DE102014103986A1 - A method for preventing dosing module heat damage, control device and urea exhaust gas purification system with the control device - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Verhindern eines Dosiermodul-Hitzeschadens kann aufweisen: (a) Berechnen einer erforderlichen Kühlmittel-Kühlmenge zum Verhindern des Hitzeschadens des ein Reduktionsmittel einspritzenden Dosiermoduls (S10), (b) Berechnen einer Motorkühlmittel-Kühlmenge, die abhängig von dem Betrieb einer (Kupplungs-)Wasserpumpe (20) verändert wird (S20), (c) Prüfen eines Betriebszustands der (Kupplungs-)Wasserpumpe (20) durch Vergleichen der erforderlichen Kühlmittel-Kühlmenge mit der Motorkühlmittel-Kühlmenge (S30), und wobei, (d) wenn die (Kupplungs-)Wasserpumpe (20) in der Bedingung betrieben wird, in der die erforderliche Kühlmittel-Kühlmenge größer als die Motorkühlmittel-Kühlmenge ist, die (Kupplungs-)Wasserpumpe in einen Ausschalt-Zustand überführt wird, um deren Betrieb zu stoppen (S50).A method of preventing dosing module heat damage may include: (a) calculating a required coolant cooling amount to prevent heat damage to the reductant injecting dosing module (S10); (b) calculating an engine coolant cooling amount that is dependent on the operation of a clutch -) changing the water pump (20) (S20), (c) checking an operating condition of the (clutch) water pump (20) by comparing the required coolant cooling amount with the engine coolant cooling amount (S30), and wherein (d) when the (clutch) water pump (20) is operated in the condition where the required coolant cooling amount is larger than the engine coolant cooling amount, the (clutch) water pump is made in an off state to stop its operation ( S50).
Description
Querverweis auf verwandte AnmeldungCross-reference to related application
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Gebiet der ErfindungField of the invention
Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Abgasreinigungssystem (bzw. ein Abgasnachbehandlungssystem) und insbesondere ein Verfahren zum Verhindern, dass ein Dosiermodul einen Hitzeschaden erleidet, eine Steuervorrichtung und ein Harnstoff-Abgasreinigungssystem mit der Steuervorrichtung, die im Stande sind, einen Mengenmangel eines durch das Dosiermodul zirkulierenden Motorkühlmittels (z.B. Motorkühlwasser) zu verhindern, indem ein Betrieb einer (Kupplungs-)Wasserpumpe (bzw. Wasserpumpe vom Kupplungstyp) mit dem Dosiermodul eines Harnstoff-Dosiersystems (engl. urea dosing system, UDS) verbunden wird. Exemplary embodiments of the present invention relate to an exhaust purification system, and more particularly, to a method of preventing a dosing module from heat damage, a control device, and a urea exhaust purification system having the control device that are capable of a quantity shortage by the dosing module circulating engine coolant (eg, engine cooling water) by connecting operation of a (clutch) water pump (or clutch-type water pump) to the metering module of a urea dosing system (UDS).
Beschreibung der bezogenen TechnikDescription of the related art
Im Allgemeinen können Abgase aus einem Kraftfahrzeug eine große Menge an zu regulierenden Verunreinigungsstoffen aufweisen, insbesondere Abgase aus einem Dieselmotor können Stickoxide (NOx), Kohlenstoffmonoxid (CO), Ruß, Partikel und dergleichen aufweisen, und deshalb ist deren Beseitigung gesetzlich vorgeschrieben.In general, exhaust gases from a motor vehicle may have a large amount of contaminants to be regulated, in particular, exhaust gases from a diesel engine may include nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), soot, particulates, and the like, and therefore, their elimination is prescribed by law.
Zu diesem Zweck wendet ein Kraftfahrzeug einen Diesel-Oxidationskatalysator (engl. diesel oxidation catalyst, nachfolgend DOC), einen katalytischen Partikelfilter (engl. catalyzed particulate filter, nachfolgend CPF) sowie eine selektive katalytische Reduktion(engl. selective catalytic reduction, nachfolgend SCR) an, welche im Allgemeinen als Nachbehandlungsvorrichtung bezeichnet werden. For this purpose, a motor vehicle employs a diesel oxidation catalyst (hereinafter DOC), a catalytic particulate filter (hereinafter CPF), and a selective catalytic reduction (hereinafter SCR) , which are generally referred to as a post-treatment device.
