ausgeführt, Luft über eine einen AGR-Kühler enthaltende AGR-Passage an die Abgaspassage geliefert werden. Falls die Kühlereffektivität gering ist, kann die Luftinjektion angezeigt sein, um Ruß oder andere Ablagerung, die sich auf dem Kühler angesammelt haben kann, abzulösen.
Falls eine Injektion nicht angezeigt ist, kehrt das Verfahren 300 zurück, um die Überwachung für eine Luftinjektionsanzeige aufrechtzuerhalten. Falls eine Luftinjektion angezeigt ist, geht das Verfahren 300 weiter zu 304, um verdichtete Einlassluft zu der Abgaspassage hinter der vorgeschalteten Emissionsreinigungseinrichtung zu lenken. Das Lenken der verdichteten Einlassluft kann bei 306 das Öffnen eines Ventils in einer an die Abgaspassage gekoppelten Injektionsleitung oder das Öffnen eines Ventils in einer an eine AGR-Passage gekoppelten Injektionsleitung beinhalten. Wie bezüglich 1 erläutert, kann die in die Abgaspassage injizierte Luft der Einlasspassage hinter dem Verdichter und vor der Drossel entnommen werden. Die Einlassluft hinter dem Verdichter wird zum Beispiel auf einen Druck über atmosphärischem Druck verdichtet. Das Öffnen des Ventils in der Injektionsleitung gestattet, dass die Luft ohne die Vorkehrung einer Pumpe oder einer anderen Einrichtung zur Druckbeaufschlagung der Luft in die Abgaspassage eintritt. Die Luft von der Injektionsleitung kann direkt zu der Abgaspassage gelenkt werden oder kann über eine ND-AGR-Passage gelenkt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Luft jedoch unter Einsatz einer Luftpumpe in die Abgaspassage injiziert werden. Derartig gepumpte Luft wird möglicherweise nicht von dem Einlass abgeleitet, sondern kann stattdessen beispielsweise atmosphärische Luft sein.
Das Lenken von verdichteter Einlassluft zu der Abgaspassage kann auch bei 308 das Schließen eines AGR-Ventils beinhalten (falls die Injektionsleitung an eine AGR-Passage gekoppelt ist). Durch Schließen des AGR-Ventils wird der AGR-Strom von dem Auslass zu dem Einlass verhindert, und die verdichtete Luft kann sich stattdessen durch die AGR-Passage zu der Abgaspassage bewegen.
Bei 310 können ein oder mehrere Betriebsparameter justiert werden, um den reduzierten Einlassluftdruck hinter dem Verdichter zu kompensieren und/oder einen verlorenen AGR-Strom zu kompensieren. Beispielsweise kann die Umlenkung verdichteter Einlassluft den Druck der Einlassluft vor der Drossel reduzieren; als Ergebnis kann die Drosselposition justiert werden, um einen gewünschten Massenluftstrom zu dem Motor zu liefern. Weiterhin kann der Turbolader gesteuert werden, um den zu dem Einlass gelieferten Ladedruck zu erhöhen. Ein Turbinen-Wastegate kann justiert werden, um den Ladedruck zu erhöhen, oder ein Verdichterbypassventil kann justiert werden.
Falls die verdichtete Einlassluft durch eine AGR-Passage gelenkt wird, bevor sie die Abgaspassage erreicht, können, falls eine AGR-Strömung gewünscht wird, um die Verbrennungstemperatur zu senken oder Motorpumpverluste zu reduzieren, ein oder mehrere Parameter justiert werden, um den Verlust an AGR-Strömung zu kompensieren. Falls beispielsweise der Motor ein HD-AGR-System enthält, kann die Strömung durch das HD-AGR-System erhöht werden. Bei einem anderen Beispiel kann die Kraftstoffinjektionszeitsteuerung justiert werden, um die Verbrennungstemperatur zu senken, oder die Kraftstoffinjektion kann aufgeteilt werden, was ebenfalls dahingehend wirkt, die Verbrennungstemperatur zu senken. Nach dem Justieren der Motorbetriebsparameter endet das Verfahren 300.
