DE102016110980A1

DE102016110980A1 - Reduktionsmitteldosierungskorrektur während Leerdosierungszeiten

Info

Publication number: DE102016110980A1
Application number: DE102016110980.0A
Authority: DE
Inventors: Chetan PONNATHPUR; Sarang S. Sonawane
Original assignee: Cummins Emission Solutions Inc
Current assignee: Cummins Emission Solutions Inc
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-12-22
Also published as: US10801385B2; CN106257004A; US20160369677A1

Abstract

Ein System kann einen NOx-Sensor und eine Steuerung einschließen. Die Steuerung kann ausgebildet sein, einen Wert eines ersten Parameters auszuwerten, der eine Menge von NOx anzeigt, die durch den NOx-Sensor gemessen wird, und einen Wert eines zweiten Parameters für einen NOx-Wert aus einer Nachschlagetabelle auszuwerten. Die Steuerung kann ferner ausgelegt sein, einen Korrekturfaktor auf Basis des Wertes des ersten Parameters und des Wertes des zweiten Parameters auszuwerten und einen Dosierungsbefehl, zumindest teilweise auf Basis des bestimmten Korrekturfaktors zu erzeugen. In einigen Implementierungen kann der NOx-Wert der Nachschlagetabelle auf einer oder mehreren Betriebsbedingungen eines Motors beruhen. In einigen Implementierungen kann die Steuerung ferner zum Aktualisieren eines NOx-Werts der Nachschlagetabelle auf dem bestimmten Korrekturfaktor beruhen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein das Gebiet selektiver katalytischer Reduktionssysteme (selective catalytic reduction systems (SCR-Systeme)) für ein Abgasnachbehandlungssystem.
HINTERGRUND
Für Verbrennungsmotoren, wie beispielsweise Dieselmotoren, können Stickoxid-Verbindungen (NO_x-Verbindungen) in das Abgas abgegeben werden. Zum Reduzieren von NO_x-Emissionen kann ein SCR-Verfahren eingesetzt werden, um die NO_x-Verbindungen in neutralere Verbindungen wie zweiatomigen Stickstoff, Wasser oder Kohlendioxid mit Hilfe eines Katalysators und eines Reduktionsmittels umzuwandeln. Der Katalysator kann in einer Katalysatorkammer eines Abgassystems, beispielsweise derjenigen eines Fahrzeugs oder einer Energieerzeugungseinheit, enthalten sein. Ein Reduktionsmittel, wie wasserfreies Ammoniak, wässrige Ammoniaklösung oder Harnstoff, wird üblicherweise vor der Katalysatorkammer in den Abgasstrom eingebracht. Um das Reduktionsmittel für den SCR-Prozess in den Abgasstrom einzubringen, kann ein SCR-System das Reduktionsmittel durch ein Dosierungsmodul, das das Reduktionsmittel strömungsaufwärts der Katalysatorkammer in ein Abgasrohr des Abgassystems verdampft oder sprüht, dosieren oder anderweitig einbringen. Das SCR-System kann einen oder mehrere Sensoren einschließen, um die Bedingungen innerhalb des Abgassystems zu überwachen.
In einigen Fällen kann ein NO_x-Wert auf der Motorauslassseite auf Basis einer Nachschlagetabelle von Werten bestimmt werden, die auf Basis von Motorbedingungen abgerufen werden können, wie Geschwindigkeit (beispielsweise U/min), Drehmoment, Betankung usw. Der motorauslassseitige NO_x-Wert kann verwendet werden, um eine Menge an Reduktionsmittel zu bestimmen, die in das SCR-System dosiert werden soll.
KURZFASSUNG
Verschiedene Ausführungsformen beziehen sich auf die Bestimmung von Korrekturfaktoren für NO_x-Werte einer Nachschlagetabelle, die auf aktuell von dem NO_x-Sensor, beispielsweise einem Auslass-NO_x-Sensor, während einer Leerdosierungszeit gemessenen NO_x-Werten und den NO_x-Werten der Nachschlagetabelle beruhen. Der Korrekturfaktor wird verwendet, um die NO_x-Werte der Nachschlagetabelle zu aktualisieren und/oder durch ein Reduktionsmitteldosierungssteuermodul einen korrigierten Dosierungsbefehl an ein Dosierungsmodul eines Nachbehandlungssystems auszugeben.
Eine Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein System, das einen NO_x-Sensor und eine Steuerung einschließt. Die Steuerung ist dazu ausgebildet, einen Wert eines ersten Parameters, der auf eine Menge von NO_x, die durch den NO_x-Sensor gemessen wird, hinweist, auszuwerten und einen Wert eines zweiten Parameters für einen NO_x-Wert aus einer Nachschlagetabelle auszuwerten. Die Steuerung ist ferner dazu ausgebildet, einen Korrekturfaktor zu bestimmen, der auf dem Wert des ersten Parameters und dem Wert des zweiten Parameters beruht, und einen Dosierungsbefehl, der zumindest teilweise auf dem bestimmten Korrekturfaktor beruht, zu erzeugen.
Eine andere Ausführungsform bezieht sich auf ein System, das einen NO_x-Sensor und eine Steuerung einschließt. Die Steuerung ist dazu ausgebildet, eine Vielzahl von Werten eines ersten Parameters, der auf eine Menge von NO_x, die durch den NO_x-Sensor gemessen wird, hinweist, auszuwerten und eine Vielzahl von Werten eines zweiten Parameters für NO_x-Werte aus einer Nachschlagetabelle auszuwerten. Die Steuerung ist ferner dazu ausgebildet, eine Vielzahl von Korrekturfaktoren zu bestimmen, die auf der Vielzahl von Werten des ersten Parameters und der Vielzahl von Werten des zweiten Parameters beruhen und einen Dosierungsbefehl zu erzeugen, der zumindest teilweise auf einem Korrekturfaktor der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren beruht.
Noch eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren, das eine Leerdosierungszeit für ein Nachbehandlungssystem einschließt. Das Verfahren schließt das Auswerten einer Vielzahl von Werten eines ersten Parameters ein, der auf Mengen von NO_x hinweist, gemessen durch den NO_x-Sensor für eine Vielzahl von Betriebsbedingungen als Reaktion auf das Bestimmen der Leerdosierungszeit. Das Verfahren schließt auch das Auswerten einer Vielzahl von Werten eines zweiten Parameters für NO_x-Werte aus einer Nachschlagetabelle für die Vielzahl von Betriebsbedingungen eines Motors ein. Das Verfahren schließt ferner das Bestimmen einer Vielzahl von Korrekturfaktoren ein, die auf der Vielzahl von Werten des ersten Parameters und der Vielzahl von Werten des zweiten Parameters beruhen. Das Verfahren schließt das Erzeugen einer Korrekturfaktorkurve, die zumindest teilweise auf der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren beruht, und das Erzeugen eines Dosierungsbefehls, der auf einem Wert aus der Korrekturfaktorkurve beruht, ein. Das Verfahren schließt ferner das Übertragen des erzeugten Dosierungsbefehls an ein Dosierungsmodul des Nachbehandlungssystems zum Steuern des Dosierens von Reduktionsmittel aus dem Dosierungsmodul ein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Details einer oder mehrerer Implementierungen werden in den begleitenden Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Offenbarung werden anhand der Beschreibung, der Zeichnungen und der Ansprüche ersichtlich. Es zeigen:
1 ein schematisches Schaubild eines beispielhaften selektiven, katalytischen Reduktionssystems mit einem beispielhaften Reduktionsmittelzufuhrsystem für eine Abgasanlage;
2 ein Blockschaubild einer beispielhaften Steuerung mit einem NO_x-Korrekturmodul, einem Datenspeicher und einem Reduktionsmitteldosierungssteuermodul;
3 ein Blockschaubild einer Implementierung eines beispielhaften Verfahrens zum Bestimmen eines Korrekturfaktors für einen NO_x-Sensor einer Nachschlagetabelle;
4 ein Blockschaubild einer anderen Implementierung eines beispielhaften Verfahrens zum Bestimmen verschiedener Korrekturfaktoren für verschiedene NO_x-Werte einer Nachschlagetabelle;
5 ein Blockschaubild einer weiteren Implementierung eines Verfahrens zum Bestimmen einer Korrekturfaktorkurve für NO_x-Werte einer Nachschlagetabelle; und
6 ein Verfahrensschaubild einer Implementierung eines beispielhaften Verfahrens zum Bestimmen eines Korrekturfaktors für einen NO_x-Wert einer Nachschlagetabelle.