Der Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) führt eine methanfreie Kohlenwasserstoff(engl. non-methane hydrocarbon)-Umwandlungsfunktion aus, der katalytische Partikelfilter (CPF) führt eine Partikel-Sammelfunktion aus und die selektive katalytische Reduktion (SCR) führt eine Stickoxid(NOx)-Reinigungsfunktion mittels eines Reduktionsprozesses aus. The Diesel Oxidation Catalyst (DOC) performs a non-methane hydrocarbon conversion function, the Catalytic Particulate Filter (CPF) performs a particle collection function, and Selective Catalytic Reduction (SCR) performs NOx (NOx) conversion. Cleaning function by means of a reduction process.
Insbesondere weist die Nachbehandlungsvorrichtung das Harnstoff-Dosiersystem (UDS) auf, um die Effizienz der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) zur Beseitigung der Stickoxide (NOx) zu erhöhen, so dass die Abgase aus dem Dieselmotor eine Abgasnorm der jüngst verschärften Euro 6 einhalten. In particular, the aftertreatment device has the urea dosing system (UDS) to increase the selective catalytic reduction (SCR) efficiency for eliminating the nitrogen oxides (NOx) so that the exhaust gases from the diesel engine comply with a recently tightened Euro 6 emission standard.
Zu diesem Zweck weist das Harnstoff-Dosiersystem (UDS) ein Dosiermodul, das vor der selektiven katalytischen Reduktion (z.B. einem SCR-Katalysator oder SCR-System) angeordnet ist, um einen Harnstoff (z.B. eine Harnstofflösung) einzuspritzen, einen Tank, der den Harnstoff speichert, einen Injektor, der den Harnstoff einspritzt, sowie eine Pumpe auf, die den Harnstoff abhängig von einer Entstehungsmenge des Stickoxids (NOx) und einem Verhältnis von Ammoniak (NH3) / Stickoxid (NOx) pumpt, während ein Kraftfahrzeug gefahren wird.For this purpose, the urea dosing system (UDS) comprises a dosing module arranged prior to selective catalytic reduction (eg, an SCR catalyst or SCR system) to inject a urea (eg, a urea solution), a tank containing the urea stores, an injector that injects the urea, and a pump that pumps the urea depending on a production amount of the nitrogen oxide (NOx) and a ratio of ammonia (NH 3 ) / nitrogen oxide (NOx) while a motor vehicle is being driven.
Wenn das Harnstoff-Dosiersystem (UDS) den Harnstoff einspritzt, wird somit der Harnstoff aufgrund der Oxidationswärme in Ammoniak umgewandelt, und auf diese Weise tritt eine katalytische Reaktion zwischen dem Stickoxid und dem Ammoniak unter den Abgasen in der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) auf, um das Stickoxid in Stickstoffgas und Wasser zu reduzieren. Thus, when the urea dosing system (UDS) injects the urea, the urea is converted into ammonia due to the heat of oxidation, and thus a catalytic reaction between the nitrogen oxide and the ammonia under the exhaust gases occurs in the selective catalytic reduction (SCR). to reduce the nitrogen oxide in nitrogen gas and water.
Eine Reduktionsreaktion des Ammoniaks (NH3) NOx hängt von der folgenden chemischen Formel ab: 2NH3 + 2O2 → N2O + 3H2O, 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O, 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. A reduction reaction of ammonia (NH 3 ) NO x depends on the following chemical formula: 2NH 3 + 2O 2 → N 2 O + 3H 2 O, 4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O, 4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O.
Folglich kann die Abgasnorm der verschärften Euro 6 erfüllt werden. Da üblicherweise in dem Harnstoff-Dosiersystem (UDS) das Dosiermodul immer mit der Abgas-Strömung verbunden ist, kann das Dosiermodul nicht anders, als einem Hitzeschaden aufgrund des Hochtemperatur-Abgases (stets) ausgesetzt zu sein, und ein Kühlsystem zur Lösung des obigen Problems kann nicht anders, als auf das Dosiermodul angewendet werden. Consequently, the exhaust emission standard of the stricter Euro 6 can be met. Since usually in the urea dosing system (UDS) the metering module is always connected to the exhaust gas flow, the metering module can not be exposed to heat damage due to the high temperature exhaust gas (always) and a cooling system to solve the above problem can not be different than being applied to the dosing module.
