DE102016113101A1

DE102016113101A1 - Verfahren zum Entfernen von Schwefel aus einem NOx-Speicherkatalysator

Info

Publication number: DE102016113101A1
Application number: DE102016113101.6A
Authority: DE
Inventors: Ashish Naidu; James Wright; Peter George Brittle
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2017-01-26
Also published as: GB2540578B; US10047652B2; GB201512890D0; GB2540578A; US20170022863A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Entfernen von Schwefel aus einem NOx-Speicherkatalysator 4 eines Mild-Hybridfahrzeugs 10, während das Fahrzeug 10 stationär ist, offenbart, wobei das Verfahren Verbinden eines elektrischen Systems des Fahrzeugs 10 mit einer externen Batterie 20 mit einer großen Kapazität, Betreiben eines durch eine Kraftmaschine 2 des Fahrzeugs 10 angetriebenen integrierten Starter-Generators 3 als Generator, um die Kraftmaschine 2 zu belasten, wodurch die Kraftmaschine 2 mit einem höheren Drehmoment und unterstöchiometrisch betrieben werden kann, und Speichern der durch den integrierten Starter-Generator 3 erzeugten elektrische Energie in der Batterie 4 mit großer Kapazität während der für das Entfernen des Schwefels aus dem NOx-Speicherkatalysator 4 erforderlichen Zeitdauer, umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Entfernen von Schwefelverunreinigungen aus einem NOx-Speicherkatalysator eines Kraftfahrzeugs und insbesondere ein Verfahren zum Entfernen von Schwefelverunreinigungen, wenn das Fahrzeug stationär ist.
Es ist bekannt, ein Kraftfahrzeug mit einem NOx-Speicherkatalysator-Nachbehandlungssystem (LNT-Nachbehandlungssystem, LNT – lean NOx trap/NOx-Speicherkatalysator) zu versehen, um die Emissionen von NOx an die Umgebung zu steuern. Ferner ist bekannt, ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine zu versehen, die mit der Kraftmaschine verbunden ist, wie zum Beispiel einem integrierten Starter-Generator, der dazu verwendet werden kann, für die Kraftmaschine während Fahrzeugbeschleunigungsereignissen und Stopp-Start-Ereignissen eine kurze Drehmomentverstärkung bereitzustellen. Solch ein Fahrzeug wird oftmals als Mild-Hybrid-Elektrofahrzeug (MHEV – Mild Hybrid Electric Vehicle) bezeichnet, da elektrische Leistung dazu verwendet werden kann, die Kraftmaschine zu unterstützen, aber nicht zum Antreiben des Fahrzeugs allein verwendet wird.
Ferner ist bekannt, dass der LNT während des Gebrauchs allmählich mit Schwefel verunreinigt wird, der ein Nebenprodukt der Verbrennung ist. Die Auswirkung solch einer Schwefelverunreinigung besteht darin, dass aktive Stellen im LNT reduziert werden und NOx mit zunehmender Verunreinigung nicht länger einschließen können. Letztendlich führt solch eine Verunreinigung dazu, dass das Fahrzeug, an dem der LNT angebracht ist, die Abgasbestimmungen nicht mehr erfüllt.
Wenn bei einem Fahrzeug ein Versagen hinsichtlich Emissionen identifiziert wird, muss es zur Reparatur zu einem Fahrzeugservice (einer Werkstatt) gebracht werden. Der Fahrzeugservice kann jedoch die Kraftmaschine normalerweise nicht mit einer ausreichenden Last zum Entfernen des Schwefels aus dem LNT beaufschlagen, wenn sich das Fahrzeug in der Werkstätte befindet. Dies liegt daran, dass die Kraftmaschine zum Entfernen des Schwefels unterstöchiometrisch betrieben werden muss, und dies kann nur dann erreicht werden, wenn eine hohe Drehmomentanforderung von der Kraftmaschine erfüllt wird.