Es ist anzumerken, dass es sich bei manchen oder allen der Figuren um schematische Darstellungen zu Zwecken der Veranschaulichung handelt. Die Figuren werden zum Zweck der Veranschaulichung einer oder mehrerer Implementierungen mit dem expliziten Verständnis bereitgestellt, dass sie nicht verwendet werden, um den Umfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu beschränken.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachstehend folgen detailliertere Beschreibungen verschiedener Konzepte bezogen auf und Implementierungen von Verfahren, Vorrichtungen und Systemen für die Reduktionsmitteldosierungskorrektur. Die verschiedenen, vorstehend vorgestellten und nachstehend ausführlich beschriebenen Konzepte können auf eine von zahlreichen Weisen implementiert werden, da die beschriebenen Konzepte nicht auf eine bestimmte Art und Weise der Implementierung beschränkt sind. Beispiele für spezielle Implementierungen und Anwendungen werden hauptsächlich zu veranschaulichenden Zwecken bereitgestellt.
I. Überblick
In einigen Fahrzeugen kann NO_x mit anderen Verbindungen als Ergebnis von Verbrennung erzeugt werden, beispielsweise in einem Dieselkraftfahrzeug, einem Dieselenergieerzeuger usw. In einigen Systemen kann das von einem Motor erzeugte NO_x basierend auf einer Nachschlagetabelle von Werten bestimmt werden, die auf Basis von Motorbedingungen abgerufen werden können, wie Geschwindigkeit (beispielsweise U/min), Drehmoment, Betankung usw. Der motorauslassseitige NO_x-Wert kann verwendet werden, um eine Menge an Reduktionsmittel zu bestimmen, die in das SCR-System dosiert werden soll. In einigen Fällen kann die tatsächliche von dem Verbrennungsmotor ausgestoßene NO_x-Menge von dem aus der Nachschlagetabelle bestimmten NO_x-Wert abweichen. Das heißt, die tatsächliche von dem Motor ausgestoßene NO_x-Menge kann auf Grund von Verschleiß, Änderungen an Systemkomponenten, Änderungen der Kraftstoffzusammensetzung usw. abweichen. Als Ergebnis kann die Menge an dosiertem Reduktionsmittel auf Basis des NO_x-Werts aus der Nachschlagetabelle größer oder kleiner als die benötigte Menge sein, um das tatsächlich aus dem Motor ausgestoßene NO_x zu reduzieren. Dementsprechend kann aus dem Abgassystem überschüssiges NO_x oder überschüssiges Ammoniak durch die Abweichung ausgestoßen werden. Dementsprechend kann es nützlich sein, solche Abweichungen zu korrigieren, indem eine Differenz zwischen dem NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle und dem tatsächlich von dem Motor ausgestoßenen NO_x bestimmt wird.
Systeme können das motorauslassseitige NO_x, das auf Basis von Werten aus der Nachschlagetabelle bestimmt wird, zur Reduktion von Kosten des Abgassystems und/oder des benötigten Raumes zum Vermeiden eines motorauslassseitigen NO_x-Sensors verwenden. Solche Systeme können weiterhin einen stromabwärtigen NO_x-Sensor umfassen, der stromabwärts eines SCR-Katalysators zum Messen des tatsächlich vom System ausgestoßenen NO_x angeordnet ist. Der stromabwärtige NO_x-Sensor kann allgemein zum Auslösen einer Warnung vor hohen NO_x-Emissionen, zum Auslösen einer Regeneration einer oder mehrerer Komponenten des Abgassystems und/oder für andere Zwecke während des Betriebs des Motors verwendet werden.
Ein solcher NO_x-Sensor kann während Leerdosierungszeiten zum Neukalibrieren oder zum Korrigieren von Schwankungen des vom NO_x-Sensor tatsächlichen gemessenen NO_x-Werts beim Vergleich mit dem aus der Nachschlagetabelle bestimmten NO_x-Wert verwendet werden. Bei Auftreten einer Leerdosierungszeit, wie beispielsweise bei der ersten Inbetriebnahme des Motors, sollte der vom NO_x-Sensor tatsächlich gemessene NO_x-Wert aus dem NO_x-Sensor im Wesentlichen mit dem motorauslassseitigen NO_x gleich sein. Wenn also der aus der Nachschlagetabelle bestimmte NO_x-Wert von dem aktuell gemessenen NO_x-Wert des NO_x-Sensors während der Leerdosierungszeit abweicht, kann ein Korrekturfaktor auf Basis des tatsächlich von dem NO_x-Sensor gemessenen NO_x-Werts und dem auf Basis des aus der Nachschlagetabelle bestimmten NO_x-Werts bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Korrekturfaktor der tatsächlich gemessene NO_x-Wert aus dem NO_x-Sensor geteilt durch den NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle sein (z. B. NO_{x_}Sensor/NO_{x_}Tabelle). In anderen Fällen kann der Korrekturfaktor auf einer prozentualen Abweichung beruhen (z. B. |NO_{x_}Sensor – NO_{x_}Tabelle|/NO_{x_}Tabelle).
Der Korrekturfaktor kann gespeichert werden, etwa in einem Speicher einer Steuerung, und/oder der Korrekturfaktor kann verwendet werden, um einen oder mehrere Werte der Nachschlagetabelle zu aktualisieren. Zum Beispiel kann der Korrekturfaktor für einen bestimmten Motorzustand (z. B. Motordrehzahl, Drehmoment und/oder Betankungskombination) gespeichert und zum Korrigieren des NO_x-Werts aus der Nachschlagetabelle verwendet werden, wenn die Betriebsbedingungen des Motors dem Korrekturfaktor der Motorbedingungen entsprechen. In anderen Implementierungen kann der Korrekturfaktor auf einen Bereich von Motorbetriebsbedingungen angewendet werden (beispielsweise einen ersten Korrekturfaktor für 0–500 U/min, ein zweiten Korrekturfaktor für 501–1000 U/min, usw.). In noch weiteren Implementierungen kann der Korrekturfaktor auf alle NO_x-Werte aus der Nachschlagetabelle für alle Motorbetriebsbedingungen angewendet werden.
In noch anderen Implementierungen können mehrere Korrekturfaktoren für verschiedene Betriebsbedingungen des Motors durch Verwenden verschiedener tatsächlich gemessener NO_x-Werte des NO_x-Sensors und verschiedener aus der Nachschlagetabelle bestimmter NO_x-Werte bestimmt werden (beispielsweise kann ein erster Korrekturfaktor bestimmt werden, wenn der Motor bei 500 U/min arbeitet, ein zweiter Korrekturfaktor kann bestimmt werden, wenn der Motor bei 1000 U/min betrieben wird, usw.). Die Korrekturfaktoren können auf einen Bereich von Motorbetriebsbedingungen angewendet werden (beispielsweise ein erster Korrekturfaktor für Motordrehzahlen von 0–750 U/min, ein zweiter Korrekturfaktor für Motordrehzahlen von 751–1250 U/min usw.). In einigen Implementierungen kann eine lineare oder eine andere Kurvenanpassung für die Korrekturfaktoren zum Erzeugen einer Korrekturfaktorengleichung zum Bestimmen von Korrekturfaktoren für andere Betriebsbedingungen als die Korrekturfaktoren, die auf Basis der mehreren, tatsächlich gemessenen NO_x-Werte des NO_x-Sensors und den mehreren, aus der Nachschlagetabelle bestimmten NO_x-Werte bestimmt wurden, durchgeführt werden.
In einigen Implementierungen können die NO_x-Werte der Nachschlagetabelle auf Basis der Korrekturfaktoren ohne separates Speichern des einen oder der mehreren Korrekturfaktoren aktualisiert werden. In einigen Fällen kann ein Schwellenwert-Abweichungswert zum Auslösen des Speicherns des einen oder der mehreren Korrekturfaktoren und/oder lediglich zum Aktualisieren der NO_x-Werte der Nachschlagetabelle verwendet werden, falls der eine oder die mehreren Korrekturfaktoren die Schwellenwertabweichung überschreiten. Zum Beispiel wird, wenn ein Korrekturfaktor als unter einer Schwellenwertabweichung von 5 % bestimmt wird, der Korrekturfaktor nicht gespeichert und/oder die NO_x-Werte der Nachschlagetabelle werden nicht aktualisiert. Somit kann die Speicherung des Korrekturfaktors und/oder die Aktualisierung der NO_x-Werte der Nachschlagetabelle nur auftreten, sobald der Schwellenwert-Abweichungswert erfüllt ist und/oder überschritten wird.
