DE102015003839B4

DE102015003839B4 - Verfahren und System zum Wärmemanagement bei selektiver katalytischer Reduktion

Info

Publication number: DE102015003839B4
Application number: DE102015003839.7A
Authority: DE
Inventors: David J. Scott
Original assignee: Komatsu America Corp
Current assignee: Komatsu America Corp
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2019-04-11
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: CN104975967B; US9458782B2; CA2885703A1; CA2885703C; JP6560004B2; JP2015200313A; DE102015003839A1; CN104975967A; US9708957B2; CN110617128A; CN110617128B; US20160356197A1; US20150285174A1

Abstract

Verfahren zum Zuführen von ausreichend Wärme zu einem selektiven katalytischen Reduktionssystem, das in einem Fahrzeug (117) mit einer Kraftmaschine (104) und einem selektiven Reduktionskatalysator (Selective Catalyst Reducer, SCR) angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst:
- Erfassen einer für die Gastemperatur an einem Einlass des SCR indikativen Temperatur;
- Bestimmen, ob die Gastemperatur am Einlass des SCR auf einer ersten vorbestimmten Mindesttemperatur ist;
- Bestimmen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast;
- Berechnen einer ersten erhöhten Kraftmaschinenlast, die notwendig ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die erste vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen;
- Berechnen eines ersten Kraftmaschinenlast-Überschusses durch Vergleichen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast mit der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast;
- Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die erste erhöhte Kraftmaschinenlast;
- Abführen des ersten Kraftmaschinenlast-Überschusses über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung (328);
- Bestimmen eines Transportzyklus des Fahrzeugs (117), wobei der Transportzyklus mehrere Abschnitte aufweist;
- Vorherbestimmen eines späteren Bedarfs für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf Basis der bevorstehenden Abschnitte in dem Transportzyklus, wobei mindestens ein Abschnitt des Transportzyklus die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast oberhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur des Gases am Einlass des SCR auftritt;
- Berechnen einer zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die zweite vorbestimmte Temperatur zu erhöhen;
- Berechnen eines zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses durch Vergleichen der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast mit der zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast;
- Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die zweite erhöhte Kraftmaschinenlast, bevor das Fahrzeug (117) den Transportzyklusabschnitt, der die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht, erreicht;
- Abführen des zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung (328).

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft selektive katalytische Reduktionssysteme. Insbesondere betrifft die Erfindung das Management der Wärme, die dem selektiven katalytischen Reduktionssystem in einem Fahrzeug zugeführt wird.
Allgemeiner Stand der Technik
Die Emissionskontrolle für Kraftmaschinen, die Kraftstoff auf Kohlenstoffbasis verbrennen, ist von großem Interesse. Dieses Interesse besteht für die Emissionskontrolle bei Dieselkompressions-Kolbenmotoren, die gewöhnlich in geländegängigen Erdbewegungsmaschinen eingebaut sind, zum Beispiel in einem geländegängigen Bergbau-Muldenkipper. Die Untersuchungen auf dem Gebiet der Emissionskontrolle wurden intensiviert, da viele staatliche Behörden Fristen für die Implementierung von Lösungen zur Emissionskontrolle, die den Richtlinien genügen, festgelegt haben. Eine Lösung, die derzeit von Kraftmaschinen- und Ausrüstungsherstellern implementiert wird, ist die Anwendung von selektiver katalytischer Reduktion (Selective Catalyst Reduction, im Folgenden „SCR“). Eine Untergruppe von SCR-Systemen verwendet eine flüssige Harnstofflösung, die als Dieselabgasfluid bezeichnet wird, um die katalytische Reaktion zu unterstützen. Die Leistungsfähigkeit der katalytischen Reaktion in SCR-Systemen ist stark wärmeabhängig, wobei es erforderlich, dass gewisse Komponenten des SCR-Systems innerhalb spezifischer Temperaturbereiche verbleiben, welche dann den Komponenten des SCR-Systems ermöglichen, die katalytische Reaktion effizient durchzuführen. Da das Dieselabgasfluid in wohldosierten Mengen eingespritzt wird, ist seine ordnungsgemäße Funktion in hohem Maße von der anschließend verfügbaren Wärme in den Abgasen, die zu den Katalysatorkomponenten im System strömen, abhängig.
Eine Fehlfunktion und schlechte Reaktionseffizienz von SCR-Systemen und - Komponenten tritt auf, wenn die Wärme, die durch Abgase der Kraftmaschine zur Verfügung gestellt wird, unzureichend ist, um den katalytischen Reaktionsprozess des SCR-Systems zu unterstützen. Komponenten des SCR-Systems, wie etwa Ventile, Düsen, Einspritzventile und Agenzien, funktionieren möglicherweise nicht mehr ordnungsgemäß, wenn die Abgaswärme unzureichend ist. Diese niedrigen Temperaturen tragen wiederum auch zur Verkürzung der Funktionslebensdauer gewisser Komponenten im SCR-System bei. Die Bereitstellung ausreichender Temperaturen innerhalb des SCR-Systems ist unter den Bedingungen einer laufenden, belasteten Kraftmaschine normalerweise gewährleistet, aufgrund der relativ hohen Kraftstoffverbrauchsrate im Verhältnis zum Kraftstoffverbrauchsraten-Bereich für die betreffende Kraftmaschine. Es existieren jedoch Zeitabschnitte, in denen Leerlauf oder eine minimale Leistungsabgabe der Kraftmaschine für den Betriebszustand des Fahrzeugs erforderlich ist. Diese Zeitabschnitte minimaler Kraftmaschinenleistung erzeugen Bedingungen, unter denen niedrige Kraftstoffverbrauchsraten vorliegen, was wiederum unzureichende Wärme für einen akzeptablen Betrieb des SCR-Systems zur Folge hat. Dieser Mangel an ausreichender Wärme verstärkt sich, wenn die Umgebungstemperaturen sinken. Daher besteht Bedarf an einem Verfahren und einem System zum Management der Wärme, die SCR-Systemen zugeführt wird.
Aus der DE 10 2009 052 713 A1 ist ein Verfahren zum Erwärmen eines Abgasnachbehandlungssystems, um die Leistungsfähigkeit eines Katalysators zu verbessern, bekannt. Das Verfahren beinhaltet, dass die momentane Katalysatortemperatur überwacht wird; bestimmt wird, ob die momentane Katalysatortemperatur kleiner als eine vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist; und, wenn die momentane Katalysatortemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Katalysatortemperatur ist, die momentane Motorlast erhöht wird. Die momentane Motorlast wird durch Aktivieren einer Reduktionsmitteltank-Heizvorrichtung und/oder einer Reduktionsmittelleitungs-Heizvorrichtung erhöht.