Die oben beschriebenen Verfahren 200 und 300 sorgen für das Injizieren von Luft in eine Abgaspassage als Reaktion auf eine oder mehrere Bedingungen wie etwa eine fette Verbrennung, um das Abgas hinter einem TWC auf einem magereren Luft-Kraftstoff-Verhältnis als das Abgas vor dem TWC zu halten. Das Verfahren 200 steuert die Injektion von Luft auf der Basis einer Rückkopplung von einem Sauerstoffsensor und/oder der Temperatur einer MNF hinter dem TWC. Bei Motorsystemen jedoch, wo die MNF durch einen Reduktionskatalysator ersetzt ist, wie etwa ein SCR-System, kann Luft vor dem SCR-System und hinter dem TWC injiziert werden, um eine effiziente NOx-Umwandlung während des Motorbetriebs bei Abgassauerstoffkonzentrationen sicherzustellen, die geringer sind als gewünscht.
Unter Bezugnahme auf 4 wird ein Verfahren 400 zum Steuern einer Luftinjektion vor einem Katalysator dargestellt. Das Verfahren 400 kann vom Controller 12 ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 400 in einem Benzinmotor ausgeführt werden, der konfiguriert ist, mit magerer Verbrennung zu arbeiten. Wie zuvor erläutert, erzeugt eine magere Verbrennung, die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse von etwa 20:1 oder größer beinhalten kann, höhere Mengen an NOx als eine stöchiometrische Verbrennung. Um eine Umwandlung der vergrößerten NOx-Spezies sicherzustellen, können Benzinmagermotoren einen Reduktionskatalysator wie etwa ein SCR-System im Abgassystem enthalten. Im Gegensatz zu diesen Motoren jedoch, die mit wesentlich höheren Luft-Kraftstoff-Verhältnissen arbeiten, erzeugen Benzinmagermotoren möglicherweise kein Abgas mit adäquater Sauerstoffkonzentration, um eine effiziente NOx-Umwandlung sicherzustellen. Somit liefert das Verfahren 400 einen Mechanismus zum Erhöhen der Sauerstoffkonzentration vor einem Reduktionskatalysator in einem Benzinmagermotor.
Bei 402 werden Motorbetriebsparameter bestimmt. Die Motorbetriebsparameter können Motordrehzahl, Last, Luft-Kraftstoff-Verhältnis, Abgassauerstoffkonzentration, Motortemperatur und SCR-Temperatur beinhalten. Zu weiteren Betriebsparametern, die bestimmt werden können, zählen der Luftmassenstrom im Abgas, Abgas-NOx-Konzentrationen, injizierte Reduktionsmittelkonzentrationen vor dem SCR-Katalysator und andere Parameter. Bei 404 wird bestimmt, ob der Motor im Magerbetrieb arbeitet. Ein Magerbetrieb kann überstöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnisse beinhalten und kann Luft-Kraftstoff-Verhältnisse zwischen 20:1 und 28:1 oder andere Luft-Kraftstoff-Verhältnisse beinhalten. Der Magerbetrieb kann auf der Basis eines gemessenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, befohlener Kraftstoffinjektionsmengen und/oder Betriebsparameter wie etwa Last bestimmt werden. Beispielsweise kann der Motor mit magerer Verbrennung während geringen bis mittleren Motorlasten (z.B. Lasten von 50% oder weniger) betrieben werden und dann bei höheren Lasten mit stöchiometrischer Verbrennung arbeiten.
Falls der Motor nicht mit magerer Verbrennung arbeitet, arbeitet er wahrscheinlich mit einer im Wesentlichen stöchiometrischen Verbrennung, und das Verfahren 400 geht zu 406, um eine stöchiometrische Verbrennungsroutine zu initiieren, die unten unter Bezugnahme auf 5 ausführlich erläutert wird. Falls bestimmt wird, dass der Motor mit magerer Verbrennung arbeitet, geht das Verfahren 400 zu 408, um zu bestimmen, ob eine Ammoniakspeichermenge (NH₃) in dem SCR-Katalysator über einem Schwellwert liegt. Der SCR-Katalysator kann NH₃ speichern, um die NOx-Spezies, die in den SCR-Katalysator eintreten, umzuwandeln. Das gespeicherte Ammoniak kann durch Sauerstoff in dem Abgas oxidiert werden; um eine Basislinienkonzentration an gespeichertem Ammoniak beizubehalten, die für eine NOx-Umwandlung ausreicht, muss somit die Menge an gespeichertem Ammoniak einen unteren Grenzwert übersteigen, um als Reaktion auf die injizierte Luft die erhöhte Ammoniakoxidation zu kompensieren. Die gespeicherte NH₃-Menge kann durch eine Speicherungsschätzung bestimmt werden, die eine Funktion der stromaufwärtigen NOx-Konzentration, des NH₃-Verbrauchs (beispielsweise bestimmt durch Vergleichen von stromaufwärtigen NOx-Konzentrationen mit stromabwärtigen NOx-Konzentrationen), der SCR-Temperatur und der NH₃-Generierung ist (beispielsweise bestimmt durch SCR-Temperatur, Sauerstoffverbrauch und injizierte NH₃-Konzentrationen). Der untere Grenzwert für die NH₃-Speicherung kann eine Funktion der SCR-Temperatur sein.