II. Überblick über das Nachbehandlungssystem
1 stellt ein Nachbehandlungssystem 100 mit einem beispielhaften Reduktionsmittelzufuhrsystem 110 für ein Abgassystem 190 dar. Das Nachbehandlungssystem 100 schließt einen Dieselpartikelfilter (DPF) 102 ein, das Reduktionsmittelzufuhrsystem 110, eine Zersetzungskammer oder einen Reaktor 104, einen SCR-Katalysator 106 und einen Sensor 150.
Der DPF 102 ist dazu ausgebildet, Feinstaub, beispielsweise Ruß, aus im Abgassystem 190 strömendem Abgas zu entfernen. Der DPF 102 umfasst einen Einlass, durch den das Abgas eintritt, und einen Auslass, durch den das Abgas austritt, nachdem Feinstaub im Wesentlichen aus dem Abgas gefiltert wurde und/oder Feinstaub in Kohlendioxid umgewandelt wurde.
Die Zersetzungskammer 104 ist konfiguriert, um ein Reduktionsmittel, wie beispielsweise Harnstoff, wässrige Ammoniaklösung oder Dieselabgasfluid (DEF) in Ammoniak umzuwandeln. Die Zersetzungskammer 104 schließt ein Reduktionsmittelzufuhrsystem 110 mit einem Dosiermodul 112 ein, das dazu ausgebildet ist, das Reduktionsmittel in die Zersetzungskammer 104 zu dosieren. In manchen Implementierungen werden der Harnstoff, die wässrige Ammoniaklösung bzw. die DEF strömungsaufwärts des SCR-Katalysators 106 eingespritzt. Die Reduktionsmitteltröpfchen durchlaufen dann die Verfahren der Verdampfung, Thermolyse und Hydrolyse, um gasförmiges Ammoniak innerhalb des Abgassystems 190 zu bilden. Die Zersetzungskammer 104 schließt einen Einlass in Fluidverbindung mit dem DPF 102 ein, um das Abgas aufzunehmen, das NO_x-Emissionen enthält, sowie einen Auslass für das Abgas, NO_x-Emissionen, Ammoniak und/oder verbleibendes Reduktionsmittel für das Fließen zum SCR-Katalysator 106. Die Zersetzungskammer 104 schließt das Dosierungsmodul 112 ein, das an der Zersetzungskammer 104 angebracht ist, so dass das Dosierungsmodul 112 ein Reduktionsmittel, beispielsweise Harnstoff, wässrige Ammoniaklösung oder DEF, in die in der Abgasanlage 190 strömenden Abgase dosieren kann. Das Dosierungsmodul 112 kann einen Isolator 114 einschließen, der zwischen einem Abschnitt des Dosierungsmoduls 112 und dem Abschnitt der Zersetzungskammer 104 angeordnet ist, an dem das Dosierungsmodul 112 montiert ist. Das Dosierungsmodul 112 ist fluidisch mit einer oder mehreren Reduktionsmittelquellen 116 gekoppelt. In manchen Implementierungen kann eine Pumpe (nicht gezeigt) verwendet werden, um die Reduktionsmittelquelle 116 für die Zufuhr zum Dosierungsmodul 112 unter Druck zu setzen.
Das Dosierungsmodul 112 ist zudem elektrisch oder kommunikativ mit einer Steuerung 120 gekoppelt. Die Steuerung 120 ist dazu ausgebildet, das Dosierungsmodul 112 zu steuern, um Reduktionsmittel in die Zersetzungskammer 104 zu dosieren. Die Steuerung 120 kann einen Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (applicationspecific integrated circuit (ASIC)), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (fieldprogrammable gate array (FPGA)) usw. oder Kombinationen davon einschließen. Die Steuerung 120 kann einen Speicher einschließen, der unter anderem eine elektronische, optische, magnetische oder eine andere Datenspeicher- oder Übermittlungsvorrichtung einschließt, die in der Lage ist, einem Prozessor, einer ASIC, einer FPGA mit Programmanweisungen bereitzustellen. Der Speicher kann einen Speicherchip, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM)), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (erasable programmable read only memory (EPROM)), einen Flash-Speicher oder einen anderen geeigneten Speicher einschließen, aus dem die Steuerung 120 Anweisungen lesen kann. Die Anweisungen können Code von einer beliebigen geeigneten Programmiersprache einschließen.
In bestimmten Implementierungen ist die Steuerung 120 strukturiert, bestimmte Operationen durchzuführen, wie etwa solche, die hier in Bezug auf die 3 bis 6 beschrieben sind. In bestimmten Implementierungen stellt die Steuerung 120 einen Teil eines Verarbeitungsuntersystems dar, das ein oder mehrere Rechenvorrichtungen mit Speicher-, Verarbeitungs- und Kommunikationshardware einschließt. Bei der Steuerung 120 kann es sich um eine einzelne Vorrichtung oder eine verteilte Vorrichtung handeln, und die Funktionen der Steuerung 120 können durch Hardware und/oder als Computeranweisungen auf einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Datenspeichermedium durchgeführt werden.
In bestimmten Implementierungen umfasst die Steuerung 120 ein oder mehrere Module, die strukturiert sind, die Operationen der Steuerung 120 funktional auszuführen. In bestimmten Implementierungen kann die Steuerung 120 ein NO_x-Wert-Korrekturmodul zum Durchführen der in den 3 bis 6 beschriebenen Operationen einschließen. Die Beschreibung hierin, einschließlich von Modulen, betont die strukturelle Unabhängigkeit der Aspekte der Steuerung 120 und veranschaulicht ein mögliches Gruppieren von Operationen und Verantwortlichkeiten der Steuerung 120. Andere Gruppierungen, die ähnliche Gesamtoperationen durchführen, sind als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Anmeldung eingeschlossen zu betrachten. Module können in Hardware und/oder als Computeranweisungen auf einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Datenspeichermedium implementiert werden, und Module können über verschiedene Hardware oder computerbasierte Komponenten verteilt sein. Genauere Beschreibungen bestimmter Ausführungsformen von Steuerungsabläufen sind in Abschnitten enthalten, die auf die 3 bis 6 Bezug nehmen.
Beispielhafte und nicht einschränkende Modulimplementierungen schließen Sensoren ein, die irgendeinen hierin bestimmten Wert bereitstellen, Sensoren, die irgendeinen Wert bereitstellen, bei dem es sich um einen Vorläufer zu einem hierin bestimmten Wert handelt, Datalink- und/oder Netzwerkhardware einschließlich Kommunikationschips, oszillierende Kristalle, Kommunikationsverbindungen, Kabel, Twisted-Pair-Verdrahtungen, Koaxialverdrahtungen, abgeschirmte Verdrahtungen, Sender, Empfänger und/oder Sendeempfänger, Logikschaltungen, fest verdrahtete Logikschaltungen, rekonfigurierbare Logikschaltungen in einem bestimmten, nichtflüchtigen Zustand, die entsprechend der Modulspezifikation konfiguriert sind, Aktoren einschließlich mindestens eines elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Aktors, ein Solenoid, einen Operationsverstärker, analoge Steuerelemente (Federn, Filter, Integratoren, Addierer, Teiler, Verstärkungselemente) und/oder digitale Steuerelemente.
Der SCR-Katalysator 106 ist konfiguriert, zur Verringerung von NO_x-Emissionen beizutragen, indem ein NO_x-Reduktionsprozess zwischen dem Ammoniak und dem NO_x des Abgases in zweiatomigen Stickstoff, Wasser und/oder Kohlendioxid beschleunigt wird. Der SCR-Katalysator 106 umfasst einen Einlass in Fluidverbindung mit der Zersetzungskammer 104, von der Abgas und Reduktionsmittel empfangen wird, und einen Auslass in Fluidverbindung mit einem Ende 192 des Abgassystems 190.
Die Abgasanlage 190 kann weiter einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) in Fluidverbindung mit der Abgasanlage 190 einschließen (z. B. strömungsabwärts des SCR-Katalysators 106 oder strömungsaufwärts des DPF 102), um Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid im Abgas zu oxidieren.
