DE102015220182B4 - Betriebsverfahren und Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Betriebsverfahren (60) für ein Kraftfahrzeug (10) mit einem Motor (11), einem Zuluftstrang (12), einem Abgasstrang (13), einer in dem Abgasstrang (13) angeordneten Abgasnachbehandlungsvorrichtung (22, 43), die zumindest eine Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst und die Abgasnachbehandlungseinrichtung ein SCR-Katalysator ist, und einem Abgasrückführungsstrang (19), der ausgebildet ist, Abgas (36) aus dem Abgasstrang (13) von einer Abgasentnahmestelle (24) an eine in dem Zuluftstrang (12) angeordnete Abgaseinleitstelle (25) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Bedarfsprüfung (63) zumindest ein Abgasnachbehandlungs-Istwert (A), der einen gegenwärtigen Abgasnachbehandlungs-Istzustand charakterisiert, mit einem Abgasnachbehandlungs-Sollwert (B) abgeglichen wird, wobei als Abgasnachbehandlungs-Istwert (A) eine Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung (22, 43) und/oder des Abgases (36) erfasst wird, und, wenn bei einer Abweichung des Abgasnachbehandlungs-Istwerts (A) von dem Abgasnachbehandlungs-Sollwert (B) ein Bedarf einer Maßnahme festgestellt wird, in einer Maßnahmendurchführung (66) die Maßnahme durchgeführt wird, wobei zudem in einer Kraftfahrzeugwerterfassung (64) zumindest ein Kraftfahrzeug-Istwert (C), der einen gegenwärtigen Kraftfahrzeug-Istzustand charakterisiert, erfasst und in einer Fähigkeitsprüfung (65) mit zumindest einem Kraftfahrzeug-Sollwert (D) abgeglichen wird und die Maßnahme unter der Voraussetzung durchgeführt wird, dass bei einem Übereinstimmen des Kraftfahrzeug-Istwerts (C) mit dem Kraftfahrzeug-Sollwert (D) eine Fähigkeit des Kraftfahrzeugs (10), die Maßnahme auszuführen, festgestellt wird, wobei in der Fähigkeitsprüfung (65) die Fähigkeit des Kraftfahrzeugs (10), die Maßnahme auszuführen, in Abhängigkeit von zumindest einer Erfolgswahrscheinlichkeit, die eine Wahrscheinlichkeit, die Maßnahme in vollem Umfang ausführen zu können, angibt, festgestellt wird, wobei die Maßnahme umfasst, dem Motor (11) während eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs (10) Ladungsgas (35), das zurückgeführtes Abgas (37) aufweist, zuzuführen, wobei das Kraftfahrzeug (10) einen Abgaskühler (20) zum Kühlen des zurückgeführten Abgases (37) aufweist, wobei die Abgasnachbehandlungsvorrichtung (22, 43) durch Nutzung des Abgaskühlers (20) gekühlt wird, wenn der Abgasnachbehandlungs-Istwert (A) für die Temperatur über dem Abgasnachbehandlungs-Sollwert (B) für die Temperatur liegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug zur Ausführung des Betriebsverfahrens.
  • Im Stand der Technik ist beispielsweise aus der DE 10 2013 111 110 A1 bekannt, dass Motoren mit Abgasrückführungssystemen konfiguriert werden können, um zumindest einen Teil des Abgases von einer Motorauslasspassage zu einer Motoransaugpassage umzuleiten. Mittels Abgasrückführung können Motorpumparbeiten, sowie NOx-Emissionen reduziert werden. So bedingt die Abgasrückführung bei Drosselarbeitsbedingungen, dass die Drossel für die gleiche Motorlast in einem größeren Ausmaß geöffnet wird. Durch Reduzieren der Drosselung des Motors können Pumpverluste reduziert werden, wodurch die Kraftstoffeffizienz verbessert wird. Ferner kann mit der Abgasrückführung die Verbrennungstemperatur reduziert werden, was eine während der Verbrennung generierte NOx-Menge reduziert.
  • Die DE 10 2011 101 079 A1 zeigt ein Verfahren zur Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren von Dieselmotoren mit Niederdruck-AGR. Insbesondere bezieht sich die DE 10 2011 101 079 A1 auf die Regeneration von Stickoxid-Speicherkatalysatoren während besonderer Fahrsituationen des Fahrzeugs.
  • Aus der DE 11 2008 003 421 T5 gehen ein Verfahren und ein System zum Regenerieren eines Partikelfilters, zum Desulfatieren eines Mager-NOx-Filters, zum Desulfatieren oder Regenerieren eines Reduktionskatalysators oder eine Kombination hervor. Ein Oxidationskatalysator befindet sich stromabwärts eines Verbrennungsmotors und stromaufwärts des Partikelfilters, des Mager-NOx-Filters und des Reduktionskatalysators. Ein erster Sauerstoffsensor befindet sich stromaufwärts des Oxidationskatalysators. Ein zweiter Sauerstoffsensor befindet sich stromabwärts des Oxidationskatalysators. Ein Prozessor wählt und hält eine erwünschte Änderung der Sauerstoffkonzentration über dem Oxidationskatalysator einen ausgewählten Zeitraum lang aufrecht, um einen aus dem Oxidationskatalysatoraustretenden Abgasstrom vorzusehen, der eine Solltemperatur aufweist. Ein optionaler Temperatursensor kann einen zusätzlichen Regelkreis vorsehen. Der Partikelfilterwird durch Leiten des aus dem Oxidationskatalysator austretenden Abgasstroms durch den Partikelfilter regeneriert, wobei die Temperatur des durch den Partikelfiltertretenden Abgasstroms und der ausgewählte Zeitraum ausreichend sind, um den Partikelfilter zu regenerieren. Der Mager-NOx-Filter wird durch Leiten des aus dem Oxidationskatalysator austretenden Abgasstroms durch den Mager-NOx-Filter desulfatiert, wobei die Temperatur des durch den Mager-NOx-Filter tretenden Abgasstroms und der ausgewählte Zeitraum ausreichend sind, um den Mager-NOx-Filter zu desulfatieren. Und der Reduktionskatalysator wird durch Leiten des aus dem Oxidationskatalysatoraustretenden Abgasstroms durch den Reduktionskatalysator desulfatiert oder regeneriert, wobei die Temperatur des durch den Reduktionskatalysator tretenden Abgasstroms und der ausgewählte Zeitraum ausreichend sind, um den Reduktionskatalysator zu desulfatieren oder zu regenerieren.
  • Aus der DE 10 2011 107 692 B3 ist ein Verfahren zur Reaktivierung von Abgasreinigungsanlagen von Dieselmotoren mit Niederdruck-AGR bekannt. Die DE 10 2011 107 692 B3 zeigt ein Verfahren zur Reaktivierung eines Systems aus einem Oxidationskatalysator (DOC) gefolgt von einem ggf. katalytisch beschichteten Partikelfilter (DPF) und ein entsprechend angepasstes Abgasreinigungssystem für Magermotoren. Insbesondere bezieht wird die Reaktivierung eines derartigen Systems während besonderer Fahrsituationen des Fahrzeugs vorgenommen.
