DE102015118297A1

DE102015118297A1 - Systeme und Verfahren zur Handhabung von Dieselemissionsfluidstratifizierung

Info

Publication number: DE102015118297A1
Application number: DE102015118297.1A
Authority: DE
Inventors: Nicholas Girardi; Scott Donald Cooper; Corey Scott Hendrickson; Michiel J. Van Nieuwstadt
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2016-04-28
Also published as: RU2015145310A; US9845717B2; CN105545421A; US20160115838A1; RU2708567C2; RU2015145310A3; CN105545421B

Abstract

Es wird ein Verfahren für ein Abgassystem bereitgestellt, das ein Anpassen von Reduktionsmitteleinspritzung in Reaktion auf eine Reduktionsmittelkonzentration umfasst, wobei die Reduktionsmittelkonzentration auf Konzentrationssensormesswerten und Fahrzeugbewegung basiert. Wenn das Reduktionsmittel gefriert, kann das Reduktionsmittel Schichten bilden, was zu ungenauen Konzentrationssensormesswerten führt. Fahrzeugbewegung kann das Reduktionsmittel vermischen, um dadurch eine genaue Konzentrationsmessung zu gewährleisten, die dann zum Anpassen der Reduktionsmitteleinspritzung verwendet werden kann.

Description

Hintergrund und Kurzdarstellung
Motorabgassysteme können verschiedene Einspritzungen eines Reduktionsmittels verwenden, um bei der Reaktion von verschiedenen Abgasemissionen zu helfen. In einem Beispiel kann das Reduktionsmittel Dieselemissionsfluid (DEF für engl. Diesel Exhaust Fluid) umfassen, das einen harnstoffbasierten chemischen Reaktanten umfassen kann, der bei der selektiven katalytischen Reduktion (SCR für eng. selective catalytic reduction) verwendet wird, um Emissionen von Stickstoffoxiden im Abgas von Dieselfahrzeugen zu reduzieren. DEF kann in einem Vorratsbehälter, wie beispielsweise einem Tank, an Bord eines Fahrzeugs bevorratet werden.
DEF kann ein Gemisch eines Reduktionsmittels, wie beispielsweise Harnstoff, und von Wasser umfassen. Die Konzentration des Reduktionsmittels im Vorratstank und demnach die Konzentration des in das Abgassystem eingespritzten Reduktionsmittels muss bekannt sein, um Emissionen wirksam zu reduzieren. Staatliche Vorschriften verlangen, dass ein Dieselfahrzeug mit einem Sensor zum Messen der DEF-Konzentration ausgestattet ist.
Wenn jedoch das DEF gefriert und dann auftaut, bildet das Fluid Schichten, wodurch eine unterschiedliche Konzentration im Fluid innerhalb des Tanks erzeugt wird. Das Reduktionsmittel, das typischerweise schwerer als Wasser ist, hat im unteren Teil des Tanks eine höhere Konzentration als im oberen Teil des Tanks. Dies kann zu ungenauen Konzentrationssensormesswerten führen, da der Sensor die örtliche Konzentration misst, und die örtliche Konzentration möglicherweise nicht gleich wie die Volumenfluidkonzentration ist. Die örtliche Konzentration hängt sowohl von der Positionierung des Sensors innerhalb des Tanks als auch von der Ausrichtung des Tanks ab. Die Konzentrationssensormesswerte sind ungültig, solange das das Fluid nicht gründlich vermischt ist.
Die betreffenden Erfinder haben die zuvor erwähnten Probleme und Belange erkannt und Verfahren und Systeme entwickelt, um sie wenigstens teilweise zu bewältigen. In einem Beispiel wird ein Verfahren für ein Abgassystem bereitgestellt, das ein Anpassen von Reduktionsmitteleinspritzung in Reaktion auf eine Reduktionsmittelkonzentration umfasst, wobei die Reduktionsmittelkonzentration auf Konzentrationssensormesswerten und Fahrzeugbewegung basiert. Wenn das Reduktionsmittel gefriert, kann das Reduktionsmittel Schichten bilden, was zu ungenauen Konzentrationssensormesswerten führt. Fahrzeugbewegung kann das Reduktionsmittel vermischen, um dadurch eine genaue Konzentrationsmessung zu gewährleisten, die dann zum Anpassen der Reduktionsmitteleinspritzung verwendet werden kann.
In einem anderen Beispiel wird ein Verfahren für ein Abgassystem bereitgestellt, das ein Anzeigen einer Konzentration eines in einem Reduktionsmitteltank bevorrateten Reduktionsmittels basierend auf einer Ausgabe eines innerhalb des Reduktionsmitteltanks gekoppelten Konzentrationssensors in Reaktion auf eine Anzeige, dass eine örtliche Konzentration des Reduktionsmittels am Konzentrationssensor innerhalb einer Schwelle einer Volumenkonzentration des im Reduktionsmitteltanks bevorrateten Reduktionsmittels ist, und Anpassen eines Reduktionsmitteleinspritzungsprofils basierend auf der angezeigten Reduktionsmittelkonzentration umfasst. Wenn das Reduktionsmittel zum Beispiel nach einem Gefrier-Auftau-Ereignis stratifiziert wird, spiegelt die örtliche Konzentration am Konzentrationssensor möglicherweise nicht die Volumenkonzentration wider. Wenn eine Anzeige empfangen wird, dass die örtliche Konzentration innerhalb einer Schwelle der Volumenkonzentration ist, können genaue Messungen des Reduktionsmittels unter Verwendung eines einzigen Sensors durchgeführt werden. Auf diese Weise können Fahrzeugemissionen wirksam verringert werden.
In noch einem anderen Beispiel wird ein Fahrzeugabgassystem bereitgestellt, das einen Dieselemissionsfluidtank, der zum Bevorraten eines Dieselemissionsfluids ausgelegt ist, einen Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensor, der innerhalb des Dieselemissionsfluidtanks gekoppelt ist, und eine Steuerung umfasst, die mit Anweisungen konfiguriert ist, die in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind und die bei Ausführung die Steuerung veranlassen zum: Abrufen einer jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung, Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Dieselemissionsfluid-Gefrier-Auftau-Ereignisses seit der jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung, Festlegen einer Vermischungsschwelle basierend auf der Wahrscheinlichkeit des Dieselemissionsfluid-Gefrier-Auftau-Ereignisses, Bestimmen einer Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung basierend auf einer Fahrzeugbetriebsbedingung, Anzeigen einer Konzentration des Dieselemissionsfluids basierend auf einer Ausgabe des Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensors in Reaktion darauf, dass die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung größer als die Vermischungsschwelle ist, und Anpassen eines Reduktionsmitteleinspritzungsprofils basierend auf der angezeigten Reduktionsmittelkonzentration. Die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung kann auf Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie beispielsweise Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung, basieren, die ein relatives Ausmaß von Fahrzeugbewegung anzeigen und demnach auf ein Ausmaß von Volumenfluidbewegung schließen lassen. Auf diese Weise kann das Dieselemissionsfluid nach einem Gefrier-Auftau-Ereignis genau quantifiziert werden, was ein Vermischen einer genauen Menge von Dieselemissionsfluid mit Abluft ermöglicht, um dadurch Fahrzeugemissionen zu verringern.