Ein Beispiel des Kühlsystems kann eine Form (bzw. Bauart) des Verbindens des Dosiermoduls mit dem Motorkühlsystem, um zu ermöglichen, dass das Motorkühlmittel (z.B. ein Motorkühlwasser) (durch) das Dosiermodul zirkuliert, und eine Form (bzw. Bauart) des zusätzlichen Verbindens des Dosiermoduls mit dem Harnstoff-Speichertank, um zu ermöglichen, dass der Harnstoff (durch) das Dosiermodul zirkuliert, einschließen. An example of the cooling system may include a form of connecting the metering module to the engine cooling system to allow the engine coolant (eg, engine cooling water) to circulate through the metering module and a shape of the additional connection of the dosing module with the urea storage tank to allow the urea to circulate through the dosing module.
Allerdings wird das Motorkühlmittel, welches (durch) das Dosiermodul zirkuliert, durch den Betriebszustand der Wasserpumpe, die das Motorkühlsystem konfiguriert, beeinträchtigt, so dass es schwierig ist, die Kühlmittelmenge (z.B. eine Kühlwassermenge) zur Verhinderung des Hitzeschadens stabil zu sichern. However, the engine coolant circulating through the metering module is affected by the operation state of the water pump configuring the engine cooling system, so that it is difficult to stably secure the coolant amount (e.g., a cooling water amount) for preventing the heat damage.
Insbesondere wenn zur Erhöhung der Kraftstoffeffizienz eine (Kupplungs-)Wasserpumpe betrieben wird, um eine Durchflussmenge (z.B. Flussrate) des Motorkühlmittels zu steuern, kann die Menge des zum Dosiermodul zugeführten Motorkühlmittels schlagartiger (bzw. drastischer) beim ‚Ein‘ bzw. Einschalten der Wasserpumpe (vom Kupplungstyp) als beim ‚Aus‘ bzw. Ausschalten der Wasserpumpe (vom Kupplungstyp) reduziert werden. Specifically, when a (clutch) water pump is operated to increase a fuel flow efficiency (eg, flow rate) of the engine coolant, the amount of engine coolant supplied to the metering module may be more abrupt when the water pump is turned on (of the clutch type) as when "off" or off the water pump (of the clutch type) can be reduced.
Wenn das Harnstoff-Dosiersystem (UDS) angewendet wird, um die Effizienz der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) zur Beseitigung des Stickoxids (NOx) zu erhöhen, und die Wasserpumpe (vom Kupplungstyp) angewendet wird, um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen, verschärft sich folglich der Mangel der Kühlmittelmenge abhängig von den Betriebsbedingungen der Wasserpumpe (vom Kupplungstyp), und somit kann sich die Gefahr des Dosiermodul-Hitzeschadens nur erhöhen. Consequently, when the urea dosing system (UDS) is used to increase the selective catalytic reduction (SCR) efficiency for removing the nitrogen oxide (NOx) and the water pump (clutch type) is applied to increase the fuel efficiency, it becomes more severe the lack of coolant quantity depends on the operating conditions of the water pump (clutch type), and thus the risk of dosing module heat damage can only increase.