Die DE 10 2008 025 569 A1 offenbart ein Verfahren zum Regeln und/oder Steuern eines Funktionssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor mit den Schritten Erstellen einer Prognose einer in der Zukunft liegenden Betriebsweise des Verbrennungsmotors sowie Vorausschauendes Regeln und/oder Steuern eines Zustandes des Funktionssystems mittels Berücksichtigen der Prognose. Dabei ist der Zustand des Funktionssystems in Abhängigkeit von einer Betriebsweise des Verbrennungsmotors steuerbar und/oder regelbar. Das Funktionssystem ist beispielsweise ein Partikelfilter, NOx-Speicherkatalysator, Dieseloxidationskatalysator, eine Einrichtung zur Adaption einer Lambdasonde, eine Einrichtung zur Tankentlüftungsdiagnose, eine Klimaanlage oder ein Thermospeicher. Ferner betrifft die DE 10 2008 025 569 A1 eine Steuerung zur Durchführung des Verfahrens und ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Steuerung.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Verfahren zum Zuführen ausreichender Wärme zu einem selektiven katalytischen Reduktionssystem, das in einem Fahrzeug mit einer Kraftmaschine und einem selektiven Reduktionskatalysator (Selective Catalyst Reducer, SCR) angeordnet ist, die folgenden Schritte auf: Erfassen einer Temperatur, die hinsichtlich der Gastemperatur am Einlass des SCR indikativ ist, Bestimmen, ob die Gastemperatur am Einlass des SCR gleich einer vorbestimmten Mindesttemperatur ist, Bestimmen der Kraftmaschinenlast, die für den gegenwärtigen Betrieb des Kraftfahrzeugs erforderlich ist, Berechnen einer erhöhten Kraftmaschinenlast, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen, Berechnen einer überschüssigen Kraftmaschinenlast durch Vergleichen der Kraftmaschinenlast, die für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlich ist, mit der erhöhten Kraftmaschinenlast, Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die erhöhte Kraftmaschinenlast, Abführen der überschüssigen Kraftmaschinenlast über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung, Bestimmen eines Transportzyklus des Fahrzeugs, wobei der Transportzyklus mehrere Abschnitte aufweist, Vorherbestimmen eines späteren Bedarfs für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf Basis der bevorstehenden Abschnitte in dem Transportzyklus, wobei mindestens ein Abschnitt des Transportzyklus die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast oberhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur des Gases am Einlass des SCR auftritt, Berechnen einer zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die zweite vorbestimmte Temperatur zu erhöhen, Berechnen eines zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses durch Vergleichen der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast mit der zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast, Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die zweite erhöhte Kraftmaschinenlast, bevor das Fahrzeug den Transportzyklusabschnitt, der die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht, erreicht, Abführen des zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist ein Verfahren zum Zuführen ausreichender Wärme zu einem selektiven katalytischen Reduktionssystem, das in einem Fahrzeug mit einer Kraftmaschine und einem selektiven Reduktionskatalysator (Selective Catalyst Reducer, SCR) angeordnet ist, die folgenden Schritte auf: Erfassen einer Temperatur, die hinsichtlich der Gastemperatur am Einlass des SCR indikativ ist, Bestimmen, ob die Gastemperatur am Einlass des SCR gleich einer vorbestimmten Mindesttemperatur ist, Bestimmen der Kraftmaschinenlast, die für den gegenwärtigen Betrieb des Kraftfahrzeugs erforderlich ist, Berechnen einer erhöhten Kraftmaschinenlast, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen, Berechnen einer überschüssigen Kraftmaschinenlast durch Vergleichen der Kraftmaschinenlast, die für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlich ist, mit der erhöhten Kraftmaschinenlast, Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die erhöhte Kraftmaschinenlast, Abführen der überschüssigen Kraftmaschinenlast über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung, Bestimmen einer im Fahrzeug angeordneten Zuladung, Vorherbestimmen eines zukünftigen Bedarfs für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf Basis der im Fahrzeug angeordneten Zuladung, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast benötigt wird, wenn die im Fahrzeug angeordnete Zuladung einen vorbestimmten Zuladungsstand erreicht, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast oberhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur des Gases am Einlass des SCR auftritt, Berechnen einer zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die zweite vorbestimmte Temperatur zu erhöhen, Berechnen eines zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses durch Vergleichen der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast mit der zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast, Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die zweite erhöhte Kraftmaschinenlast, bevor die in dem Fahrzeug angeordnete Zuladung den vorbestimmten Zuladungsstand erreicht, Abführen des zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist ein System zum Wärmemanagement bei selektiver katalytischer Reduktion, das in einem Fahrzeug mit einer Kraftmaschine angeordnet ist, einen Sensor auf, der dafür ausgelegt ist, eine Temperatur zu bestimmen, die hinsichtlich der Gastemperatur am Einlass eines selektiven Reduktionskatalysators (SCR) indikativ ist, wobei eine SCR-Steuereinrichtung mit dem Sensor in Kommunikation steht. Die SCR-Steuereinrichtung ist dafür ausgelegt zu bestimmen, ob die Gastemperatur am Einlass des SCR gleich einer vorbestimmten Mindesttemperatur ist, und eine erhöhte Kraftmaschinenlast berechnen, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen. Das System weist außerdem eine Antriebssystem-Steuereinrichtung auf, die mit der SCR-Steuereinrichtung in Kommunikation steht, wobei die Antriebssystem-Steuereinrichtung dafür ausgelegt ist, eine Kraftmaschinenlast zu bestimmen, die für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlich ist, eine überschüssige Kraftmaschinenlast durch Vergleichen der Kraftmaschinenlast, die für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlich ist, mit der erhöhten Kraftmaschinenlast zu berechnen, und die Kraftmaschinenlast auf die erhöhte Kraftmaschinenlast einzustellen. Das System weist außerdem eine Leistungsabsorptionsvorrichtung auf, die mit der Antriebssystem-Steuereinrichtung in Kommunikation steht und mit der Kraftmaschine verbunden ist, wobei die Leistungsabsorptionsvorrichtung dafür ausgelegt ist, die überschüssige Kraftmaschinenlast abzuführen. Das System umfasst außerdem einen dem Fahrzeug zugeordneten Transportzyklus, wobei der Transportzyklus mehrere Abschnitte aufweist. Die SCR-Steuereinrichtung ist des Weiteren ausgebildet, um einen zukünftigen Bedarf für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf Basis der bevorstehenden Abschnitte in dem Transportzyklus vorherzubestimmen, wobei mindestens ein Abschnitt des Transportzyklus die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast oberhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur des Gases am Einlass des SCR auftritt; und eine zweite erhöhte Kraftmaschinenlast zu berechnen, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die zweite vorbestimmte Temperatur zu erhöhen. Die Antriebssystem-Steuereinrichtung ist des Weiteren ausgebildet, um einen zweiten Kraftmaschinenlast-Überschuss durch Vergleichen der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast mit der zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast zu berechnen; und die Kraftmaschinenlast auf die zweite erhöhte Kraftmaschinenlast einzustellen, bevor das Fahrzeug den Transportzyklusabschnitt erreicht, der die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht. Die Leistungsabsorptionsvorrichtung ist ausgebildet, um den zweiten Kraftmaschinenlast-Überschuss abzuführen.
Gemäß einer alternativen anderen Ausführungsform weist ein System zum Wärmemanagement bei selektiver katalytischer Reduktion, das in einem Fahrzeug mit einer Kraftmaschine angeordnet ist, einen Sensor auf, der dafür ausgelegt ist, eine Temperatur zu bestimmen, die hinsichtlich der Gastemperatur am Einlass eines selektiven Reduktionskatalysators (SCR) indikativ ist, wobei eine SCR-Steuereinrichtung mit dem Sensor in Kommunikation steht. Die SCR-Steuereinrichtung ist dafür ausgelegt zu bestimmen, ob die Gastemperatur am Einlass des SCR gleich einer vorbestimmten Mindesttemperatur ist, und eine erhöhte Kraftmaschinenlast berechnen, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen. Das System weist außerdem eine Antriebssystem-Steuereinrichtung auf, die mit der SCR-Steuereinrichtung in Kommunikation steht, wobei die Antriebssystem-Steuereinrichtung dafür ausgelegt ist, eine Kraftmaschinenlast zu bestimmen, die für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlich ist, eine überschüssige Kraftmaschinenlast durch Vergleichen der Kraftmaschinenlast, die für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlich ist, mit der erhöhten Kraftmaschinenlast zu berechnen, und die Kraftmaschinenlast auf die erhöhte Kraftmaschinenlast einzustellen. Das System weist außerdem eine Leistungsabsorptionsvorrichtung auf, die mit der Antriebssystem-Steuereinrichtung in Kommunikation steht und mit der Kraftmaschine verbunden ist, wobei die Leistungsabsorptionsvorrichtung dafür ausgelegt ist, die überschüssige Kraftmaschinenlast abzuführen. Das System umfasst außerdem einen Zuladungssensor, der mit der SCR-Steuereinrichtung in Verbindung steht, wobei der Zuladungssensor ausgebildet ist, um die im Fahrzeug angeordnete Zuladung zu bestimmen. Die SCR-Steuereinrichtung ist des Weiteren ausgebildet, um einen zukünftigen Bedarf für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf Basis der im Fahrzeug angeordneten Zuladung vorherzubestimmen, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast nötig ist, wenn die im Fahrzeug angeordnete Zuladung einen vorbestimmten Zuladungsstand erreicht, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast oberhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur des Gases am Einlass des SCR liegt; und eine zweite erhöhte Kraftmaschinenlast zu berechnen, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die zweite vorbestimmte Temperatur zu erhöhen. Die Antriebssystem-Steuereinrichtung ist des Weiteren ausgebildet, um einen zweiten Kraftmaschinenlast-Überschuss durch Vergleichen der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast mit der zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast zu berechnen; und die Kraftmaschinenlast auf die zweite erhöhte Kraftmaschinenlast einzustellen, bevor die im Fahrzeug angeordnete Zuladung den vorbestimmten Zuladungsstand erreicht. Die Leistungsabsorptionsvorrichtung ist ausgebildet, um den zweiten Kraftmaschinenlast-Überschuss abzuführen.
Andere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile sind oder werden für den Fachmann bei der Durchsicht der folgenden Figuren und der detaillierten Beschreibung ersichtlich.
Figurenliste
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen werden durch das Studium der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser verständlich, wobei:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem SCR-System gemäß einer Ausführungsform ist;
2 ein Flussdiagramm eines logischen Entscheidungsbaums eines Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform ist;
3 ein Flussdiagramm eines logischen Entscheidungsbaums eines SCR gemäß einer Ausführungsform ist;
4 eine graphische Darstellung des Kraftstoffdurchsatzes und der SCR-Wärme eines Transportzyklus gemäß einer Ausführungsform ist;
5 eine graphische Darstellung eines Transportprofils gemäß einer Ausführungsform ist;
6 ein Flussdiagramm eines logischen Entscheidungsbaums eines Transportfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform ist;
7 eine graphische Darstellung eines verbesserten Kraftstoffdurchsatzes und einer verbesserten SCR-Wärme eines Transportzyklus gemäß einer Ausführungsform ist;
8 eine graphische Darstellung eines anderen verbesserten Kraftstoffdurchsatzes und einer anderen verbesserten SCR-Wärme eines Transportzyklus gemäß einer Ausführungsform ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN UND DER GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem SCR-System gemäß einer Ausführungsform. Das Fahrzeug 117 kann ein geländegängiger, mit einem Elektroantrieb versehener Muldenkipper sein. Das Fahrzeug 117 weist eine Kraftstoff verbrennende Kraftmaschine 104 auf, welche die Leistung einer rotierenden Welle einer Stromerzeugungsvorrichtung 106 zuführt, welche wiederum über Antriebssystem-Steuerelemente 114 elektrische Energie bereitstellt. Die Antriebssystem-Steuerelemente 114 leiten die elektrische Energie zu einem Radantriebsmotor oder Radantriebsmotoren 111 zwecks Antriebs.