Die zuvor erwähnten Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein oder in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen leicht zu erkennen.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung genauer beschrieben werden. Sie soll keine entscheidenden oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Außerdem ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugsystems.
2A zeigt eine schematische Darstellung eines Dieselemissionsfluidtanks in einem Tankpositionswinkel von 17°.
2B zeigt eine schematische Darstellung eines Dieselemissionsfluidtanks in einem Tankpositionswinkel von 4,3°.
3 zeigt einen beispielhaften Zeitplan zur Verteilung von Dieselemissionsfluid innerhalb eines Dieselemissionsfluidtanks im Zeitablauf.
4 zeigt einen beispielhaften Zeitplan zum Vermischen von Dieselemissionsfluid innerhalb eines Dieselemissionsfluidtanks im Zeitablauf.
5 stellt ein Flussdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zur Bestimmung der Gültigkeit eines Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensors dar.
Ausführliche Beschreibung
Diese ausführliche Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für ein Abgassystem. Insbesondere betrifft die Beschreibung Systeme und Verfahren zur Bestimmung der Gültigkeit einer Ausgabe eines Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensors. Das Abgassystem kann in einem Dieselfahrzeug, wie beispielsweise dem in 1 schematisch dargestellten Fahrzeug, enthalten sein. Dieselemissionsfluid kann innerhalb eines Vorratstanks, wie beispielsweise des in 2A und 2B dargestellten Tanks, bevorratet werden. Die Konzentration des Reduktionsmittels im Dieselemissionsfluid kann durch einen dedizierten Sensor gemessen werden. Wenn das Dieselemissionsfluid einen Gefrier-Auftau-Zyklus durchläuft, bildet das Fluid Schichten, wobei sich Schichten höherer Konzentration im unteren Teil des Tanks ablagern. Die Konzentration des Fluids, wie vom Sensor gemessen, hängt demnach von der Lage des Sensors und der Ausrichtung des Tanks ab, wie in 3 dargestellt. Nur durch gründliches Vermischen des Fluids spiegelt die örtliche Konzentration am Sensor die mittlere Volumenfluidkonzentration wider, wie in 4 dargestellt. Um die Konzentration von Dieselemissionsfluid genau anzuzeigen, kann ein Verfahren zum Bestimmen, ob das Fluid ausreichend vermischt ist, wie beispielweise das in 5 dargestellte Verfahren, eingesetzt werden.
Unter Hinwendung zu 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugsystems im Allgemeinen bei 100 abgebildet. Das Fahrzeug 100 kann ein Fahrgestell 102, eine Achse 104 mit Rädern 106, einen Motor 108 und ein Steuersystem 14 umfassen. Obwohl 1 eine Achse und einen Satz von Rädern zeigt, kann das Fahrzeug 100 eine Mehrzahl von Achsen und Sätzen von Rädern umfassen. Der Motor 108 kann in einem Beispiel ein Dieselmotor sein. Obwohl ferner nicht dargestellt, kann das Fahrzeug 100 ferner ein Getriebe, ein Fahrerhaus oder andere Komponenten umfassen.
Das Steuersystem 14 ist so dargestellt, dass es Informationen von einer Mehrzahl von Sensoren 16 (von welchen hierin verschiedene Beispiele beschrieben werden) empfängt und Steuersignale an eine Mehrzahl von Stellantrieben 18 (von welchen hierin verschiedene Beispiele beschrieben werden) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 Abgassensoren, wie beispielsweise NOx-, O2- und verschiedene andere Sensoren, umfassen, die im Motorauspuff gekoppelt sind. Andere Sensoren, wie beispielsweise Druck- und Temperatursensoren, können an verschiedenen Stellen im Fahrzeug gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel können die Stellantriebe Kraftstoffeinspritzdüsen (nicht dargestellt), Reduktionsmitteleinspritzdüsen, Reduktionsmittelleitungsheizungen und verschiedene andere, wie hierin beschrieben, umfassen. Das Steuersystem 14 kann eine Steuerung 12 umfassen. Die Steuerung kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Stellantriebe in Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten basierend auf Anweisungen oder einem darin programmierten oder codierten Code entsprechend einer oder mehreren Routinen auslösen. In einem Beispiel kann die Steuerung ein Mikrocomputer sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Ein-/Ausgabeanschlüsse, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, einen Direktzugriffsspeicher, einen Erhaltungsspeicher und einen Datenbus umfasst.
Das Fahrzeug 100 kann ferner ein Abgassystem 202 umfassen. Das Abgassystem kann ein Auspuffrohr 204, das zu einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen (z. B. Vorrichtungen 216, 218 und 220) führt, sowie ein System zur Zufuhr und Bevorratung von Reduktionsmittel, wie beispielsweise ein DEF-System 222, umfassen. Abschnitte des Abgassystems, wie beispielsweise das Rohr 204, können mit einem Auslasskrümmer des Motors gekoppelt sein, so dass Abgas vom Auslasskrümmer zum Rohr 204 geliefert wird.
Die Abgasnachbehandlungsvorrichtungen können in verschiedenen Reihenfolgen und/oder Kombinationen entlang des Auspuffrohrs 204 angeordnet sein. Zum Beispiel kann auf einen Dieseloxidationskatalysator (DOC für engl. diesel oxidation catalyst) 216 stromabwärts ein Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) 218 folgen. Auf den SCR-Katalysator 218 kann stromabwärts ein Dieselpartikelfilter (DPF) 220 folgen. Es versteht sich, dass die Abgasreinigungsvorrichtungen des Abgassystems 202, das in 1 dargestellt ist, beispielhafter Natur sind. Es können verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen und -konfigurationen im Abgassystem 202 enthalten sein. Zum Beispiel kann das Abgassystem 202 einen SCR umfassen, auf den nur ein DPF folgt. In einem anderen Beispiel kann das Abgassystem 202 nur einen SCR umfassen. In noch einem anderen Beispiel kann ein DPF stromaufwärts des SCRs angeordnet sein, oder es kann zum Beispiel ein kombinierter DPF-/SCR-Katalysator verwendet werden.