Erläuterung der ErfindungExplanation of the invention
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zum Verhindern eines Dosiermodul-Hitzeschadens, eine Steuervorrichtung und ein Harnstoff-Abgasreinigungssystem mit der Steuervorrichtung gerichtet, die im Stande sind, eine Gefahr des Dosiermodul-Hitzeschadens aufgrund eines Mangels an Menge an Verbrennungsmotorkühlmittel (z.B. Motorkühlwasser) zu verhindern, indem die Betriebsbedingungen einer (Kupplungs-)Wasserpumpe (bzw. Wasserpumpe vom Kupplungstyp) eingeschränkt werden, um es einem Motorkühlmittel (z.B. Motorkühlwasser) zu ermöglichen, (durch) das Dosiermodul eines Harnstoff-Dosiersystems (UDS) zu zirkulieren, und insbesondere eine Verringerung in der Kraftstoffeffizienz-Verbesserungsleistung auf der Grundlage einer Steuerung einer Motorkühlmittel-Durchflussmenge (z.B. Flussrate) der (Kupplungs-)Wasserpumpe zu minimieren, indem die (Kupplungs-)Wasserpumpe bei einer Temperatur des Dosiermoduls ausgeschaltet wird, welche als ein Motorbetriebszustand vorausberechnet (bzw. prognostiziert) ist.One embodiment of the present invention is directed to a method for preventing dosing module heat damage, a control device, and a urea exhaust gas purification system having the control device capable of reducing the risk of dosing module heat damage due to a lack of quantity of engine coolant (eg, engine cooling water). by limiting the operating conditions of a (clutch) water pump (or clutch-type water pump) to allow engine coolant (eg, engine cooling water) to circulate through the metering module of a urea dosing system (UDS), and more particularly to minimize a reduction in fuel efficiency improvement performance based on control of an engine coolant flow rate (eg, flow rate) of the (clutch) water pump by turning off the (clutch) water pump at a temperature of the metering module that precedes an engine operating condition calculated (resp. predicted).
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Verhindern eines Dosiermodul-Hitzeschadens auf: (a) Berechnen einer erforderlichen Kühlmittel-Kühlmenge zum Verhindern des Hitzeschadens des ein Reduktionsmittel einspritzenden Dosiermoduls, (b) Berechnen einer Motorkühlmittel-Kühlmenge, die abhängig von dem Betrieb einer (Kupplungs-)Wasserpumpe verändert wird, (c) Prüfen eines Betriebszustands der (Kupplungs-)Wasserpumpe durch Vergleichen der erforderlichen Kühlmittel-Kühlmenge mit der Motorkühlmittel-Kühlmenge, und wobei, (d) wenn die (Kupplungs-)Wasserpumpe in der Bedingung betrieben wird, in der die erforderliche Kühlmittel-Kühlmenge größer als die Motorkühlmittel-Kühlmenge ist, die (Kupplungs-)Wasserpumpe in einen Ausschalt-Zustand überführt (z.B. umgeschaltet) wird, um deren Betrieb zu stoppen. According to one embodiment of the present invention, a method for preventing dosing module heat damage comprises: (a) calculating a required coolant cooling amount to prevent heat damage to the reductant injecting dosing module, (b) calculating an engine coolant cooling amount that is dependent upon the operation (c) checking an operating condition of the (clutch) water pump by comparing the required coolant cooling amount with the engine coolant cooling amount, and wherein, (d) when the (clutch) water pump is in the condition is operated, in which the required coolant cooling amount is greater than the engine coolant cooling amount, the (coupling) water pump is transferred to a power-off state (eg switched) to stop their operation.
Die erforderliche Kühlmittel-Kühlmenge kann durch eine Temperatur des Dosiermoduls festgelegt werden, bei welcher eine Summe der Harnstoff-Kühlmenge und der Motorkühlmittel-Kühlmenge gegenüber einer Auslass-Gesamtwärmemenge ausgeglichen ist. The required coolant cooling amount may be determined by a temperature of the metering module at which a sum of the urea cooling amount and the engine coolant cooling amount is balanced against a total amount of exhaust heat.
Die Auslass-Gesamtwärmemenge (z.B. Abgas-Gesamtwärmemenge) kann wie folgt definiert sein: Auslass-Gesamtwärmemenge = spezifische Wärme des Auslasses (z.B. Abgases) × Auslass(z.B. Abgas)-Durchflussmenge (z.B. Flussrate) × Temperatur des Abgases, und die spezifische Wärme des Auslasses (z.B. Abgases) kann eine spezifische Wärme des Abgases sein, die Auslass(z.B. Abgas)-Durchflussmenge (z.B. Flussrate) kann durch eine Motordrehzahl und einen Gaspedalhub festgelegt werden (sein), und die Temperatur des Abgases kann durch eine Temperatur des Abgases festgelegt werden (sein), die hinter einem (bzw. nachgeschaltet zum) katalytischen Filter, welcher vor dem Dosiermodul angeordnet ist, erfasst wird. The total amount of exhaust heat (eg, total amount of exhaust heat) may be defined as: total exhaust heat quantity = exhaust specific heat (eg, exhaust gas) × exhaust (eg, exhaust) flow rate (eg, flow rate) × exhaust gas temperature, and specific heat Exhaust gas (eg, exhaust gas) may be a specific heat of the exhaust gas, the exhaust gas flow rate (eg, flow rate) may be set by an engine speed and an accelerator stroke, and the temperature of the exhaust gas may be set by a temperature of the exhaust gas be (behind), which is behind a (or downstream of the) catalytic filter, which is arranged in front of the metering module, is detected.