Wenn das Fahrzeug 117 unter Bedingungen betrieben wird, unter denen Verzögerungskräfte erforderlich sind, wie etwa bei Bergabbetrieb, kann Rotationsenergie von dem Radantriebsmotor oder den Radantriebsmotoren 111 elektrisch über die Antriebssystem-Steuerelemente 114 extrahiert werden. Die extrahierte elektrische Energie kann über ein Verzögerungsgitter 115 der Antriebssystemkomponenten an die Umgebungsluft abgeführt werden.
Die Kraftmaschine 104 kann ein oder mehrere Lufteinlassfilter 101 aufweisen. Das oder die Lufteinlassfilter 101 führt bzw. führen einem Luftladesystem 103 über Luftansaugrohrsysteme 102 Ansaugluft zu. Die Ansaugluft wird durch das Luftladesystem 103 der Kraftmaschine 104 zugeführt.
Die Kraftmaschine 104 gibt über ein Abgasrohr 105 erwärmte Gase ab. Das Abgasrohr 105 enthält ein SCR-System mit Dieselabgasfluid-Einspritzventilen 107 und einem SCR-Katalysatorgas-Durchflussbehälter 108. Der SCR-Katalysatorgas-Durchflussbehälter 108 gibt die von dem SCR-System fertig behandelten Gase über ein Abgasrohr 112 ab.
Das SCR-System kann aus Komponenten bestehen, zu denen ein oder mehrere Dieselabgasfluid-Versorgungsbehälter 110 gehören, welche unter Verwendung eines Steuereinrichtungs- und Ventilsystems 109 dem Dieselabgasfluid-Einspritzventil oder den Dieselabgasfluid-Einspritzventilen 107 des SCR-Systems Dieselabgasfluid zuführen. Das Steuereinrichtungs- und Ventilsystem 109 kann aus separaten Komponenten bestehen, mit vielen Kombinationen und verschiedenen Systemimplementierungen. Das Steuereinrichtungs- und Ventilsystem 109 kann auch Abschnitte aufweisen, die in die Kraftmaschinen-Steuerelemente 116, die Fahrzeug-Steuerelemente 118 und andere Steuerelemente integriert sind, mit vielen Kombinationen und verschiedenen Systemimplementierungen.
Durch spezielle Aktionen des Fahrzeugführers im Führerhaus 113 können Befehle erzeugt werden, welche mechanisch, elektrisch, durch Funkwellen oder andere Mittel übertragen werden. Die Befehle können die Fahrzeugsysteme steuern, wie etwa die Antriebssystem-Steuerelemente 114, die Kraftmaschinen-Steuerelemente 116 und Steuerelemente anderer Systeme am Fahrzeug, entweder direkt oder durch Antriebssystem-Steuerelemente 114 und/oder mögliche andere Systeme von Steuerelementen.
Die Betriebsbedingungen einer beispielhaften Anwendung des Fahrzeugs 117 als ein geländegängiger Bergbau-Muldenkipper können anhand von 5 dargelegt werden, welche eine graphische Darstellung eines Transportprofils gemäß einer Ausführungsform ist. Das beispielhafte Transportprofil 519 beginnt damit, dass sich das Fahrzeug 117 an einer Erdmaterial-Ladeschaufel befindet, vollständig beladen worden ist und bereit ist, die Bewegung zu beginnen 516. Das Fahrzeug 117 fährt dann über ein ebenes Segment 501 vom Bereich der Ladeschaufel bis zum Beginn seines Weges nach oben am Anfangsabschnitt der Transportstraße 502. Die Transportstraße 502 kann ansteigende Segmente 503, 505, 507, 509, 511, 513 und kurze flache Abschnitte 504, 506, 508, 510, 512 auf der Route des Transportprofils aufweisen. Danach kann das Fahrzeug 117 erneut auf ein Abladebereich-Segment 514 auf relativ ebenem Gelände stoßen. Am Ende 515 des Profils 519 wird die Last abgegeben, etwa in einem Abkippvorgang. Das Fahrzeug 117 kehrt anschließend über dasselbe Profil in der entgegengesetzten Richtung zurück, wobei es zurück zu der Erdmaterial-Ladeschaufel hinabfährt, so dass es sich dann wieder an der Anfangsposition 516 befindet. Diese Anwendung vom Typ einer Hin- und Herfahrt, in diesem Falle bergauf mit Transport einer Ladung und bergab zurück als Leerfahrt, ist ein Beispiel eines Transportzyklus.
Die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine des beispielhaften Fahrzeugs 117 während des gesamten beispielhaften Transportprofils 519 können anhand von 4 dargelegt werden, welche eine graphische Darstellung des Kraftstoffdurchsatzes und der SCR-Wärme eines Transportzyklus gemäß einer Ausführungsform ist. Auf der Zeitachse 428 sind ein Anfangspunkt 411 und ein Endpunkt 412 für einen gegebenen Transportzyklus 425 angegeben. Der Transportzyklus 425 weist Abschnitte für ein Materialladesegment 406, ein Transportsegment 407, ein Abladesegment 408, ein Verzögerungssegment 409 und ein Warteschlangensegment 410 auf. Die linke vertikale Achse und Legende 426 bezeichnen Höhen des Kraftstoffdurchsatzes für verschiedene Fahrzeugzustände, wie etwa einen stehenden Zustand mit Leerlaufbetrieb 421, einen Verzögerungszustand 422, einen Zustand von Wende-, Ablade- und Aufstellmanövern 423 und einen Vollleistungs-Zustand 424. Die vertikale Achse und die Legende auf der rechten Seite 427 bezeichnen eine Temperaturkurve für Wärme, die für den SCR zur Verfügung steht. Die Temperaturkurve 427 weist ein Segment 413 der resultierenden Temperatur des Leerlauf-Niveaus 421, ein Segment 417 der resultierenden Temperatur des Vollleistungs-Niveaus 424, ein Segment 418 der resultierenden Temperatur der Wende-, Ablade- und Aufstellmanöver, ein Segment 429 der resultierenden Temperatur der Verzögerung und ein weiteres Segment 430 der resultierenden Temperatur des Leerlauf-Niveaus auf. Diese Kurve der resultierenden Temperatur für den SCR 427 ist lediglich eine beispielhafte Kurve der resultierenden Temperatur. Es können viele mögliche Kurven der resultierenden Temperatur existieren und variieren, für viele Anwendungen, welche ihre eigenen charakteristischen Eigenschaften haben, entsprechend den einzelnen möglichen Bedingungen des Kraftstoffdurchsatzes. Die Erfindung darf nicht in dem Sinne ausgelegt werden, dass andere mögliche Anwendungen und mögliche Bedingungen sowie Kombinationen davon ausgeschlossen sind.
Das Segment 406 des Transportzyklus, welches das Erdmaterial-Ladesegment ist, weist ein Kraftstoffdurchsatzsegment 401 auf, welches zu einem Segment abnehmender resultierender Temperaturen 413 führt, welches bis unter ein Niveau 419 einer Minimum-Option 1 und unter ein Niveau 420 minimaler Leistungsfähigkeit abnimmt. Das Niveau 419 der Minimum-Option 1 kann das Niveau angeben, unterhalb dessen die Kraftmaschine nicht optimal auf angeforderte Änderungen der abgegebenen Leistung reagiert. Das Niveau 420 minimaler Leistungsfähigkeit kann das Niveau angeben, unterhalb dessen der SCR nicht befriedigend arbeitet. Das Niveau 419 der Minimum-Option 1 und das Niveau 420 minimaler Leistungsfähigkeit können vorbestimmte Werte sein oder können während des Transportzyklus geändert werden. Die Fläche 414 unter dem Niveau 420 minimaler Leistungsfähigkeit und die Fläche 416 unter dem Niveau 419 der Minimum-Option 1 können in dieser Laderegion 406 des Transportzyklus 425 auftreten. Wenn das Fahrzeug 117 dann zum Transportsegment-Abschnitt 407 des Transportzyklus 425 weiterfährt, kann das Wärmeniveau der resultierenden Temperatur 417 im Bereich akzeptabler Leistungsfähigkeit des SCR liegen. Nachdem das Abladesegment 408 des Transportzyklus 425 erreicht ist, beginnt die resultierende Temperatur im Segment 418 abzunehmen und kann bei dem Kraftstoffdurchsatz der Wende-, Ablade- und Aufstellmanöver (Turning, Dumping, Spotting, TDS) 423 im Segment 403 unter das Niveau 419 der Minimum-Option 1 fallen. Die Fläche 415 kann angeben, wo die resultierende Temperatur unter das Temperaturniveau 419 der Minimum-Option 1 gefallen ist.
Wenn die resultierenden Temperaturen der Wärmeabgabe in den Bereich unterhalb des Niveaus 419 der Minimum-Option 1 fallen, dargestellt als Fläche 416 und auch Fläche 415, kann die Fähigkeit der Kraftmaschine, ihr Leistungsabgabeniveau bei gleichzeitiger Erzielung effizienter SCR-Reaktionen auf den maximalen Kraftstoffdurchsatz 424 zu erhöhen, geringer als optimal sein, oder sie kann langsam und schwerfällig reagieren. Dagegen wird eine schnellere Reaktion der Kraftmaschine erzielt, wenn die resultierenden Temperaturen der Wärmeabgabe oberhalb des Niveaus 419 der Minimum-Option 1 gehalten werden, wie etwa für das Materialladesegment 406 mit dem entsprechenden Kraftstoffdurchsatzsegment 401. Eine Erhöhung der Kraftmaschinendrehzahl, welche wiederum die abgegebene Leistung der Kraftmaschine leicht erhöhen kann, auf ihr maximales geregeltes Drehzahlniveau bewirkt für viele Bedingungen möglicherweise keine ausreichende Verbesserung dafür, dass die resultierende Temperatur ein zufriedenstellendes Niveau 419 für einen gewünschten Grad des reaktionsschnellen Verhaltens der Kraftmaschine oder des Fahrzeugs erreicht.