  • DE 10 2011 101 079 A1 offenbart ein Verfahren zur Regeneration von Stickoxid-Speicherkatalysatoren. DE 11 2008 003 421 T5 offenbart ein Regenerationssystem und -verfahren für Abgasnachbehandlungsvorrichtungen. DE 10 2011 107 692 B3 offenbart ein Verfahren zur Reaktivierung von Abgasreinigungsanlagen von Dieselmotoren mit Niederdruck-AGR. DE 10 2009 038 110 A1 offenbart ein Verfahren zum Verwalten eines Abgasnachbehandlungssystems in einem Fahrzeug mit einer Katalysatoreinrichtung, wobei eine Einrichtung einer digitalen Karte überwacht wird. DE 10 2013 111 110 A1 offenbart einen Ansatz zum Steuern der Abgasrückführung. REIF, Konrad; Dieselmotor-Management 5. Auflage Wiesbaden; Springer Vieweg Verlag 2012 - ISBN 978-3-8348-2179-9 offenbart Systeme, Komponenten, Steuerung und Regelung für ein Diesel-Management. DE 101 30 633 A1 offenbart ein Verfahren zur Regenerierung eines Partikelfilters. DE 10 2009 048 169 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Abgasnachbehandlungssystems. JP 2005- 220 880 A offenbart eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern. JP 2006- 9 638 A offenbart eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Parameter für eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung einfacher beeinflussen und die. Abgasnachbehandlungsvorrichtung damit besser steuern zu können.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Betriebsverfahren nach Anspruch 1 sowie einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor, einem Zuluftstrang, einem Abgasstrang, einer in dem Abgasstrang angeordneten Abgasnachbehandlungsvorrichtung, und einem Abgasrückführungsstrang, der ausgebildet ist, Abgas aus dem Abgasstrang von einer Abgasentnahmestelle an eine in dem Zuluftstrang angeordnete Abgaseinleitstelle zu leiten, wird in einer Bedarfsprüfung zumindest ein Abgasnachbehandlungs-Istwert, der einen gegenwärtigen Abgasnachbehandlungs-Istzustand charakterisiert, mit einem Abgasnachbehandlungs-Sollwert abgeglichen und, wenn bei einer Abweichung des Abgasnachbehandlungs-Istwerts von dem Abgasnachbehandlungs-Sollwert ein Bedarf einer Maßnahme festgestellt wird, in einer Maßnahmendurchführung die Maßnahme durchgeführt. Zudem wird in einer Kraftfahrzeugwerterfassung zumindest ein Kraftfahrzeug-Istwert, der einen gegenwärtigen Kraftfahrzeug-Istzustand charakterisiert, erfasst und in einer Fähigkeitsprüfung mit zumindest einem Kraftfahrzeug-Sollwert abgeglichen. Die Maßnahme wird dann unter der Voraussetzung durchgeführt, dass bei einem Übereinstimmen des Kraftfahrzeug-Istwerts mit dem Kraftfahrzeug-Sollwert eine Fähigkeit des Kraftfahrzeugs, die Maßnahme auszuführen, festgestellt wird. In der Fähigkeitsprüfung wird die Fähigkeit des Kraftfahrzeugs, die Maßnahme auszuführen, in Abhängigkeit von zumindest einer Erfolgswahrscheinlichkeit, die eine Wahrscheinlichkeit, die Maßnahme in vollem Umfang ausführen zu können, angibt, festgestellt. Die Maßnahme umfasst, dem Motor während eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs Ladungsgas, das zurückgeführtes Abgas aufweist, zuzuführen.
  • Der Abgasnachbehandlungs-Istwert wird insbesondere in einer Abgasnachbehandlungswerterfassung erfasst. Der Abgasnachbehandlungs-Istwert kann auf zumindest einem Messwert oder auch auf einem Ergebnis eines Rechenmodells basieren. Die Maßnahme ist insbesondere eine Maßnahme zur Temperierung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung.
  • Durch das erfindungsgemäße Betriebsverfahren werden vorteilhaft die Betriebsbedingungen der Abgasnachbehandlungsvorrichtung und gegebenenfalls weiterer Abgasnachbehandlungsvorrichtungen beeinflusst. Die gewünschte Beeinflussung ergibt sich dabei entweder direkt während des Betriebsverfahrens oder auch unmittelbar nachdem das Kraftfahrzeug aus dem Schubbetrieb in einen Fahrbetrieb zurückgekehrt ist. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung wird innerhalb von vordefinierten Parametern gehalten oder in diese gebracht, in denen die Abgasnachbehandlungsvorrichtung optimal funktioniert. Dadurch kann die Abgasnachbehandlungsvorrichtung kleiner dimensioniert und damit kostengünstiger sein als in herkömmlichen Systemen. Zudem werden Emissionen schädlicher Stoffe verringert.
  • Durch die Fähigkeitsprüfung wird der aktuelle Zustand des Kraftfahrzeugs mit berücksichtigt und es kann vorteilhaft ermittelt werden, ob in diesem Istzustand eine Herbeiführung der gewünschten Konditionen überhaupt möglich oder auch wahrscheinlich ist. In der Fähigkeitsprüfung wird insbesondere eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit oder eine Motordrehzahl oder eine Kraftfahrzeuglast oder eine Kraftstoffeinspritzmenge oder eine Bremspedalposition oder eine Fahrpedalposition oder eine Kupplungspedalposition oder eine Navigationsinformation oder eine Verkehrsinformation oder eine Geschwindigkeitsregelanlageinformation betrachtet.
  • Die Maßnahmendurchführung wird durch Einbeziehung der Erfolgswahrscheinlichkeit nur ausgeübt, wenn diese genügend hoch prognostiziert wurde. Maßnahmen, die abgebrochen werden müssen bevor der gewünschte Erfolg eintreten konnte, können dadurch vorteilhaft vermieden werden. Das Betriebsverfahren wird somit effizienter zum Einsatz gebracht.
  • Die Maßnahme kann in Abhängigkeit von einer Aussicht auf eine erfolgreiche Durchführung, insbesondere hinsichtlich der Dauer der Maßnahme, eingeleitet werden. Es wird prognostiziert, ob die für eine Maßnahme benötigte Zeit vermutlich vorhanden sein wird, bevor das Kraftfahrzeug in einen für die Ausführung der Maßnahme ungünstigen Zustand gerät.
  • Mittels der Durchspülung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit zurückgeführtem Abgas während des Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs, wird insbesondere die Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung beeinflusst.
  • So wird in der Bedarfsprüfung als Abgasnachbehandlungs-Istwert insbesondere eine Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung und/oder des Abgases erfasst. Daneben kann als Abgasnachbehandlungs-Istwert auch ein Sauerstoffanteil im Abgas, eine Abgasnachbehandlungs-vorrichtungslast oder auch ein Abgasnachbehandlungsvorrichtungsschlupf betrachtet werden.
  • Mittels der Überprüfung der Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung und/oder des die Abgasnachbehandlungsvorrichtung durchströmenden Abgases wird festgestellt, ob die Abgasnachbehandlungsvorrichtung eine Temperatur aufweist, die geeignet ist, die Abgasnachbehandlungsfunktionen auszuführen.