Der Sensor 150 kann mit dem Abgassystem 190 gekoppelt sein, um einen Zustand des Abgasstroms durch das Abgassystem 190 zu erkennen. Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 150 einen innerhalb des Abgassystems 190 angeordneten Teil haben, z. B. kann eine Spitze des Sensors 150 in einen Teil des Abgassystems 190 hineinreichen. Bei anderen Implementierungen kann der Sensor 150 Abgas durch eine andere Leitung empfangen, wie z. B. durch ein Probenrohr, das vom Abgassystem 190 verläuft. Während der Sensor 150 so dargestellt ist, dass er strömungsabwärts hinter dem SCR-Katalysator 106 positioniert ist, versteht es sich, dass der Sensor 150 an anderen Positionen des Abgassystems 190, einschließlich strömungsaufwärts vor dem DPF 102, im DPF 102, zwischen dem DPF 102 und der Zersetzungskammer 104, innerhalb der Zersetzungskammer 104, zwischen der Zersetzungskammer 104 und dem SCR-Katalysator 106, im SCR-Katalysator 106 oder stromabwärts von dem SCR-Katalysator 106 positioniert sein kann. Zusätzlich können zwei oder mehr Sensoren 150 verwendet werden, um einen Zustand des Abgases zu erkennen, wie z. B. zwei, drei, vier, fünf oder sechs Sensoren 150, wobei jeder Sensor 150 an einer der vorerwähnten Positionen des Abgassystems 190 angeordnet ist.
III. NO_x-Wert-Korrektur
2 zeigt eine Implementierung einer Steuerung 200, wie Steuerung 120 aus 1, mit einem NO_x-Korrekturmodul 210, einem Datenspeicher 220 und einem Reduktionsmitteldosierungssteuermodul 230. Das NO_x-Korrekturmodul 210 ist dazu ausgebildet, einen Parameter, der einen Wert anzeigt, der für eine NO_x-Menge steht, die durch einen NO_x-Sensor gemessen wird, beispielsweise Sensor 150 aus 1, der ein auslassseitiger NO_x-Sensor sein kann, auszuwerten. Das NO_x-Korrekturmodul 210 kann auch einen Parameter, der für einen NOx-Wert einer Nachschlagetabelle anzeigt, wie beispielsweise eine oder mehrere in dem Datenspeicher 220 gespeicherten Nachschlagetabellen 222, auswerten. Wie im Folgenden ausführlicher mit Bezug auf die 3 bis 6 beschrieben, kann das NO_x-Korrekturmodul 210 einen oder mehrere Korrekturfaktoren auf Basis des Wertes, der für den Wert der durch einen NO_x-Sensor gemessenen NO_x-Menge steht, und des NO_x-Wertes einer Nachschlagetabelle 222 bestimmen. In einigen Implementierungen kann das NO_x-Korrekturmodul 210 mehrere Korrekturfaktoren für mehrere verschiedene Motorbetriebsbedingungen bestimmen. In manchen anderen Implementierungen kann das NO_x-Korrekturmodell 210 eine Korrekturfaktorkurve durch eine Kurvenanpassung an mehrere Korrekturfaktoren bei verschiedenen Betriebsbedingungen bestimmen. Das NO_x-Korrekturmodul 210 kann auch zum Speichern des Korrekturfaktors bzw. der Korrekturfaktoren und/oder der Korrekturfaktorkurve in dem Datenspeicher zur anschließenden Verwendung ausgebildet sein, um etwa während Dosierereignissen die Dosiermengen zu korrigieren. In anderen Fällen kann das NO_x-Korrekturmodul 210 konfiguriert sein, ein oder mehrere NO_x-Werte der Nachschlagetabelle 222 auf Basis des Korrekturfaktors bzw. der Korrekturfaktoren und/oder der Korrekturfaktorkurve zu aktualisieren. In einigen Implementierungen kann das NOx-Korrekturmodul 210 Motorbetriebsbedingungen, wie Motordrehzahl, Motordrehmoment, Informationen über die Kraftstoffmenge, atmosphärische Bedingungen usw., empfangen, um zu bestimmen, welcher NO_x-Wert einer Nachschlagetabelle 222 zu verwenden ist.
Der Datenspeicher 220 kann ein Speicher der Steuerung 200 sein. Der Speicher kann einen Speicherchip, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einen Flash-Speicher oder irgendeinen anderen geeigneten Speicher einschließen, auf den Daten geschrieben und von dem Daten gelesen werden können. In einigen Implementierungen kann der Datenspeicher 220 Teil der Steuerung 200 sein oder der Datenspeicher 220 kann getrennt von der Steuerung 200 sein.
Das Reduktionsmitteldosierungssteuermodul 230 ist dazu ausgebildet, einen Dosierungsbefehl an ein Dosierungsmodul, wie etwa Dosierungsmodul 112 aus 1, auszugeben. Das Reduktionsmitteldosierungssteuermodul 230 kann dazu ausgebildet sein, einen oder mehrere NO_x-Werte einer Nachschlagetabelle 222 zum Bestimmen des Dosierungsbefehls auszuwerten. Das Reduktionsmitteldosierungssteuermodul 230 kann Motorbetriebsbedingungen, wie Motordrehzahl, Motordrehmoment, Informationen über die Kraftstoffmenge, atmosphärische Bedingungen usw., empfangen, um zu bestimmen, welcher NO_x-Wert einer Nachschlagetabelle 222 zu verwenden ist. Wenn der Korrekturfaktor bzw. die Korrekturfaktoren und/oder die Korrekturfaktorkurve separat gespeichert werden, kann das Reduktionsmitteldosierungssteuermodul 230 auch für den Zugriff auf den gespeicherten Korrekturfaktor bzw. die gespeicherten Korrekturfaktoren und/oder die Korrekturfaktorkurve ausgebildet sein, um einen oder mehrere NO_x-Werte einer Nachschlagetabelle 222 zu verändern.
3 ist ein Blockdiagramm einer Implementierung eines beispielhaften Verfahrens 300 zum Bestimmen eines Korrekturfaktors für einen NO_x-Wert einer Nachschlagetabelle. Das Verfahren 300 kann durch die Steuerung 120 aus 1, das NO_x-Korrekturmodul 210 der Steuerung 200 aus 2 oder eine andere Steuerung oder ein anderes Modul durchgeführt werden.
Das Verfahren 300 umfasst das Bestimmen, dass eine Leerdosierungszeit auftritt (Block 310). Eine Leerdosierungszeit ist eine Zeitdauer, in der keine Dosierung durch das Dosierungsmodul durchgeführt werden soll. In einigen Fällen kann die Leerdosierungszeit auftreten, wenn der Motor anfänglich so gestartet wird, dass kein Reduktionsmittel in dem SCR-Katalysator gespeichert ist, so dass die Menge an NO_x-Abgabe von dem Motor im Wesentlichen die gleiche ist, wie der durch einen NO_x-Sensor gemessene NO_x-Wert, wie etwa Sensor 150 der 1, der sich von einem SCR-Katalysator aus stromabwärts befindet. In anderen Fällen kann eine Leerdosierungszeit auftreten, wenn Temperatur und/oder Strömungsverhältnisse eine Dosierung verhindern.
Wenn eine Leerdosierungszeit bestimmt wird, dann wertet das Verfahren 300 einen oder mehrere Werte eines Parameters aus, der eine durch einen NO_x-Sensor gemessene NO_x-Menge anzeigt (Block 320). Der NO_x-Sensor kann ein beliebiger geeigneter Sensor sein, der zum Erfassen und Ausgeben eines Werts einer durch den NO_x-Sensor gemessenen NO_x-Menge ausgebildet ist. Der ausgegebene Wert kann durch eine Steuerung, wie etwa Steuerungen 120, 200, und/oder ein Modul der Steuerung, wie beispielsweise das NO_x-Korrekturmodul 210, in einen digitalen Wert umgewandelt werden, und mit einem Parameter, wie beispielsweise NO_{x_}Sensor, assoziiert werden.
Das Verfahren 300 wertet auch einen oder mehrere Werte eines Parameters für einen NO_x-Wert aus einer Nachschlagetabelle aus (Block 330). Eine Steuerung, wie etwa die Steuerungen 120, 200, und/oder ein Modul der Steuerung, wie beispielsweise das NO_x-Korrekturmodul 210, kann/können auf einen Datenwert in einem Datenspeicher, wie zum Beispiel Datenspeicher 220, zugreifen oder einen Datenwert auslesen, der einem NO_x-Wert aus einer Nachschlagetabelle entspricht. In einigen Implementierungen können Motorbetriebsbedingungen, wie Motordrehzahl, Motordrehmoment, Betankungsinformationen, atmosphärische Bedingungen usw., verwendet werden, um zu bestimmen, welcher NO_x-Wert einer Nachschlagetabelle 222 zu verwenden ist.