Falls bestimmt wird, dass die NH₃-Speichermenge den unteren Grenzwert nicht übersteigt, geht das Verfahren 400 zu 410, um eine Ammoniakgenerierungsroutine zu initiieren, die unter Bezugnahme auf 6 erläutert wird. Falls die NH₃-Speichermenge den Schwellwert übersteigt, geht das Verfahren 400 zu 412, um zu bestimmen, ob die gemessene Abgassauerstoffkonzentration kleiner ist als erwünscht. Die Abgassauerstoffkonzentration kann durch einen Sensor vor dem SCR-Katalysator wie etwa dem Sensor 130 von 1 bestimmt werden. Die gewünschte Sauerstoffkonzentration kann auf der Basis der SCR-Temperatur, des Abgasraums und der Abgas-NOx-Masse bestimmt werden. Somit ist die gewünschte Sauerstoffkonzentration die Sauerstoffmenge in dem Abgas, die zu einer fast vollständigen Umwandlung von NOx in dem SCR-Katalysator führt. Bei einem Beispiel kann die gewünschte Sauerstoffkonzentration im Bereich von 8–10% und/oder kann in einem Bereich eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von 25:1 bis zu einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 30:1 liegen.
Falls die Abgassauerstoffkonzentration nicht unter der gewünschten Konzentration liegt, liegt ausreichend Sauerstoff zum Umwandeln von NOx in dem SCR vor, und das Verfahren 400 kehrt zurück, um weiter auf Bedingungen zu überwachen, die anzeigen, dass Luft injiziert werden sollte. Falls die Sauerstoffkonzentration kleiner als gewünscht ist, geht das Verfahren 400 weiter zu 414, um Sekundärluft zu der Abgaspassage vor dem SCR-Katalysator zu lenken. Bei einem Beispiel kann die Luft hinter eine vorgeschaltete Abgasreinigungseinrichtung gelenkt werden, die beispielsweise ein Zweiwege- oder Dreiwege-Katalysator sein kann. Bei anderen Beispielen kann jedoch die Luft vor den Zweiwege- oder Dreiwege-Katalysator gelenkt werden. Wie unter Bezugnahme auf 1 und 3 erläutert, kann die Sekundärluft von hinter einem Turboladerverdichter direkt zu der Abgaspassage gelenkte Einlassluft sein oder kann über eine AGR-Passage gelenkte verdichtete Einlassluft sein. Bei anderen Ausführungsformen kann die Sekundärluft über eine Luftpumpe injiziert werden. Das Lenken der Sekundärluft zu der Abgaspassage beinhaltet das Halten der Abgassauerstoffkonzentration in einem Schwellwertbereich bei 414. Die Sekundärluft kann mit einer Menge in das Abgas eingeleitet werden, die das Abgas unter einer Obergrenze hält (z.B. 10%), über der die Ammoniakoxidation unerwünschte Niveaus erreichen kann, aber auf oder über der gewünschten Sauerstoffmenge. Das Halten des Sauerstoffs innerhalb des Schwellwertbereichs kann durch eine Rückkopplungssteuerung von dem Sauerstoffsensor in der Abgaspassage erreicht werden.
Bei 418 wird bestimmt, ob die SCR-Temperatur höher als erwünscht ist. Der SCR kann innerhalb eines Temperaturfensters, z.B. 200–450°C, eine optimale NOx-Umwandlung erzielen. Falls die Temperatur des SCR außerhalb dieses Fensters liegt, kann die zu dem Auslass gelenkte Menge an Sekundärluft erhöht oder gesenkt werden. Falls beispielsweise die SCR-Temperatur größer als erwünscht ist, kann das Verfahren 400 zu 420 weitergehen, um die Sekundärluft zu dem Auslass zu vergrößern, um den SCR-Katalysator zu kühlen. Um jedoch sicherzustellen, dass es zu keiner Ammoniakoxidation kommt, wird die zu dem Auslass gelenkte Menge an Sekundärluft bei 422 begrenzt, um die Abgassauerstoffkonzentration unter einem Grenzwert zu halten. Falls die SCR-Temperatur nicht höher ist als erwünscht, kann, falls möglich, die eingeleitete Luftmenge reduziert werden oder das Verfahren 400 kann zu 414 zurückkehren, um das Einleiten von Luft auf der Basis einer Rückkopplung von dem Sauerstoffsensor fortzusetzen. Nach dem Einleiten der Sekundärluft und dem Justieren der Luftmenge auf der Basis einer Rückkopplung von einem Sauerstoffsensor und einem SCR-Temperatursensor kehrt das Verfahren 400 zurück.