Das Abgassystem 202 kann ferner ein System zur Zufuhr und/oder Bevorratung von Reduktionsmittel, wie beispielsweise das DEF-System 222, umfassen. Wie bereits erwähnt, kann das DEF ein flüssiges Reduktionsmittel, wie beispielsweise Harnstoff, sein, das in einem Vorratsbehälter, wie beispielsweise einem Vorratstank, bevorratet wird. In einem Beispiel kann das DEF-System 222 einen DEF-Tank 212 zur bordinternen DEF-Bevorratung und eine DEF-Zuleitung 224 umfassen, die den DEF-Tank über eine Einspritzdüse am SCR 218 oder stromaufwärts davon mit dem Auspuffrohr 204 koppelt. Der DEF-Tank 212 kann verschiedene Formen aufweisen, und er kann einen Füllhals 213 und eine entsprechende Kappe und/oder Abdeckklappe in der Fahrzeugkarosserie umfassen. Der Füllhals 213 kann so ausgelegt sein, dass er eine Düse zum Nachfüllen von DEF aufnimmt. Das Fahrzeug 100 kann außerdem einen Kraftstofftank 214 umfassen, der in der Nähe des DEF-Tanks 212 positioniert sein kann.
Das DEF-System 222 kann außerdem eine DEF-Einspritzdüse 226 in einer Leitung 224 umfassen, die DEF in den Auspuff stromaufwärts des SCRs einspritzt. Die DEF-Einspritzdüse 226 kann verwendet werden, um die Zeitsteuerung und die Menge von DEF-Einspritzungen über das Steuersystem 14 zu steuern. Das DEF-System 222 kann ferner eine DEF-Pumpe 228 umfassen. Die DEF-Pumpe 228 kann verwendet werden, um DEF unter Druck zu setzen und in die Leitung 224 einzuführen. Das DEF-System 222 kann ferner eine DEF-Leitungsheizung 232 umfassen, welche die DEF-Leitung 224 heizt. Zum Beispiel kann die DEF-Leitungsheizung das DEF-Fluid auf dem Weg zur DEF-Pumpe auf niedrigen Temperaturen erwärmen, um eine DEF-Fluidviskosität aufrechtzuerhalten. Die Heizung kann eine Widerstandsheizung sein oder verschiedene andere Konfigurationen aufweisen. Die Heizung kann mit einer Leistungsversorgung 234, wie beispielsweise einem Batteriesystem, gekoppelt sein und über einen oder mehrere Schalter zum Beispiel durch das Steuersystem 14 aktiviert und gesteuert werden.
2A und 2B stellen schematisch den DEF-Tank 212 mit dem Füllhals 213 dar. Der DEF-Tank 212 umfasst einen Harnstoff-Konzentrations- und -Füllstandssensor (UCLS für engl. urea concentration and level sensor) 240 und einen Reduktionsmittel-Temperatursensor 245. Der Reduktionsmittel-Temperatursensor 245 ist getrennt vom UCLS 240 dargestellt, obwohl die beiden Sensoren in einigen Konfigurationen zusammen untergebracht sein können. In dieser Konfiguration sind die Sensoren innerhalb des Tanks angeordnet, obwohl in einigen Beispielen ein oder mehrere Sensoren innerhalb einer Extraktionseinheit (wie beispielsweise einer Pumpe 228) und/oder einer Extraktionsleitung (wie beispielsweise einer DEF-Zuleitung 224) gekoppelt sein können. Konzentrationssensoren sind vorgeschrieben, um Harnstoff bei einer Konzentration zu liefern, die zum Verringern von Abgaskomponenten am wirksamsten ist (z. B. 32,5 % Harnstoff).
Der UCLS 240 und der Temperatursensor 245 können Eigenschaften von Dieselemissionsfluid (DEF) 250 anzeigen, das innerhalb des DEF-Tanks 212 bevorratet ist, wie in 2A dargestellt. Nach dem Gefrieren und Auftauen kann das DEF 250 jedoch Schichten bilden und eine Konzentrationsveränderung innerhalb des DEF-Tanks 212 herbeiführen. Zum Beispiel ist das DEF 250 so dargestellt, dass es in eine Schicht hoher Konzentration 251, eine Schicht gemäßigter Konzentration 252 und eine Schicht niedriger Konzentration 253 stratifiziert ist. Obwohl diese Schichten veranschaulichend sind, kann ein Konzentrationsgradient, der nach einem Gefrier-Auftau-Zyklus entwickelt wird, kontinuierlich sein.
Entsprechend kann die gemessene Konzentration von DEF 250 von der Position des UCLS 240 abhängen. Wie in 2A dargestellt, ist der UCLS 240 innerhalb der Schicht gemäßigter Konzentration 252 angeordnet. Der UCLS 240a ist jedoch innerhalb der Schicht niedriger Konzentration 253 angeordnet. Entsprechend würde der UCLS 240 eine andere Konzentration als der UCLS 240a melden. In Abhängigkeit vom Stratifizierungsgrad von DEF 250 kann die Ausgabe von Sensoren in beiden Positionen die tatsächliche Konzentration von DEF 250 falsch melden, da der Sensor eine örtliche Konzentration und keine Konzentration des Volumenfluids misst.
Ferner kann die gemessene Konzentration von DEF 250, sobald stratifiziert, von einem Neigungswinkel des Tanks 212 abhängen. Zum Beispiel ist in 2A der DEF-Tank 212 bei einer Neigung von 17° positioniert, während in 2B der DEF-Tank 212 bei einer Neigung von 4,3° positioniert ist. In der in 2B dargestellten Konfiguration ist das DEF-Fluid 250a so dargestellt, dass es in eine Schicht hoher Konzentration 251a, eine Schicht gemäßigter Konzentration 252a und eine Schicht niedriger Konzentration 253a stratifiziert ist. Jede Schicht enthält die gleiche Menge von Fluid wie die jeweilige Schicht in 2A, aber aufgrund der Neigung des DEF-Tanks sind die Schichten innerhalb des Tanks und in Bezug auf die UCLS 240 und 240a unterschiedlich verteilt. In der in 2B dargestellten Konfiguration ist der UCLS 240 innerhalb der Schicht hoher Konzentration 251a angeordnet, während der UCLS 240a innerhalb der Schicht gemäßigter Konzentration 252a angeordnet ist.
3 stellt einen Zeitplan 300 zur Verteilung von DEF innerhalb eines DEF-Tanks im Zeitablauf dar. Der Zeitplan 300 umfasst eine Grafik 310, die den Zustand von DEF innerhalb des DEF-Tanks im Zeitablauf anzeigt. Der Zeitplan 300 umfasst ferner eine Grafik 320, die den Tankpositionswinkel des DEF-Tanks im Zeitablauf anzeigt. Der Zeitplan 300 umfasst ferner eine Grafik 330, welche die gemessene DEF-Konzentration im Zeitablauf anzeigt. Linie 335 zeigt die tatsächliche Volumen-DEF-Konzentration innerhalb des Tanks an. Der Zeitplan 300 wird in Bezug auf die hierin beschriebenen Systeme und in Bezug auf 1 sowie 2A und 2B, insbesondere unter Bezugnahme auf den DEF-Tank 212, beschrieben, wobei die DEF-Konzentration durch den UCLS 240 gemessen wird.