Abgesehen von dem oben beschriebenen suboptimalen, schwerfälligen Verhalten können für Bedingungen, unter denen die resultierende Wärme unter dem mit der Fläche 414 bezeichneten Niveau 420 minimaler Leistungsfähigkeit liegt, die resultierenden Temperaturen der Wärmeabgabe an das SCR-System unzureichend für eine ausreichende Unterstützung des SCR-Prozesses sein. Wird der SCR-Prozess nicht ausreichend in Gang gehalten, kann dies eine Schädigung von Komponenten des SCR-Systems verursachen und möglicherweise eine ungenügende chemische Reaktion des SCR verursachen. Ein Betrieb im Bereich geringer Wärmeabgabe 414 kann wiederum eine kurze Lebensdauer von SCR-Komponenten verursachen, zu Verstopfungen bewirkenden Kristallisationsablagerungen beitragen, dazu führen, dass die Abgase gewünschte Niveaus des beabsichtigten Verhaltens des SCR übersteigen, und viele andere unerwünschte Wirkungen, welche leicht ermittelt werden können, im Hinblick auf die Verwendung von SCR-Systemen haben, die Dieselabgasfluid nutzen.
2 ist ein Flussdiagramm eines logischen Entscheidungsbaums eines Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform, welcher das Management der dem SCR-System zugeführten Wärme realisiert. Eine Komponente bei dieser Ausführungsform, wie etwa eine SCR-System-Steuereinrichtung 120, bestimmt die Notwendigkeit einer zusätzlichen Kraftmaschinenlast (im Weiteren „EEL“ für „Extra Engine Load“), um die Gastemperatur für den SCR zu erhöhen. Die Notwendigkeit einer EEL wird am Entscheidungs-Eintrittspunkt 201 bestimmt, wonach dem logischen Pfad „wahr“ 202 oder dem logischen Pfad „falsch“ 203 gefolgt wird. Der logische Pfad 202 führt zu einem Prozessberechnungsblock 204. Der Prozessberechnungsblock 204 berechnet ein oder mehrere Signale, die entweder direkt oder indirekt mit einer gewünschten EEL-Abgabeleistung zusammenhängen. Die EEL-Abgabeleistung würde zu einer Leistungsabgabe der Kraftmaschine führen, welche größer als die vorhandene Leistungsabgabe der Kraftmaschine ist, die für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlich ist. Anders ausgedrückt, die EEL würde über dem liegen, was für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlich ist, und damit zusätzliche Wärme für den SCR unnötig machen. Der logische Pfad 205 führt zum nächsten Prozessblock 206. Der Prozessblock 206 sendet das eine oder die mehreren Signale, die im Berechnungsblock 204 berechnet wurden, an die Antriebssystem-Steuerelemente 114.
Der nächste logische Pfad 207 führt das eine oder die mehreren Signale dem Prozessblock 208 zu. Der Prozessblock 208, welcher in den Antriebssystem-Steuerelementen 114 angeordnet sein kann, berechnet die Bedingungen und Parameter des Antriebssystems zum Vornehmen von Korrekturen an der Leistungsbelastung der Kraftmaschine, um die gewünschte EEL zu erzielen, und zum Ausgleichen dieser Belastung. Die Berechnung liefert Änderungen der Kraftmaschinenbefehle, welche zu der gewünschten EEL führen, sowie Berechnungen für Verfahren und Pfade zur Leistungsabsorption des Antriebssystems. Beide können gleichzeitig berechnet werden. Eine Leistungsabsorption ist für die Beträge der Leistungsabgabe der Kraftmaschine erforderlich, welche über den Leistungsabgaben liegen, die für den aktuellen Fahrzeugbetrieb erforderlich sind. Der Prozessblock 208 kann den Betrag der Kraftmaschinenlast bestimmen, welche absorbiert werden muss, und kann auch den Pfad oder die Pfade bestimmen, auf dem bzw. denen die Energie absorbiert werden sollte. Zum Beispiel kann der Prozessblock 208 bestimmen, dass die zu absorbierende Energie gleichmäßig oder ungleichmäßig auf verschiedene Absorptionsvorrichtungen aufgeteilt werden sollte, wie etwa Verzögerungsgitter, Bremssysteme, elektrische Speichervorrichtungen, Batterien, Schwungradsysteme, hydraulische Systeme oder beliebige andere bekannte Systeme zum Ableiten von Energie. Nachdem die Berechnung im Prozessblock 208 durchgeführt wurde, bringt der nächste logische Pfad 209 den Prozess zum Block 210 zur Korrektur der Befehle je nach Erfordernis, um die Befehle und ein oder mehrere Signale für den gewünschten EEL-Betrag zu implementieren, der im Prozessberechnungsblock 204 berechnet wurde. Die resultierende EEL ist dann höher als die vorhergehende EEL, welche null oder größer als null sein kann. Der nächste logische Pfad 211 bringt den Prozess zum Block 212, wo ein logischer Wartezeitraum bestimmt wird. Der Wartezeitraum sorgt für die Stabilität der rückführungslosen Steuerung für die Korrekturen der Kraftmaschinenbefehle und Antriebssystembefehle, welche ihrem Nennwert nach klein sind. Der nächste logische Pfad 213 bewirkt die Rückkehr zum Entscheidungsblock-Eintrittspunkt 201.
Wird am Entscheidungsblock-Eintrittspunkt 201 der logische Pfad „falsch“ 203 gewählt, so bringt dies den Prozess zum Entscheidungsblock 214 zum Bestimmen, ob EEL bereits vorhanden ist. Der logische Pfad 215 führt zum logischen Pfad 216 bis 224. Der logische Pfad 216 bis 224 ist dem logischen Pfad ähnlich, der für die Blöcke 202 bis 213 beschrieben wurde, mit dem Unterschied, dass der Prozessblock 222 zu einer Situation mit einer sich verringernden EEL führt, während der Prozessblock 210 je nach Erfordernis entweder zu einer sich erhöhenden oder einer sich verringernden EEL führt, mit einem von null verschiedenen Signal als dem Endergebnis. Der Prozessblock 222 kann die bereits vorhandene EEL verringern, um den Betrag der absorbierten Leistung zu minimieren, dabei jedoch nach wie vor das gewünschte Wärmeniveau für den SCR oder das gewünschte Ansprechverhalten der Kraftmaschine zu gewährleisten.
Die Wahl des logischen Pfades 226 der Entscheidung „falsch“ führt zum Prozessblock 227, wo die Parameter für eine EEL null gewählt werden. Der logische Pfad 228 führt zum Prozessblock 229 für einen Wartezeitraum zwecks Stabilität der rückführungslosen Steuerung, wie oben erläutert. Der logische Pfad 230 bewirkt die Rückkehr zum Entscheidungsblock-Eintrittspunkt 201.
3 ist ein Flussdiagramm eines logischen Entscheidungsbaums eines SCR gemäß einer anderen Ausführungsform, welcher das Management der dem SCR-System zugeführten Wärme realisiert. In 3 ist eine SCR-System-Steuereinrichtung 308 zur Erstellung des EEL-Signals 320 dargestellt. In 3 sind Sensoren 301 dargestellt, welche der SCR-System-Steuereinrichtung 308 ein Eingangssignal 302 zuführen. Die Sensoren 301 können viele Parameter beinhalten, wie etwa Temperaturen und Durchflussmengen des Kraftmaschinen-Abgassystems an verschiedenen Stellen; Kraftmaschinenparameter, wie etwa Drehzahl, Kraftstoffdurchsatz, Ansaugkrümmerdruck, Öldruck; Fahrzeugzustandsparameter, wie etwa Fahrgeschwindigkeit, Kilometerstände, Getriebesteuerungseinstellungen, Bremszustandseinstellungen; interne oder externe Standardeingänge, wie Zeitgeber, Inkremente der Zeitspeicherung, Niederspannungs-Signalstärken; und beliebige andere Sensor- oder Logikeingänge, die für den Betrieb des SCR-Systems oder des Fahrzeugs 117 für notwendig erachtet werden.
In 3 sind Führerhaus-Bedienelemente 304 dargestellt, welche einen Eingangssignalpfad 305 zu einer Maschinensteuereinrichtung 306 bereitstellen. Die Maschinensteuereinrichtung 306 erzeugt ein oder mehrere Signale, die über den Pfad 307 zu der SCR-System-Steuereinrichtung 308 gelangen. Auf der Basis der Eingangssignale 302 und der Eingangssignale 307, welche wiederum über den logischen Pfad 309 zum Entscheidungsblock 310 gelangen, wird eine Bestimmung einer eventuellen EEL-Anforderung vorgenommen. Die Wahl des resultierenden logischen Pfades „falsch“ 313 führt zum Entscheidungsblock 314, wo bestimmt wird, ob der EEL-Befehl beim gegenwärtigen Zustand existiert. Die Wahl des resultierenden logischen Pfades „wahr“ 316 führt zum Operationsberechnungsblock 321, wo das Ergebnis einer EEL-Berechnung über den Ausgabepfad 319 zum Ausgang der SCR-System-Steuereinrichtung 308 übertragen wird. Der Ausgabepfad 319 führt die EEL-Signale zum Pfad 320 in die Antriebssystem-Steuerelemente 322. Die Wahl des logischen Pfades „falsch“ 315 führt zum Entscheidungsblock 317, welcher eine EEL von null über den Signalpfad 318 zum Signalpfad 320 in die Antriebssystem-Steuerelemente 322 überträgt. Die Wahl des logischen Entscheidungspfades „wahr“ 311 führt zum Berechnungsblock 312, wo das resultierende EEL-Signal über den Pfad 319 dem Ausgang der SCR-System-Steuereinrichtung 308 zugeführt wird und über den Signalpfad 320 in die Antriebssystem-Steuerelemente 322 gelangt.