Somit sorgt das Verfahren 400 für das Injizieren von Sekundärluft in eine Abgaspassage vor einer SCR-Einrichtung. Die Luft kann eingeleitet werden, wenn der Abgassauerstoff eine niedrigere Konzentration als erwünscht für eine optimale NOx-Umwandlung in dem SCR-Katalysator aufweist, wie etwa während eines Betriebs mit Luft-Kraftstoff-Verhältnissen im Motor von über 20:1, dennoch niedriger als typische Luft-Kraftstoff-Verhältnisse bei Diesel. Durch Bereitstellen eines SCR-Systems im Auslass, Einleiten von Sekundärluft, wenn es angezeigt ist, und Arbeiten bei Luft-Kraftstoff-Verhältnissen von etwa 20:1 oder 25:1 kann eine effiziente Umwandlung von NOx im SCR-System auftreten, wodurch die Notwendigkeit für einen Dreiwege-Katalysator vor dem SCR-System verringert wird. Somit kann der Dreiwege-Katalysator bei einigen Ausführungsformen durch einen Zweiwege-Katalysator ersetzt werden.
Beispielhafte Diagramme, die Motorbetriebsparameter während einer mageren Verbrennung bei Luftinjektion vor einem SCR und hinter einem TWC darstellen, sind in 9 gezeigt. Die Motorlast ist bei 910 gezeigt, das vorgeschaltete Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z.B. Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei Motor-aus) ist bei 920 dargestellt, eine Luftinjektionsmenge ist bei 930 dargestellt und die SCR-Temperatur ist bei 940 dargestellt. Für jedes Diagramm ist die Zeit auf der x-Achse und jeder jeweilige Parameter auf der y-Achse aufgetragen. Für das Diagramm 920 ist ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Markierung 1 angezeigt. Vor dem Zeitpunkt t₁ arbeitet der Motor mit magerer Verbrennung, da die Last relativ gering ist. Zum Zeitpunkt t₁ fällt das vorgeschaltete Luft-Kraftstoff-Verhältnis ab und folglich steht in dem Auslass zum Umwandeln von NOx in dem SCR weniger Sauerstoff zur Verfügung. Somit wird die Luftinjektion aktiviert, um Sekundärluft in die Abgaspassage vor dem SCR-Katalysator einzuleiten. Die Luftinjektion beginnt den SCR abzukühlen, und die Luftinjektionsmenge kann erhöht werden, um den SCR-Katalysator auf eine Solltemperatur zu kühlen. Zum Zeitpunkt t₂ steigt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und somit wird die Luftinjektion deaktiviert.
Das Verfahren 400 sorgt für das Einleiten von Sekundärluft während einer mageren Verbrennung. Während bestimmter Betriebsereignisse mit stöchiometrischer Verbrennung wie etwa Beschleunigungsereignissen, können jedoch starke Abgasströme gestatten, dass etwas NOx an dem TWC vorbei entweicht. Um eine optimale Umwandlung von NOx während dieser Ereignisse bereitzustellen, kann das Verfahren 500 von 5 wie unten erläutert ausgeführt werden. Beide Verfahren 400 und 500 basieren darauf, dass ausreichende NH₃-Speicherhöhen in dem SCR-Katalysator vorliegen, um das Oxidieren des ganzen verfügbaren NH₃ zu vermeiden, was zu einem NOx-Entweichen aus dem SCR-Katalysator führt. Falls bestimmt wird, dass die NH₃-Speicherhöhen zu niedrig sind, kann das Verfahren 600 von 6 ausgeführt werden, um NH₃ zu generieren, während es für die Gasphasen-NOx-Umwandlung sorgt. Falls außerdem bestimmt wird, dass die Temperatur des SCR-Katalysators zu hoch ist, um NH₃ zu speichern, kann das Verfahren 700 von 7 ausgeführt werden, um den SCR-Katalysator unter Verwendung der Einleitung von Sekundärluft zu kühlen.