Zum Zeitpunkt t₀ ist das DEF in einem gefrorenen Zustand, wobei der DEF-Tank in einem Tankwinkel von 8,6° positioniert ist. Zum Zeitpunkt t₁ geht das DEF in einen aufgetauten Zustand über, während der Tankwinkel beibehalten wird. Zum Zeitpunkt t₂ wird die DEF-Konzentration gemessen, wobei der Tankwinkel bei 8,6° gehalten wird. Die Messung zeigt an, dass die örtliche Harnstoffkonzentration des DEF-Fluids am UCLS ~38 % beträgt, was höher als die tatsächliche Volumenfluidkonzentration von ~32,5 % ist, die durch Linie 335 angezeigt wird.
Zum Zeitpunkt t₃ wird der Tankwinkel auf 4,3° verkleinert. Demgemäß nimmt die örtliche Harnstoffkonzentration des DEF-Fluids am UCLS zu, da die Schicht hoher Konzentration umverteilt wird. Zum Zeitpunkt t₄ wird der Tankwinkel auf 0,7° verkleinert. Demgemäß nimmt die örtliche Harnstoffkonzentration des DEF-Fluids am UCLS noch weiter zu. Zum Zeitpunkt t₅ wird der Tankwinkel auf 17° vergrößert. Demgemäß fällt die örtliche Harnstoffkonzentration des DEF-Fluids am UCLS unter die Volumenfluidkonzentration ab, da der UCLS nun mit einer Schicht niedrigerer Konzentration des DEF-Fluids in Kontakt ist. Zum Zeitpunkt t₆ wird der Tankwinkel auf 4,3° verkleinert. Demgemäß steigt die örtliche Harnstoffkonzentration des DEF-Fluids am UCLS über die Volumenfluidkonzentration an, da die Schicht hoher Konzentration innerhalb des Tanks umverteilt wird. Obwohl eine gewisse Diffusion von Harnstoff nach einem Gefrier-Auftau-Zyklus auftreten kann, bleibt die Stratifizierung des DEFs, bis das DEF ausreichend vermischt ist.
4 stellt einen beispielhaften Zeitplan 400 zum Vermischen von DEF innerhalb eines DEF-Tanks im Zeitablauf dar. Der Zeitplan 400 umfasst eine Grafik 410, die den Zustand von DEF innerhalb des DEF-Tanks im Zeitablauf anzeigt. Der Zeitplan 400 umfasst ferner eine Grafik 420, die den Tankpositionswinkel des DEF-Tanks im Zeitablauf anzeigt. Der Zeitplan 400 umfasst ferner eine Grafik 430, welche die gemessene DEF-Konzentration im Zeitablauf anzeigt. Linie 435 zeigt die tatsächliche Volumen-DEF-Konzentration innerhalb des Tanks an. Der Zeitplan 400 umfasst ferner eine Grafik 440, welche anzeigt, ob ein Schütteln des Tanks im Zeitablauf erfolgt. Der Zeitplan 400 wird in Bezug auf die hierin beschriebenen Systeme und in Bezug auf 1 sowie 2A und 2B, insbesondere unter Bezugnahme auf den DEF-Tank 212, beschrieben, wobei die DEF-Konzentration durch den UCLS 240 gemessen wird.
Zum Zeitpunkt t₀ ist das DEF in einem gefrorenen Zustand, wie durch Grafik 410 angezeigt, wobei der DEF-Tank in einem Tankwinkel von 4,3° positioniert ist, wie durch Grafik 420 angezeigt. Zum Zeitpunkt t₁ geht das DEF in einen aufgetauten Zustand über, während der Tankwinkel beibehalten wird. Zum Zeitpunkt t₂ wird die DEF-Konzentration gemessen, wobei der Tankwinkel bei 4,3° gehalten wird. Die Messung zeigt an, dass die örtliche Harnstoffkonzentration des DEF-Fluids am UCLS ~10 % höher als die tatsächliche Volumenfluidkonzentration von ~32,5 % ist, die durch Linie 435 angezeigt wird.
Von Zeitpunkt t₃ bis zu Zeitpunkt t₄ wird der Tank geschüttelt, wie durch Grafik 440 angezeigt. Die gemessene Konzentration nimmt ab, da das DEF vermischt wird, und etwas vom Reduktionsmittel sich in Lösung auflöst. Nach Zeitpunkt t₄ ist die gemessene Konzentration niedriger als die zum Zeitpunkt t₂ gemessene Konzentration (bevor der Tank geschüttelt wurde), was darauf hinweist, dass eine gewisse Vermischung des DEFs stattgefunden hat, obwohl die gemessene örtliche Konzentration noch immer höher als die Volumenfluidkonzentration ist. Von Zeitpunkt t₄ bis zu Zeitpunkt t₅ nimmt die gemessene Konzentration des Reduktionsmittels leicht zu, da sich Harnstoff, der zwar geschüttelt wurde, sich aber nicht auflöste, in Richtung des unteren Teils des Tanks ablagert. Von Zeitpunkt t₅ bis zu Zeitpunkt t₆ wird der Tank erneut geschüttelt. Die gemessene Konzentration nimmt ab, da das DEF vermischt wird, und mehr vom Reduktionsmittel sich in Lösung auflöst. Nach Zeitpunkt t₆ ist die gemessene Konzentration niedriger als die zum Zeitpunkt t₄ gemessene Konzentration, was darauf hinweist, dass zusätzliches Vermischen des DEFs stattgefunden hat. Die gemessene Konzentration ist nun ähnlich der tatsächlichen Volumenfluidkonzentration von ~32,5 %, die durch Linie 335 angezeigt wird. Nach Zeitpunkt t₆ kann die gemessene Konzentration leicht schwanken, obwohl die gemessene Konzentration innerhalb einer Schwelle der Volumenfluidkonzentration bleibt.
5 stellt ein Flussdiagramm für ein detailliertes beispielhaftes Verfahren 500 zur Bestimmung der Gültigkeit eines DEF-Konzentrationssensors dar. Das Verfahren 500 wird in Bezug auf die hierin beschriebenen Systeme und in Bezug auf 1 sowie 2A und 2B beschrieben, aber es versteht sich, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 500 kann durch das Steuersystem 14 ausgeführt und an der Steuerung 12 in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert werden.
Das Verfahren kann bei 510 beginnen. Bei 510 kann das Verfahren 500 ein Beurteilen von Betriebsbedingungen umfassen. Die Betriebsbedingungen können gemessen, geschätzt und/oder abgeleitet werden. Unter anderen Bedingungen können die Betriebsbedingungen Fahrzeugbedingungen, wie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung usw.; Motorbedingungen, wie beispielsweise Motordrehzahl, Motorlast usw.; und Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Umgebungstemperatur, Luftdruck usw., umfassen.