Die Harnstoff-Kühlmenge kann wie folgt definiert sein: Harnstoff-Kühlmenge (Q2) = spezifische Wärme des Harnstoffes × Harnstoff-Durchflussmenge (z.B. Flussrate) × Harnstoff-Temperatur, und die Harnstoff-Durchflussmenge kann durch eine erforderliche Dosierungs-Durchflussmenge (z.B. Flussrate) des Dosiermoduls festgelegt werden (sein) und die Harnstoff-Temperatur kann durch eine Temperatur des (durch) das Dosiermodul zirkulierenden Harnstoffes festgelegt werden (sein). The urea cooling rate may be defined as follows: urea cooling rate (Q2) = specific heat of urea × urea flow rate (eg, flow rate) × urea temperature, and the urea flow rate may be determined by a required metering flow rate (eg, flow rate) of the metering module, and the urea temperature can be set by a temperature of the urea circulating through the metering module.
Die Motorkühlmittel-Kühlmenge kann wie folgt definiert sein:
Motorkühlmittel-Kühlmenge = spezifische Wärme des Kühlmittels × Durchflussmenge(z.B. Flussrate) des Kühlmittels × Kühlmittel-Temperatur, und die spezifische Wärme des Kühlmittels kann eine spezifische Wärme einer 50 % gefrierfesten Flüssigkeit (z.B. ein Frostschutzmittel) sein, die Durchflussmenge (z.B. Flussrate) des Kühlmittels kann durch eine Motordrehzahl festgelegt werden (sein), und die Kühlmittel-Temperatur kann durch die Temperatur des Abgases festgelegt (bzw. bestimmt) werden (sein), die hinter dem (bzw. nachgeschaltet zum) katalytischen Filter, welcher vor dem Dosiermodul angeordnet ist, erfasst wird.The engine coolant cooling amount may be defined as follows:
Engine coolant cooling quantity = specific heat of the coolant × flow rate (eg flow rate) of the coolant × coolant temperature, and the specific heat of the coolant may be a specific heat of a 50% freeze-resistant liquid (eg antifreeze), the flow rate (eg flow rate) of the coolant Coolant may be determined by an engine speed, and the coolant temperature may be set by the temperature of the exhaust gas downstream of the catalytic filter disposed upstream of the metering module is, is captured.
Wenn die erforderliche Kühlmittel-Kühlmenge nicht größer als die Motorkühlmittel-Kühlmenge ist, kann ein Betriebszustand der (Kupplungs-)Wasserpumpe so wie er ist beibehalten werden. If the required coolant cooling amount is not larger than the engine coolant cooling amount, an operating state of the (clutch) water pump can be maintained as it is.
Wenn die (Kupplungs-)Wasserpumpe nicht in dem Zustand betrieben wird, in dem die Bedingung erfüllt ist, dass die erforderliche Kühlmittel-Kühlmenge größer als die Motorkühlmittel-Kühlmenge ist, kann die Möglichkeit des Hitzeschadens des Dosiermoduls einem Fahrer durch Warnung mitgeteilt werden und die Warnung kann durch Einschalten einer On-Board-Diagnose (OBD) (z.B. eine OBD-Leuchte) durchgeführt werden. If the (clutch) water pump is not operated in the condition satisfying the requirement that the required coolant cooling amount is larger than the engine coolant cooling amount, the possibility of heat damage to the metering module may be notified to a driver by warning, and Warning can be done by turning on an on-board diagnostic (OBD) (eg OBD light).