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 5 wird ein Verfahren 500 zum Steuern der Einleitung von Sekundärluft während stöchiometrischer Verbrennung dargestellt. Das Verfahren 500 kann von dem Controller 12 als Reaktion auf eine Anzeige ausgeführt werden, dass der Motor mit stöchiometrischer Verbrennung arbeitet. Bei 502 beinhaltet das Verfahren 500 das Bestimmen, ob NH₃-Speicherhöhen über einem Schwellwert liegen, ähnlich 408 des oben beschriebenen Verfahrens 400. Falls die Höhen nicht über dem Schwellwert liegen, geht das Verfahren 500 weiter zu 504, um eine Ammoniakgenerierungsroutine zu initiieren, wie unten unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Falls die Speicherhöhen über dem Schwellwert liegen, geht das Verfahren 500 weiter zu 506, um zu bestimmen, ob die Motortemperatur einen ersten Temperaturschwellwert T1 übersteigt. Der erste Temperaturschwellwert kann die Standardbetriebstemperatur oder eine Anspringtemperatur eines oder mehrerer Katalysatoren in dem Abgassystem sein. Falls der Motor nicht über dem Schwellwert T1 liegt, kehrt das Verfahren 500 bis zu einem Zeitpunkt zurück, wenn der Motor die Anspringtemperatur erreicht hat. Da die Einleitung von Sekundärluft den SCR-Katalysator kühlen kann, ist es möglicherweise nicht vorteilhaft, die Sekundärluft zum Abgassystem zu lenken, während die Motortemperatur niedrig ist. Während die Motortemperatur bei 506 beurteilt wird, ist zu verstehen, dass andere Fahrzeugtemperaturen beurteilt werden können, um zu bestimmen, ob Luft eingeleitet werden muss, wie etwa die SCR-Katalysatortemperatur.
Falls die Motortemperatur über dem Schwellwert T1 liegt, geht das Verfahren 500 weiter zu 508, um zu bestimmen, ob die Motortemperatur unter einem zweiten Temperaturschwellwert T2 liegt. Der zweite Temperaturschwellwert kann eine Temperatur sein, über der der SCR-Katalysator kein Ammoniak speichern kann und somit eine Injektion von Sekundärluft die NOx-Umwandlungseffizienz möglicherweise nicht verbessert. Falls der Motor über dem zweiten Temperaturschwellwert liegt, geht das Verfahren 500 weiter zu 510, um eine Katalysatorkühlroutine zu initiieren, die unten unter Bezug auf 7 erläutert ist. Falls die Motortemperatur unter dem Schwellwert liegt, geht das Verfahren 500 weiter zu 512, um zu bestimmen, ob die gemessene Abgassauerstoffkonzentration kleiner ist als erwünscht. Falls nicht, kehrt das Verfahren 500 zurück. Falls ja, geht das Verfahren 500 weiter zu 514, um Sekundärluft zu der Abgaspassage zu lenken, wobei die Menge an eingeleiteter Luft justiert wird, um bei 516 den Sauerstoff in einem Schwellwertbereich zu halten (z.B. auf der Basis einer Rückkopplung von dem Sauerstoffsensor), und auf der Basis der Katalysatortemperatur bei 518 justiert wird. Das Verfahren 500 kehrt dann zurück.
9 zeigt auch die Luftinjektion während einer stöchiometrischen Verbrennung an. Beispielsweise arbeitet zum Zeitpunkt t₃ der Motor mit einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (im Diagramm 920 gezeigt), und zwar aufgrund der relativ hohen Motorlast (im Diagramm 910 gezeigt). Die Luftinjektion kann zum Zeitpunkt t₃ (im Diagramm 930 gezeigt) aktiviert werden, falls die Sauerstoffkonzentration kleiner ist als erwünscht oder falls der Motor ein Beschleunigungsereignis erfährt, um etwaigen NOx umzuwandeln, der möglicherweise an dem stromaufwärtigen Katalysator vorbei entweicht.
