DE102016219043A1 - Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere eines NOx- Speicherkatalysators während des Betriebs eines autonom fahrenden Fahrzeuges sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage - Google Patents
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Abstract
Der Gegenstand der Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators (1) während des Betriebs eines autonom fahrenden Fahrzeuges (2), aufweisend folgende Schritte: A: Messen von zumindest einem Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators (1); B: Feststellen eines IST-Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators (1) anhand des zumindest einen gemessenen Betriebsparameters; C: Bestimmen eines SOLL-Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators (1) und eines SOLL-Wertfensters des zumindest einen Betriebsparameters, wobei D: das Anpassen eines Fahrprofils des autonom fahrenden Fahrzeuges (2) hinsichtlich zumindest eines Fahrprofilparameters mittels einer Steuerungseinrichtung (10) derart, dass der zumindest eine Betriebsparameter innerhalb des SOLL-Wertfensters liegt. sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere eines NOx-Speicherkatalysators während des Betriebs eines autonom fahrenden Fahrzeuges sowie eine Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage zum Durchführen des Verfahrens.
- Verbrennungsmotoren erzeugen beim Betrieb häufig erhebliche Mengen von Stickoxiden (NOx). Insbesondere bei in Kraftfahrzeugen eingesetzten Diesel- und Otto-Motoren liegen die Stickoxid-Mengen im Abgas in der Regel über den zulässigen Grenzwerten, so dass eine Abgasnachbehandlung zur Verringerung der NOx-Emissionen notwendig ist. Bei vielen Motoren erfolgt die Reduktion der Stickoxide durch die im Abgas enthaltenen nicht-oxidierten Bestandteile, nämlich durch Kohlenmonoxid (CO) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), mit Hilfe eines Dreiwegekatalysators. Insbesondere bei Diesel- und Otto-Magermotoren steht dieses Verfahren jedoch nicht zur Verfügung, da durch den hohen Sauerstoffanteil im Abgas die Reduzierung von NOx nicht bzw. kaum erfolgt. Bei Magermotoren wird daher gemäß einem verbreiteten Verfahren ein NOx-Speicherkatalysator (Lean NOx Trap, LNT) eingesetzt, der die im Abgas des Verbrennungsmotors enthaltenen Stickoxide aufnimmt und speichert. Von Zeit zu Zeit erfolgt eine Regeneration des NOx-Speicherkatalysators, wofür ein Kraftstoffüberschuss in dem durch den NOx-Speicherkatalysator geleiteten Abgas erzeugt wird.
- Die Funktionsfähigkeit des NOx-Speicherkatalysators nimmt jedoch mit zunehmender Betriebsdauer ab, was unter anderem auf eine Kontamination des NOx-Speicherkatalysators mit dem im Abgas enthaltenen Schwefel zurückzuführen ist, sowie auf thermische Alterung in Folge hoher Temperaturen, wie sie beispielweise bei einer regelmäßig vorzunehmenden Entschwefelung auftreten. Es ist daher notwendig, die Funktionsfähigkeit eines im Abgassystem vorgesehenen NOx-Speicherkatalysators zu überwachen.