Eine Lösung für dieses Problem besteht darin, dass der Fahrzeugservice das Fahrzeug über einen definierten Fahrzyklus fährt, um ausreichend Drehmoment zum Ermöglichen der Erzeugung eines fetten Abgases bereitzustellen. Dies ist jedoch oftmals problematisch, da Verkehr, Verkehrssignale und andere unkontrollierte Ereignisse die erfolgreiche Beendigung des Fahrzyklus verhindern können, was deshalb dazu führt, dass nicht sämtlicher Schwefel aus dem LNT entfernt werden kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Entfernen von Schwefel aus einem NOx-Speicherkatalysator, das die mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme überwindet.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Entfernen von Schwefel aus einem NOx-Speicherkatalysator bereitgestellt, der zum Empfangen eines Abgasstroms von einer Kraftmaschine eines Mild-Hybridfahrzeugs mit einem integrierten Starter-Generator, der durch die Kraftmaschine angetrieben wird, angeordnet ist, wobei, wenn das Kraftfahrzeug in einer Werkstatt eines Fahrzeugservice stationär ist, das Verfahren Verbinden eines elektrischen Systems des Fahrzeugs mit einer externen Last, Wählen eines Leerlaufgangs in einem Getriebe des Fahrzeugs, Betreiben des integrierten Starter-Generators als Generator, um die Kraftmaschine zu belasten, Erhöhen einer Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine, um einen Abgasstrom zu dem NOx-Speicherkatalysator zu erzeugen, der unterstöchiometrisch ist, und Verwenden der externen elektrischen Last zum Aufnehmen der durch den integrierten Starter-Generator erzeugten elektrischen Energie umfasst.
Die externe elektrische Last kann eine Batterie sein, die eine ausreichende Kapazität zum Aufnehmen der durch den Schwefelentfernungsprozess erzeugten elektrischen Energie hat.
Ferner kann das Verfahren Verbinden des Fahrzeugs mit einer externen elektronischen Steuerung, die zum Steuern des Betriebs des integrierten Starter-Generators während des Schwefelentfernungsprozesses angeordnet ist, umfassen.
Als Alternative dazu kann das Verfahren ferner Verbinden des Fahrzeugs mit einer externen elektronischen Steuerung, die zum Steuern der Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine während des Schwefelentfernungsprozesses angeordnet ist, umfassen.
Als weitere Alternative kann das Verfahren ferner Verbinden des Fahrzeugs mit einer externen elektronischen Steuerung, die zum Steuern des Betriebs des integrierten Starter-Generators und der Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine während des Schwefelentfernungsprozesses angeordnet ist, umfassen.
Ferner kann das Verfahren Überwachen der Zusammensetzung des Abgasstroms stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators und Verwenden der überwachten Gasstromzusammensetzung zum Entscheiden, wann der Schwelfelentfernungsprozess beendet werden soll, umfassen.
Als Alternative dazu kann das Verfahren ferner Verwenden eines Schwefelentfernungsmodells zum Entscheiden, wann der Schwefelentfernungsprozess beendet werden soll, umfassen.
Ferner kann das Verfahren Durchführen des Schwefelprozesses als Reaktion auf eine durch ein Abgasüberwachungssystem des Kraftfahrzeugs bereitgestellte Warnung umfassen.
Die durch den integrierten Starter-Generator erzeugte Last kann während des Zeitraums variiert werden, während dessen Schwefel aus dem NOx-Speicherkatalysator entfernt wird, um abwechselnd fette und nicht fette Abgasströme zu erzeugen.
Der Abgasstrom kann zwischen unterstöchiometrisch und überstöchiometrisch abwechseln.
Auf 1 Bezug nehmend, wird in schematischer Form ein Mild-Hybrid-Elektrofahrzeug 10 gezeigt.
Das Fahrzeug 10 weist eine Dieselkraftmaschine 2 auf, die mit einer elektrischen Maschine in Form eines integrierten Starter-Generators 3, bei dem es sich in diesem Fall um einen integrierten Riemen-Starter-Generator handelt, antriebsverbunden ist.
Abgas von der Kraftmaschine 2 strömt über einen Auslasskanal 6 zu einer Nachbehandlungsvorrichtung in Form eines NOx-Speicherkatalysators 4 und von dem NOx-Speicherkatalysator 4 über einen stromabwärtigen Auslasskanal 7 an die Atmosphäre. Die Auslasskanäle 6, 7 bilden zusammen ein Abgassystem für die Kraftmaschine 2.