Das Verfahren 300 umfasst das Bestimmen eines Korrekturfaktors (Block 340). Wenn der aus der Nachschlagetabelle bestimmte NO_x-Wert von dem tatsächlich gemessenen NO_x-Wert des NO_x-Sensors während der Leerdosierungszeit abweicht, kann ein Korrekturfaktor auf Basis des tatsächlich von dem NO_x-Sensor gemessenen NO_x-Werts und dem auf Basis des aus der Nachschlagetabelle bestimmten NO_x-Werts bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Korrekturfaktor der tatsächlich gemessene NO_x-Wert aus dem NO_x-Sensor geteilt durch den NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle sein (z. B. NO_{x_}Sensor/NO_{x_}Tabelle). In anderen Fällen kann der Korrekturfaktor auf einer prozentualen Abweichung beruhen (z. B. |NO_{x_}Sensor – NO_{x_}Tabelle|/NO_{x_}Tabelle). In einigen Implementierungen kann der Korrekturfaktor gespeichert werden, beispielsweise in einer Datentabelle eines Datenspeichers. In anderen Implementierungen kann der Korrekturfaktor verwendet werden, um den NO_x-Wert der Nachschlagetabelle zu aktualisieren, beispielsweise durch Ersetzen des alten NO_x-Werts durch einen korrigierten NO_x-Wert.
In einigen Implementierungen kann der Korrekturfaktor mit einem Schwellenwert verglichen werden, wie beispielsweise 5 %, 10 % usw., so dass der Korrekturfaktor nicht verwendet werden kann, wenn er unter dem Schwellenwert liegt. Somit wird der Korrekturfaktor bei geringfügigen Änderungen nicht benutzt.
4 ist ein Blockdiagramm einer anderen Implementierung eines Verfahrens 400 zum Bestimmen einer Vielzahl an Korrekturfaktoren für NO_x-Werte einer Nachschlagetabelle für unterschiedliche Motorbetriebsbedingungen. Das Verfahren 400 kann durch die Steuerung 120 aus 1, das NO_x-Korrekturmodul 210 der Steuerung 200 aus 2 oder eine andere Steuerung oder ein anderes Modul durchgeführt werden.
Das Verfahren 400 umfasst das Bestimmen, dass eine Leerdosierungszeit auftritt (Block 410). Die Bestimmung der Leerdosierungszeit kann im Wesentlichen die gleiche sein wie die Bestimmung der Leerdosierungszeit (Block 310) des Verfahrens 300.
Wenn eine Leerdosierungszeit bestimmt ist, dann wertet das Verfahren 400 einen oder mehrere Werte eines Parameters aus, die auf NO_x-Mengen hinweisen, die durch einen NO_x-Sensor gemessen wurden, wie etwa durch einen auslassseitigen NO_x-Sensor, bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen (Block 420). Das Verfahren 400 kann Befehle für einen Motor zum Betrieb mit verschiedenen Motordrehzahlen, unterschiedliche Motordrehmomente und/oder bei verschiedenen Betankungsbedingungen einschließen. Zum Beispiel kann eine Sequenz den Motor bei Motordrehzahlen von 500 U/min, 1000 U/min, 1500 U/min, 2000 U/min, 2500 U/min etc. betreiben, um das NO_x bei jeder Motordrehzahl zu messen. Daher können die durch einen NO_x-Sensor gemessenen Mengen NO_x für die unterschiedlichen Betriebszustände durch eine Steuerung, wie etwa Steuerung 120, 200, und/oder ein Modul der Steuerung, wie beispielsweise das NO_x-Korrekturmodul 210, empfangen und in einigen Fällen mit den entsprechenden Motorbetriebsbedingungen in einer Tabelle gespeichert werden.
Das Verfahren 400 wertet auch einen oder mehrere Werte eines Parameters für NO_x-Werte aus einer Nachschlagetabelle für die unterschiedlichen Bedingungen aus (Block 430). Eine Steuerung, wie etwa die Steuerungen 120, 200, und/oder ein Modul der Steuerung, wie beispielsweise das NOx-Korrekturmodul 210, kann/können auf einen Datenwert in einem Datenspeicher, wie zum Beispiel Datenspeicher 220, zugreifen oder einen Datenwert auslesen, der einem NO_x-Wert einer Nachschlagetabelle für jede der unterschiedlichen Bedingungen entspricht, bei denen Mengen von NO_x von dem NO_x-Sensor gemessen wurden.
Das Verfahren 400 umfasst das Bestimmen von Korrekturfaktoren (Block 440). Wenn ein NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle von dem tatsächlich gemessenen NO_x-Wert des NO_x-Sensors während der Leerdosierungszeit für die unterschiedlichen Betriebsbedingungen abweicht, kann ein Korrekturfaktor auf Basis des tatsächlich von dem NO_x-Sensor gemessenen NO_x-Werts und des aus der Nachschlagetabelle auf Grundlage der entsprechenden Betriebsbedingung bestimmten NO_x-Werts bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Korrekturfaktor der tatsächlich gemessene NO_x-Wert aus dem NO_x-Sensor geteilt durch den NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle sein (z. B. NO_{x_}Sensor/NO_{x_}Tabelle). In anderen Fällen kann der Korrekturfaktor auf einer prozentualen Abweichung beruhen (z. B. |NO_{x_}Sensor – NO_{x_}Tabelle|/NO_{x_}Tabelle). In einigen Implementierungen können die Korrekturfaktoren gespeichert werden, z. B. in einer Datentabelle eines Datenspeichers. In anderen Implementierungen können die Korrekturfaktoren verwendet werden, um die NO_x-Werte der Nachschlagetabelle zu aktualisieren, beispielsweise durch Ersetzen der alten NO_x-Werte durch korrigierte NO_x-Werte.
In einigen Implementierungen kann der Korrekturfaktor mit einem Schwellenwert verglichen werden, wie beispielsweise 5 %, 10 % usw., so dass der Korrekturfaktor nicht verwendet wird, wenn er unterhalb des Schwellenwerts liegt. Somit wird der Korrekturfaktor bei geringfügigen Änderungen nicht benutzt.
5 ist ein Blockdiagramm einer noch anderen Implementierung eines Verfahrens 500 zum Bestimmen einer Korrekturfaktorkurve auf Grundlage mehrerer Korrekturfaktoren für NO_x-Werte einer Nachschlagetabelle für unterschiedliche Motorbetriebsbedingungen. Das Verfahren 500 kann durch die Steuerung 120 aus 1, das NO_x-Korrekturmodul 210 der Steuerung 200 aus 2 oder eine andere Steuerung oder ein anderes Modul durchgeführt werden.
Das Verfahren 500 umfasst das Bestimmen, dass eine Leerdosierungszeit auftritt (Block 510). Die Bestimmung der Leerdosierungszeit kann im Wesentlichen die gleiche sein wie die Bestimmung der Leerdosierungszeit (Block 310) des Verfahrens 300.
Wenn eine Leerdosierungszeit bestimmt ist, dann wertet das Verfahren 500 einen oder mehrere Werte von Parametern, die NO_x-Mengen anzeigen, die durch einen NO_x-Sensor bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen (Block 520) gemessen wurden, wie etwa durch einen auslassseitigen NO_x-Sensor. Die Auswertung eines oder mehrerer Werte von Parametern, die für Mengen von NO_x stehen, die durch einen NO_x-Sensor bei verschiedenen Bedingungen gemessen wurden, kann im Wesentlichen dieselbe sein wie die Interpretation eines oder mehrerer Werte von Parametern von NO_x-Mengen, die von einem NO_x-Sensor (Block 420) des Verfahrens 400 gemessen wurden.
Das Verfahren 500 wertet auch einen oder mehrere Werte eines Parameters für NO_x-Werte aus einer Nachschlagetabelle für die unterschiedlichen Bedingungen aus (Block 530). Die Auswertung eines oder mehrerer Werte von Parametern für NO_x-Werte aus einer Nachschlagetabelle für die unterschiedlichen Bedingungen kann im Wesentlichen dieselbe sein wie die Auswertung eines oder mehrerer Werte von Parametern von NO_x-Werten aus einer Nachschlagetabelle für die unterschiedlichen Bedingungen (Block 430) des Verfahrens 400.