- Aus der
US 7,621,120 B2 ist ein Verfahren zur Ansteuerung eines NOx-Speicherkatalysators und eines Partikelfilters zum Zwecke der Regeneration bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb bekannt. Bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb ist ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor vorgesehen, deren Abtriebsmomente auf die Antriebsräder des Fahrzeuges leitbar sind. Der Elektromotor ist in der Lage, auch als Generator betrieben zu werden und kann somit auch Bremsmomente auf die Fahrzeugräder aufbringen. Bei dem bekannten Verfahren wird zur Herstellung eines geeigneten Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators, beispielsweise zum Zwecke der Regeneration, ein Betriebszustand des Verbrennungsmotors angepasst. Sofern das in diesem angepassten Betriebszustand des Verbrennungsmotors abgegebene Drehmoment, nicht zu dem momentan vom Fahrer des Hybridfahrzeuges eingestellten Fahrwunsch passt, wird der Elektromotor als Motor betrieben, um gegebenenfalls zusätzliches Drehmoment an den Antriebsrädern des Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen. Der Elektromotor kann im Bedarfsfall auch als Generator betrieben werden, so dass in dem für die Regeneration gewünschten Betriebszustand des Verbrennungsmotors abgegebenes Drehmoment auch in elektrische Energie zum Laden von Akkumulatoren des Hybridfahrzeuges umgewandelt werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der momentane Fahrwunsch des Fahrers des Hybridfahrzeuges ein gegenüber dem vom Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellten Drehmoment geringeres Antriebsmoment der Antriebsräder abruft. - Aus der
US 2012/0090297 A1 - Aus der
US 7,565,799 B2 ist ein Verfahren zur Steuerung von Fahrzeugabgasen unter Verwendung eines NOx-Speicherkatalysators bekannt. Zur Regeneration eines gesättigten NOx-Speicherkatalysators wird der NOx-Speicherkatalysator auf eine gegenüber einem niedrigeren Dauerbetriebsbereich höhere Temperatur erhitzt. Ziel dieses Verfahrens ist es, die Leistungsfähigkeit des NOx-Speicherkatalysators bei niedrigen Temperaturen zu erhöhen. - Aus der
US 2013/0211656 A1 - Die
DE 10 2008 041 348 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Berechnung einer Fahrtroute, wobei für die Berechnung der Fahrtroute der Zustand eines Partikelfilters im Abgassystem berücksichtig wird. - Die
DE 10 2008 013 779 A1 und dieDE 2011 101 079 A1 beschreiben Verfahren zum Regenerieren einer Abgasreinigungsanlage bzw. eines NOx-Speicherkatalysators. - Aus der
US 2010/0313551 A1 - Die oben erwähnte Zufuhr zusätzlichen Kraftstoffs erfolgt in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des Dieselpartikelfilters. Ein Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators in einem autonom fahrenden Fahrzeug wird nicht angegeben.
- Weiterhin ist aus der
DE 10 2006 005 505 A1 ein Verfahren zur Steuerung einer Abgasreinigungsanlage bekannt. Es wird vorgeschlagen, zur Schaffung möglichst günstiger Voraussetzungen für eine Regeneration, eine Fahrtroute in Abhängigkeit der erforderlichen Regeneration zu berechnen. Eine so beeinflusste Fahrtroutenberechnung wird dem Fahrer eines Fahrzeuges am Navigationsgerät ausgegeben. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines insbesondere mager betriebenen Verbrennungsmotors anzugeben, welches in einem autonom fahrenden Fahrzeug betreibbar ist.
- Des Weiteren soll das erfindungsgemäße Verfahren sowohl für autonom fahrende Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotorantrieb allein, wie auch für eine kombinierte Antriebsart, wie z. B. einen Hybridantrieb aufweisend zumindest einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor, anwendbar sein.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine entsprechende Steuerungseinrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
- Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren sowie durch eine Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 5 gelöst.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators während des Betriebs eines autonom fahrenden Fahrzeuges weist zumindest folgende Schritte auf:
- – Messen von zumindest einem Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators;
- – Feststellen eines IST-Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators anhand des zumindest einen gemessenen Betriebsparameters;
- – Bestimmen eines SOLL-Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators und eines SOLL-Wertfensters des zumindest einen Betriebsparameters;
- – Anpassen eines Fahrprofils des autonom fahrenden Fahrzeuges hinsichtlich zumindest eines Fahrprofilparameters mittels einer Steuerungseinrichtung, derart, dass der zumindest eine Betriebsparameter innerhalb des SOLL-Wertfensters liegt.