  • Zusätzlich zur Abgasrückführung kann die Maßnahme umfassen, Kraftstoff in den Motor oder in den Abgasstrang einzubringen. Zudem kann Harnstofflösung in den Abgasstrang eingebracht werden.
  • Mittels der Einbringung des Kraftstoffs während der Maßnahme kann die Abgaszusammensetzung vorteilhaft beeinflusst werden. Ein fetteres Abgas kann erzeugt werden. Der Kraftstoff kann dabei insbesondere in einer Nacheinspritzung in die Brennkammer des Motors oder in den Abgasstrang stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung eingebracht werden. Mit der Einbringung der Harnstofflösung (Urea) während der Maßnahme kann eine Selektive Katalytische Reduktion in der Abgasnachbehandlungsvorrichtung unterstützt werden.
  • Die Bedarfsprüfung im Betriebsverfahren erfolgt insbesondere in der vorteilhaften Weise, dass nicht nur eine Abweichung vom Abgasnachbehandlungs-Istwert zum Abgasnachbehandlungs-Sollwert festgestellt wird, sondern auch, welche Differenz zwischen dem Abgasnachbehandlungs-Istwert und dem Abgasnachbehandlungs-Sollwert gegenwärtig herrscht. Daraus kann ein Umfang der erforderlichen Maßnahme ermittelt werden. Insbesondere kann eine Zeitdauer für die durchzuführende Maßnahme ermittelt werden.
  • Dadurch kann die Ausführung der Maßnahme in Abhängigkeit vom Umfang ausgerichtet werden.
  • Die Erfolgswahrscheinlichkeit kann beispielsweise anhand eines über eine bestimmte Zeit erfassten Fahrprofils generiert werden.
  • Dadurch werden vorteilhaft Gewohnheiten des Fahrers bei der Wahrscheinlichkeitsermittlung berücksichtigt. Das Betriebsverfahren wird somit individuell auf den Fahrer und auf seine sich von anderen Fahrern unterscheidende Fahrweise abgestimmt.
  • Es ist zudem möglich die Erfolgswahrscheinlichkeit anhand einer bevorstehenden Fahrtroute zu generieren. Die dazu verwendeten geografischen Daten können von einem fahrzeugseitigen und/oder mitgeführten Navigationssystem empfangen werden.
  • Dadurch werden vorteilhaft der Verlauf und die Gegebenheiten der bevorstehenden Fahrtroute für die Wahrscheinlichkeitsermittlung mit herangezogen. Auch ohne vordefiniertes Ankunftsziel kann die Topographie der vorausliegenden Strecke berücksichtigt werden.
  • Ferner kann die Erfolgswahrscheinlichkeit anhand einer aktuellen Verkehrsinformation generiert werden. Dazu können Verkehrsinformationen von Verkehrsinformationsdiensten oder auch von anderen Kraftfahrzeugen, beispielsweise via Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation verarbeitet werden.
  • Dadurch wird vorteilhaft die aktuelle Verkehrssituation auf der vorausliegenden Fahrtroute für die Wahrscheinlichkeitsermittlung berücksichtigt.
  • Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren wird insbesondere nach einem Kaltstart ausgeführt, um je nach Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung beispielsweise eine bestimmte Anspringtemperatur, eine bestimmte Regenerationstemperatur oder eine bestimmte Konvertierungstemperatur zu erreichen.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst einen Motor, einen Zuluftstrang, einen Abgasstrang, eine in dem Abgasstrang angeordnete Abgasnachbehandlungsvorrichtung, und einen Abgasrückführungsstrang, der ausgebildet ist, Abgas aus dem Abgasstrang von einer Abgasentnahmestelle an eine in dem Zuluftstrang angeordnete Abgas-einleitstelle zu leiten. Erfindungsgemäß umfasst das Kraftfahrzeug zumindest ein Ventil, eine Abgasnachbehandlungswerterfassungseinheit zur Erfassung eines Abgasnachbehandlungs-Istwerts, eine Kraftfahrzeugwerterfassungs-einheit zur Erfassung eines Kraftfahrzeug-Istwerts, sowie eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist ausgebildet, einen Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs zu erkennen und das zumindest eine Ventil während des Schubbetriebs in der Weise zu stellen, dass dem Motor Ladungsgas, das zurückgeführtes Abgas aufweist, zuführbar ist. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung umfasst zumindest eine Abgasnachbehandlungseinrichtung, die ein SCR-Katalysator ist. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann zumindest eine weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung umfassen, die beispielsweise ein Oxidationskatalysator oder ein Partikelfilter oder eine aktive oder passive Stickoxidfalle sein kann. Der SCR-Katalysator kann in bekannter Weise als passives oder aktives System ausgebildet sein. Die Abgasrückführung ist bevorzugt eine Niederduck-Abgasrückführung. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung ist insbesondere stromaufwärts der Abgasentnahmestelle im Abgasstrang angeordnet.
  • Damit ist vorteilhaft ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit welchem es ermöglicht ist, eine Abgasrückführung während eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs vorzunehmen und dadurch Einfluss auf die Betriebsparameter, insbesondere auf die Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung zu nehmen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Kraftfahrzeug einen Kraftstoffinjektor auf, der ausgebildet ist, Kraftstoff in eine Brennkammer des Motors oder in den Abgasstrang einzubringen, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, den Kraftstoffinjektor zu steuern.
  • Damit ist es ermöglicht, die Abgasrückführung mit einer Einspritzung von Kraftstoff zu kombinieren und Einfluss auf die Zusammensetzung des Abgasstroms auch während eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs zu nehmen. Mit einer Erhöhung des Anteils von Kraftstoff kann ein fetteres Abgas erzeugt werden, was beispielsweise für eine Regeneration der Stickoxidfalle vorteilhaft ist.
  • Das Kraftfahrzeug kann zusätzlich einen Harnstofflösungsinjektor zur Einbringung von Harnstofflösung (Urea) in den Abgasstrang aufweisen, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, den Harnstofflösungsinjektor zu steuern.
  • Damit ist es vorteilhaft ermöglicht, die Abgasrückführung mit einer Einspritzung von Harnstofflösung zu kombinieren und Einfluss auf die Zusammensetzung des Abgasstroms auch während eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs zu nehmen. Mit einer Erhöhung des Anteils von Ammoniak (NH3) kann eine Selektive Katalytische Reduktion in zumindest einer der Abgasnachbehandlungseinrichtungen unterstützt werden.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist ausgebildet, das erfindungsgemäße Betriebsverfahren durchzuführen.
  • Ausgestaltungs- und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • 1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug in einer ersten beispielhaften Ausgestaltung;
    • 2 das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug in Ausübung eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens in einer ersten beispielhaften Ausführung;
    • 3 das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug in Ausübung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens in einer zweiten beispielhaften Ausführung;
    • 4 das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug in einer zweiten beispielhaften Ausgestaltung in Ausübung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens in einer dritten beispielhaften Ausführung; und
    • 5 das erfindungsgemäße Betriebsverfahren in einem Flussdiagramm.