Das Fahrzeug 10 weist weiterhin eine zentrale elektronische Steuerung 5 auf, die in diesem Fall sowohl den Betrieb der Kraftmaschine 2 als auch den Betrieb des integrierten Starter-Generators 3 steuert. Es versteht sich, dass getrennte elektronische Steuerungen für die Kraftmaschine 2 und den integrierten Starter-Generator 3 verwendet werden könnten und dass die Erfindung nicht auf die Verwendung mit einer elektronischen Architektur, die nur eine einzige elektronische Steuerung aufweist, beschränkt ist.
Der integrierte Starter-Generator 3 ist mit einer Batterie 9 wirkverbunden. Die Batterie 9 ist zum Laden durch den integrierten Starter-Generator 3, wenn der integrierte Starter-Generator 3 als Generator betrieben wird, und zum Bereitstellen von elektrischer Leistung für den integrierten Starter-Generator 3, wenn der integrierte Starter-Generator 3 als Motor betrieben wird, um für das Fahrzeug 10 eine Drehmomentverstärkung bereitzustellen, angeordnet. Im Gegensatz zu einem Voll-Hybrid- oder Plug-In-Hybridfahrzeug wird der integrierte Starter-Generator 3 nicht zum Antrieb des Fahrzeugs allein verwendet; er wird nur zur Bereitstellung einer Drehmomentverstärkung für die Kraftmaschine 2 verwendet; und die Speicherkapazität der Batterie 9 ist deshalb wesentlich kleiner als erforderlich wäre, wenn der integrierte Starter-Generator 3 für die Bereitstellung von Antriebsleistung für das Fahrzeug 10 für irgendeine Zeitdauer benötigt werden würde.
Wie zuvor erwähnt, besteht ein besonderes Problem mit einem NOx-Speicherkatalysator (LNT) darin, dass er während des Betriebs Schwefel im Abgas von der Kraftmaschine 2 ausgesetzt ist. Der Schwefel im Abgas verursacht ein Altern des LNT und reduziert auch die Anzahl von zur Verfügung stehenden NOx-Speicherungsstellen im LNT, so dass der LNT letztendlich in einem solchen Ausmaß beeinträchtigt worden sein wird, dass ein Schwefelentfernungsprozess (auch als "Entschwefelung" oder "deSOx" bekannt) erforderlich wird, um die adsorbierten Schwefelverbindungen aus dem LNT heraus zu spülen.
Zur Durchführung solch eines deSOx-Prozesses muss die Kraftmaschine dahingehend betrieben werden, ein relativ fettes Abgasgemisch bereitzustellen, das heißt, das Gemisch hat während eines bestimmten Zeitraums einen Kraftstoffüberschuss im Vergleich zu der Sauerstoffmenge, die für die Verbrennung zur Verfügung steht. Des Weiteren erfordert der deSOx-Prozess eine erhöhte Abgastemperatur, wie zum Beispiel eine Abgastemperatur von mindestens 600°C. Zum Erzeugen solch einer Kombination ist es erforderlich, die Kraftmaschine mit einer relativ hohen Last zu betreiben. Wenn ein fettes Abgasgemisch und eine erhöhte Abgastemperatur für eine erhebliche Zeitdauer bereitgestellt werden können, werden jegliche im LNT eingeschlossene Schwefelverbindungen aus dem LNT entfernt und strömen über das Auslasssystem des Fahrzeugs heraus.
Wie zuvor erwähnt, erfordert eine deSOx, dass die Kraftmaschine 2 dahingehend betrieben wird, ein Abgasgemisch zu erzeugen, das unterstöchiometrisch ist und eine erhöhte Abgastemperatur von ca. 600–700°C aufweist; und bei normalem Betrieb des Fahrzeugs 10 sind die Gelegenheiten für solch einen Kraftmaschinenbetrieb möglicherweise begrenzt, insbesondere, wenn das Fahrzeug in erster Linie in einer Stadt- oder Ortsumgebung betrieben wird, wo die Gelegenheiten zur Verwendung eines hohen Drehmoments für irgendeine längere Zeitdauer sehr begrenzt sind.
Eine Art und Weise, auf die es möglich ist, das erforderliche Drehmoment von einer Kraftmaschine bei normalem Gebrauch zu erzeugen, besteht darin, den integrierten Motor/Generator als Generator zu verwenden, der eine Bremslast an die Kraftmaschine anlegt, wobei die Drehmomentabgabe von der Kraftmaschine erhöht wird, ohne die Drehzahl oder Beschleunigung des Fahrzeugs zu erhöhen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss die von dem integrierten Starter-Generator erzeugte elektrische Energie jedoch auf irgendeine Weise abgeführt werden. Dies könnte durch bewusstes Entladen einer Batterie des Fahrzeugs und dann Verwenden der durch den integrierten Starter-Generator erzeugten elektrischen Energie während der deSOx zum Wiederaufladen der Batterie erfolgen.