Eine ähnliche Logik wie zuvor für die SCR-System-Steuereinrichtung 308 ist für den Ablauf dargestellt, nachdem der Signalpfad 320 die Antriebssystem-Steuerelemente 322 erreicht, mit dem Unterschied, dass nun das Eingangssignal oder mehrere Signale über den Signalpfad 320 den Antriebssystem-Steuerelementen 322 zugeführt werden. Die Antriebssystem-Steuerelemente 322 erzeugen Signale und Befehle mittels interner Logikmechanismen, die den Logikmechanismen in 2 ähnlich sind. Das resultierende eine oder die resultierenden mehreren Signale, das bzw. die über den Signalpfad 323 übertragen wird bzw. werden, der zur Kraftmaschine führt, kann bzw. können auf der Basis der gewünschten EEL angepasst werden. Zum Beispiel können die Kraftmaschinen-Steuerelemente 327 die Leistungsabgabe der Kraftmaschine erhöhen. Das resultierende eine oder die resultierenden mehreren Signale, das bzw. die über den Signalpfad 324 für Energieabsorption übertragen wird bzw. werden, kann bzw. können auf der Basis der gewünschten EEL angepasst werden. Zum Beispiel kann der Energieabsorber 328 mehr oder weniger von der überschüssigen Energie absorbieren. Das resultierende eine oder die resultierenden mehreren Signale, das bzw. die über den Signalpfad 325 für Antriebsaktionen des Antriebssystems übertragen wird bzw. werden, kann bzw. können angepasst werden. Zum Beispiel kann die Drehzahl des Radantriebsmotors oder der Radantriebsmotoren 111 erhöht oder verringert werden. Das resultierende eine oder die resultierenden mehreren Signale, das bzw. die über den Signalpfad 326 für eine beliebige Anzahl anderer Vorrichtungen und Steuerelemente 331 übertragen wird bzw. werden, welche Eingangssignale von den Antriebssystem-Steuerelementen 322 aufweisen, kann bzw. können angepasst werden, um die erforderliche Kraftmaschinenlast zu erhalten. Dies ist lediglich eine beispielhafte Ausführungsform, bei welcher eine beliebige Anzahl von Signalen auf jedem beliebigen der Signalpfade, nämlich Signalpfad 326, Signalpfad 325, Signalpfad 324 und Signalpfad 323 in diesem Beispiel, vorhanden sein kann oder fehlen kann. Die resultierende Kraftmaschinenlast, die durch die Antriebssystem-Steuersignale erzeugt wird, kann für jede Fahrzeuganwendung variierende Kombinationen unterschiedlicher Signale nutzen.
Die Antriebssystem-Steuerelemente 322 können das eine oder die mehreren Signale vom Signalpfad 320 empfangen, welcher zum Signalpfad 332 zum Entscheidungsblock 333 führt. Die Wahl des resultierenden Pfades „wahr“ 334 vom Entscheidungsblock 333 führt zum Operationsberechnungsblock 335. Der Operationsberechnungsblock 335 berechnet Parameter, um die gewünschte EEL zu erreichen, wobei die resultierenden Signale über den Pfad 336 zum Operationsblock 337 ausgegeben werden. Der Operationsblock 337 passt Signale je nach Erfordernis an, um die gewünschte EEL zu erreichen. Die resultierenden Signale gelangen über den Pfad 338 weiter zum Pfad 339, von dem aus eine beliebige Anzahl resultierender Signale verschiedenen Fahrzeugkomponenten und -systemen zugeführt wird. Solche Signale können Kraftmaschinensignale beinhalten, die über den Pfad 323 zur Kraftmaschinen-Steuereinrichtung 327 gelangen. Solche Signale können auch Energieabsorbersignale beinhalten, die über den Pfad 324 zu einer beliebigen Anzahl von Vorrichtungen zur Energieabsorption 328 gelangen, wie etwa zu einem Verzögerungsgitter, Bremssystemen, elektrischen Speichervorrichtungen, Batterien, Schwungradsystemen, hydraulischen Systemen oder beliebigen anderen bekannten Systemen zum Ableiten von Energie. Solche Signale können auch Antriebssystem-Antriebssignale beinhalten, die über den Pfad 325 zu den Komponenten des Antriebssystems gelangen. Solche Signale können auch Signale beinhalten, die über den Pfad 326 zu anderen Steuerelementen 331 gelangen, welche in dem beispielhaften Fahrzeug 117 vorhanden sein können oder nicht.
Die Wahl des Pfades „falsch“ 339 führt zum Entscheidungsblock 340, wo bestimmt wird, ob EEL bereits vorhanden ist. Wird dem Pfad „wahr“ 341 gefolgt, so führt dies zum Operationsberechnungsblock 342, wo eine Anpassung für sich verringernde EEL abgeleitet wird. Der Signalpfad 343 führt zum Operationsberechnungsblock 344 zur Korrektur von EEL-Befehlen des Antriebssystems, falls erforderlich. Die resultierenden Befehlssignale werden über den Pfad 345 zum Pfad 339 gesendet, von dem aus eine beliebige Anzahl resultierender Signale zugeführt werden kann. Solche resultierenden Signale können Kraftmaschinensignale beinhalten, die über den Pfad 323 zur Kraftmaschinen-Steuereinrichtung 327 gelangen, Energieabsorbersignale, die über den Pfad 324 zu einer beliebigen Anzahl von Vorrichtungen zur Energieabsorption 328 gelangen, von denen einige in 330 als Beispiele aufgelistet sind, Antriebssystem-Antriebssignale, die über den Pfad 325 zu den Komponenten des Antriebssystems gelangen, und Signale, die über den Pfad 326 zu anderen Steuerelementen 331 gelangen.
Die Wahl des Pfades „falsch“ 346 führt zum Operationsblock 347. Der Operationsblock 347 erzeugt Signale und Parameter für Werte null der EEL, welche über den Signalpfad 348 zum Pfad 339 gelangen, von dem aus eine beliebige Anzahl resultierender Signale zugeführt werden kann. Solche resultierenden Signale können Kraftmaschinensignale beinhalten, die über den Pfad 323 zur Kraftmaschinen-Steuereinrichtung 327 gelangen, Energieabsorbersignale, die über den Pfad 324 zu einer beliebigen Anzahl von Vorrichtungen zur Energieabsorption 328 gelangen, von denen einige in 330 als Beispiele aufgelistet sind, Antriebssystem-Antriebssignale, die über den Pfad 325 zu den Komponenten des Antriebssystems gelangen, und Signale, die über den Pfad 326 zu anderen Steuerelementen 331 gelangen.
6 ist ein Flussdiagramm eines logischen Entscheidungsbaums eines Transportfahrzeugs gemäß einer anderen Ausführungsform, welcher das Management der dem SCR-System zugeführten Wärme realisiert. In 6 ist eine Nutzlastsystem-Transportsteuereinrichtung 601 dargestellt. Die Nutzlastsystem-Transportsteuereinrichtung 601 kann im Logikentscheidungsblock 602 den Nutzlastzustand des Fahrzeugs bestimmen. Die Nutzlastsystem-Transportsteuereinrichtung 601 kann einen Ziel-Nutzlastwert aufweisen. Das Erreichen des Ziel-Nutzlastwertes kann ein Signal erzeugen, welches angibt, dass EEL gewünscht wird. Der Ziel-Nutzlastwert kann kleiner als die gewünschte oder endgültige Nutzlast für das Fahrzeug sein, so dass die Nutzlastsystem-Transportsteuereinrichtung 601 das EEL-Signal erzeugen kann, bevor die gewünschte oder endgültige Nutzlast erreicht wird. Auf diese Weise kann das System dem zukünftigen Bedarf an EEL Rechnung tragen. Das EEL-Signal kann über den Pfad 605 zur Maschinensteuereinrichtung 606 übertragen werden. Die Wahl des Pfades „falsch“ 607 führt zum Operationsblock 608, wo ein oder mehrere Signale für eine EEL von null bestimmt werden. Solche Signale einer EEL von null gelangen über den Signalpfad 628 zum Signalpfad 629 und zum Signalpfad 605, welcher zu der Maschinensteuereinrichtung 606 führt.
In 6 sind Fahrzeugführer-Steuerelemente 610 dargestellt, welche ein oder mehrere Signale für eine vom Fahrzeugführer ungeachtet anderer Fahrzeugbedingungen, wie etwa Nutzlastbetrag, ausgelöste EEL erzeugen können. Zusätzlich oder alternativ dazu können EEL-Signale an nicht am Fahrzeug angebrachten Vorrichtungen ausgelöst und mittels eines beliebigen bekannten Übertragungsverfahrens, wie etwa durch Funkübertragung, zum Fahrzeug übertragen werden. Die Signale können über den Signalpfad 611 zur Maschinensteuereinrichtung 606 gelangen, in der sie wiederum über den Signalpfad 612 zum Entscheidungsblock 613 gelangen. Der Entscheidungsblock 613 bestimmt, ob eine automatische Steuerung von EEL erwünscht ist. Der Signalpfad „wahr“ 614 führt zum Entscheidungsblock 616, welcher auch ein oder mehrere Signale von der Nutzlast-Maschinensteuereinrichtung 601 über den Signalpfad 605, der zum Signalpfad 615 führt, empfängt. Ein Wunsch nach automatischer Steuerung, der vom Entscheidungsblock 613 zum Entscheidungsblock 616 übermittelt wird, kann als eine Fahrzeugführer-Übersteuerungsanforderung für EEL wirken.