- Die Erfindung nutzt somit bewusst einen Freiheitsgrad zur Beeinflussung von Betriebsparamentern des NOx-Speicherkatalysators, der bei einem autonom fahrenden Fahrzeug vorhanden ist. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass dieser Freiheitsgrad die Unabhängigkeit von einem vorgegebenen Fahrerwunsch ist. Mit dieser Erkenntnis ist es möglich, Einfluss auf das Fahrprofil des autonom fahrenden Fahrzeuges zu nehmen, ohne dass dies von den Insassen des autonom fahrenden Fahrzeuges als unangenehm oder unerwünscht empfunden wird. Hierdurch kann während einer Regeneration des NOx-Speicherkatalysators in einfacher und effektiver Art und Weise Einfluss auf die Betriebsparameter genommen werden, so dass ideale Bedingungen für die Erzeugung und Überwachung einer angereicherten Abgasmischung im NOx-Speicherkatalysator möglich ist, die für die Regeneration des NOx-Speicherkatalysators optimal ist.
- Weiterhin kann bei einer bevorstehenden Notwendigkeit der Regeneration des NOx-Speicherkatalysators vor der eigentlichen Ausführung des Reinigungsvorganges das autonom fahrende Fahrzeug hinsichtlich seiner Fahrprofilparameter auf die bevorstehende Regeneration vorbereitet werden. Hierdurch gelingt es, das autonom fahrende Fahrzeug und somit auch einen Verbrennungsmotor M des autonom fahrenden Fahrzeuges von den Insassen unbemerkt oder nahezu unbemerkt auf eine bevorstehende Regenerationsoperation vorzubereiten.
- In bevorzugter Art und Weise kann hierbei die Fahrzeuggeschwindigkeit v sanft angepasst werden. Dies kann insbesondere durch eine geeignete Vorwahl einer geeigneten Gangstufe eines Getriebes des autonom fahrenden Fahrzeuges erfolgen.
- Als geeignete Betriebsparameter haben sich die Temperatur T des NOx-Speicherkatalysators, der Abgasvolumenstrom V .A durch den NOx-Speicherkatalysator und/oder die Sauerstoffkonzentration im Abgas, welches durch den NOx-Speicherkatalysator strömt, bewährt. Die Sauerstoffkonzentration kann beispielsweise über die geeignete Wahl des Luft-Brennstoffverhältnisses λ, gemessen durch eine übliche λ-Sonde, ermittelt werden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform bieten sich eine momentane Beschleunigung a(t), eine momentan zulässige Maximalbeschleunigung amax(t), die Geschwindigkeit v des autonom fahrenden Fahrzeuges oder die Drehzahl n des Verbrennungsmotors M sowie die Last L des Verbrennungsmotors M als Fahrprofilparameter an. Aufgrund dieser Vielzahl von erfindungsgemäß geeigneten Fahrprofilparametern gelingt es, die Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators derart in ein Soll-Wert-Fenster zu verschieben und dort zu halten, dass optimale Voraussetzungen für den Beginn und die Durchführung einer Regeneration vorliegen, ohne dass Insassen des autonom fahrenden Fahrzeugs dies bemerken.
- Insbesondere wird die Last L und/oder die Drehzahl n des Verbrennungsmotors zur Beeinflussung der Abgastemperatur TA und des Volumenstroms V .A des Abgases durch den NOx-Speicherkatalysator genutzt. Dabei hat die Abgastemperatur TA zusammen mit dem Volumenstrom V .A direkte Auswirkung auf die Temperatur T des NOx-Speicherkatalysators, welche insbesondere als Messwert und/oder Messeingangsgröße geeignet ist und in einfacher Art und Weise ermittelt werden kann.
- Weiterhin werden oben genannte Aufgaben, durch eine Steuerungseinrichtung gelöst, die zu einer Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators während des Betriebs eines autonom fahrenden Fahrzeuges vorgesehen ist und sich dadurch auszeichnet, dass die Steuereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung der Abgasnachbehandlungsanlage eingerichtet ist.
- Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der nachfolgend angeführten detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung hervor. Das Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
-
1 das erfindungsgemäße Verfahren schematisch anhand eines Flussdiagrammes. - Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators während des Betriebs eines autonom fahrenden Fahrzeuges
2 geht in einem ersten Schritt A von einer Messung von zumindest einem Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators1 aus. Hierzu werden Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators1 , welche geeignet sind, Rückschlüsse auf seinen IST-Zustand zu ziehen, gemessen. Insbesondere eignen sich als Betriebsparameter die Temperatur T des NOx-Speicherkatalysators1 , ein Abgasvolumenstrom V .A durch den NOx-Speicherkatalysator1 und/oder ein Luft-Brennstoffverhältnis λ, welches stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators1 vorliegt. Aus dem gemessenen λ-Wert können Rückschlüsse auf die Sauerstoffkonzentration im Abgas, welches durch den NOx-Speicherkatalysators1 strömt, gezogen werden. - Aus den im Messschritt A ermittelten Messwerten kann ohne Weiteres in einem Schritt B der IST-Zustand des NOx-Speicherkatalysators
1 festgestellt werden. Dieser IST-Betriebszustand wird in einem weiteren Schritt C mit einem vorbestimmten Soll-Betriebszustand des NOx-Speicherkatalysators1 verglichen, wobei dies insbesondere anhand eines Soll-Wertfensters geschieht, innerhalb dem die einzelnen oder alle Betriebsparameter T, TA, V .A, λ liegen sollen. Wird bei einem Vergleich des IST-Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators1 festgestellt, dass der IST-Betriebszustand dem SOLL-Betriebszustand des NOx-Speicherkatalysators1 entspricht, d. h., dass ein oder mehrere der Betriebsparameter T, TA, V .A, λ innerhalb der zugehörigen SOLL-Wertfenster liegen, so kann festgestellt werden, dass sich der NOx-Speicherkatalysator1 in einem für die Regeneration des NOx-Speicherkatalysators1 geeigneten Betrieb befindet. Die Regeneration des NOx-Speicherkatalysators1 kann somit gestartet und durchgeführt werden. Dies erfolgt, um während der Regeneration des NOx-Speicherkatalysators1 weiterhin optimale Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators1 sicherzustellen, kann auch während der Regeneration, beispielsweise nach einem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne Δt erneut das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden, um festzustellen, ob nach einer gewissen Zeit Δt immer noch SOLL-Betriebszustände des NOx-Speicherkatalysators1 vorliegen. Ein Regenerationsvorgang eines NOx-Speicherkatalysators1 dauert in der Praxis wenige Sekunden, insbesondere zwischen 3 s und 12 s. Als geeignete Zeitspannen Δt für eine erneute Überwachung des Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators1 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren haben sich Zeitspannen von Δt = 0,5 s bis Δt = 5 s, insbesondere Δt = 0,5 s bis Δt = 3 s bewährt. Erfolgt eine erneute Überwachung des NOx-Speicherkatalysators1 innerhalb dieser Zeittaktung, so kann mit großer Genauigkeit der IST-Betriebszustand des NOx-Speicherkatalysators innerhalb einer Regeneration in ausreichendem Maße dem SOLL-Zustand des NOx-Speicherkatalysators1 entsprechend gehalten werden. - Wird bei einem Vergleich des IST-Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators
1 mit dem SOLL-Betriebszustand des NOx-Speicherkatalysators1 festgestellt, dass diese Zustände in unzulässiger Weise außerhalb einer Toleranz liegen, also die Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators1 , welche der Messung zugrunde liegen, außerhalb deren SOLL-Wert-Fenster liegen, erfolgt eine Anpassung von Fahrprofilparametern des autonom fahrenden Fahrzeuges dahingehend, dass durch Beeinflussung der Fahrprofilparameter des autonom fahrenden Fahrzeuges die Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators derart verändert werden, dass sich die Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators1 möglichst geeigneten Werten aus deren zugehörigen SOLL-Wert-Fenstern annähern und zumindest für die Dauer der Regeneration des NOx-Speicherkatalysators1 innerhalb dieser SOLL-Wert-Fenster verbleiben (Schritt D). - Als geeignete Fahrprofilparameter zur Anpassung der Betriebsparameter an deren SOLL-Wert-Fenster bietet sich insbesondere die Beeinflussung einer Momentanbeschleunigung a(t) des autonom fahrenden Fahrzeugs, die geeignete Wahl einer momentan maximal zulässigen Beschleunigung amax(t) und die Geschwindigkeit v des autonom fahrenden Fahrzeuges an. Diese Fahrprofilparameter können durch eine geeignete Fahrzeugsteuerung des autonom fahrenden Fahrzeuges in sanfter Art und Weise angepasst werden, so dass Fahrzeuginsassen des autonom fahrenden Fahrzeuges möglichst nichts von der Anpassung dieser Parameter spüren.