Diese Technik ist zur Verwendung mit einem Voll-Hybridfahrzeug oder einem Plug-In-Hybridfahrzeug praktisch, da die für solche Fahrzeuge verwendeten Batterien eine sehr hohe Speicherkapazität haben.
Im Falle eines Mild-Hybridfahrzeugs, wie zum Beispiel das Fahrzeug 10, ist die Speicherkapazität der Batterie 9 jedoch relativ gering und reicht nicht dazu aus, die Verwendung des integrierten Motor/Generators 3 als Generator für eine ausreichende Zeitdauer zur Durchführung einer vollen deSOx des LNT 4 zu gestatten.
Deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitgestellt, das die mit der Durchführung einer deSOx, insbesondere, wenn das Fahrzeug eine begrenzte Batteriekapazität hat, verbundenen Probleme überwindet.
Das Fahrzeug 10 ist mit einem Abgasüberwachungssystem ausgestattet, das mehrere Sensoren (nicht gezeigt) zum Überwachen der Emissionen aus der Kraftmaschine 2 aufweist. Diese Sensoren werden zum Überwachen der Zusammensetzung des Abgasstroms stromabwärts des LNT 4 und stromaufwärts des LNT 4 verwendet. In diesem Beispiel wird die Differenz zwischen diesen Messungen dazu verwendet, zu entscheiden, wann der deSOx-Prozess gestartet und wann er beendet werden soll.
Wenn die Signale von diesen Sensoren oder als Alternative ein Modell der LNT-Beeinträchtigung über die Zeit, anzeigen, dass eine deSOx erforderlich ist, und wenn in einigen Fällen auch festgestellt wird, dass der Betriebszyklus des Fahrzeugs 10 ungeeignet für die Durchführung solch einer deSOx gewesen ist, wird ein Benutzer entweder durch das Einschalten einer Lampe oder durch eine alphanumerische Nachricht auf diese Tatsache hingewiesen. In einigen Fällen könnte eine Nachricht an einen Fahrzeugservice gesendet werden, dass das Fahrzeug Aufmerksamkeit bedarf, und der Fahrzeugservice könnte den Benutzer dann kontaktieren, um einen geeigneten Termin für die Wartung des Fahrzeugs 10 zu vereinbaren. Unabhängig von der Art der Warnvorrichtung, die verwendet wird, wird normalerweise eine deSOx als Reaktion auf die Warnung durchgeführt, und ein Benutzer wird sein Fahrzeug zu einem zugelassenen Fahrzeugservice bringen.
Wenn sich das Fahrzeug 10 in der Werkstatt des Fahrzeugservice befindet und stationär ist, führt ein Mitarbeiter des Fahrzeugservice (ein Mechaniker) zahlreiche Schritte aus, die das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausmachen.
Zunächst wird das Fahrzeug 10 mit mehreren externen Vorrichtungen verbunden, die zur Durchführung der deSOx erforderlich sind.
Eine erste dieser externen Vorrichtungen ist eine externe Last, wie zum Beispiel eine Batterie 20 mit einer großen Kapazität, die mit einer Leistungsseite eines elektrischen Systems des Fahrzeugs 10 verbunden ist. Die Batterie 20 mit der großen Kapazität wird vor der Verwendung entladen, um zu gewährleisten, dass sie eine ausreichende Kapazität zur Verwendung bei dem Entfernen von Schwefel aus dem LNT 4 hat. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung einer Batterie mit großer Kapazität beschränkt ist und dass irgendeine externe Last, die die durch den integrierten Starter-Generator 3 während des deSOx-Prozesses erzeugte elektrische Energie aufnehmen kann, verwendet werden könnte. Ferner versteht sich, dass die Batterie 9 von dem integrierten Starter-Generator 3 getrennt oder isoliert werden könnte, um seine Überladung während der deSOx zu verhindern, oder die externe Last könnte parallel angeschlossen werden, wie zum Beispiel wenn ein Fahrzeug über ein Starthilfekabel gestartet wird.