Das Motorkühlmittel kann, während es von der (Kupplungs-)Wasserpumpe zum Motor zirkuliert wird, über das Dosiermodul passieren, und das von einem Harnstoff-Speichertank zum Dosiermodul zirkulierende Reduktionsmittel kann, ohne mit dem Motorkühlmittel gemischt zu werden, zirkuliert werden. The engine coolant may pass through the dosing module as it is circulated from the (clutch) water pump to the engine, and the reductant circulating from a urea storage tank to the dosing module may be circulated without being mixed with the engine coolant.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Harnstoff-Abgasreinigungssystem auf: ein Dosiermodul, das konfiguriert ist, Harnstoff als einen Katalysator in einem dem Fluss von entlang einer Abgasleitung fließendem Abgas ausgesetzten Zustand einzuspritzen, eine Harnstoff-Zirkulationsleitung, die konfiguriert ist, um mit einem Harnstofftank verbunden zu sein, in welchem der Harnstoff gespeichert ist, um den Harnstoff zum Dosiermodul zu zirkulieren, eine Kühlmittel-Zirkulationsleitung, die konfiguriert ist, um mit einer (Kupplungs-)Wasserpumpe verbunden zu sein, welche zur Zirkulierung des Motorkühlmittels ein- bzw. ausgeschaltet wird, um das Motorkühlmittel über das Dosiermodul zu einem Motor zu zirkulieren, sowie einen Temperatursensor, der konfiguriert ist, um eine Temperatur eines Abgases zu erfassen, welches entlang der Abgasleitung fließt, und die erfasste Temperatur zur Motorsteuereinheit zu übertragen. According to another embodiment of the present invention, a urea exhaust purification system comprises: a metering module configured to inject urea as a catalyst in a condition exposed to the flow of exhaust gas flowing along an exhaust passage, a urea circulation passage configured to communicate with a urea tank, in which the urea is stored to circulate the urea to the dosing module, a coolant circulation conduit configured to be connected to a (clutch) water pump which is for circulating the engine coolant on or off is switched off to circulate the engine coolant to a motor via the metering module, and a temperature sensor which is configured to detect a temperature of an exhaust gas flowing along the exhaust pipe, and to transmit the detected temperature to the engine control unit.
Der Katalysator kann eine selektive katalytische Reduktion (SCR) (z.B. ein SCR-Katalysator oder SCR-System) sein, die in der Abgasleitung vor dem Dosiermodul montiert ist, ein Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) und ein Dieselpartikelfilter (DPF) können vor dem (bzw. vorgeschaltet zum) Dosiermodul in der Abgasleitung montiert sein, und der Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Abgases kann hinter dem (bzw. nachgeschaltet zum) Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) und Dieselpartikelfilter (DPF) angeordnet sein. The catalyst may be a Selective Catalytic Reduction (SCR) (eg, an SCR catalyst or SCR system) mounted in the exhaust conduit upstream of the metering module, a Diesel Oxidation Catalyst (DOC), and a Diesel Particulate Filter (DPF) may be installed before ( or upstream of the) metering module may be mounted in the exhaust pipe, and the temperature sensor for detecting the temperature of the exhaust gas may be located behind the (or downstream of) the Diesel Oxidation Catalyst (DOC) and Diesel Particulate Filter (DPF).
Die Harnstoff-Zirkulationsleitung und die Kühlmittel-Zirkulationsleitung können Zirkulationswege bilden, die im Inneren des Dosiermoduls voneinander getrennt sind. The urea circulation line and the coolant circulation line may form circulation paths which are separated from each other inside the metering module.
Erläuterung der Zeichnungen Explanation of the drawings
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ein Fahrzeugsteuersystem und dessen Betriebsverfahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert. Die Bauteile werden in den beigefügten Zeichnungen konzeptionell veranschaulicht, um ein Konzept der vorliegenden Erfindung zu erläutern und eine Beschreibung von bekannten Bauteilen unter den Bauteilen wird weggelassen.Hereinafter, a vehicle control system and its operation method according to embodiments of the present invention will be explained with reference to the accompanying drawings. The components are conceptually illustrated in the accompanying drawings to explain a concept of the present invention and a description of known components among the components will be omitted.