6 zeigt ein Verfahren 600 zum Generieren von Ammoniak. Das Verfahren 600 kann vom Controller 12 als Reaktion auf eine Anzeige ausgeführt werden, dass Ammoniakspeicherhöhen in dem SCR-Katalysator unter einem Schwellwert liegen, wie etwa bei 410 und 504 der Verfahren 400 bzw. 500. Das Verfahren 600 beinhaltet bei 602 das Bestimmen, ob die SCR-Katalysatortemperatur unter dem zweiten Temperaturschwellwert T2 liegt, ähnlich dem oben unter Bezugnahme auf 5 beschriebenen Temperaturschwellwert T2. Die SCR-Katalysatortemperatur kann durch einen Temperatursensor bestimmt werden, der in oder nahe dem Katalysator positioniert ist, oder kann auf der Basis der Motortemperatur geschätzt werden. Falls die Katalysatortemperatur nicht unter dem Schwellwert T2 liegt, geht das Verfahren 600 weiter zu 604, um eine unten erläuterte Katalysatorkühlroutine zu initiieren. Falls die Katalysatortemperatur unter dem Schwellwert liegt, geht das Verfahren 600 weiter zu 606, um zu bestimmen, ob die gemessene Sauerstoffkonzentration unter einer gewünschten Konzentration liegt. Die gewünschte Sauerstoffkonzentration, bevor der Ammoniakgenerierungsmodus gestattet wird, kann von der gewünschten Sauerstoffkonzentration für die NOx-Umwandlung während einer mageren oder stöchiometrischen Verbrennung verschieden sein. Beispielsweise kann die höchste Sauerstoffkonzentration während der Ammoniakgenerierung kleiner sein als während einer mageren oder stöchiometrischen Verbrennung. Die NOx-Umwandlung in dem SCR, wenn die NH₃-Speicherung gering ist, tritt mit Gasphasen-NH₃ anstatt mit gespeichertem NH₃ auf, und somit liegen möglicherweise niedrigere Sauerstoffhöhen vor, um eine Oxidation des Gasphasen-NH₃ zu vermeiden. Je nach der Zusammensetzung und Temperatur des Abgases kann jedoch die NOx-Umwandlung unter Einsatz von Kraftstoff als ein Reduktionsmittel anstelle von Ammoniak effizienter sein; somit kann die Menge an Sauerstoff für eine NOx-Umwandlung und NH₃-Generierung auf der Basis dessen variieren, ob der SCR als ein HC-SCR oder NH₃-SCR wirkt.
Falls die gemessene Sauerstoffkonzentration nicht kleiner ist als erwünscht, kehrt das Verfahren 600 zurück. Falls sie kleiner als erwünscht ist, geht das Verfahren 600 weiter zu 608, um Sekundärluft zur Abgaspassage zu lenken. Die gelenkte Luftmenge kann ausgeglichen sein, um den gewünschten Sauerstoff für die NOx-Umwandlung und Ammoniakgenerierung bei 610 zu liefern, während der SCR-Katalysator bei 612 auf einer Solltemperatur für die NH₃-Speicherung gehalten wird. Außerdem kann bei 614 der Motor während des Ammoniakgenerierungsmodus mit fetter Verbrennung betrieben werden. Das Verfahren 600 kehrt dann zurück.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 700 zum Kühlen eines Katalysators unter Verwendung von Einleitung von Sekundärluft darstellt. Das Verfahren 700 kann vom Controller 12 als Reaktion auf eine Anzeige ausgeführt werden, dass der SCR-Katalysator über einer NH₃-Speichertemperatur liegt, wie etwa bei 510 und 604 der Verfahren 500 bzw. 600. Das Verfahren 700 beinhaltet bei 702 das Bestimmen, ob eine NOx-Umwandlung entweder mit Kraftstoff oder NH₃ als Reduktionsmittel (z.B. HC-SCR oder NH₃-SCR) möglich ist. Dies kann auf Umwandlungsschätzungen basieren, die sowohl für HC als auch NH₃ bestimmt werden, was wiederum auf der SCR-Temperatur, der Motordrehzahl und der Last basieren kann. Falls eine NOx-Umwandlung möglich ist, geht das Verfahren 700 weiter zu 704, um Sekundärluft zur Gasphasen-NOx-Umwandlung zum Abgassystem zu lenken. Die Menge an eingeleiteter Luft kann justiert werden, um den Katalysator bei 706 auf einer Solltemperatur zu halten, um den Katalysator auf einem für die NH₃-Generierung/Speicherung geeigneten Temperaturbereich zu halten.
Bei 708 beinhaltet das Verfahren 700 das Bestimmen, ob die Abgassauerstoffkonzentration über einem Speichermaximum liegt. Falls die Sauerstoffkonzentration im Abgas nicht über einem Speicherminimum liegt, kann Luft in die Abgaspassage eingeleitet werden, um die NH₃-Speicherung zu fördern, und somit geht das Verfahren 700 weiter zu 710, um die Ammoniakgenerierungsroutine von 6 zu initiieren. Falls die Abgassauerstoffkonzentration über dem Speicherminimum liegt, kehrt das Verfahren 700 zurück, um das Lenken von Sekundärluft zum Kühlen des Katalysators fortzusetzen.