Eine zweite dieser externen Vorrichtungen ist eine externe elektronische Steuerung 30, die zum Steuern des Betriebs des integrierten Starter-Generators 3 während des deSOx-Prozesses angeordnet ist. Dies kann durch Verbinden der externen Steuerung mit einem elektronischen System des Fahrzeugs 10, wie zum Beispiel einer Steuerung des integrierten Starter-Generators, die Teil der elektronischen Steuerung 5 bildet, erreicht werden.
Eine dritte dieser externen Vorrichtungen ist eine externe elektronische Steuerung 30, die zum Steuern der Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine 2 während des deSOx-Prozesses angeordnet ist. Dies kann durch Verbinden der externen Steuerung 30 mit einem elektronischen System des Fahrzeugs 10, wie zum Beispiel einer Kraftmaschinenmanagementsteuerung, die Teil der elektronischen Steuerung 5 bildet, erreicht werden.
Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist die externe elektronische Steuerung 30 dazu angeordnet, sowohl den Betrieb des integrierten Starter-Generators 3 als auch die Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine 2 während des deSOx-Prozesses zu steuern.
Eine vierte dieser externen Vorrichtungen ist eine Abgasabsauganlage 25, die zum Leiten von Abgas aus dem stromabwärtigen Auslasskanal 7 an die Atmosphäre während der deSOx verwendet wird.
Zum Starten des deSOx-Prozesses startet der Mitarbeiter des Fahrzeugservice die Kraftmaschine 2 und platziert ein Getriebe (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 10 in einen Leerlaufgang.
In diesem Beispiel ist der deSOx-Prozess ein automatischer, der Mitarbeiter des Fahrzeugservice startet eine vorprogrammierte Routine, die in der externen elektronischen Steuerung 30 vorgesehen ist. Die externe Steuerung 30 ist dazu angeordnet, den integrierten Starter-Generator 3 als Generator zu betreiben, um die Kraftmaschine 2 zu belasten und eine Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine 2 zu erhöhen, damit ein Abgasstrom zu dem LNT 4 erzeugt wird, der unterstöchiometrisch ist. Die verbundene externe Last, die in Form der Batterie 20 mit großer Kapazität vorliegt, wird zum Aufnehmen der durch den integrierten Starter-Generator 3 erzeugten elektrischen Energie verwendet.
Die externe elektronische Steuerung 30 ist dazu angeordnet, das Anlegen der Last an die Kraftmaschine 2 für eine ausreichende Zeitdauer zum Entfernen des Schwefels aus dem LNT 4 aufrechtzuerhalten. Diese Zeitdauer kann auf Messungen der Abgaszusammensetzung, einer eingestellten Zeitdauer oder auf einem Modell vorhergesagter Schwefelentfernung basieren. Es versteht sich, dass eine Messung der Temperatur des LNT 4 von einem oder mehreren Temperatursensoren für die externe elektronische Steuerung 30 bereitgestellt werden kann, um die externe Steuerung 30 dabei zu unterstützen, die erforderliche Temperatur für die deSOx zu erreichen.
Die elektronische Steuerung 30 ist dazu angeordnet, die Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine 2 zu reduzieren und die durch den integrierten Starter-Generator 3 angelegte Last zu reduzieren, bis die Kraftmaschine 2 einen Leerlaufzustand erreicht, wenn bestimmt worden ist, dass der deSOx-Prozess beendet ist. Die externe elektronische Steuerung 30 kann für den Mitarbeiter des Fahrzeugservice eine Nachricht bereitstellen, dass die deSOx beendet ist.
Nach der Beendigung der deSOx schaltet der Mitarbeiter des Fahrzeugservice die Kraftmaschine 2 aus und trennt die Batterie 20 mit großer Kapazität, die Abgasabsauganlage 25 und die externe elektronische Steuerung 30 von dem Fahrzeug 10. Dann ist der Prozess beendet.
In einem alternativen deSOx-Verfahren wird keine externe elektronische Steuerung zum Steuern der deSOx verwendet. Bei solch einer Ausführungsform ist das Fahrzeug 10 mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle versehen, die von dem Mitarbeiter des Fahrzeugservice zum Schalten des integrierten Starter-Generators 3 in einen Generatormodus unabhängig von den Ladungsanforderungen der Batterie 9, die, wie oben erwähnt, normalerweise von dem integrierten Starter-Generator 3 getrennt oder isoliert ist, verwendet werden kann.