  • In den 1 bis 4 ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 10 in beispielhaften Ausgestaltungen dargestellt. Das Kraftfahrzeug 10 weist einen Motor 11 auf, der ein Verbrennungsmotor und insbesondere einer mit Kompressionszündung ist. Wie es üblich ist, ist das Kraftfahrzeug 10 mit einem Zuluftstrang 12, der ausgebildet ist, Ladungsgas 35 zum Motor 11 zu leiten, und einem Abgasstrang 13, der ausgebildet ist Abgas 36 vom Motor 11 weg zu leiten, versehen.
  • Das Kraftfahrzeug 10 ist ausgebildet eine Abgasrückführung, insbesondere eine Niederdruck-Abgasrückführung, zu betreiben. Dazu weist das Kraftfahrzeug 10 einen Abgasrückführungsstrang 19 auf.
  • Der Abgasrückführungsstrang 19 ist mit dem Abgasstrang 13 an einer Abgasentnahmestelle 24 und mit dem Zuluftstrang 12 an einer Abgaseinleitstelle 25 gekoppelt. Mit dem Abgasrückführungsstrang 19 ist eine Schleife ausgebildet, die von der Abgasentnahmestelle 24 im Abgasstrang 13 über den Abgasrückführungsstrang 19 zur Abgaseinleitstelle 25 im Zuluftstrang 12 und über den Motor 11 wieder zur Abgasentnahmestelle 24 führt. Der Abgasrückführungsstrang 19 ist ausgebildet, zumindest einen Teil des durch den Abgasstrang 13 strömenden Abgases 36 zu dem Zuluftstrang 12 zu leiten. Dieser Teil ist hier als zurückgeführtes Abgas 37 bezeichnet. Der übrige Teil ist hier als abgegebenes Abgas 38 deklariert.
  • Das Kraftfahrzeug 10 ist insbesondere in der Weise ausgebildet, dass der gesamte Massenstrom des Abgases 36 durch den Abgasrückführungsstrang 19 zu dem Zuluftstrang 12 zurückgeführt werden kann. Der Massenstrom des Abgases 36 ist dabei gleich dem Massenstrom des zurückgeführten Abgases 37. Das Abgas 36 zirkuliert dabei in der Schleife.
  • Das Ladungsgas 35 ist während einer Abgasrückführung grundsätzlich aus Frischluft 30 und zurückgeführtem Abgas 37 in verschiedenen Verhältnissen erzeugbar. Insbesondere ist das Kraftfahrzeug 10 in der Weise ausgebildet, das Ladungsgas 35 zu 100 % aus zurückgeführtem Abgas 37 zu bilden. Der Massenstrom des Ladungsgases35 ist dabei gleich dem Massenstrom des zurückgeführten Abgases 37. Der Massenstrom der Frischluft 30 beträgt dabei Null. In dieser Weise ist das Kraftfahrzeug 10 in den 2 bis 4 dargestellt. Im Gegensatz dazu zeigt die 1 das Kraftfahrzeug 10 während eines Schubbetriebs ohne Abgasrückführung.
  • Zum Einstellen des Verhältnisses von Frischluft 30 und zurückgeführtem Abgas 37 in dem Ladungsgas 35 weist das Kraftfahrzeug 10 wenigstens ein Ventil 26, 32, 33 auf. in der in den 1 bis 3 dargestellten Variante weist das Kraftfahrzeug 10 ein Kombinationsventil 26 im Zuluftstrang 12 auf. In der 4 ist eine alternative Ausgestaltung dargestellt, bei der das Kraftfahrzeug 10 eine Einlassdrosselklappe 32 im Zuluftstrang 12 und eine. Auslassdrosselklappe 33 im Abgasstrang 13 aufweist.
  • Das Kombinationsventil 26 ist im Zuluftstrang 12 an der Abgaseinleitstelle 25 angeordnet. Das Kombinationsventil 26 ist ausgebildet sowohl den Abgasrückführungsstrang 19 für ein Durchströmen von zurückgeführtem. Abgas 37 in verschiedenen Graden freizugeben beziehungsweise zu sperrenals auch den Zuluftstrang 12 für ein Einströmen von Frischluft 30 in verschiedenen Graden freizugeben beziehungsweise zu sperren. In Abhängigkeit der Stellung des Kombinationsventils 26 sind die Massenstromanteile der Frischluft 30 und des zurückgeführten Abgases 37 in dem Massenstrom des Ladungsgases 35 variierbar.
  • Die Einlassdrosselklappe 32 ist im Zuluftstrang 12 stromaufwärts der Abgaseinleitstelle 25 angeordnet. Die Einlassdrosselklappe 32 ist ausgebildet, den Zuluftstrang 12 für ein Einströmen von Frischluft 30 in verschiedenen Graden freizugeben beziehungsweise zu sperren. In Abhängigkeit der Stellung der Einlassdrosselklappe 32 ist der Massenstrom der Frischluft 30 variierbar.
  • Die Auslassdrosselklappe 33 ist im Abgasstrang 13 stromabwärts der Abgasentnahmestelle 24 angeordnet. Die Auslassdrosselklappe 33 ist ausgebildet, den Abgasstrang 13 für ein Ausströmen von abgegebenem Abgas 38 in verschiedenen Graden freizugeben beziehungsweise zu sperren. In Abhängigkeit der Stellung der Auslassdrosselklappe 33 ist der Massenstrom des abgegebenen Abgases 38 variierbar.
  • Das Kraftfahrzeug 10 weist zumindest eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22, 43 auf. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22, 43 kann innerhalb der Schleife oder stromabwärts der Abgasentnahmestelle 24 im Abgasstrang 13 angeordnet sein. In den dargestellten Ausgestaltungen weist das Kraftfahrzeug 10 eine erste Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 und eine zweite Abgasnachbehandlungsvorrichtung 43 auf. Die erste Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 ist dabei innerhalb der Schleife, stromaufwärts der Abgasentnahmestelle 24 im Abgasstrang 13 positioniert. Und die zweite Abgasnachbehandlungsvorrichtung 43 ist dabei stromabwärts der Abgasentnahmestelle 24 im Abgasstrang 13 angeordnet sein. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22, 43 umfasst zumindest eine Abgasnachbehandlungseinrichtung. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22, 43 umfasst einen SCR-Katalysator als Abgasnachbehandlungseinrichtung. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22, 43 kann als zusätzliche Abgasnachbehandlungseinrichtung beispielsweise einen Oxidationskatalysator, einen Partikelfilter (DPF), einen Partikelfilter mit SCR-Beschichtung (SDPF) einen aktiven oder passiven Stickoxidadsorber (LNT, für Lean NOx Trap) umfassen. SCR steht dabei, wie es bekannt ist, für Selektive Katalytische Reduktion. Der SCR-Katalysator kann in bekannter Manier als passives oder aktives System ausgebildet sein.
  • In der gezeigten Ausgestaltung ist das Kraftfahrzeug 10 ferner mit einem Turbolader 14 versehen. Dieser umfasst einen im Zuluftstrang 13 angeordneten Verdichter 15, der in bekannter Manier von einer im Abgasstrang 13 angeordneten Abgasturbine 16 antreibbar ist. Die Abgasturbine 16 ist dabei stromaufwärts der Abgasentnahmestelle 24 und stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 angeordnet.