Das Verfahren 500 schließt das Erzeugen einer Korrekturfaktorkurve (Block 540) ein. Wenn ein NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle von dem tatsächlich gemessenen NO_x-Wert des NO_x-Sensors während der Leerdosierungszeit für die unterschiedlichen Betriebsbedingungen abweicht, kann ein Korrekturfaktor auf Basis des tatsächlich von dem NO_x-Sensor gemessenen NO_x-Werts und des aus der Nachschlagetabelle bestimmten NO_x-Werts bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Korrekturfaktor der tatsächlich gemessene NO_x-Wert aus dem NO_x-Sensor geteilt durch den NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle sein (z. B. NO_{x_}Sensor/NO_{x_}Tabelle). In anderen Fällen kann der Korrekturfaktor auf einer prozentualen Abweichung beruhen (z. B. |NO_{x_}Sensor – NO_{x_}Tabelle|/NO_{x_}Tabelle). Eine Kurvenanpassung kann unter Verwendung des ermittelten Korrekturfaktors durchgeführt werden, beispielsweise durch lineare Regression, Methode der kleinsten Quadrate, polynomiale Regression usw. Die Korrekturfaktorkurve kann auf der Basis der Kurvenanpassung erzeugt werden. In einigen Implementierungen können die Daten für die Korrekturfaktorkurve gespeichert werden, beispielsweise in einer Datentabelle eines Datenspeichers. In anderen Implementierungen kann die Korrekturfaktorkurve verwendet werden, um einen oder mehrere NO_x-Werte der Nachschlagetabelle zu aktualisieren, beispielsweise durch Ersetzen eines oder mehrerer alter NO_x-Werte durch korrigierte NO_x-Werte auf Basis des Korrekturfaktors aus der Korrekturfaktorkurve.
6 ist ein Verfahrensdiagramm einer Implementierung eines beispielhaften Verfahrens 600 zum Bestimmen eines Korrekturfaktors und zur Verwendung des Korrekturfaktors zur Dosierung des Reduktionsmittels. Das Verfahren 600 kann durch die Steuerung 120 aus 1, die Steuerung 200 aus 2, einschließlich des NO_x- Korrekturmoduls 210 und des Reduktionsmitteldosierungssteuermoduls 230, oder eine andere Steuerung oder ein anderes Modul durchgeführt werden.
Das Verfahren 600 beginnt (Block 610) und schließt das Bestimmen ein, ob eine Leerdosierungszeit auftritt (Block 620). In einigen Implementierungen beginnt das Verfahren 600 (Block 610) in Reaktion auf ein Schlüssel-EIN- oder Zündungsereignis, beispielsweise etwa, wenn ein Motor anfänglich gestartet wird. Die Bestimmung, dass eine Leerdosierungszeit auftritt (Block 620), kann auf dem Bewerten oder Auswerten eines Statusindikators oder eines anderen Parameters beruhen (z. B. Dosierungsbefehl auf Null gesetzt). Wenn bestimmt wird, dass die Leerdosierungszeitperiode nicht auftritt, kann das Verfahren 600 in einer Schleife zurücklaufen, um zu bestimmen, ob eine Leerdosierungszeit erneut auftritt, beispielsweise nach einer vorgegebenen Zeitdauer und/oder, nachdem der Motor neu gestartet wird. In anderen Fällen kann, wenn es bestimmt wird, dass die Leerdosierungszeit nicht auftritt, Verfahren 600 enden. Wenn eine Leerdosierungszeit als auftretend bestimmt wird, kann das Verfahren mit Block 630 fortgesetzt werden. In einigen Fällen kann die Bestimmung, dass eine Leerdosierungszeit auftritt, entfallen, wenn das Verfahren in Reaktion auf ein Schlüssel-EIN- oder Zündungsereignis gestartet wird.
Das Verfahren 600 schließt das Auswerten eines oder mehrerer Werte eines Parameters einer NO_x-Menge ein, die durch einen NO_x-Sensor gemessen (Block 630) wurde, wie etwa durch einen auslassseitigen NO_x-Sensor. Wie vorstehend dargestellt, kann der NO_x-Sensor ein beliebiger geeigneter Sensor sein, der zum Erfassen und Ausgeben eines Werts ausgebildet ist, der eine durch den NO_x-Sensor gemessene NO_x-Menge anzeigt. Der ausgegebene Wert kann durch eine Steuerung, wie etwa Steuerungen 120, 200, und/oder ein Modul der Steuerung, wie beispielsweise dem NO_x-Korrekturmodul 210 empfangen werden, in einen digitalen Wert umgewandelt werden, und mit einem Parameter, wie beispielsweise NO_{x_}Sensor, assoziiert werden. In einigen Implementierungen kann ein Durchschnitt der ausgegebenen Werte des NO_x-Sensors verwendet werden.
Das Verfahren 600 schließt ferner das Auswerten eines oder mehrerer Werte eines Parameters für einen NO_x-Wert aus einer Nachschlagetabelle ein (Block 640). Eine Steuerung, wie etwa die Steuerungen 120, 200, und/oder ein Modul der Steuerung, wie beispielsweise das NO_x-Korrekturmodul 210, kann/können auf einen Datenwert in einem Datenspeicher, wie zum Beispiel Datenspeicher 220, zugreifen oder einen Datenwert auslesen, entsprechend einem NO_x-Wert aus einer Nachschlagetabelle. In einigen Implementierungen können Motorbetriebsbedingungen, wie Motordrehzahl, Motordrehmoment, Betankung, atmosphärische Bedingungen usw., verwendet werden, um zu bestimmen, welcher NO_x-Wert einer Nachschlagetabelle zu verwenden ist. Das Verfahren 600 schließt auch das Berechnen eines Korrekturfaktors ein (Block 650). Der Korrekturfaktor kann auf Basis des tatsächlich gemessenen NO_x-Werts aus dem NO_x-Sensor geteilt durch den NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle (z. B. NO_{x_}Sensor/NO_{x_}Tabelle) berechnet werden. In anderen Fällen kann der Korrekturfaktor auf Basis einer prozentualen Abweichung (z. B. |NO_{x_}Sensor – NO_{x_}Tabelle|/NO_{x_}Tabelle) berechnet werden.
In einigen Implementierungen kann das Verfahren 600 das Bestimmen einschließen, ob der berechnete Korrekturfaktor gleich oder größer einem Schwellenwert ist (Block 660). Der Schwellenwert kann ein Wert sein, der einer Abweichung von 5 %, 10 %, 15 % usw. entspricht. Wenn somit der berechnete Korrekturfaktor unter dem Schwellenwert liegt, dann muss das Verfahren 600 bei geringfügigen Abweichungen keine Korrektur ausführen. In anderen Fällen können der Schwellenwert und die Bestimmung weggelassen werden, wodurch in dem Verfahren 600 Berechnen und Verwenden des Korrekturfaktors unabhängig von geringen Abweichungen ermöglicht wird.
Wenn der berechnete Korrekturfaktor größer als oder gleich dem Schwellenwert ist (oder der Schwellenwert entfällt), dann kann das Verfahren 600 den berechneten Korrekturfaktor (Block 670) speichern und/oder einen Nachschlagetabellenwert aktualisieren (Block 680). In einigen Implementierungen kann der berechnete Korrekturfaktor in einem Datenspeicher gespeichert werden, wie etwa Datenspeicher 220 aus 2, und mit dem entsprechenden NO_x-Wert der Nachschlagetabelle assoziiert werden. Somit wird, wenn der NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle zum Dosieren abgerufen wird, der gespeicherte Korrekturfaktor ebenfalls abgerufen und verwendet werden, um den NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle zu modifizieren, damit die Dosierungsmoduldosis eine korrigierte Menge an Reduktionsmittel erhält. In einigen Fällen kann, wenn der gespeicherte Korrekturfaktor einen Grenzwert überschreitet, ein Fehler oder einen Warnstatusindikator gesetzt werden, beispielsweise eine Abweichung von mehr als 30 %, 40 %, 50 %, 100 % usw. von dem ursprünglichen Wert aus der Nachschlagetabelle. Somit kann das Verfahren 600 nachverfolgen, wie groß die Abweichung von den ursprünglichen Werten der Nachschlagetabelle ist, die ein Hinweis auf Abnutzung einer oder mehrerer Komponenten und/oder einen oder mehrere Komponentenfehler sein kann.