Der Entscheidungsblock 616 bestimmt, ob EEL notwendig ist, und sendet Ergebnisse „wahr“ über den Signalpfad 617 zum Operationsblock 618. Der Entscheidungsblock 616 kann einen geeigneten Algorithmus vom Block 625 anfordern, um auf der Basis verschiedener Fahrzeugparameter, wie zum Beispiel der Kraftstoffverbrennungsrate oder der Kraftmaschinenlast, zu bestimmen, ob EEL erforderlich ist. Der Algorithmus kann in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugs variieren. Der Operationsblock 618 bestimmt einen Satz von EEL-Parametern, um die gewünschte EEL zu erreichen. Der Satz von EEL-Parametern wird über den Signalpfad 619 dem Signalpfad 620 zugeführt, welcher zur SCR-System-Steuereinrichtung 621 führt.
Die Wahl des Pfades „falsch“ 622 vom Entscheidungsblock 613 führt zum Operationsblock 623. Der Operationsblock 623 erzeugt Parameter für EEL-Beträge null, welche über den Signalpfad 624 zum Signalpfad 620 zur SCR-System-Steuereinrichtung 621 weitergegeben werden.
Der Berechnungs-Entscheidungsblock 616 kann eine Notwendigkeit von EEL aus einem anderen Grunde bestimmen, als zur Zuführung von Wärme zum SCR oder zum Verbessern des Ansprechverhaltens der Kraftmaschine. Zum Beispiel kann EEL für einen Zeitabschnitt benötigt werden, um die SCR-Komponenten zu reinigen oder sicherzustellen, dass die SCR-Komponenten rein bleiben. Es sind viele Varianten dafür möglich, wann zum Beispiel das Signal für den EEL-Reinigungszyklus bestimmt wird, und welche Parameter für einen Reinigungszyklus existieren können, bei welchem eine EEL-Erzeugung erfolgen sollte.
7 ist eine graphische Darstellung verbesserter Kurven des Kraftstoffdurchsatzes und der SCR-Wärme eines Transportzyklus gemäß einer Ausführungsform. 7 kann eine verbesserte resultierende Zufuhr von Wärme zum SCR im Vergleich zu 4 aufweisen. Die Segmente des Transportzyklus 709 können dieselben wie die Segmente des Transportzyklus 425 sein. Die verbesserten Ergebnisse des vorhandenen Kurvenverlaufes 702 zeigen, dass die Fläche 703, welche dieselbe wie die oben beschriebene Fläche 414 ist, mit der neuen Kurve 701 vermieden wird. Der Punkt 705 gibt an, wo EEL-Signale erzeugt wurden und eine EEL-Aktion durchgeführt wurde, um die Gastemperatur oder Wärme für den SCR auf dem Niveau oder oberhalb des Niveaus minimaler Leistungsfähigkeit 706 zu halten. Eine solche Aktion kann sicherstellen, dass der SCR effizient oder ausreichend arbeitet. Der Punkt 704 markiert den Beginn zusätzlicher EEL, um das Niveau 707 der Minimum-Option 1 zu erreichen, so dass das Niveau 707 der Minimum-Option 1 für den Anfangsabschnitt des Transportbereiches 708 des beispielhaften Transportzyklus 709 erreicht wird. Ein solcher zusätzlicher Betrag von EEL kann in Erwartung der Notwendigkeit einer größeren Ansprechempfindlichkeit der Kraftmaschine während des Transportbereiches 708 ausgelöst werden. Ein ähnliches Vorherbestimmen von EEL kann ausgelöst werden, um eine ausreichende Wärmezufuhr zum SCR sicherzustellen, um oberhalb des Niveaus minimaler Leistungsfähigkeit 706 zu bleiben. Die am Punkt 704 ausgelöste EEL kann einen größeren oder kleineren Wert als die am Punkt 705 ausgelöste EEL aufweisen.
Erfindungsgemäß können verschiedene Verfahren angewendet werden, um die Notwendigkeit von EEL vorherzubestimmen. Gemäß einer Ausführung wird die Nutzlast des Fahrzeugs im Verhältnis zu einem Ziel-Nutzlastwert angewendet. Gemäß einer anderen Ausführung werden die bevorstehenden Segmente in einem Transportzyklus, wenn die Segmente des Transportzyklus im Voraus bekannt sind, angewendet. Vorteilhafterweise kann die während eines Transportzyklus zurückgelegte Strecke, so dass der Ort des Fahrzeugs im Transportzyklus festgestellt werden kann, die im Transportzyklus verbrachte Zeit, so dass der Ort des Fahrzeugs im Transportzyklus festgestellt werden kann, die Energieabgabe der Kraftmaschine über die Zeit (Lastabgabe der Kraftmaschine, multipliziert mit der Zeit), so dass der Ort des Fahrzeugs im Transportzyklus festgestellt werden kann, der mittels globaler Positionsbestimmungssysteme bestimmte physische Ort des Fahrzeugs angewendet werden und beliebige andere Verfahren, welche angewendet werden können, um den Ort eines Fahrzeugs in Bezug auf einen Transportzyklus zu bestimmen. Jedes der oben genannten erfindungsgemäßen Verfahren oder eine Kombination davon mit den genannten vorteilhaften Verfahren kann verwendet werden, um die Notwendigkeit von EEL vorherzubestimmen, unabhängig davon, was das Ziel der EEL ist, wie etwa eine ausreichende Wärmezufuhr zum SCR oder ein besseres Ansprechvermögen der Kraftmaschine.
8 ist eine graphische Darstellung einer anderen verbesserten Kurve des Kraftstoffdurchsatzes und der SCR-Wärme eines Transportzyklus gemäß einer anderen Ausführungsform. 8 kann eine verbesserte resultierende Zufuhr von Wärme zum SCR im Vergleich zu 4 aufweisen. Die Segmente des Transportzyklus in 8 können dieselben wie die Segmente des Transportzyklus 425 sein. 8 kann einen verbesserten Kurvenverlauf 802 und Kurvenverlauf 803 aufweisen, die mit einer Fläche 804 dargestellt sind, welche dieselbe wie die oben beschriebene Fläche 416 ist, und mit einer Fläche 805 dargestellt sind, welche dieselbe wie die oben beschriebene Fläche 415 ist. Die Flächen 804 und 805 können mit der neuen Kurve 801 vermieden werden. Die resultierende Kurve zeigt, dass die EEL angepasst wurde, um die Wärme auf dem Niveau 807 der Minimum-Option 1 zu halten. Dementsprechend kann die Kraftmaschine ein besseres Ansprechverhalten aufweisen und nicht schwerfällig reagieren. 8 kann eine Anwendung mit der gewünschten Wirkung darstellen, um die Wärmezufuhr zum SCR auf diesem Niveau 807 der Minimum-Option 1 zu halten, für eine kontinuierliche Kraftmaschinenleistung bei hohem Ansprechvermögen. 8 kann auch eine Anwendung darstellen, bei der die Leistungsfähigkeit des SCR-Systems auf einem gewünschten minimalen Niveau der Reaktionsfähigkeit gehalten wird, wobei gleichfalls der Bereich niedrigen Ansprechvermögens 804 und der Bereich niedrigen Ansprechvermögens 805 vermieden werden.