Wie in
Wie in
Der vordere katalytische Filter
Der hintere katalytische Filter
Das Dosiermodul
Die Motorsteuereinheit (ECU)
Die (Kupplungs-)Wasserpumpe
Die Harnstoff-Zirkulationsleitung und die Kühlmittel-Zirkulationsleitung sind in dem Dosiermodul
Die Harnstoff-Zirkulationsleitung ist aus einer Harnstoff-Kühlleitung
Die Kühlmittel-Zirkulationsleitung ist aus einer Kühlmittel-Kühlleitung
Erneut bezugnehmend auf
Der Prozess des Berechnens der erforderlichen Kühlmittel-Kühlmenge des Dosiermoduls
Die Auslass(z.B. Abgas)-Gesamtwärmemenge Q1 ist wie folgt definiert: Auslass(Abgas)-Gesamtwärmemenge Q1 = spezifische Wärme des Auslasses (Abgases) × Auslass(Abgas)-Durchflussmenge(z.B. Flussrate) × Temperatur des Abgases. Hierin ist die spezifische Wärme des Auslasses (z.B. Abgases) eine spezifische Wärme des Diesel-Abgases und die Auslass(Abgas)-Durchflussmenge(z.B. Flussrate) wird durch eine Motordrehzahl (Drehzahl) a-2 und einen Gaspedalhub (Pedal) a-3 festgelegt (bzw. bestimmt), und die Temperatur des Abgases wird durch eine hintere Dieselpartikelfilter(DPF)-Temperatur (Temperatur) a-1, die von dem Temperatursensor
Die Harnstoff-Kühlmenge Q2 ist wie folgt definiert: Harnstoff-Kühlmenge Q2 = spezifische Wärme des Harnstoffs × Harnstoff-Durchflussmenge(z.B. Flussrate) × Harnstoff-Temperatur. Hierin ist die spezifische Wärme des Harnstoffs ein physikalischer Wert, die Harnstoff-Durchflussmenge(z.B. Flussrate) wird durch eine erforderliche Dosierungs-Durchflussmenge b-2 festgelegt, und die Harnstoff-Temperatur wird durch einen Harnstoff-Temperatursensor (Temperatur) b-1 festgelegt.The urea cooling quantity Q2 is defined as follows: urea cooling quantity Q2 = specific heat of the urea × urea flow rate (eg Flow rate) × urea temperature. Here, the specific heat of urea is a physical value, the urea flow rate (eg, flow rate) is set by a required metering flow rate b-2, and the urea temperature is set by a urea temperature sensor (temperature) b-1.
Ferner ist Schritt S20 ein Prozess zum Berechnen der Motorkühlmittel-Kühlmenge und dessen Ausführungsprozess ist in
Ferner wird das Berechnen der Motorkühlmittel-Kühlmenge mit einem Kupplung-Ein/Aus-Signal c-3 der (Kupplungs-)Wasserpumpe
Erneut bezugnehmend auf
Wenn in Schritt S30 ermittelt wird, dass die Bedingung ‚erforderliche Kühlmittel-Kühlmenge > Motorkühlmittel-Kühlmenge‘ nicht erfüllt ist, fährt der Prozess daher mit Schritt S30-1 fort, um den Betriebszustand der (Kupplungs-)Wasserpumpe
Wenn in Schritt S30 ermittelt wird, dass die Bedingung ‚erforderliche Kühlmittel-Kühlmenge > Motorkühlmittel-Kühlmenge‘ erfüllt ist, fährt andererseits der Prozess mit Schritt S40 fort, um zu prüfen, ob die (Kupplungs-)Wasserpumpe
Wenn durch die Prüfung des Schrittes S40 ermittelt wird, dass die (Kupplungs-)Wasserpumpe
Wenn durch die Prüfung in Schritt S40 ermittelt wird, dass die (Kupplungs-)Wasserpumpe
Diesbezüglich wird der Zustand, in dem die (Kupplungs-Wasserpumpe
Wie in
In diesem Fall fließt die Durchflussmenge des in der Kühlmittel-Kühlleitung
Als Nächstes vollzieht das in das Dosiermodul
In diesem Fall wird die Kühlleistung aufgrund des Harnstoffs, der über die Harnstoff-Kühlleitung
Wie oben erläutert, weist das Verfahren zum Verhindern eines Dosiermodul-Hitzeschadens gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf: ein Berechnen der erforderlichen Kühlmittel-Kühlmenge zum Verhindern des Hitzeschadens des den Harnstoff einspritzenden Dosiermoduls
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Mangel der Menge des (durch) das Dosiermodul zirkulierenden Motorkühlmittels durch Verbinden des Betriebs der (Kupplungs-)Wasserpumpe mit dem Dosiermodul des Harnstoff-Dosiersystems (UDS) zu verhindern und durch Verwendung der ausreichenden Motorkühlmittelmenge größtenteils die Möglichkeit des Hitzeschadens des Dosiermoduls in dem stets Hochtemperatur-Abgas ausgesetzten Zustand zu reduzieren. According to embodiments of the present invention, it is possible to prevent the shortage of the amount of engine coolant circulating through the metering module by connecting the operation of the (clutch) water pump with the metering module of the urea metering system (UDS) and by using the sufficient amount of engine coolant for the most part reduce the possibility of heat damage to the dosing in the always high-temperature exhaust gas exposed state.