  • Das Kraftfahrzeug 10 umfasst insbesondere einen Ladeluftkühler 18 zum Kühlen des Ladungsgases 35. Der Ladeluftkühler 18 ist im Zuluftstrang 12 stromabwärts des Verdichters 15 und stromaufwärts des Motors 11 angeordnet. Ferner kann das Kraftfahrzeug 10 einen Ladeluftkühlerbypass 17 umfassen, der ausgebildet ist, das Ladungsgas 35 am Ladeluftkühler 18 vorbei zu leiten. Der Ladeluftkühlerbypass 17 ist parallel zum Ladeluftkühler 18 angeordnet mit einer Abzweigung stromaufwärts des Ladeluftkühlers 18 und einer Einmündung stromabwärts des Ladeluftkühlers 18. Zur Steuerung des Massenstroms des Ladungsgases 35 durch den Ladeluftkühlerbypass 17 ist insbesondere im Ladeluftkühlerbypass 17 ein Ladeluftkühlerbypassventil 27 vorgesehen. Das Ladeluftkühlerbypassventil 27 ist ausgebildet, den Ladeluftkühlerbypass 17 für ein Durchströmen von Ladungsgas 35 in verschiedenen Graden freizugeben beziehungsweise zu sperren. Das Ladeluftkühlerbypassventil 27 kann auch als Umschaltventil ausgebildet und stromabwärts oder stromaufwärts des Ladeluftkühlers 18 angeordnet sein. In der 2 ist ein Massenstrom des Ladungsgases 35 durch den Ladeluftkühlerbypass 17 dargestellt.
  • Das Kraftfahrzeug 10 kann zudem einen Abgaskühler 20 zum Kühlen des Abgases 36, insbesondere zum Kühlen des zurückgeführten Abgases 37, aufweisen. Der Abgaskühler 20 ist insbesondere im Abgasrückführungsstrang 19 angeordnet. Ferner kann das Kraftfahrzeug 10 einen Abgaskühlerbypass 21 umfassen, der ausgebildet ist, das zurückgeführte Abgas 37 am Abgaskühler 20 vorbei zu leiten. Der Abgaskühlerbypass 21 ist parallel zum Abgaskühler 20 angeordnet mit einer Abzweigung stromaufwärts des Abgaskühlers 20 und einer Einmündung stromabwärts des Abgaskühlers 20. Zur Steuerung des Massenstroms des zurückgeführten Abgases 37 durch den Abgaskühlerbypass 21 ist insbesondere im Abgaskühlerbypass 21 ein Abgaskühlerbypassventil 28 vorgesehen. Das Abgaskühlerbypassventil 28 ist ausgebildet, den Abgaskühlerbypass 21 für ein Durchströmen von zurückgeführtem Abgas 37 in verschiedenen Graden freizugeben beziehungsweise zu sperren. Das Abgaskühlerbypassventil 28 kann auch als Umschaltventil ausgebildet und stromabwärts oder stromaufwärts des Abgaskühlers 20 angeordnet sein. In der 2 ist ein Massenstrom des zurückgeführten Abgases 37 durch den Abgaskühlerbypass 21 dargestellt.
  • Der Motor 11 des Kraftfahrzeugs 10 verfügt insbesondere über eine Direkteinspritzung. Dazu kann der Motor 11 einen Kraftstoffinjektor 29 aufweisen, der ausgebildet ist, Kraftstoff 31 in eine Brennkammer 34 des Motors 11 einzubringen. Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftfahrzeug 10 einen zweiten Kraftstoffinjektor 44 aufweisen, der ausgebildet ist, Kraftstoff in den Abgasstrang 13 einzubringen.
  • Ferner kann das Kraftfahrzeug einen Harnstofflösungsinjektor 23 umfassen, der ausgebildet ist, Harnstofflösung (Urea) 40 in den Abgasstrang einzubringen. In der Weise ist es in den 2 bis 4 gezeigt. Der Harnstofflösungsinjektor ist beispielsweise stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 angeordnet. Der Harnstofflösungsinjektor kann ebenso ausgebildet sein, anstelle der Harnstofflösung 40, aus der im Abgas Ammoniak gebildet wird, auch einen anderen Stoff einzubringen, der im SCR-Katalysator ein Reduktionsmittel zur Verfügung stellt oder dieses selbst ist, insbesondere Ammoniak.
  • Das Kraftfahrzeug 10 umfasst erfindungsgemäß eine Abgasnachbehandlungswerterfassungseinheit 41, die ausgebildet ist zumindest einen aktuellen Abgasnachbehandlungs-Istwert A zu erfassen. Die Erfassung kann dabei durch Messung und/oder Berechnung erfolgen. Dieser Abgasnachbehandlungs-Istwert A kann beispielsweise ein Wert für eine Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung und/oder des Abgases sein. Zudem der Abgasnachbehandlungs-Istwert A auch einen Sauerstoffanteil im Abgas, eine Abgasnachbehandlungsvorrichtungslast oder auch ein Abgasnachbehandlungsvorrichtungsschlupf betrachtet werden. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtungslast und der Abgasnachbehandlungsvorrichtungsschlupf können sich dabei abhängig von der jeweiligen Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 beispielsweise auf Rußpartikel, Stickoxid (NOx) oder Schwefeloxid (SOx) beziehen.
  • Zudem umfasst das Kraftfahrzeug 10 eine Kraftfahrzeugwerterfassungseinheit 42, die ausgebildet ist zumindest einen aktuellen Kraftfahrzeug-Istwert C zu erfassen. Die Erfassung kann dabei durch Messung und/oder Berechnung erfolgen. Der Kraftfahrzeug-Istwert C kann ein Wert der Größen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit oder Motordrehzahl oder Kraftfahrzeuglast oder Kraftstoffeinspritzmenge oder Bremspedalposition oder Fahrpedalposition oder Kupplungspedalposition sein oder auch eine Navigationsinformation oder eine Verkehrsinformation oder eine Geschwindigkeitsregelanlageinformation.
  • Die Abgasnachbehandlungswerterfassungseinheit 41 und die Kraftfahrzeugwerterfassungseinheit 42 können in andere Systeme des Kraftfahrzeugs 10 integriert sein Sensoren im Motor 11 beziehungsweise im Abgasstrang 13 umfassen.
  • Ferner umfasst das Kraftfahrzeug 10 eine Steuereinheit 39, die insbesondere ein Motorsteuergerät ist. Die Steuereinheit 39 ist ausgebildet, die Ventile 26, 27, 28, 32, 33 zu stellen und den Kraftstoffinjektor 29, den zweiten Kraftstoffinjektor 44 sowie den Harnstofflösungsinjektor 23 zu betätigen. Dazu verfügt das Kraftfahrzeug 10 über geeignete Aktuatoren. Ferner ist die Steuereinheit 39 ausgebildet, einen Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 zu erkennen. Dazu ist die Steuereinheit 39 insbesondere mit der Kraftfahrzeugwerterfassungseinheit 42 verbunden. Die Steuereinheit 39 ist ausgebildet, einen gegenwertigen Istzustand des Kraftfahrzeugs 10 zu erfassen. Die Steuereinheit 39 ist zudem mit der Abgasnachbehandlungswerterfassungseinheit 41 verbunden und ausgebildet, einen gegenwertigen Istzustand der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 zu erfassen.