Wie vorher wird das Fahrzeug 10 in einen Leerlaufgang platziert, und die Batterie 20 mit großer Kapazität und die Abgasabsauganlage 25 werden vor dem Starten der deSOx angeschlossen. Der Mitarbeiter des Fahrzeugservice steuert die Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine 2 manuell durch Niederdrücken eines Fahrpedals des Fahrzeugs 10, um eine erforderliche Kraftmaschinendrehzahl zu erzeugen. Es kann ein Count-Down-Timer an dem Fahrzeug 10 vorgesehen werden oder irgendein anderes Mittel zum Messen der Zeit, während der der Mitarbeiter des Fahrzeugservice mit der deSOx fortfährt, verwendet werden. Wenn die deSOx beendet ist, gibt der Mitarbeiter des Fahrzeugservice das Fahrpedal frei, schaltet die Steuerung des integrierten Starter-Generators 3 unter Verwendung der Mensch-Maschine-Schnittstelle in einen normalen Betriebsmodus zurück und trennt die Batterie 20 mit großer Kapazität und die Abgasabsauganlage 25 von dem Fahrzeug 10. Die Batterie 9 wird dann wieder angeschlossen, wenn sie ursprünglich getrennt worden war. Dann ist das Verfahren beendet.
In einem anderen alternativen deSOx-Verfahren wird keine externe elektronische Steuerung zum Steuern der deSOx verwendet. Bei dieser Ausführungsform ist die elektronische Steuerung 5 des Fahrzeugs 10 mit einer deSOx-Routine versehen, die durch einen Mitarbeiter des Fahrzeugservice gewählt werden kann. Die deSOx-Routine schaltet unabhängig von den Ladungsanforderungen der Batterie 9 den integrierten Starter-Generator 3 automatisch in einen Generatormodus. Entweder wird die Batterie 9 getrennt, und eine externe Last, wie zum Beispiel die Last 20, die eine Batterie mit großer Kapazität oder irgendeine andere Vorrichtung sein kann, die die durch den integrierten Starter-Generator 3 erzeugte elektrische Energie abführen kann, wird an ihrer Stelle angeschlossen, oder die externe Last 20 wird parallel zu der Batterie 9 angeschlossen, wie dies getan wird, wenn ein Kraftfahrzeug über ein Starthilfekabel gestartet wird.
Wie zuvor wird das Fahrzeug 10 in einen Leerlaufgang platziert, und die externe Last und eine Abgasabsauganlage, wie zum Beispiel die Abgasabsauganlage 25, werden vor dem Starten der deSOx angeschlossen. Der Mitarbeiter des Fahrzeugservice startet die Routine auf der elektronischen Steuerung 5, was über eine externe Diagnosevorrichtung erfolgen kann, die mit dem Fahrzeug 10 verbunden ist, oder über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, die Teil des Fahrzeugs 10 bildet, und die Routine steuert automatisch die Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine 2 und den Betrieb des integrierten Starter-Generators 3 zum Erzeugen der erforderlichen Bedingungen für die deSOx.
Wenn die deSOx beendet ist, stellt der Mitarbeiter des Fahrzeugservice den Betrieb der elektronischen Steuerung 5 in einen normalen Betriebsmodus zurück, trennt die externe Last 20 und trennt die Abgasabsauganlage 25 von dem Fahrzeug 10. Dann wird die Batterie 9 wieder angeschlossen, wenn sie ursprünglich getrennt worden war.
Es versteht sich, dass die externe Last zum Entladen der Batterie des Fahrzeugs vor dem Starten der deSOx verwendet werden könnte und der integrierte Starter-Generator dann entweder die Fahrzeugbatterie während der deSOx wieder aufladen könnte oder die Fahrzeugbatterie in Kombination mit einer externen Last oder Batterie während der deSOx dazu verwendet werden könnte, die durch den integrierten Starter-Generator erzeugte elektrische Energie aufzunehmen.