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich, die Möglichkeit des Hitzeschadens des Dosiermoduls weiter zu reduzieren, indem es dem Harnstoff ermöglicht wird, das Dosiermodul zu zirkulieren, zu welchem das Motorkühlmittel zirkuliert wird. Further, according to embodiments of the present invention, it is possible to further reduce the possibility of heat damage to the dosing module by allowing the urea to circulate the dosing module to which the engine coolant is circulated.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es außerdem möglich, die Beseitigungseffizienz von Stickoxid (NOx) der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) optimal aufrechtzuerhalten, indem der Harnstoff-Einspritzungsvorgang aufgrund der Beseitigung der Möglichkeit des Dosiermodul-Hitzeschadens gleichmäßig (z.B. störungsfrei) und stabil durchgeführt wird, und insbesondere die Abgasnorm der verschärften Euro 6 leichter einzuhalten, durch Verwendung der optimierten Effizienz der selektiven katalytischen Reduktion (SCR), um Stickoxid (NOx) zu beseitigen. Further, according to embodiments of the present invention, it is possible to optimally maintain the selective catalytic reduction (SCR) removal efficiency of nitrogen oxides (NOx) by uniformly (eg, trouble-free) and stably carrying out the urea injection operation due to the elimination of the possibility of metering module heat damage and, in particular, to better comply with the exacerbated Euro 6 emission standard by using the optimized Selective Catalytic Reduction (SCR) efficiency to eliminate Nitrogen Oxide (NOx).
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich, das unnötige Stoppen des Betriebs der (Kupplungs-)Wasserpumpe zu minimieren, indem das Ausschalten der (Kupplungs-)Wasserpumpe bei der Temperatur des Dosiermoduls festgelegt wird, welche als der Motorbetriebszustand vorausberechnet ist. Further, according to embodiments of the present invention, it is possible to minimize the unnecessary stopping of the operation of the (clutch) water pump by setting the turning-off of the (clutch) water pump at the temperature of the metering module which is pre-calculated as the engine operating condition.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich, durch Minimieren des unnötigen Stoppens des Betriebs der (Kupplungs-)Wasserpumpe die Kraftstoffeffizienz-Verbesserungsleistung wie sie ist aufrechtzuerhalten oder die Verringerung in der Kraftstoffeffizienz-Verbesserungsleistung auf der Grundlage der Steuerung der Motorkühlmittel-Durchflussmenge der (Kupplungs-)Wasserpumpe zu minimieren. Further, according to embodiments of the present invention, by minimizing the unnecessary stop of the operation of the (clutch) water pump, it is possible to maintain the fuel efficiency improving performance as it is or the reduction in the fuel efficiency improving performance based on the control of the engine coolant flow rate of ( Coupling) water pump to minimize.
Obwohl vorstehend die vorliegende Erfindung durch spezifische Gegenstände wie konkrete Bauteile und dergleichen, exemplarische Ausführungsformen und Zeichnungen erläutert wird, werden diese nur zur Unterstützung beim gesamten Verständnis der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Folglich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die exemplarischen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Modifikationen und Veränderungen können von einem Fachmann gemacht werden, welchen die vorliegende Erfindung aus dieser Beschreibung betritt. Although the present invention has been explained above by specific items such as concrete members and the like, exemplary embodiments and drawings, they are provided only to assist in the overall understanding of the present invention. Thus, the present invention is not limited to the exemplary embodiments. Various modifications and changes may be made by those skilled in the art to which this invention pertains.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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