In anderen Implementierungen kann der berechnete Korrekturfaktor zum Aktualisieren des Nachschlagetabellenwerts verwendet werden. Zum Beispiel kann ein neuer Nachschlagetabellen-NO_x-Wert als NO_{x_}Tabelle = NO_{x_}Tabelle × Korrekturfaktor berechnet werden. Somit kann die Nachschlagetabelle aktualisiert werden, sobald die Korrekturfaktoren bestimmt sind, wodurch die Nachschlagetabelle auf dem neuesten Stand gehalten wird und eine Minimierung der Menge von gespeicherten Daten erfolgt.
In einigen Implementierungen kann der berechnete Korrekturfaktor gespeichert werden und zum Aktualisieren des Nachschlagetabellenwerts verwendet werden.
Das Verfahren 600 schließt ferner das Dosieren des Reduktionsmittels ein (Block 690). Der gespeicherte Korrekturfaktor und ein entsprechender NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle kann abgerufen und durch ein Reduktionsmitteldosierungssteuermodul verwendet werden, wie beispielsweise Reduktionsmitteldosierungssteuermodul 230 aus 2, um einen Dosierungsbefehl zu bestimmen, der an ein Dosierungsmodul zum Dosieren von Reduktionsmittel ausgegeben wird. Das Reduktionsmitteldosierungssteuermodul kann einen korrigierten NO_x-Wert auf Basis des NO_x-Werts aus der Nachschlagetabelle und des gespeicherten Korrekturfaktors bestimmen. In anderen Fällen kann das Reduktionsmitteldosierungssteuermodul einen aktualisierten NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle, die auf Basis des Korrekturfaktors aktualisiert wurde, abrufen und verwenden. In einigen Fällen kann der gespeicherte Korrekturfaktor zum Korrigieren von NO_x-Werten aus der Nachschlagetabelle auf einen Bereich von Motorbetriebsbedingungen angewendet werden (beispielsweise einen ersten Korrekturfaktor für 0–500 U/min, ein zweiten Korrekturfaktor für 501–1000 U/min, usw.). In anderen Implementierungen kann der Korrekturfaktor auf alle NO_x-Werte aus der Nachschlagetabelle für alle Motorbetriebsbedingungen angewendet werden. In noch weiteren Implementierungen kann, wenn eine Korrekturfaktorkurve erzeugt wird, die Korrekturfaktorkurve verwendet werden, um einen Korrekturfaktor auf Basis der Betriebsbedingungen zu bestimmen, und der bestimmte Korrekturfaktor aus der Korrekturfaktorkurve kann zum Bestimmen eines korrigierten NO_x-Werts für den NO_x-Wert aus der Nachschlagetabelle verwendet werden.
Der Begriff „Steuerung“ schließt alle Arten von Einrichtungen, Vorrichtungen und Maschinen zum Verarbeiten von Daten ein, in beispielhafter Weise einen programmierbaren Prozessor, einen Computer, ein System auf einem Chip (system on a chip) oder mehrere davon, einen Abschnitt eines programmierten Prozessors oder Kombinationen des Vorhergehenden einschließend. Die Vorrichtung kann einen zweckgebundenen Logikschaltkreis, z. B. einen FPGA oder eine ASIC einschließen. Die Vorrichtung kann zudem zusätzlich zur Hardware Code aufweisen, der eine Ausführungsumgebung für das betreffende Computerprogramm erzeugt, z. B. Code, der Prozessorfirmware, einen Protokollstapel, ein Datenbankverwaltungssystem, ein Betriebssystem, eine plattformübergreifende Laufzeitumgebung, eine virtuelle Maschine oder eine Kombination aus einem oder mehreren davon darstellt. Die Vorrichtung und die Ausführungsumgebung können verschiedene unterschiedliche Rechenmodellinfrastrukturen verwirklichen, beispielsweise verteiltes Rechnen und Gitterrecheninfrastrukturen.
Ein Computerprogramm (auch als Programm, Skript oder Code bekannt) kann in jeder Form von Programmiersprache geschrieben sein, einschließlich kompilierter oder interpretierter Sprachen, deklarativer oder prozeduraler Sprachen, und es kann in jeder Form eingesetzt werden, beispielsweise als eigenständiges Programm oder als Modul, Komponente, Subroutine, Objekt oder andere Einheit, die zur Verwendung in einer Rechenumgebung geeignet ist. Ein Computerprogramm kann, muss jedoch nicht, einer Datei in einem Dateisystem entsprechen. Ein Programm kann in einem Abschnitt einer Datei, der weitere Programme oder Daten enthält (z. B. ein oder mehrere in einem Auszeichnungssprachendokument gespeicherte Skripte) in einer einzelnen dedizierten Datei für das fragliche Programm oder in mehreren koordinierten Dateien (z. B. Dateien, in denen ein oder mehrere Module, Unterprogramme oder Teile von Code gespeichert sind) gespeichert sein.
Obwohl dieses Dokument viele spezifische Implementierungsdetails enthält, sollten diese nicht als Einschränkungen des Umfangs dessen aufgefasst werden, was beansprucht sein kann, sondern vielmehr als Beschreibungen von Merkmalen, die spezifisch für bestimmte Implementierungen sind. Bestimmte, in diesem Dokument im Kontext separater Implementierungen beschriebene Merkmale können auch in Kombination in einer einzigen Implementierung umgesetzt werden. Im Gegensatz dazu können verschiedene, im Kontext einer einzigen Implementierung beschriebene Merkmale auch in mehreren Implementierungen separat oder in irgendeiner geeigneten Unterkombination umgesetzt werden. Zudem können, obwohl vorstehende Merkmale so beschrieben sein können, dass sie in bestimmten Kombinationen fungieren und auch anfänglich als solche beansprucht sind, ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in manchen Fällen aus der Kombination ausgesondert werden, und die beanspruchte Kombination kann auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination gerichtet sein.
Wie hierin verwendet, sollen die Begriffe „im Wesentlichen“ und ähnliche Begriffe eine breit gefächerte Bedeutung aufweisen, die in Übereinstimmung mit der herkömmlichen und akzeptierten Verwendung durch den Fachmann des Fachgebiets steht, dem der Gegenstand angehört, auf den sich diese Offenbarung bezieht. Es sollte für den Fachmann, der diese Offenbarung durchsieht, offensichtlich sein, dass diese Begriffe eine Beschreibung bestimmter beschriebener und beanspruchter Merkmale zulassen sollen, ohne den Umfang dieser Merkmale auf die bereitgestellten genauen numerischen Bereiche einzuschränken, es sei denn, dies ist anderweitig festgehalten. Demgemäß sollen diese Begriffe so ausgelegt werden, dass sie angeben, dass unwesentliche oder unbedeutende Modifikationen oder Abänderungen an dem beschriebenen und beanspruchten Gegenstand als innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt, liegend betrachtet werden. Zusätzlich wird festgestellt, dass Einschränkungen der Ansprüche für den Fall, dass der Begriff „Mittel“ darin nicht verwendet wird, nicht als „Mittel plus Funktion“-Einschränkungen unter den Patentgesetzen der USA darstellend zu interpretieren sind.
Die Begriffe „gekoppelt“, „verbunden“ und dergleichen, wie sie hierin verwendet werden, bedeuten das direkte oder indirekte Verbinden zweier Komponenten miteinander. Dieses Verbinden kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. entfernbar oder lösbar) geschehen. Dieses Verbinden kann dadurch erreicht werden, dass die zwei Komponenten oder die zwei Komponenten und beliebige weitere Zwischenkomponenten miteinander integral als ein einziger einheitlicher Körper ausgebildet sind, oder dass die zwei Komponenten oder die zwei Komponenten und beliebige weitere Zwischenkomponenten aneinander befestigt sind.
Die Begriffe „fluidtechnisch gekoppelt“ oder „in Fluidverbindung“ und dergleichen, wie sie hierin verwendet werden, bedeuten, dass die zwei Komponenten oder Objekte einen zwischen den zwei Komponenten oder Objekten ausgebildeten Pfad aufweisen, in dem ein Fluid, beispielsweise Wasser, Luft, gasförmiges Reduktionsmittel, gasförmiges Ammoniak usw. entweder mit oder ohne dazwischen geschaltete Komponenten oder Objekte strömen kann. Beispiele für Fluidkopplungen oder Konfigurationen zum Ermöglichen einer Fluidverbindung können Rohre, Kanäle oder irgendwelche anderen geeigneten Komponenten zum Ermöglichen des Strömens eines Fluids von einer Komponente zur anderen einschließen.