Bezugszeichenliste

101: Lufteinlassfilter
102: Luftansaugrohrsystem
103: Luftladesystem
104: Kraftmaschine
105: Abgasrohr
106: Stromerzeugungsvorrichtung
107: Dieselabgasfluid-Einspritzventil
108: SCR-Katalysatorgas-Durchflussbehälter
109: Steuereinrichtungs- und Ventilsystem
110: Dieselabgasfluid-Versorgungsbehälter
111: Radantriebsmotor
112: Abgasrohr
113: Führerhaus
114: Antriebssteuerelemente
115: Verzögerungsgitter
116: Kraftmaschinen-Steuerelemente
117: Fahrzeug
118: Fahrzeug-Steuerelemente
120: SCR-System-Steuereinrichtung
201: Entscheidungs-Eintrittspunkt
202: Pfad „wahr“
203: Pfad „falsch“
204: Prozessblock (Pfad „wahr“)
205: Pfad zum nächsten Prozessblock
206: Prozessblock
207: Pfad zum nächsten Prozessblock
208: Prozessblock
209: Pfad zum nächsten Prozessblock
210: Prozessblock
211: Pfad zum nächsten Prozessblock
212: Prozessblock
213: Pfad zurück zum Entscheidungs-Eintrittspunkt
214: Entscheidungsblock (Pfad „falsch“)
215: Pfad „wahr“
216: Prozessblock (Pfad „wahr“)
217: Pfad zum nächsten Prozessblock
218: Prozessblock
219: Pfad zum nächsten Prozessblock
220: Prozessblock
221: Pfad zum nächsten Prozessblock
222: Prozessblock
223: Pfad zum nächsten Prozessblock
224: Prozessblock
225: Pfad zurück zum Entscheidungs-Eintrittspunkt
226: Pfad „falsch“
227: Prozessblock (Pfad „falsch“)
228: Pfad zum nächsten Prozessblock
229: Prozessblock
230: Pfad zurück zum Entscheidungs-Eintrittspunkt
301: Sensoren
302: Eingangssignal
304: Führerhaus-Bedienelemente
305: Eingangssignalpfad
306: Maschinensteuereinrichtung
307: Pfad zur SCR-System-Steuereinrichtung
308: SCR-System-Steuereinrichtung
309: Pfad zum Entscheidungsblock 310
310: Entscheidungsblock
311: Pfad „wahr“
312: Berechnungsblock
313: Pfad „falsch“
314: Entscheidungsblock
315: Pfad „falsch“
316: Pfad „wahr“
317: Entscheidungsblock
318: Pfad zum EEL-Signalpfad
319: Ausgabepfad
320: EEL-Signal
321: Operationsberechnungsblock
322: Antriebssystem-Steuerelemente
323: Pfad zur Kraftmaschine
324: Pfad zum Energieabsorber
325: Pfad zum Antriebssystem
326: Pfad zu anderen Steuerelementen
327: Kraftmaschinen-Steuerelemente
328: Energieabsorber
330: Vorrichtungen zur Energieabsorption
331: Andere Steuerelemente
332: Pfad zum Entscheidungsblock 333
333: Entscheidungsblock
334: Pfad „wahr“
335: Operationsberechnungsblock
336: Pfad zum Operationsblock
337: Operationsblock
338: Pfad
339: Pfad „falsch“
340: Entscheidungsblock
341: Pfad „wahr“
342: Operationsberechnungsblock
343: Pfad
344: Operationsberechnungsblock
345: Pfad
346: Pfad „falsch“
347: Operationsblock
348: Pfad
401: Kraftstoffdurchsatzsegment
403: Segment zu Temperatur unter Niveau Minimum Option 1
406: Materialladesegment
407: Transportsegment
408: Abladesegment
409: Verzögerungssegment
410: Warteschlangensegment
411: Anfangspunkt
412: Endpunkt
413: Resultierende Temperatur Leerlaufniveau
414: Fläche unter Niveau minimaler Leistungsfähigkeit
415: Fläche zu Temperatur unter Niveau Minimum Option 1
416: Fläche unter Niveau Minimum Option 1
417: Resultierende Temperatur Vollleistungsniveau
418: Resultierende Temperatur Wende-, Ablade-, Aufstellmanöver
419: Niveau Minimum Option 1
420: Niveau minimaler Leistungsfähigkeit
421: Leerlaufbetrieb
422: Verzögerungszustand
423: Wende-, Ablade-, Aufstellmanöver
424: Vollleistungszustand
425: Transportzyklus
426: linke vertikale Achse
427: rechte vertikale Achse
428: Zeitachse
429: Resultierende Temperatur Verzögerung
430: Resultierende Temperatur Leerlaufniveau
501: ebenes Segment
502: Transportstraße
503: Ansteigendes Segment
504: Flacher Abschnitt
505: Ansteigendes Segment
506: Flacher Abschnitt
507: Ansteigendes Segment
508: Flacher Abschnitt
509: Ansteigendes Segment
510: Flacher Abschnitt
511: Ansteigendes Segment
512: Flacher Abschnitt
513: Ansteigendes Segment
514: Abladebereich-Segment
515: Ende
516: Anfangsposition
519: Transportprofil
601: Nutzlastsystem-Transportsteuereinrichtung
602: Entscheidungsblock
605: Pfad zur Maschinensteuereinrichtung
606: Maschinensteuereinrichtung
607: Pfad „falsch“
608: Operationsblock
610: Fahrzeugführer-Steuerelemente
611: Pfad zur Maschinensteuereinrichtung
612: Pfad zum Entscheidungsblock
613: Entscheidungsblock
614: Pfad „wahr“
615: Pfad von der Nutzlast-Maschinensteuereinrichtung
616: Entscheidungsblock
617: Pfad „wahr“
618: Operationsblock
619: Pfad zu 620
620: Pfad zur SCR-System-Steuereinrichtung
621: SCR-System-Steuereinrichtung
622: Pfad „falsch“
623: Operationsblock
624: Pfad zu 620
625: Prozessblock
628: Pfad zu 629
629: Pfad zu 605
701: Neue Kurve
702: Kurvenverlauf
703: Fläche
704: Beginn zusätzlicher EEL
705: Erzeugungspunkt EEL-Signale
706: Niveau minimaler Leistungsfähigkeit
707: Niveau Minimum-Option 1
708: Transportbereich
709: Transportzyklus
801: Neue Kurve
802: Kurvenverlauf
803: Kurvenverlauf
804: Fläche
805: Fläche
807: Niveau Minimum-Option 1

Claims

Verfahren zum Zuführen von ausreichend Wärme zu einem selektiven katalytischen Reduktionssystem, das in einem Fahrzeug (117) mit einer Kraftmaschine (104) und einem selektiven Reduktionskatalysator (Selective Catalyst Reducer, SCR) angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: - Erfassen einer für die Gastemperatur an einem Einlass des SCR indikativen Temperatur; - Bestimmen, ob die Gastemperatur am Einlass des SCR auf einer ersten vorbestimmten Mindesttemperatur ist; - Bestimmen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast; - Berechnen einer ersten erhöhten Kraftmaschinenlast, die notwendig ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die erste vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen; - Berechnen eines ersten Kraftmaschinenlast-Überschusses durch Vergleichen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast mit der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast; - Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die erste erhöhte Kraftmaschinenlast; - Abführen des ersten Kraftmaschinenlast-Überschusses über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung (328); - Bestimmen eines Transportzyklus des Fahrzeugs (117), wobei der Transportzyklus mehrere Abschnitte aufweist; - Vorherbestimmen eines späteren Bedarfs für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf Basis der bevorstehenden Abschnitte in dem Transportzyklus, wobei mindestens ein Abschnitt des Transportzyklus die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast oberhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur des Gases am Einlass des SCR auftritt; - Berechnen einer zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die zweite vorbestimmte Temperatur zu erhöhen; - Berechnen eines zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses durch Vergleichen der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast mit der zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast; - Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die zweite erhöhte Kraftmaschinenlast, bevor das Fahrzeug (117) den Transportzyklusabschnitt, der die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht, erreicht; - Abführen des zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung (328).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Kilometerstand des Fahrzeugs (117) verwendet wird, um einen zukünftigen Bedarf für eine erhöhte Kraftmaschinenlast vorherzubestimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Zeitdauer, in der sich das Fahrzeug (117) in dem Transportzyklus befunden hat, verwendet wird, um einen zukünftigen Bedarf für eine erhöhte Kraftmaschinenlast vorherzubestimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Energieabgabe der Kraftmaschine (104) über die Zeit verwendet wird, um einen zukünftigen Bedarf für eine erhöhte Kraftmaschinenlast vorherzubestimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leistungsabsorptionsvorrichtung (328) ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus Bremsen, elektronischen Energiespeichervorrichtungen, Batterien, Schwungrädern, hydraulischen Systemen, Verzögerungsgittern und Kombinationen hiervon.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste vorbestimmte Temperatur einer minimalen, für die Funktion des SCR erforderlichen Gastemperatur entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite vorbestimmte Temperatur einer minimalen Gastemperatur, die für ein verbessertes Ansprechverhalten der Kraftmaschine (104) bezeichnend ist, entspricht.
Verfahren zum Zuführen von ausreichend Wärme zu einem selektiven katalytischen Reduktionssystem, das in einem Fahrzeug (117) mit einer Kraftmaschine (104) und einem selektiven Reduktionskatalysator (Selective Catalyst Reducer, SCR) angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: - Erfassen einer für die Gastemperatur an einem Einlass des SCR indikativen Temperatur; - Bestimmen, ob die Gastemperatur am Einlass des SCR auf einer ersten vorbestimmten Mindesttemperatur ist; - Bestimmen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast; - Berechnen einer ersten erhöhten Kraftmaschinenlast, die notwendig ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die erste vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen; - Berechnen eines ersten Kraftmaschinenlast-Überschusses durch Vergleichen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast mit der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast; - Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die erste erhöhte Kraftmaschinenlast; - Abführen des ersten Kraftmaschinenlast-Überschusses über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung (328); - Bestimmen einer im Fahrzeug (117) angeordneten Zuladung; - Vorherbestimmen eines zukünftigen Bedarfs für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf Basis der im Fahrzeug (117) angeordneten Zuladung, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast benötigt wird, wenn die im Fahrzeug (117) angeordnete Zuladung einen vorbestimmten Zuladungsstand erreicht, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast oberhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur des Gases am Einlass des SCR auftritt; - Berechnen einer zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die zweite vorbestimmte Temperatur zu erhöhen; - Berechnen eines zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses durch Vergleichen der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast mit der zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast; - Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die zweite erhöhte Kraftmaschinenlast, bevor die in dem Fahrzeug (117) angeordnete Zuladung den vorbestimmten Zuladungsstand erreicht; - Abführen des zweiten Kraftmaschinenlast-Überschusses über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung (328).