Ferner versteht sich, dass die Zusammensetzung des zu dem NOx-Speicherkatalysator strömenden Abgases durch Variieren der durch die elektrische Maschine angelegten Last während der deSOx zwischen unterstöchiometrisch und überstöchiometrisch variiert werden könnte. Das heißt, die elektrische Maschine könnte zwischen einem Generatormodus und einem Nichtgeneratormodus geschaltet werden, oder die an die elektrische Maschine angelegte Last könnte zwischen maximaler und minimaler Höhe variiert werden. Die maximale Höhe wird dazu verwendet, das fette Abgasgemisch zu erzeugen, und die minimale Höhe wird dazu verwendet, das magere Abgasgemisch zu erzeugen. Zum Beispiel, und ohne darauf beschränkt zu sein, könnte der Betriebsmodus der elektrischen Maschine alle 5 bis 10 Sekunden zwischen dem Generatormodus und einem Aus-Modus geschaltet werden. Die gesamte erforderliche fette Zeit für eine deSOx liegt in Abhängigkeit von der zu entfernenden Schwefelmenge, dem bereitgestellten Abgasgemisch und der im NOx-Speicherkatalysator herrschenden Temperatur in einem Bereich von 50 bis 150 Sekunden.
Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass die Erfindung zwar beispielhaft unter Bezugnahme auf eine oder mehrere Ausführungsformen beschrieben worden ist, sie aber nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist und dass alternative Ausführungsformen konzipiert werden könnten, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert wird, abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Entfernen von Schwefel aus einem NOx-Speicherkatalysator, der zum Empfangen eines Abgasstroms von einer Kraftmaschine eines Mild-Hybridfahrzeugs mit einem integrierten Starter-Generator, der durch die Kraftmaschine angetrieben wird, angeordnet ist, wobei, wenn das Kraftfahrzeug in einer Werkstatt eines Fahrzeugservice stationär ist, das Verfahren Verbinden eines elektrischen Systems des Fahrzeugs mit einer externen Last, Wählen eines Leerlaufgangs in einem Getriebe des Fahrzeugs, Betreiben des integrierten Starter-Generators als Generator, um die Kraftmaschine zu belasten, Erhöhen einer Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine, um einen Abgasstrom zu dem NOx-Speicherkatalysator zu erzeugen, der unterstöchiometrisch ist, und Verwenden der externen elektrischen Last zum Aufnehmen der durch den integrierten Starter-Generator erzeugten elektrischen Energie umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die externe elektrische Last eine Batterie ist, die eine ausreichende Kapazität zum Aufnehmen der durch den Schwefelentfernungsprozess erzeugten elektrischen Energie ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Verfahren ferner Verbinden des Fahrzeugs mit einer externen elektronischen Steuerung, die zum Steuern des Betriebs des integrierten Starter-Generators während des Schwefelentfernungsprozesses angeordnet ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Verfahren ferner Verbinden des Fahrzeugs mit einer externen elektronischen Steuerung, die zum Steuern der Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine während des Schwefelentfernungsprozesses angeordnet ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Verfahren ferner Verbinden des Fahrzeugs mit einer externen elektronischen Steuerung, die zum Steuern des Betriebs des integrierten Starter-Generators und der Drehmomentanforderung an die Kraftmaschine während des Schwefelentfernungsprozesses angeordnet ist, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren ferner Überwachen der Zusammensetzung des Abgasstroms stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators und Verwenden der überwachten Gasstromzusammensetzung zum Entscheiden, wann der Schwelfelentfernungsprozess beendet werden soll, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren ferner Verwenden eines Schwefelentfernungsmodells zum Entscheiden, wann der Schwefelentfernungsprozess beendet werden soll, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren ferner Durchführen des Schwefelprozesses als Reaktion auf eine durch ein Abgasüberwachungssystem des Kraftfahrzeugs bereitgestellte Warnung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die durch den integrierten Starter-Generator erzeugte Last während des Zeitraums variiert wird, während dessen Schwefel aus dem NOx-Speicherkatalysator entfernt wird, um abwechselnd fette und nicht fette Abgasströme zu erzeugen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Abgasstrom zwischen unterstöchiometrisch und überstöchiometrisch abwechselt.
Verfahren zum Entfernen von Schwefel aus einem NOx-Speicherkatalysator, der zum Empfangen eines Abgasstroms von einer Kraftmaschine eines Fahrzeugs, im Wesentlichen wie hierin unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, angeordnet ist.