  • Das Kraftfahrzeug 10 ist ausgebildet das erfindungsgemäße Betriebsverfahren 60 durchzuführen. In den 2 bis 4 ist dargestellt, wie das Kraftfahrzeug 10 das Betriebsverfahren 60 in verschiedenen Ausführungen ausübt. In der 5 ist das erfindungsgemäße Betriebsverfahren 60 in einer beispielhaften Ausführung von einem Start 61 bis zu einem Ende 67 in einem Flussdiagramm dargestellt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren 60 wird eine Maßnahme ausgeführt. Die Maßnahme nimmt insbesondere Einfluss auf die Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22. Die Maßnahme umfasst, dass dem Motor 11 während eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs 10, Ladungsgas 35, das zurückgeführtes Abgas 37 aufweist, zugeführt wird. Dazu wird im Unterschied zu dem in der 1 gezeigten Schubbetrieb ohne Abgasrückführung die Zufuhr von Frischluft 30 gedrosselt, insbesondere auf Null, und der Abgasrückführungsstrang 19 freigegeben. insbesondere wird dem Motor 11 ein Ladungsgas zur Verfügung gestellt, das ausschließlich aus zurückgeführtem Abgas 37 gebildet wird. In dieser Weise ist es in den 2 bis 4 dargestellt. In den 2 und 3 wird das Kombinationsventil 26 in der Weise gestellt, dass der Massenstrom der Frischluft 30 gleich Null ist. Gleichzeitig ist der Abgasrückführungsstrang 19 freigegeben. In der 4 wird der Massenstrom der Frischluft 30 dadurch auf Null gestellt, dass die Einlassdrosselklappe 32 geschlossen wird. Um gleichzeitig die Abgasrückführung herbei zu führen, wird auch die Auslassdrosselklappe 33 geschlossen.
  • Die zumindest eine in der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 angeordnete Abgasnachbehandlungseinrichtung wird durch das erfindungsgemäße Betriebsverfahren 60 zu einer gewünschte Funktion angeregt. Je nach Art der Abgasnachbehandlungseinrichtung werden mit der Maßnahme verschiedene Bedingungen angestrebt. Ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung ein Partikelfilter (DPF), kann beispielsweise eine Regenerationstemperatur von etwa 600 °C erwirkt oder erhalten werden, um eine Regeneration des Partikelfilters herbeizuführen. Ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung eine Stickoxidfalle (LNT), kann beispielsweise eine Betriebstemperatur von etwa 200 °C erwirkt oder erhalten werden. ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung ein SCR-Katalysator, kann beispielsweise eine Betriebstemperatur von etwa 180 °C erwirkt oder erhalten werden. Zusätzlich können Kraftstoff 31 und/oder Harnstofflösung 40 eingebracht werden, um die gewünschte Funktionsweise sicherzustellen.
  • Während des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens 60 wird im Umfang der Maßnahme insbesondere eine vordefinierte Menge an Kraftstoff 31 in die Brennkammer 34 und/oder in den Abgasstrang 13 eingebracht. Dies kann entweder durch einen einzigen oder durch mehrere Einspritzvorgänge ausgeführt werden. In den 2 bis 4 ist eine Einspritzung in die Brennkammer 34 dargestellt. Anstelle der Einspritzung in die Brennkammer 34 oder zusätzlich zur Einspritzung in die Brennkammer 34 kann auch eine Einspritzung von Kraftstoff 31 in den Abgasstrang 13 vorgenommen werden. Durch die Einspritzung von Kraftstoff 31 wird ein fettes Abgas 36 erzeugt. Das fette Abgas 36 wird zur Spülung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 verwendet. Durch ein Überangebot von Kraftstoff 31 kann die Stickoxidfalle beispielsweise zu einer NH3-Produktion in der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 angeregt werden. Diese NH3-Moleküle können verwendet werden, um in einer zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung Stickoxide zu konvertieren. Auch die Einbringung von Harnstofflösung 40 in den Abgasstrang 13 kann die Konvertierung von Stickoxiden unterstützen.,,
  • In der in der 5 dargestellten Ausführung des Betriebsverfahrens 60 wird nach dem Start 62 eine Abgasnachbehandlungswerterfassung 62 durchgeführt. Dabei wird zumindest ein Abgasnachbehandlungs-Istwert A erfasst. Der Abgasnachbehandlungs-Istwert A charakterisiert einen Aktuellen Istzustand des Kraftfahrzeugs 10. Der Abgasnachbehandlungs-Istwert A kann beispielsweise ein Wert für eine Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung und/oder des Abgases sein. Daneben kann als Abgasnachbehandlungs-Istwert A auch ein Sauerstoffanteil im Abgas, eine Abgasnachbehandlungsvorrichtungslast oder auch ein Abgasnachbehandlungsvorrichtungsschlupf erfasst werden.
  • Anschließend wird der Abgasnachbehandlungs-Istwert A in einer Bedarfsprüfung 63 mit einem vorgegebenen Abgasnachbehandlungs-Sollwert B abgeglichen. Weichen beispielsweise die Abgasnachbehandlungs-Istwerte A für die Temperatur von den Abgasnachbehandlungs-Sollwerten B ab, kann ein Bedarf der Maßnahme festgestellt werden und in einer Maßnahmendurchführung 66 wenigstens eine Maßnahme zur Temperaturanpassung ergriffen werden.
  • Durch Prüfung der Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 oder des Abgases 36 kann festgestellt werden, ob die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 eine für die gewünschte Funktion geeignete Temperatur aufweist. Liegt beispielsweise der Abgasnachbe-handlungs-Istwert A für die Temperatur über dem Abgasnachbehandlungs-Sollwert B für die Temperatur, kann der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 22 durch Nutzung des Ladeluftkühlers 18 oder des Abgaskühlers 20 gekühlt werden. Mittels des Ladeluftkühlers 18 kann das Ladungsgas 35 während des Schubbetriebs gekühlt werden, siehe 3. Mittels des Abgaskühlers 20 kann das zurückgeführte Abgas 37 während des Schubbetriebs gekühlt werden, siehe 3.
  • Liegt beispielsweise der Abgasnachbehandlungs-Istwert A für die Temperatur unter dem Abgasnachbehandlungs-Sollwert B für die Temperatur, können die Massenströme an dem Ladeluftkühler 18 und/oder dem Abgaskühler 20 vorbeigeleitet werden. Das zurückgeführte Abgas 37 kann durch den Abgaskühlerbypass 21 an dem Abgaskühler 20 vorbei geleitet werden, indem das Abgaskühlerbypassventil 28 geöffnet wird. Das Ladungsgas 35 kann durch den Ladeluftkühlerbypass 17 an dem Ladeluftkühler 18 vorbei geleitet werden, indem das Ladeluftkühlerbypassventil 27 geöffnet wird. In der Weise ist es in der 2 gezeigt.