Weiter bei 520 kann das Verfahren 500 ein Bestimmen der Wahrscheinlichkeit eines jüngsten DEF-Gefrierereignisses bestimmen. Das Bestimmen der Wahrscheinlichkeit eines jüngsten DEF-Gefrierereignisses kann ein Bestimmen eines Zeitpunkts eines früheren gültigen DEF-Konzentrationsmesswerts von einem UCLS umfassen, und es kann ferner ein Zugreifen auf Umgebungstemperaturdaten und/oder DEF-Tanktemperatur zwischen dem Zeitpunkt des früheren gültigen DEF-Konzentrationsmesswerts und einem aktuellen Zeitpunkt umfassen. Die DEF-Tanktemperatur kann an der Steuerung 12 während Zeiträumen, während derer das Fahrzeug in einem Fahrzeug-Ein-Zustand ist, aufgezeichnet und gespeichert werden. Die Umgebungstemperatur kann an der Steuerung 12 ebenfalls während Zeiträumen, während derer das Fahrzeug in einem Fahrzeug-Ein-Zustand ist, aufgezeichnet und gespeichert werden, und ferner kann von Wetterdatenservern darauf zugegriffen werden, wenn das Fahrzeug in einem Fahrzeug-Aus-Zustand ist. Wenn zum Beispiel ein Fahrzeug-Aus-Zustand in der Zeit seit dem früheren gültigen DEF-Konzentrationsmesswert eingetreten ist, kann ein Umgebungstemperaturprofil für die Fahrzeug-Aus-Periode von einem bordexternen Computersystem, wie beispielsweise einem Netz- oder Cloud-Computersystem, über drahtlose Kommunikation, bei der es sich um Wi-Fi, Bluetooth, einen Typ von Zellulardienst oder ein drahtloses Datenübertragungsprotokoll handeln kann, abgerufen werden. Die Umgebungstemperatur- und DEF-Tanktemperaturprofile für Fahrzeug-Ein-Perioden können von der Steuerung abgerufen werden. Auf andere Bedingungen, welche die Schmelztemperatur des DEF-Fluids beeinflussen können, wie beispielsweise Luftdruck, kann ebenfalls zugegriffen werden. Basierend auf den Temperaturprofilen, auf die zugegriffen wird, kann eine Wahrscheinlichkeit eines jüngsten DEF-Gefrierereignisses bestimmt werden. Die Wahrscheinlichkeit eines jüngsten DEF-Gefrierereignisses kann den gesamten Fahrzeugbetrieb hindurch dynamisch aktualisiert werden.
Weiter bei 530 kann das Verfahren 500 ein Festlegen einer Vermischungsschwelle basierend auf der Wahrscheinlichkeit eines jüngsten DEF-Gefrierereignisses bestimmen. Die Vermischungsschwelle kann ein Wert sein, der ein Ausmaß von DEF-Fluidvermischung anzeigt, das zum Validieren einer Harnstoffkonzentrationsmessung vom ULCS benötigt wird. Entsprechend kann die Schwelle umgekehrt proportional zur Umgebungstemperatur und/oder DEF-Tanktemperatur sein. Mit anderen Worten kann eine niedrigere Vermischungsschwelle festgelegt werden, wenn die Umgebungstemperatur eine Schwelle höher als die Schmelztemperatur des DEF-Fluids ist, was auf eine geringe Wahrscheinlichkeit eines jüngsten Gefrierereignisses hinweist, während eine höhere Vermischungsschwelle festgelegt werden kann, wenn die Umgebungstemperatur näher zur Schmelztemperatur des DEF-Fluids ist. Die Vermischungsschwelle kann nach einem Fahrzeug-Ein-Ereignis basierend auf der Wahrscheinlichkeit und dem Stratifizierungsausmaß fixiert werden. Wenn das DEF-Fluid ein zusätzliches Gefrier-Auftau-Ereignis während des Fahrzeug-Ein-Zustands durchmacht, kann die Vermischungsschwelle basierend auf den aktualisierten Bedingungen aktualisiert werden.
Weiter bei 540 kann das Verfahren 500 ein Bestimmen einer Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung basierend auf Betriebsbedingungen umfassen. Zum Beispiel kann eine Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung auf der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs basieren. In einem Beispiel kann eine positiv definite Funktion berechnet werden:
wobei a und b Konstanten sind, V die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und t die Zeit ist. Die Funktion kann mit dem Integrieren beginnen, wenn bestätigt wird, dass das DEF-Fluid bis zu einem bestimmten Teil des gesamten im Tank bevorrateten Reduktionsmittels aufgetaut ist. Dies kann aus einem Modell der Reduktionsmitteltemperatur (basierend auf der Reduktionsmitteltemperatur und anderen Fahrzeugbedingungen) und/oder aus der Zeit bestimmt werden, seit der Konzentrationssensor mit der Meldung von Nicht-Gefroren-Werten begonnen hat (Reduktionsmittel in der Nähe des Konzentrationssensors ist bei Messen einer Schallgeschwindigkeit garantiert flüssig).
In einigen Beispielen kann die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung basierend auf anderen Charakteristiken bestimmt werden. Zum Beispiel kann Beschleunigungs-/Entschleunigungsprofil des Fahrzeugs basierend auf einer Ausgabe von Beschleunigungsmessern des Fahrzeugs und/oder Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten bestimmt werden. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitsprofil kann basierend auf Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten bestimmt werden. Es kann eine Beziehung Zeit versus Geschwindigkeit bestimmt werden, wobei die Zeitdauer, die ein Fahrzeug bei einer spezifischen Geschwindigkeit verbringt, berechnet wird. Der absolute Wert der Fahrzeugbeschleunigung kann im Zeitablauf integriert werden. Zum Beispiel kann Fahrzeugbeschleunigung ausgehend bei einem Fahrzeug-Ein-Ereignis, wie beispielsweise einem Zündschlüssel-Ein-Ereignis, oder nach einem DEF-Auftau-Ereignis integriert werden.
Weiter bei 550 kann das Verfahren 500 ein Bestimmen umfassen, ob die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung größer als die Vermischungsschwelle ist. Wenn die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung größer als die Vermischungsschwelle ist, kann das Verfahren 500 zu 555 übergehen. Bei 555 kann das Verfahren 500 ein Anzeigen der DEF-Konzentration basierend auf der Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors umfassen. Weiter bei 557 kann das Verfahren 500 ein Anpassen der Reduktionsmitteleinspritzung basierend auf der angezeigten DEF-Konzentration umfassen. Dann kann das Verfahren 500 enden.