Es ist wichtig, zu beachten, dass Konstruktion und Anordnung des in den vielfältigen beispielhaften Implementierungen gezeigten Systems lediglich veranschaulichender und nicht einschränkender Art sind. Es wird gewünscht, dass sämtliche Änderungen und Modifikationen, die innerhalb des Geistes und/oder Umfangs der beschriebenen Implementierungen fallen, geschützt sind. Es versteht sich, dass manche Merkmale nicht notwendig sind und Implementierungen, denen die verschiedenen Merkmale fehlen, als innerhalb des Umfangs der Anmeldung liegend betrachtet werden, wobei der Umfang durch die folgenden Ansprüche definiert wird. Beim Lesen der Ansprüche ist beabsichtigt, dass bei der Verwendung von Worten wie „ein“, „eine“, „mindestens ein“ oder „mindestens ein Abschnitt“/„mindestens ein Anteil/Teil“ sowie deren Deklinationen nicht die Absicht besteht, den Anspruch auf nur einen Gegenstand zu begrenzen, sofern in dem Anspruch nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist. Soweit die Begriffe „mindestens ein Abschnitt“/„mindestens ein Anteil/Teil“ und/oder „ein Abschnitt“/„ein Anteil/Teil“ verwendet werden, kann der Gegenstand einen Abschnitt/einen Anteil/Teil und/oder den gesamten Gegenstand einschließen, sofern nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist.

Claims

System, umfassend: einen NO_x-Sensor; und eine Steuerung, die ausgebildet ist zum: Auswerten eines Wertes eines ersten Parameters, der eine Menge von NO_x anzeigt, die von dem NO_x-Sensor gemessen wurde; Auswerten eines Wertes eines zweiten Parameters für einen NO_x-Wert aus einer Nachschlagetabelle; Bestimmen eines Korrekturfaktors auf Basis des Wertes des ersten Parameters und des Wertes des zweiten Parameters; und Erzeugen eines Dosierungsbefehls, zumindest teilweise auf Basis des bestimmten Korrekturfaktors.
System nach Anspruch 1, wobei der NO_x-Wert der Nachschlagetabelle auf einem oder mehreren Betriebsbedingungen eines Motors basiert.
System nach einem der vorhergenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, wobei der eine oder die mehreren Betriebsbedingungen des Motors eine Motordrehzahl, eine Motordrehmoment oder eine Betankungsbedingung umfasst/umfassen.
System nach einem der vorhergenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Speichern des bestimmten Korrekturfaktors in einem Datenspeicher.
System nach einem der vorhergenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Aktualisieren des NO_x-Werts der Nachschlagetabelle auf Basis des bestimmten Korrekturfaktors.
System nach einem der vorhergenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Bestimmen, ob der bestimmte Korrekturfaktor größer oder gleich einem Schwellenwert ist; und Speichern des bestimmten Korrekturfaktors in einem Datenspeicher in Reaktion auf das Bestimmen, dass der Korrekturfaktor größer oder gleich dem Schwellenwert ist; und/oder wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Erzeugen einer Korrekturfaktorkurve, zumindest teilweise auf Basis des bestimmten Korrekturfaktors.
System nach einem der vorhergenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Bestimmen, dass eine Leerdosierungszeit auftritt; wobei das Auswerten des Werts des ersten Parameters, der die von dem NO_x-Sensor gemessene NO_x-Menge anzeigt, als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Leerzeitdosierungsperiode auftritt, erfolgt.
System nach einem der vorhergenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Dosierungsmodul; wobei die Steuerung ferner zum Steuern des Dosierungsmoduls auf Basis des erzeugten Dosierungsbefehls ausgebildet ist.
System, umfassend: einen NO_x-Sensor; und eine Steuerung, die ausgebildet ist zum: Auswerten einer Vielzahl von Werten eines ersten Parameters, der NO_x-Mengen anzeigt, die von dem NO_x-Sensor für eine Vielzahl von Betriebsbedingungen gemessen wurden; Auswerten einer Vielzahl von Werten eines zweiten Parameters für NO_x-Werte aus einer Nachschlagetabelle für die Vielzahl von Betriebsbedingungen; Bestimmen einer Vielzahl von Korrekturfaktoren auf Basis der Vielzahl von Werten des ersten Parameters und der Vielzahl von Werten des zweiten Parameters; und Erzeugen eines Dosierungsbefehls, zumindest teilweise auf Basis eines Korrekturfaktors der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren.
System nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Betriebsbedingungen eine oder mehrere einer Vielzahl von Motordrehzahlen, eine Vielzahl von Motordrehmomenten, oder eine Vielzahl von Betankungsbedingungen umfasst.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 10, insbesondere nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Speichern der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren in einem Datenspeicher.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, insbesondere nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Aktualisieren einer Vielzahl von NO_x-Werten der Nachschlagetabelle auf Basis der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 12, insbesondere nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Bestimmen, ob ein Korrekturfaktor der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren größer oder gleich einem Schwellenwert ist; und Speichern des Korrekturfaktors in einem Datenspeicher als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Korrekturfaktor größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 13, insbesondere nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Erzeugen einer Korrekturfaktorkurve, zumindest teilweise auf Basis der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 14, insbesondere nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Bestimmen, ob eine Leerdosierungszeit auftritt; wobei das Auswerten der Vielzahl von Werten des ersten Parameters, der von dem NO_x-Sensor gemessene NO_x-Mengen anzeigt, für die Vielzahl von Betriebsbedingungen als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Leerzeitdosierungsperiode auftritt, erfolgt.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 15, insbesondere nach Anspruch 9, wobei ein Korrekturfaktor der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren mit einem Bereich für eine Betriebsbedingung der Vielzahl von Betriebsbedingungen assoziiert ist.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 16, insbesondere nach Anspruch 16, wobei die Erzeugung des Dosierungsbefehls ein Modifizieren des NO_x-Werts aus der Nachschlagetabelle durch den Korrekturfaktor, der mit dem Bereich für die Betriebsbedingung assoziiert ist umfasst, wenn ein Motor in dem Bereich der Betriebsbedingung arbeitet.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 17, insbesondere nach Anspruch 9, ferner umfassend: ein Dosierungsmodul; wobei die Steuerung ferner zum Steuern des Dosierungsmoduls auf Basis des erzeugten Dosierungsbefehls ausgebildet ist.
Verfahren, umfassend: Bestimmen einer Leerdosierungszeit für ein Nachbehandlungssystem; Auswerten einer Vielzahl von Werten eines ersten Parameters, der Mengen von NO_x anzeigt, die durch den NO_x-Sensor für eine Vielzahl von Betriebsbedingungen als Reaktion auf das Bestimmen der Leerdosierungszeit gemessen wurden; Auswerten einer Vielzahl von Werten eines zweiten Parameters für NO_x-Werte aus einer Nachschlagetabelle für die Vielzahl von Betriebsbedingungen eines Motors; Bestimmen einer Vielzahl von Korrekturfaktoren auf der Basis der Vielzahl von Werten des ersten Parameters und der Vielzahl von Werten des zweiten Parameters; Erzeugen einer Korrekturfaktorkurve, zumindest teilweise, auf Basis der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren; Erzeugen eines Dosierungsbefehls auf Basis eines Wertes der Korrekturfaktorkurve; und Übertragen des erzeugten Dosierungsbefehls an ein Dosierungsmodul des Nachbehandlungssystems zum Steuern des Dosierens von Reduktionsmittel aus dem Dosierungsmodul.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei ein Korrekturfaktor der bestimmten Vielzahl von Korrekturfaktoren mit einem Bereich für eine Betriebsbedingung der Vielzahl von Betriebsbedingungen verknüpft ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 20, insbesondere nach Anspruch 19, wobei die Vielzahl von Betriebsbedingungen eine oder mehrere einer Vielzahl von Motordrehzahlen, eine Vielzahl von Motordrehmomenten, oder eine Vielzahl von Betankungsbedingungen umfasst.
Computerlesbares Speichermedium, das Instruktionen enthält, die mindestens einen Prozessor dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21 zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den Prozessor ausgeführt werden.