  • Es ist auch möglich einen Umfang der erforderlichen Maßnahme durch die Bedarfsprüfung 63 zu ermitteln. So kann nicht nur eine Abweichung zwischen dem Abgasnachbehandlungs-Istwert A und dem Abgasnachbehandlungs-Sollwert B sondern auch eine Differenz zwischen diesen ermittelt werden. Aus der Differenz wird insbesondere eine Zeitdauer ermittelt, die die Maßnahme beansprucht, um den gewünschten Zustand zu erreichen.
  • Es sind verschiedene Kombinationen von Abgasrückführung, Kraftstoffeinbringung, Harnstofflösungseinbringung und Kühlung denkbar, die in Abhängigkeit des Abgasnachbehandlungs-Istwerts A ausgeführt werden können.
  • In der in der 5 gezeigten Ausführung wird zudem in einer Kraftfahrzeugwerterfassung 64 zumindest ein Kraftfahrzeug-Istwert C erfasst. Der Kraftfahrzeug-Istwert C charakterisiert den Istzustand des Kraftfahrzeugs 10. Der Kraftfahrzeug-Istwert C kann insbesondere ein Wert für eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, eine Motordrehzahl, eine Kraftfahrzeuglast, eine Kraftstoffeinspritzmenge, eine Bremspedalposition, eine Kupplungspedalposition oder auch eine Fahrpedalposition sein. Zudem kann auch eine Navigationsinformation, eine Geschwindigkeitsregel-anlageinformation, oder eine Verkehrsinformation erfasst werden. Die Navigationsinformation kann von einem ins Kraftfahrzeug integrierten System oder von einem externen System stammen und beispielsweise die Daten über die Kraftfahrzeugposition, das hinterlegte Fahrziel oder die Streckentopographie enthalten. Die Verkehrsinformation kann von Verkehrsleitsystemen oder anderen Kraftfahrzeugen via Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation stammen.
  • Anschließend an die Kraftfahrzeugwerterfassung 64 wird der Kraftfahrzeug-Istwert C in einer Fähigkeitsprüfung 65 mit einem vorgegebenen Kraftfahrzeug-Sollwert D abgeglichen. Durch die Fähigkeitsprüfung 65 kann eine Fähigkeit des Kraftfahrzeugs 10 festgestellt werden, die Maßnahme zumindest gegenwärtig auszuführen. Wird die Fähigkeit des Kraftfahrzeugs 10, die Maßnahme auszuführen, festgestellt, so wird diese in der Maßnahmendurchführung 66 ausgeübt.
  • Zusätzlich zu der Prüfung, die Maßnahme gegenwärtig auszuführen zu können, wird in der Fähigkeitsprüfung 65 auch untersucht, in welchem Umfang dieses Können zur Verfügung steht. In der Fähigkeitsprüfung 65 wird dazu eine Prüfung einer Erfolgswahrscheinlichkeit vorgenommen. Die Erfolgswahrscheinlichkeit gibt dabei die Wahrscheinlichkeit an, die Maßnahme in vollem Umfang ausführen zu können. Insbesondere wird dabei auf die Zeitdauer der Maßnahme abgestellt. Die dabei zugrunde gelegte Dauer ist insbesondere eine, die in der Bedarfsprüfung 63 für die erfolgreiche Ausführung der Maßnahme ermittelt wurde. Die Maßnahmendurchführung 66 wird in dem Fall ausgeübt, dass die Erfolgswahrscheinlichkeit eine vordefinierte Höhe hat.
  • Zur Erfolgswahrscheinlichkeitsprüfung wird insbesondere ein Fahrprofil über eine bestimmte Zeitdauer ermittelt und gespeichert. Anhand dieses Fahrprofils kann dann in der Erfolgswahrscheinlichkeitsprüfung mit statistischen Berechnungen die Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt werden, dass das Kraftfahrzeug 10 für einen bestimmten Zeitraum fähig bleibt, die Maßnahme auszuführen.
  • Alternativ oder zusätzlich können Navigationsinformationen verwendet werden um die Erfolgswahrscheinlichkeit in der Fähigkeitsprüfung 65 zu bestimmen. Anhand der Navigationsinformationen können Informationen über die bevorstehende Fahrstrecke berücksichtigt werden. So kann eine vorausliegende Streckenbeschaffenheit, wie beispielsweise ein Anstieg, ein Hinweis auf eine bevorstehende Beendigung des Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs 10 sein. Aus der gegenwärtigen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, dem gegenwärtigen Ort des Kraftfahrzeugs 10 und der Entfernung zu der vorausliegenden Streckenbeschaffenheit kann bestimmt werden, wie lange sich das Kraftfahrzeug 10 maximal noch im Schubbetrieb befinden wird. Bei einer vorprogrammierten Fahrtroute können zudem vorausplanend Streckenabschnitte definiert werden, die für eine Maßnahmendurchführung 66 geeignet erscheinen.
  • Auch aktuelle Verkehrsinformationen können für die Erfolgswahrscheinlichkeitsprüfung in der Fähigkeitsprüfung 65 verwendet werden. Verkehrsinformationen können beispielsweise von Verkehrsleitsystemen oder Fahrzeug-zu-Fahrzeugkommunikationen herangezogen werden. Im Abgleich mit dem Istzustand des Kraftfahrzeugs 10 lässt sich eine bevorstehende Betriebsartänderung prognostizieren. So deutet beispielsweise eine vorausliegende Geschwindigkeitsbegrenzung auf ein bevorstehendes Bremsmanöver hin.