- Die vorgenannten Fahrprofilparameter stellen im Sinne der Erfindung äußere Fahrprofilparameter dar, da sie das Fahrverhalten des autonom fahrenden Fahrzeuges direkt beeinflussen.
- Neben diesen äußeren Fahrprofilparametern gibt es auch innere Fahrprofilparameter, die sich ebenso auf die Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators
1 auswirken können. Beispielsweise kann zur Beeinflussung der Abgastemperatur TA und des Volumenstroms V .A des Abgases durch den NOx-Speicherkatalysator sowohl die Last L und/oder die Drehzahl n des Verbrennungsmotors des autonom fahrenden Fahrzeuges angepasst werden. Dies kann insbesondere durch eine geeignete Vorwahl einer Getriebegangstufe des autonom fahrenden Fahrzeuges bewerkstelligt werden. - Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist das Zurverfügungstellen einer Steuereinrichtung
10 , die hinsichtlich ihrer Messeingänge und Steuerungs-/Regelungsausgänge und einer Steuerelektronik derart eingerichtet ist, dass die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage möglich ist. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- NOx-Speicherkatalysator
- 2
- autonom fahrendes Fahrzeug
- 10
- Steuereinrichtung
- λ
- Luft-Brennstoffverhältnis
- T
- Temperatur
- amax(t)
- Maximalbeschleunigung
- a(t)
- momentane Beschleunigung
- v
- Geschwindigkeit
- V .A
- Abgasvolumenstrom
- n
- Drehzahl
- L
- Last
- TA
- Abgastemperatur
- A, B, C, D
- Schritte des Verfahrens
- n
- Drehzahl
- Δt
- Zeitspanne
- M
- Verbrennungsmotor
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 7621120 B2 [0004]
- US 2012/0090297 A1 [0005]
- US 7565799 B2 [0006]
- US 2013/0211656 A1 [0007]
- DE 102008041348 A1 [0008]
- DE 102008013779 A1 [0009]
- DE 2011101079 A1 [0009]
- US 2010/0313551 A1 [0010]
- DE 102006005505 A1 [0012]
Claims (5)
- Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators (
1 ) während des Betriebs eines autonom fahrenden Fahrzeuges (2 ), aufweisend folgende Schritte: – A: Messen von zumindest einem Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators (1 ); – B: Feststellen eines IST-Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators (1 ) anhand des zumindest einen gemessenen Betriebsparameters; – C: Bestimmen eines SOLL-Betriebszustandes des NOx-Speicherkatalysators (1 ) und eines SOLL-Wertfensters des zumindest einen Betriebsparameters, gekennzeichnet durch, – D: das Anpassen eines Fahrprofils des autonom fahrenden Fahrzeuges (2 ) hinsichtlich zumindest eines Fahrprofilparameters mittels einer Steuerungseinrichtung (10 ) derart, dass der zumindest eine Betriebsparameter innerhalb des SOLL-Wertfensters liegt. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur (T) des NOx-Speicherkatalysators (
1 ), der Abgasvolumenstrom (V .A) durch den NOx-Speicherkatalysator (1 ) und/oder die Sauerstoffkonzentration im Abgas, welches durch den NOx-Speicherkatalysator (1 ) strömt, Betriebsparameter sind. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine momentane Beschleunigung (a(t)), eine momentane Maximalbeschleunigung (amax(t)) oder die Geschwindigkeit (v) des autonom fahrenden Fahrzeuges (
2 ), Fahrprofilparameter sind. - Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Abgastemperatur (TA) und des Volumenstroms (V .A) des Abgases durch den NOx-Speicherkatalysator (
1 ) die Last (L) und/oder die Drehzahl (n) eines Verbrennungsmotors (M) des autonom fahrenden Fahrzeuges (2 ) angepasst werden, wobei insbesondere die Drehzahl (n) durch eine Vorwahl einer geeigneten Gangstufe angepasst wird. - Steuerungseinrichtung für eine Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators (
1 ) während des Betriebs eines autonom fahrenden Fahrzeuges (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (10 ) zur Durchführung des Verfahrens zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3333385A1 (de) * | 2016-11-25 | 2018-06-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fahrzeugsteuerungssystem |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006005505A1 (de) | 2005-12-05 | 2007-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Steuerung einer Abgasreinigungsanlage |
US7565799B2 (en) | 2005-02-09 | 2009-07-28 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Controlling lean NOx trap (LNT) catalyst performance |
DE102008013779A1 (de) | 2008-03-12 | 2009-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
US7621120B2 (en) | 2005-06-15 | 2009-11-24 | Southwest Research Institute | Hybrid technology for lean NOx trap and particulate filter regeneration control |
DE102008041348A1 (de) | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Berechnung einer Fahrroute |
US20100313551A1 (en) | 2006-06-14 | 2010-12-16 | Volvo Lastvagnar Ab | Method and system for regenerating an exhaust gas purification unit |
US20120090297A1 (en) | 2010-10-14 | 2012-04-19 | Ford Global Technologies, Llc | Method for adapting a lean nox trap in an exhaust system of a motor vehicle |
DE102011101079A1 (de) | 2011-05-10 | 2012-11-15 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren zur Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren von Dieselmotoren mit Niederdruck-AGR |
US20130211656A1 (en) | 2012-02-09 | 2013-08-15 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Autonomous driving apparatus and method for vehicle |
-
2016
- 2016-09-30 DE DE102016219043.1A patent/DE102016219043A1/de active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7565799B2 (en) | 2005-02-09 | 2009-07-28 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Controlling lean NOx trap (LNT) catalyst performance |
US7621120B2 (en) | 2005-06-15 | 2009-11-24 | Southwest Research Institute | Hybrid technology for lean NOx trap and particulate filter regeneration control |
DE102006005505A1 (de) | 2005-12-05 | 2007-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Steuerung einer Abgasreinigungsanlage |
US20100313551A1 (en) | 2006-06-14 | 2010-12-16 | Volvo Lastvagnar Ab | Method and system for regenerating an exhaust gas purification unit |
DE102008013779A1 (de) | 2008-03-12 | 2009-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
DE102008041348A1 (de) | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Berechnung einer Fahrroute |
US20120090297A1 (en) | 2010-10-14 | 2012-04-19 | Ford Global Technologies, Llc | Method for adapting a lean nox trap in an exhaust system of a motor vehicle |
DE102011101079A1 (de) | 2011-05-10 | 2012-11-15 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren zur Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren von Dieselmotoren mit Niederdruck-AGR |
US20130211656A1 (en) | 2012-02-09 | 2013-08-15 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Autonomous driving apparatus and method for vehicle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3333385A1 (de) * | 2016-11-25 | 2018-06-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fahrzeugsteuerungssystem |
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