Unter Rückkehr zu 702 geht das Verfahren 700 weiter zu 712, falls bei 702 aufgrund der SCR-Temperatur und der Abgaszusammensetzung keine NOx-Umwandlung möglich ist, um zu bestimmen, ob die SCR-Temperatur über der Gasphasenumwandlungstemperaturgrenze liegt. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt das Verfahren 700 zurück. Falls ja, geht das Verfahren 700 weiter zu 714, um Sekundärluft zu dem Abgassystem zu lenken, um eine Partikelansammlung aus dem SCR-Katalysator zu entfernen. Das Verfahren 700 geht weiter zu 708, um zu bestimmen, ob die Sauerstoffkonzentration über dem Speichermaximum liegt, wie oben erläutert.
Somit können die Verfahren der 4–7 für das Injizieren von Sekundärluft vor einem SCR-Katalysator sorgen, um gewünschte Sauerstoffkonzentrationen für verschiedene Funktionen wie etwa NOx-Umwandlung, NH₃-Speicherung und/oder das Unterstützen bei der Katalysatorregenerierung liefern. Bei einer Ausführungsform umfasst ein Motorverfahren das Betreiben des Motors mit magerer Verbrennung, und, wenn die Abgassauerstoffkonzentration unter einem Schwellwert liegt, das Injizieren von Luft in eine Abgaspassage zwischen einer ersten Abgasreinigungseinrichtung und einer zweiten Abgasreinigungseinrichtung. Die erste Abgasreinigungseinrichtung kann ein Zweiwege- oder Dreiwege-Katalysator sein, und die zweite Abgasreinigungseinrichtung kann ein SCR-System sein. Das Arbeiten mit magerer Verbrennung kann weiterhin das Arbeiten mit Luftkraftstoffverhältnissen zwischen 20:1 und 30:1 oder anderen mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnissen beinhalten.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Motor während einer ersten Bedingung mit magerer Verbrennung und während einer zweiten Bedingung mit stöchiometrischer Verbrennung betrieben werden. Sowohl bei der ersten als auch der zweiten Bedingung kann die Menge an injizierter Luft auf der Basis der Abgassauerstoffkonzentration vor dem SCR-System und der Temperatur des SCR-Systems justiert werden. Die erste Bedingung kann eine geringe bis mittlere Motorlast beinhalten, und die zweite Bedingung kann eine mittlere bis hohe Motorlast beinhalten. Weiterhin kann das Justieren der Menge an injizierter Luft bei einigen Ausführungsformen beinhalten, dass das Luftinjektionssystem daran blockiert wird, Luft zu injizieren, falls die Abgassauerstoffkonzentration einen ersten Schwellwert übersteigt oder falls die Temperatur des SCR-Systems einen zweiten Schwellwert übersteigt.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Motorverfahren, wenn eine Reduktionsmittelspeicherhöhe eines Reduktionskatalysators über einem Schwellwert liegt, das Justieren einer in eine Abgaspassage vor dem Reduktionskatalysator injizierten Menge an Sekundärluft, um die Abgassauerstoffkonzentration in einem ersten Bereich zu halten, und wenn die Reduktionsmittelspeicherhöhe unter dem Schwellwert liegt, das Justieren der in die Abgaspassage injizierten Menge an Sekundärluft, um die Abgassauerstoffkonzentration in einem zweiten, niedrigeren Bereich zu halten. Der zweite, niedrigere Bereich der Abgassauerstoffkonzentration kann auf einer Temperatur des Reduktionskatalysators und der Reduktionsmittelspeicherhöhe basieren.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Verfahren lediglich von beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4-Takt- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nichtoffensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen, die als neuartig und nichtoffensichtlich angesehen werden, besonders hervor. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten, wobei zwei oder mehr derartige Elemente weder erforderlich sind noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, seien sie allgemeiner, enger, gleich oder unterschiedlich hinsichtlich des Schutzbereichs zu den ursprünglichen Ansprüchen, werden ebenfalls als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.

Claims

Motorverfahren, das Folgendes umfasst: Betreiben des Motors mit magerer Verbrennung; und wenn die Abgassauerstoffkonzentration unter einem Schwellwert liegt, Injizieren von Luft in eine Abgaspassage zwischen einer ersten Abgasreinigungseinrichtung und einer SCR-Einrichtung.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Abgasreinigungseinrichtung ein Dreiwege-Katalysator ist.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben des Motors mit magerer Verbrennung das Betreiben des Motors mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwischen 20:1 und 30:1 umfasst und wobei der Schwellwert 25:1 ist.