  • Alle Kraftfahrzeuginformationen, wie Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Kraftfahrzeuglast, Kraftstoffeinspritzmenge, Bremspedalposition, Kupplungspedalposition, Geschwindigkeitsregelanlagewert oder auch Fahrpedalposition lassen sich im erfindungsgemäßen Betriebsverfahren 60 nutzen um eine Prognose über die bevorstehende Dauer des Schubbetriebs zu generieren.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren können der Abgasnachbehandlungs-Sollwert B und der Kraftfahrzeug-Sollwert D selbstverständlich auch Wertbereiche sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kraftfahrzeug
    11
    Motor
    12
    Zuluftstrang
    13
    Abgasstrang
    14
    Turbolader
    15
    Verdichter
    16
    Abgasturbine
    17
    Ladeluftkühlerbypass
    18
    Ladeluftkühler
    19
    Abgasrückführungsstrang
    20
    Abgaskühler
    21
    Abgaskühlerbypass
    22
    Abgasnachbehandlungsvorrichtung
    23
    Harnstofflösungsinjektor
    24
    Abgasentnahmestelle
    25
    Abgaseinleitstelle
    26
    Kombinationsventil
    27
    Ladeluftkühlerbypassventil
    28
    Abgaskühlerbypassventil
    29
    Erster Kraftstoffinjektor
    30
    Frischluft
    31
    Kraftstoff
    32
    Einlassdrosselklappe
    33
    Auslassdrosselklappe
    34
    Brennkammer
    35
    Ladungsgas
    36
    Abgas
    37
    Zurückgeführtes Abgas
    38
    Abgeleitetes Abgas
    39
    Steuereinheit
    40
    Harnstofflösung
    41
    Abgasnachbehandlungswerterfassungseinheit
    42
    Kraftfahrzeugwerterfassungseinheit
    43
    Zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung
    44
    Zweiter Kraftstoffinjektor
    60
    Betriebsverfahren
    61
    Start
    62
    Abgasnachbehandlungswerterfassung
    63
    Bedarfsprüfung
    64
    Kraftfahrzeugwerterfassung
    65
    Fähigkeitsprüfung
    66
    Maßnahmendurchführung
    67
    Ende
    A
    Abgasnachbehandlungs-Istwert
    B
    Abgasnachbehandlungs-Sollwert
    C
    Kraftfahrzeug-Istwert
    D
    Kraftfahrzeug-Sollwert

Claims (11)

  1. Betriebsverfahren (60) für ein Kraftfahrzeug (10) mit einem Motor (11), einem Zuluftstrang (12), einem Abgasstrang (13), einer in dem Abgasstrang (13) angeordneten Abgasnachbehandlungsvorrichtung (22, 43), die zumindest eine Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst und die Abgasnachbehandlungseinrichtung ein SCR-Katalysator ist, und einem Abgasrückführungsstrang (19), der ausgebildet ist, Abgas (36) aus dem Abgasstrang (13) von einer Abgasentnahmestelle (24) an eine in dem Zuluftstrang (12) angeordnete Abgaseinleitstelle (25) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Bedarfsprüfung (63) zumindest ein Abgasnachbehandlungs-Istwert (A), der einen gegenwärtigen Abgasnachbehandlungs-Istzustand charakterisiert, mit einem Abgasnachbehandlungs-Sollwert (B) abgeglichen wird, wobei als Abgasnachbehandlungs-Istwert (A) eine Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung (22, 43) und/oder des Abgases (36) erfasst wird, und, wenn bei einer Abweichung des Abgasnachbehandlungs-Istwerts (A) von dem Abgasnachbehandlungs-Sollwert (B) ein Bedarf einer Maßnahme festgestellt wird, in einer Maßnahmendurchführung (66) die Maßnahme durchgeführt wird, wobei zudem in einer Kraftfahrzeugwerterfassung (64) zumindest ein Kraftfahrzeug-Istwert (C), der einen gegenwärtigen Kraftfahrzeug-Istzustand charakterisiert, erfasst und in einer Fähigkeitsprüfung (65) mit zumindest einem Kraftfahrzeug-Sollwert (D) abgeglichen wird und die Maßnahme unter der Voraussetzung durchgeführt wird, dass bei einem Übereinstimmen des Kraftfahrzeug-Istwerts (C) mit dem Kraftfahrzeug-Sollwert (D) eine Fähigkeit des Kraftfahrzeugs (10), die Maßnahme auszuführen, festgestellt wird, wobei in der Fähigkeitsprüfung (65) die Fähigkeit des Kraftfahrzeugs (10), die Maßnahme auszuführen, in Abhängigkeit von zumindest einer Erfolgswahrscheinlichkeit, die eine Wahrscheinlichkeit, die Maßnahme in vollem Umfang ausführen zu können, angibt, festgestellt wird, wobei die Maßnahme umfasst, dem Motor (11) während eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeugs (10) Ladungsgas (35), das zurückgeführtes Abgas (37) aufweist, zuzuführen, wobei das Kraftfahrzeug (10) einen Abgaskühler (20) zum Kühlen des zurückgeführten Abgases (37) aufweist, wobei die Abgasnachbehandlungsvorrichtung (22, 43) durch Nutzung des Abgaskühlers (20) gekühlt wird, wenn der Abgasnachbehandlungs-Istwert (A) für die Temperatur über dem Abgasnachbehandlungs-Sollwert (B) für die Temperatur liegt.
  2. Betriebsverfahren (60) nach Anspruch 1, wobei die Maßnahme umfasst, Kraftstoff (31) in den Motor (11) oder in den Abgasstrang (13) einzubringen und/oder Harnstofflösung in den Abgasstrang (13) einzubringen.
  3. Betriebsverfahren (60) nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der Bedarfsprüfung (63) ein Umfang der Maßnahme ermittelt wird.
  4. Betriebsverfahren (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in der Fähigkeitsprüfung (65) eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit oder eine Motordrehzahl oder eine Kraftfahrzeuglast oder eine Kraftstoffeinspritzmenge oder eine Bremspedalposition oder eine Fahrpedalposition oder eine Kupplungspedalposition oder eine Navigationsinformation oder eine Verkehrsinformation oder eine Geschwindigkeitsregelanlageinformation betrachtet wird.
  5. Betriebsverfahren (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Erfolgswahrscheinlichkeit anhand eines über eine bestimmte Zeit erfassten Fahrprofils generiert wird.
  6. Betriebsverfahren (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Erfolgswahrscheinlichkeit anhand einer bevorstehenden Fahrtroute generiert wird.
  7. Betriebsverfahren (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Erfolgswahrscheinlichkeit anhand einer aktuellen Verkehrsinformation generiert wird.
  8. Kraftfahrzeug (10) mit einem Motor (11), einem Zuluftstrang (12), einem Abgasstrang (13), einer in dem Abgasstrang (13) angeordneten Abgasnachbehandlungsvorrichtung (22, 43), und einem Abgasrückführungsstrang (19), der ausgebildet ist, Abgas (36) aus dem Abgasstrang (13) von einer Abgasentnahmestelle (24) an eine in dem Zuluftstrang (12) angeordnete Abgaseinleitstelle (25) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) zumindest ein Ventil (26, 32), eine Abgasnachbehandlungswerterfassungseinheit (41) zur Erfassung eines Abgasnachbehandlungs-Istwerts (A), eine Kraftfahrzeugwerterfassungseinheit (42) zur Erfassung eines Kraftfahrzeug-Istwerts (C), sowie eine Steuereinheit (39), die ausgebildet ist, einen Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs (10) zu erkennen und das zumindest eine Ventil (26, 32) während des Schubbetriebs in der Weise zu stellen, dass dem Motor (11) Ladungsgas (35), das zurückgeführtes Abgas (37) aufweist, zuführbar ist, aufweisend, ausgebildet ist, das Betriebsverfahren (60) nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
  9. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 8, wobei das Kraftfahrzeug (10) einen Kraftstoffinjektor (29, 44) aufweist, der ausgebildet ist, Kraftstoff (31) in eine Brennkammer (34) des Motors (11) oder in den Abgasstrang (13) einzubringen, wobei die Steuereinheit (39) ausgebildet ist, den Kraftstoffinjektor (29) zu steuern.
  10. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Kraftfahrzeug (10) einen Harnstofflösungsinjektor (23) aufweist, der ausgebildet ist, Harnstofflösung (40) in den Abgasstrang (13) einzubringen, wobei die Steuereinheit (39) ausgebildet ist, den Harnstofflösungsinjektor (23) zu steuern.
  11. Kraftfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Abgasnachbehandlungsvorrichtung (22, 43) zumindest eine weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst und die weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung ein Oxidationskatalysator und/oder ein Partikelfilter und/oder eine Stickoxidfalle ist.
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