Wenn die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung nicht größer als die Vermischungsschwelle ist, kann das Verfahren 500 zu 560 übergehen. Bei 560 kann das Verfahren 500 ein Anzeigen umfassen, dass die Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors ungültig ist, es kann ferner ein Verzögern des Anzeigens der DEF-Konzentration basierend auf der Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors umfassen.
Weiter bei 570 kann das Verfahren 500 ein Bestimmen umfassen, ob die Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors rational ist. Zum Beispiel kann das Verfahren 500 ein Bestimmen umfassen, ob örtliche DEF-Konzentration, wie durch den Konzentrationssensor gemessen, innerhalb einer Stratifizierungsschwelle einer bekannten Volumen-DEF-Konzentration ist. Die erwartete Konzentrationsveränderung infolge von Stratifizierung hat eine Grenze. Wenn zum Beispiel die maximale stratifizierte Konzentration +/– 20 % für eine Volumen-DEF-Konzentration von 32,5 % beträgt, dann würde eine Messung von 0 % außerhalb der Stratifizierung fallen. Dies kann darauf hinweisen, dass der DEF-Tank inkorrekter Weise mit Dieselkraftstoff gefüllt wurde, der eine ganz andere Konzentration als DEF aufweist. Das Identifizieren von Dieselfluid im DEF-Tank kann unbeabsichtigte Einspritzung von Kraftstoff in ein heißes Auspuffrohr verhindern.
Wenn die Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors nicht rational ist, kann das Verfahren 500 zu 575 übergehen. Bei 575 kann das Verfahren 500 ein Abbrechen von DEF-Einspritzungen in das Auspuffrohr umfassen, und es kann ferner ein Anzeigen von Qualitätsverlust des DEF-Fluids umfassen. Die Maßnahmen bei 575 können insbesondere ein vollständiges Ausgeschaltethalten der Einspritzung von DEF-Fluid in den Auspuff unter Motorbetriebsbedingungen umfassen, die andernfalls Einspritzung von DEF-Fluid umfassen würden. Zum Beispiel kann unter Bedingungen, unter welchen Qualitätsverlust angezeigt wird, DEF-Fluid bei einer ausgewählten Rate basierend auf Betriebsbedingungen, wie beispielsweise Abgastemperatur, eingespritzt werden, während unter dieser gleichen Abgastemperatur kein DEF-Fluid eingespritzt wird, wenn Qualitätsverlust bestimmt und angezeigt wurde. In Reaktion auf die Anzeige von Qualitätsverlust können außerdem zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, wie beispielsweise Anpassen von Motorlastgrenzen, Begrenzen des maximalen Motordrehmoments auf ein niedrigeres Niveau als sonst, usw. Das Verfahren 500 kann dann enden.
Wenn die Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors rational ist, kann das Verfahren 500 zu 580 übergehen. Bei 580 kann das Verfahren 500 ein Anzeigen der DEF-Konzentration basierend auf der jüngsten gültigen Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors umfassen. Zum Beispiel kann eine Konzentrationssensorausgabe von einem Zeitpunkt vor dem Gefrier-Auftau-Ereignis verwendet werden, wie beispielsweise einem Zeitpunkt während eines früheren Fahrzeug-Ein-Zustands. Weiter bei 557 kann das Verfahren 500 ein Anpassen der Reduktionsmitteleinspritzung basierend auf der angezeigten DEF-Konzentration umfassen. Die Einspritzung von Reduktionsmittel kann unabhängig von der aktuellen Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors angepasst werden. Weiter bei 590 kann das Verfahren 500 ein dynamisches Aktualisieren der Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung bis zum nächsten Fahrzeug-Aus-Ereignis umfassen. Das Verfahren 500 kann die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung kontinuierlich mit der Vermischungsschwelle vergleichen, wie bei 550 angezeigt, bis die Konzentrations-Einsprungsbedingung größer als die Vermischungsschwelle ist, was darauf hinweist, dass die Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors gültig ist. Dann kann das Verfahren 500 enden.
Eine gültige Ausgabe des DEF-Konzentrationssensors kann beim Bestimmen einer Menge von Reduktionsmittel verwendet werden, das in das Auspuffrohr eingespritzt werden soll. Entsprechend kann eine Reduktionsmitteleinspritzungsmenge auf einer neu angezeigten Reduktionsmittelkonzentration basieren. Ferner kann die Zeitsteuerung von Reduktionseinspritzungen basierend auf neu angezeigten Reduktionsmittelkonzentrationen angepasst werden. In einigen Beispielen kann Reduktionsmitteleinspritzung in Reaktion auf eine ungültige Konzentrationssensorausgabe ausgesetzt werden. Wenn zum Beispiel die Umgebungs- oder DEF-Temperatur anzeigt, dass das DEF-Fluid bei Zündschlüssel-Ein wahrscheinlich gefroren ist, kann Reduktionsmitteleinspritzung ausgesetzt werden. Die Reduktionsmitteleinspritzung kann in Reaktion auf eine Anzeige, dass das DEF nach einem Gefrier-Auftau-Ereignis wahrscheinlich stratifiziert wird, ausgesetzt oder angepasst werden. Zum Beispiel kann die DEF-Pumpe so konfiguriert werden, dass sie DEF-Fluid aus einem bestimmten Abschnitt des DEF-Tanks saugt. Wenn zum Beispiel die DEF-Pumpe so konfiguriert ist, dass sie DEF-Fluid aus dem unteren Teil des Tanks saugt, und die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung anzeigt, dass das DEF-Fluid wahrscheinlich stratifiziert wird, weist das DEF-Fluid im unteren Teil des Tanks wahrscheinlich eine höhere Konzentration aus die frühere gültige Konzentration auf.
Reduktionsmitteleinspritzungen können daher volumenmäßig reduziert werden, bis die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung über die Vermischungsschwelle ansteigt. Für eine bekannte Reduktionsmittelkonzentration kann ein Algorithmus oder eine Nachschlagetabelle ungefähre Reduktionsmittelkonzentrationen umfassen, die auf früheren gültigen Reduktionsmittelkonzentrationen, verschiedenen Konzentrationssensor-Einsprungsbedingungen, verschiedenen Vermischungsschwellen und der Konfiguration der DEF-Pumpe basieren.