Motorverfahren nach Anspruch 3, wobei der Motor ein Benzinmotor ist.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei eine Menge der injizierten Luft weiterhin gesteuert wird, um eine Temperatur der SCR-Einrichtung innerhalb eines Schwellwertbereichs zu halten.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei das Injizieren von Luft in die Abgaspassage weiterhin das Lenken von aufgeladener Einlassluft direkt zu der Abgaspassage umfasst.
System für einen Benzinmagermotor, das Folgendes umfasst: ein Abgassystem mit einem vorgeschalteten Katalysator und einem nachgeschalteten SCR-System; ein Luftinjektionssystem, das an eine Abgaspassage zwischen dem Katalysator und dem SCR-System gekoppelt ist; und einen Controller mit Anweisungen zum: während einer ersten Bedingung, Betreiben des Motors mit magerer Verbrennung und Justieren einer injizierten Luftmenge auf der Basis einer Abgassauerstoffkonzentration vor dem SCR-System und einer Temperatur des SCR-Systems.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei die erste Bedingung eine geringe bis moderate Motorlast umfasst.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei der Controller weitere Anweisungen enthält zum Injizieren einer ersten Luftmenge, um die Abgassauerstoffkonzentration innerhalb eines ersten Bereichs zu halten.
Motorsystem nach Anspruch 9, wobei der Controller weitere Anweisungen zum Justieren der ersten Luftmenge beinhaltet, um die Temperatur des SCR-Systems innerhalb eines zweiten Bereichs zu halten.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei der Controller weitere Anweisungen beinhaltet, um, während einer zweiten Bedingung, den Motor mit stöchiometrischer Verbrennung zu betreiben und die injizierte Luftmenge auf der Basis der Abgassauerstoffkonzentration vor dem SCR-System und der Temperatur des SCR-Systems zu justieren.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei die zweite Bedingung eine moderate bis hohe Motorlast und eine Motortemperatur über einem Schwellwert umfasst.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei das Luftinjektionssystem die Abgaspassage direkt an einen Abschnitt einer Einlasspassage hinter einem Verdichter des Turboladers und vor einer Drossel koppelt und wobei der Controller Anweisungen zum Justieren eines Ventils des Luftinjektionssystems zum Liefern von verdichteter Einlassluft als der injizierten Luft beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei der Controller Anweisungen beinhaltet, um, falls die Abgassauerstoffkonzentration einen ersten Schwellwert übersteigt oder falls die Temperatur des SCR-Systems einen zweiten Schwellwert übersteigt, das Luftinjektionssystem daran zu hindern, Luft zu injizieren.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei der Katalysator ein Zweiwege-Katalysator ist.
Motorverfahren, das Folgendes umfasst: wenn eine Reduktionsmittelspeicherhöhe eines Reduktionskatalysators über einem Schwellwert liegt, Justieren einer in eine Abgaspassage vor dem Reduktionskatalysator injizierten Menge an Sekundärluft, um die Abgassauerstoffkonzentration in einem ersten Bereich zu halten; und wenn die Reduktionsmittelspeicherhöhe unter dem Schwellwert liegt, Justieren der in die Abgaspassage injizierten Menge an Sekundärluft, um die Abgassauerstoffkonzentration in einem zweiten, niedrigeren Bereich zu halten.
Motorverfahren nach Anspruch 16, weiterhin umfassend das Betreiben des Motors mit fetter Verbrennung, wenn die Reduktionsmittelspeicherhöhe unter dem Schwellwert liegt.
Motorverfahren nach Anspruch 16, das weiterhin Folgendes umfasst: wenn die Reduktionsmittelspeicherhöhe über dem Schwellwert liegt und der Motor unter geringer bis mittlerer Last arbeitet, Betreiben des Motors mit magerer Verbrennung; und wenn die Reduktionsmittelspeicherhöhe über dem Schwellwert liegt und der Motor unter mittlerer bis hoher Last arbeitet, Betreiben des Motors mit stöchiometrischer Verbrennung.
Motorverfahren nach Anspruch 16, wobei der zweite, niedrigere Bereich der Abgassauerstoffkonzentration auf einer Temperatur des Reduktionskatalysators und der Reduktionsmittelspeicherhöhe basiert.
Motorverfahren nach Anspruch 16, wobei der Reduktionskatalysator ein Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion ist.