Verfahren zum Konstanthalten einer Kraftmaschinenlast und zum Zuführen von ausreichend Wärme zu einem selektiven katalytischen Reduktionssystem, das in einem Fahrzeug (117) mit einer Kraftmaschine (104) und einem selektiven Reduktionskatalysator (Selective Catalyst Reducer, SCR) angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: - Bestimmen eines Transportzyklus des Fahrzeugs (117), wobei der Transportzyklus mehrere Abschnitte aufweist; - Vorherbestimmen eines zukünftigen Bedarfs für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf der Basis der bevorstehenden Abschnitte in dem Transportzyklus, wobei mindestens ein Abschnitt des Transportzyklus dazu führen wird, dass eine Gastemperatur am Einlass des SCR eine vorbestimmte Mindesttemperatur unterschreitet; - Berechnen einer erhöhten Kraftmaschinenlast, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf zumindest die vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen; - Bestimmen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast; - Berechnen eines Kraftmaschinenlast-Überschusses durch Vergleichen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast mit der erhöhten Kraftmaschinenlast; - Einstellen der Kraftmaschinenlast auf die erhöhte Kraftmaschinenlast, bevor das Fahrzeug (117) den Transportzyklusabschnitt erreicht, der zu einer die vorbestimmte Mindesttemperatur unterschreitenden Gastemperatur am Einlass des SCR führen wird; - Abführen des Kraftmaschinenlast-Überschusses über eine Leistungsabsorptionsvorrichtung (328); wobei die vorbestimmte Temperatur einer minimalen Gastemperatur, die für ein verbessertes Ansprechverhalten der Kraftmaschine (104) bezeichnend ist, entspricht.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Leistungsabsorptionsvorrichtung (328) ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus Bremsen, elektronischen Energiespeichervorrichtungen, Batterien, Schwungrädern, hydraulischen Systemen, Verzögerungsgittern und Kombinationen hiervon.
Wärmemanagement-System bei selektiver katalytischer Reduktion, das in einem Fahrzeug (117) mit einer Kraftmaschine (104) angeordnet ist, wobei das System aufweist: - einen Sensor, der ausgebildet ist, eine für die Gastemperatur am Einlass eines selektiven Reduktionskatalysators (SCR) indikative Temperatur zu bestimmen; - eine SCR-Steuereinrichtung (120), die mit dem Sensor in Verbindung steht, wobei die SCR-Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, um: -- zu bestimmen, ob die Gastemperatur am Einlass des SCR auf einer ersten vorbestimmten Mindesttemperatur ist; -- eine erste erhöhte Kraftmaschinenlast zu berechnen, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die erste vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen; - eine Antriebssystem-Steuereinrichtung (114;322), die mit der SCR-Steuereinrichtung (120) in Verbindung steht, wobei die Antriebssystem-Steuereinrichtung (114;322) ausgebildet ist, um: -- eine für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderliche Kraftmaschinenlast zu bestimmen; -- einen ersten Kraftmaschinenlast-Überschuss zu berechnen, durch Vergleichen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast mit der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast; -- die Kraftmaschinenlast auf die erste erhöhte Kraftmaschinenlast einzustellen; - eine Leistungsabsorptionsvorrichtung (328), die mit der Antriebssystem-Steuereinrichtung (114;322) in Verbindung steht und mit der Kraftmaschine (104) verbunden ist, wobei die Leistungsabsorptionsvorrichtung (328) ausgebildet ist, um den ersten Kraftmaschinenlast-Überschuss abzuführen; - einen dem Fahrzeug (117) zugeordneten Transportzyklus, wobei der Transportzyklus mehrere Abschnitte aufweist; wobei die SCR-Steuereinrichtung (120) des Weiteren ausgebildet ist, um: -- einen zukünftigen Bedarf für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf Basis der bevorstehenden Abschnitte in dem Transportzyklus vorherzubestimmen, wobei mindestens ein Abschnitt des Transportzyklus die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast oberhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur des Gases am Einlass des SCR auftritt; -- eine zweite erhöhte Kraftmaschinenlast zu berechnen, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die zweite vorbestimmte Temperatur zu erhöhen; wobei die Antriebssystem-Steuereinrichtung (114;322) des Weiteren ausgebildet ist, um: -- einen zweiten Kraftmaschinenlast-Überschuss durch Vergleichen der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast mit der zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast zu berechnen; -- die Kraftmaschinenlast auf die zweite erhöhte Kraftmaschinenlast einzustellen, bevor das Fahrzeug (117) den Transportzyklusabschnitt erreicht, der die erhöhte Kraftmaschinenlast beansprucht; wobei die Leistungsabsorptionsvorrichtung (328) ausgebildet ist, um den zweiten Kraftmaschinenlast-Überschuss abzuführen.
Wärmemanagement-System bei selektiver katalytischer Reduktion nach Anspruch 11, wobei die Leistungsabsorptionsvorrichtung (328) ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus Bremsen, elektronischen Energiespeichervorrichtungen, Batterien, Schwungrädern, hydraulischen Systemen, Verzögerungsgittern und Kombinationen hiervon.
Wärmemanagement-System bei selektiver katalytischer Reduktion nach Anspruch 11, wobei die erste vorbestimmte Temperatur einer minimalen, für die Leistungsfähigkeit des SCR erforderlichen Gastemperatur entspricht.
Wärmemanagement-System bei selektiver katalytischer Reduktion nach Anspruch 11, wobei die zweite vorbestimmte Temperatur einer minimalen Gastemperatur, die für ein verbessertes Ansprechverhaltens der Kraftmaschine (104) bezeichnend ist, entspricht.
Wärmemanagement-System bei selektiver katalytischer Reduktion nach Anspruch 11, wobei ein Kilometerstand des Fahrzeugs (117) verwendet wird, um einen zukünftigen Bedarf an erhöhter Kraftmaschinenlast vorherzubestimmen.
Wärmemanagement-System bei selektiver katalytischer Reduktion nach Anspruch 11, wobei eine Zeitdauer, in der sich das Fahrzeug (117) in dem Transportzyklus befunden hat, verwendet wird, um einen zukünftigen Bedarf an erhöhter Kraftmaschinenlast vorherzubestimmen.
Wärmemanagement-System bei selektiver katalytischer Reduktion nach Anspruch 11, wobei eine Energieabgabe der Kraftmaschine (104) über die Zeit verwendet wird, um einen zukünftigen Bedarf an erhöhter Kraftmaschinenlast vorherzubestimmen.
Wärmemanagement-System bei selektiver katalytischer Reduktion, das in einem Fahrzeug (117) mit einer Kraftmaschine (104) angeordnet ist, wobei das System aufweist: - einen Sensor, der ausgebildet ist, eine für die Gastemperatur am Einlass eines selektiven Reduktionskatalysators (SCR) indikative Temperatur zu bestimmen; - eine SCR-Steuereinrichtung (120), die mit dem Sensor in Verbindung steht, wobei die SCR-Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, um: -- zu bestimmen, ob die Gastemperatur am Einlass des SCR auf einer ersten vorbestimmten Mindesttemperatur ist; -- eine erste erhöhte Kraftmaschinenlast zu berechnen, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die erste vorbestimmte Mindesttemperatur zu erhöhen; - eine Antriebssystem-Steuereinrichtung (114;322), die mit der SCR-Steuereinrichtung (120) in Verbindung steht, wobei die Antriebssystem-Steuereinrichtung (114;322) ausgebildet ist, um: -- eine für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderliche Kraftmaschinenlast zu bestimmen; -- einen ersten Kraftmaschinenlast-Überschuss zu berechnen, durch Vergleichen der für den gegenwärtigen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Kraftmaschinenlast mit der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast; -- die Kraftmaschinenlast auf die erste erhöhte Kraftmaschinenlast einzustellen; - eine Leistungsabsorptionsvorrichtung (328), die mit der Antriebssystem-Steuereinrichtung (114;322) in Verbindung steht und mit der Kraftmaschine (104) verbunden ist, wobei die Leistungsabsorptionsvorrichtung (328) ausgebildet ist, um den ersten Kraftmaschinenlast-Überschuss abzuführen; - einen Zuladungssensor, der mit der SCR-Steuereinrichtung (120) in Verbindung steht, wobei der Zuladungssensor ausgebildet ist, um die im Fahrzeug (117) angeordnete Zuladung zu bestimmen; wobei die SCR-Steuereinrichtung (120) des Weiteren ausgebildet ist, um: -- einen zukünftigen Bedarf für eine erhöhte Kraftmaschinenlast auf Basis der im Fahrzeug (117) angeordneten Zuladung vorherzubestimmen, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast nötig ist, wenn die im Fahrzeug (117) angeordnete Zuladung einen vorbestimmten Zuladungsstand erreicht, wobei die erhöhte Kraftmaschinenlast oberhalb einer zweiten vorbestimmten Temperatur des Gases am Einlass des SCR liegt; -- eine zweite erhöhte Kraftmaschinenlast zu berechnen, die erforderlich ist, um die Gastemperatur am Einlass des SCR auf mindestens die zweite vorbestimmte Temperatur zu erhöhen; wobei die Antriebssystem-Steuereinrichtung (114;322) des Weiteren ausgebildet ist, um: -- einen zweiten Kraftmaschinenlast-Überschuss durch Vergleichen der ersten erhöhten Kraftmaschinenlast mit der zweiten erhöhten Kraftmaschinenlast zu berechnen; -- die Kraftmaschinenlast auf die zweite erhöhte Kraftmaschinenlast einzustellen, bevor die im Fahrzeug (117) angeordnete Zuladung den vorbestimmten Zuladungsstand erreicht; wobei die Leistungsabsorptionsvorrichtung (328) ausgebildet ist, um den zweiten Kraftmaschinenlast-Überschuss abzuführen.