Die Systeme, die hierin und in Bezug auf 1 sowie 2A und 2B beschrieben wurden, können zusammen mit dem Verfahren, das hierin und in Bezug auf 5 beschrieben wurde, ein oder mehrere Systeme und ein oder mehrere Verfahren ermöglichen. In einem Beispiel wird ein Verfahren für ein Abgassystem bereitgestellt, das ein Anpassen von Reduktionsmitteleinspritzung in Reaktion auf eine Reduktionsmittelkonzentration umfasst, wobei die Reduktionsmittelkonzentration auf Konzentrationssensormesswerten und Fahrzeugbewegung basiert. Die Reduktionsmittelkonzentration kann ferner auf einem Temperaturprofil während eines unmittelbar vorhergehenden Fahrzeug-Aus-Zustands basieren. Das Temperaturprofil während eines unmittelbar vorhergehenden Fahrzeug-Aus-Zustands kann ein Umgebungstemperaturprofil sein. Das Temperaturprofil während eines unmittelbar vorhergehenden Fahrzeug-Aus-Zustands kann von einem bordexternen Server abgerufen werden. Die Reduktionsmittelkonzentration kann auf einem Fahrzeugbeschleunigungsprofil basieren. In einigen Beispielen kann die Reduktionsmittelkonzentration auf einem Fahrzeuggeschwindigkeitsprofil basieren. Das Verfahren kann ferner ein Anpassen von Reduktionsmitteleinspritzung basierend wenigstens teilweise auf einem aktuellen Konzentrationssensormesswert in Reaktion auf ein Ausmaß von Fahrzeugbewegung während eines aktuellen Fahrzeug-Ein-Zustands umfassen, das größer als eine Vermischungsschwelle ist. In einigen Beispielen kann das Verfahren ferner ein Anpassen von Reduktionsmitteleinspritzung basierend auf einem während eines früheren Fahrzeug-Ein-Zustands abgelesenen Konzentrationssensormesswert und unabhängig von einem aktuellen Konzentrationssensormesswert in Reaktion auf ein Ausmaß von Fahrzeugbewegung während des aktuellen Fahrzeug-Ein-Zustands umfassen, das kleiner als die Vermischungsschwelle ist. Das Verfahren kann ferner ein Anzeigen, dass die Ausgabe des Reduktionsmittelkonzentrationssensors ungültig ist, in Reaktion auf ein Ausmaß von Fahrzeugbewegung während des aktuellen Fahrzeug-Ein-Zustands umfassen, das kleiner als die Vermischungsschwelle ist. Das Anpassen von Reduktionsmitteleinspritzung kann ein Anpassen einer Menge von Reduktionsmittel umfassen, das in einen Auspuffrohr eingespritzt wird. Die Reduktionsmittelkonzentration kann eine Dieselemissionsfluidkonzentration sein. Das technische Ergebnis des Implementierens dieses Verfahrens ist eine genaue Quantifizierung der Reduktionsmittelkonzentration nach einem Gefrier-Auftau-Ereignis. Auf diese Weise kann die Reduktionsmittelkonzentration nur gemessen werden, wenn das Reduktionsmittel korrekt vermischt ist, um dadurch ungenaue Konzentrationsmessungen verwerfen zu können. Ferner kann die Menge von Reduktionsmittel, das in ein Auspuffrohr eingespritzt wird, basierend auf einer genauen Konzentration angepasst werden, um dadurch Emissionen zu verringern.
In einem anderen Beispiel wird ein Verfahren für ein Abgassystem bereitgestellt, das ein Anzeigen einer Konzentration eines in einem Reduktionsmitteltank bevorrateten Reduktionsmittels basierend auf einer Ausgabe eines innerhalb des Reduktionsmitteltanks gekoppelten Konzentrationssensors in Reaktion auf eine Anzeige, dass eine örtliche Konzentration des Reduktionsmittels am Konzentrationssensor innerhalb einer Schwelle einer Volumenkonzentration des im Reduktionsmitteltank bevorrateten Reduktionsmittels ist, und Anpassen eines Reduktionsmitteleinspritzungsprofils basierend auf der angezeigten Reduktionsmittelkonzentration umfasst. Die Anzeige, dass eine örtliche Konzentration von Reduktionsmittel am Konzentrationssensor innerhalb einer Schwelle einer Volumenkonzentration des im Reduktionsmitteltank bevorrateten Reduktionsmittel ist, kann auf einem Grad der Vermischung innerhalb des Reduktionsmitteltanks nach einem Reduktionsmittel-Gefrier-Auftau-Ereignis basieren. Der Vermischungsgrad kann auf einem Fahrzeugbeschleunigungsprofil nach dem Reduktionsmittel-Gefrier-Auftau-Ereignis basieren. In einigen Beispielen kann der Vermischungsgrad auf einem Fahrzeuggeschwindigkeitsprofil nach dem Reduktionsmittel-Gefrier-Auftau-Ereignis basieren. Das technische Ergebnis des Implementierens dieses Verfahrens ist, dass die Reduktionsmittelkonzentration mit einem einzigen Konzentrationssensor genau bestimmt werden kann. Nach einem Gefrier-Auftau-Ereignis kann das Reduktionsmittel stratifiziert werden, und deshalb spiegelt die örtliche Konzentration am Konzentrationssensor möglicherweise die Volumenfluidkonzentration nicht genau wider.
In noch einem anderen Beispiel wird ein Fahrzeugabgassystem bereitgestellt, das einen Dieselemissionsfluidtank, der zum Bevorraten eines Dieselemissionsfluids ausgelegt ist, einen Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensor, der innerhalb des Dieselemissionsfluidtanks gekoppelt ist, und eine Steuerung umfasst, die mit Anweisungen konfiguriert ist, die in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind und die bei Ausführung die Steuerung veranlassen zum: Abrufen einer jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung, Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Gefrier-Auftau-Ereignisses eines Dieselemissionsfluids seit der jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung, Festlegen einer Vermischungsschwelle basierend auf der Wahrscheinlichkeit des Dieselemissionsfluid-Gefrier-Auftau-Ereignisses, Bestimmen einer Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung basierend auf einer Fahrzeugbetriebsbedingung, Anzeigen einer Konzentration des Dieselemissionsfluids basierend auf einer Ausgabe des Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensors in Reaktion darauf, dass die Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung größer als die Vermischungsschwelle ist, und Anpassen eines Reduktionsmitteleinspritzungsprofils basierend auf der angezeigten Reduktionsmittelkonzentration. Die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Dieselemissionsfluid-Gefrier-Auftau-Ereignisses seit der jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung kann auf einer Umgebungstemperatur basieren. Das Fahrzeugabgassystem kann ferner einen Dieselemissionsfluid-Temperatursensor umfassen, der innerhalb des Dieselemissionsfluidtanks gekoppelt ist, und wobei die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Dieselemissionsfluid-Gefrier-Auftau-Ereignisses seit der jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung auf einer Dieselemissionsfluidtemperatur basiert. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung umfassen. Die Steuerung kann mit Anweisungen konfiguriert sein, die in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind und die bei Ausführung die Steuerung veranlassen, das Anzeigen der Konzentration des Dieselemissionsfluids basierend auf der Ausgabe des Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensors in Reaktion auf eine Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung, die kleiner als die Vermischungsschwelle ist, zu verzögern. Das technische Ergebnis des Implementierens dieses Systems ist eine Verringerung der Fahrzeugemissionen. Das System ermöglicht eine genaue Quantifizierung des Dieselemissionsfluids nach einem Gefrier-Auftau-Ereignis, was ein Vermischen einer genauen Menge von Dieselemissionsfluid mit Abluft ermöglicht, um dadurch Fahrzeugemissionen zu verringern.
Es ist zu erwähnen, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht-flüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem mit der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Stellantrieben und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere von einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Entsprechend können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern lediglich zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können abhängig von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Operationen und/oder Funktionen Code grafisch darstellen, der in einen nicht-transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem programmiert werden soll, wobei die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung umfasst.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne auszulegen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Die oben genannte Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Vierzylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere gewisse Kombinationen und Unterkombinationen auf, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet, unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen.

Claims

Verfahren für ein Abgassystem, umfassend: Anpassen von Reduktionsmitteleinspritzung in Reaktion auf eine Reduktionsmittelkonzentration, wobei die Reduktionsmittelkonzentration auf Konzentrationssensormesswerten und Fahrzeugbewegung basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reduktionsmittelkonzentration ferner auf einem Temperaturprofil während eines unmittelbar vorhergehenden Fahrzeug-Aus-Zustands basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Temperaturprofil während eines unmittelbar vorhergehenden Fahrzeug-Aus-Zustands ein Umgebungstemperaturprofil ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Temperaturprofil während des unmittelbar vorhergehenden Fahrzeug-Aus-Zustands von einem bordexternen Server abgerufen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reduktionsmittelkonzentration auf einem Fahrzeugbeschleunigungsprofil basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reduktionsmittelkonzentration auf einem Fahrzeuggeschwindigkeitsprofil basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Anpassen von Reduktionsmitteleinspritzung basierend wenigstens teilweise auf einem aktuellen Konzentrationssensormesswert in Reaktion auf ein Ausmaß von Fahrzeugbewegung während eines aktuellen Fahrzeug-Ein-Zustands, das größer als eine Vermischungsschwelle ist.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: Anpassen von Reduktionsmitteleinspritzung basierend auf einem während eines früheren Fahrzeug-Ein-Zustands abgelesenen Konzentrationssensormesswert und unabhängig von einem aktuellen Konzentrationssensormesswert in Reaktion auf ein Ausmaß von Fahrzeugbewegung während des aktuellen Fahrzeug-Ein-Zustands, das kleiner als die Vermischungsschwelle ist.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Anzeigen, dass die Ausgabe des Reduktionsmittelkonzentrationssensors ungültig ist, in Reaktion auf ein Ausmaß von Fahrzeugbewegung während des aktuellen Fahrzeug-Ein-Zustands, das kleiner als die Vermischungsschwelle ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Anpassen der Reduktionsmitteleinspritzung ein Anpassen einer Menge von Reduktionsmittel umfasst, das in einen Auspuffrohr eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reduktionsmittelkonzentration eine Dieselemissionsfluidkonzentration ist.
Verfahren für ein Abgassystem, umfassend: Anzeigen einer Konzentration eines in einem Reduktionsmitteltank bevorrateten Reduktionsmittels basierend auf einer Ausgabe eines innerhalb des Reduktionsmitteltanks gekoppelten Konzentrationssensors in Reaktion auf eine Anzeige, dass eine örtliche Konzentration des Reduktionsmittels am Konzentrationssensor innerhalb einer Schwelle einer Volumenkonzentration des im Reduktionsmitteltank bevorrateten Reduktionsmittels ist, und Anpassen eines Reduktionsmitteleinspritzungsprofils basierend auf der angezeigten Reduktionsmittelkonzentration.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Anzeige, dass eine örtliche Konzentration von Reduktionsmittel am Konzentrationssensor innerhalb einer Schwelle einer Volumenkonzentration des im Reduktionsmitteltank bevorrateten Reduktionsmittels ist, auf einem Grad der Vermischung innerhalb des Reduktionsmitteltanks nach einem Reduktionsmittel-Gefrier-Auftau-Ereignis basiert.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Vermischungsgrad auf einem Fahrzeugbeschleunigungsprofil nach dem Reduktionsmittel-Gefrier-Auftau-Ereignis basiert.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Vermischungsgrad auf einem Fahrzeuggeschwindigkeitsprofil nach dem Reduktionsmittel-Gefrier-Auftau-Ereignis basiert.
Fahrzeugabgassystem, umfassend: einen Dieselemissionsfluidtank, der zum Bevorraten eines Dieselemissionsfluids ausgelegt ist; einen Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensor, der innerhalb des Dieselemissionsfluidtanks gekoppelt ist; und eine Steuerung, die mit Anweisungen konfiguriert ist, die in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind und die bei Ausführung die Steuerung veranlassen zum: Abrufen einer jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung; Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Dieselemissionsfluid-Gefrier-Auftau-Ereignisses seit der jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung; Festlegen einer Vermischungsschwelle basierend auf der Wahrscheinlichkeit des Dieselemissionsfluid-Gefrier-Auftau-Ereignisses; Bestimmen einer Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung basierend auf Fahrzeugbetriebsbedingungen; Anzeigen einer Konzentration des Dieselemissionsfluids basierend auf einer Ausgabe des Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensors in Reaktion auf eine Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung, die größer als die Vermischungsschwelle ist; und Anpassen eines Reduktionsmitteleinspritzungsprofils basierend auf der angezeigten Reduktionsmittelkonzentration.
Fahrzeugabgassystem nach Anspruch 16, wobei die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Dieselemissionsfluid-Gefrier-Auftau-Ereignisses seit der jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung auf einer Umgebungstemperatur basiert.
Fahrzeugabgassystem nach Anspruch 16, ferner umfassend: einen Dieselemissionsfluid-Temperatursensor, der innerhalb des Dieselemissionsfluidtanks gekoppelt ist, und wobei die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Dieselemissionsfluid-Gefrier-Auftau-Ereignisses seit der jüngsten gültigen Dieselemissionsfluid-Konzentrationsmessung auf einer Dieselemissionsfluidtemperatur basiert.
Fahrzeugabgassystem nach Anspruch 16, wobei die Fahrzeugbetriebsbedingungen Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung umfassen.
Fahrzeugabgassystem nach Anspruch 16, wobei die Steuerung mit Anweisungen konfiguriert ist, die in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind und die bei Ausführung die Steuerung veranlassen zum: Verzögern eines Anzeigens der Konzentration des Dieselemissionsfluids basierend auf der Ausgabe des Dieselemissionsfluid-Konzentrationssensors in Reaktion auf eine Konzentrationssensor-Einsprungsbedingung, die kleiner als die Vermischungsschwelle ist.