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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Regelung einer Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators sowie einer entsprechenden Regelungsvorrichtung für die Regelung einer solchen Regeneration.
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Es ist bekannt, dass bei Fahrzeugen in einer Abgasanlage sogenannte NOx-Speicherkatalysatoren eingesetzt werden. Diese dienen dazu Stickoxyde, also verschiedene Formen von NO, einzuspeichern und damit zu vermeiden, dass sie in entsprechender hoher Konzentration in die Umgebung des Fahrzeugs gelangen. Ein Speicherkatalysator füllt sich somit hinsichtlich seines Speicherfüllstandes über den Nutzungszeitraum des Fahrzeugs mit entsprechend gespeichertem NOx. Dies führt dazu, dass für einen langzeitigen Betrieb des Fahrzeugs dieser Speicherkatalysator regelmäßig regeneriert werden muss. Unter einer Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators ist ein Regenerationsbetrieb des Fahrzeugs beziehungsweise des Verbrennungsmotors notwendig. Hierzu wird entsprechend ein fetter Betrieb des Verbrennungsmotors eingesetzt und mit entsprechenden Rahmenbedingungen der Füllgrad des NOx-Speicherkatalysators reduziert, indem das gespeicherte NOx entsprechend in deutlich unschädlichere Abgase in chemischer Weise umgewandelt wird.
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Um bei bekannten Verfahren die Regeneration des NOx-Speicherkatalysators zu regeln, ist üblicherweise ein Simulationsmodell des Füllgrades des Speicherkatalysators vorhanden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ab einem gewissen Grenzfüllstand beziehungsweise eines Überschreitens dieses Grenzfüllstandes die Regeneration des Speicherkatalysators durchgeführt wird. Dies ist jedoch nachteilhaft, da hier kein Bezug zu den tatsächlich entstehenden Werten am Abgasstrang des Fahrzeugs, also den tatsächlichen abgegebenen NOx-Mengen besteht. Darüber hinaus sind die Grenzwerte für Fahrzeuge üblicherweise keine Absolutwerte sondern vielmehr streckenspezifische Werte, also die Menge an NOx pro zurückgelegter Fahrstrecke. Diese grundsätzlichen Grenzwerte werden durch die bekannten Überwachungssysteme, welche ausschließlich den Füllgrad des Speicherkatalysators in Betracht ziehen, nicht berücksichtigt. Diese enge Sichtweise für die Regelung der Regeneration führt dazu, dass häufig am Bedarf vorbei oder zumindest nicht vollständig bedarfsgerecht die Regeneration durchgeführt wird. Da jedoch zwingend vermieden werden muss, dass gesetzliche Grenzwerte überschritten werden, wird im Zweifel die Regeneration häufiger durchgeführt. Da jedoch jeder Regenerationsvorgang ein Nachteil hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs darstellt, und Regenerationen üblicherweise im Zeitraum von mehreren Minuten durchgeführt werden, führt dies bei längeren Fahrten zu einem signifikant höheren Kraftstoffverbrauch, wenn unnötig häufig die Regeneration durchgeführt wird. Weitere Nachteile sind eine erhöhte Motorölverdünnung sowie die erhöhte thermische Belastung des Systems.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die Regeneration zu optimieren und vorzugsweise die Anzahl der durchgeführten Regenerationen zu reduzieren.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Regelvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient der Regelung einer Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators einer Abgasanlage eines Fahrzeugs. Hierfür weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:
- – Bestimmen einer absoluten Ausgangsmenge an NOx in Strömungsrichtung nach dem NOx-Speicherkatalysator,
- – Bestimmen der zurückgelegten Fahrstrecke des Fahrzeugs,
- – Ermitteln einer streckenspezifischen Ausgangsmenge aus der absoluten Ausgangsmenge und der zurückgelegten Fahrstrecke,
- – Vergleich der bestimmten streckenspezifischen Ausgangsmenge mit einer streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge,
- – Durchführen einer Regeneration des NOx-Speicherkatalysators, wenn die streckenspezifische Ausgangsmenge oberhalb der streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge liegt.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient also ebenfalls der Regelung einer Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators. So wird beim Betrieb der Abgasanlage des Fahrzeugs und einem entsprechenden Durchströmen des NOx-Speicherkatalysators der Speicherfüllgrad an NOx in diesem NOx-Speicherkatalysator ansteigen. Der NOx-Speicherkatalysator ist dafür da einen gesetzlichen Grenzwert einzuhalten, welcher einen maximalen NOx-Wert pro zurückgelegter Fahrstrecke definiert. Um dieses Ziel zu erreichen wird nun im Gegensatz zu den bekannten Lösungen nicht mehr der Speicherfüllgrad des NOx-Speicherkatalysators betrachtet, sondern vielmehr die tatsächliche absolute Ausgangsmenge an NOx in Strömungsrichtung nach dem NOx-Speicherkatalysator. Dieser wird nicht nur als Absolutwert sondern vielmehr als streckenspezifischer Wert auf die zurückgelegte Fahrstrecke des Fahrzeugs bezogen. Somit kann nun in erfindungsgemäßer Weise ein Vergleich dieser bestimmten streckenspezifischen Ausgangsmenge als Fahrparameter mit einer streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge in Bezug gesetzt werden. Dies führt dazu, dass nun eine Regeneration im Wesentlichen unabhängig von dem Speicherfüllgrad des NOx-Speicherkatalysators durchgeführt werden kann. Selbstverständlich ist es jedoch denkbar, wie später noch erläutert wird, auch den Speicherfüllgrad des NOx-Speicherkatalysators in ein erfindungsgemäßes Verfahren mit einzubeziehen. Dabei ist ein erfindungsgemäßes Verfahren grundsätzlich auch bei anderen Katalysatoren, zum Beispiel einem SCR-Katalysator, einsetzbar. Bei einem SCR-Katalysator könnte beispielsweise die Regelung der streckenspezifischen NOx Ausgangsmenge über die Regelung der Parameter SCR-NH3-Füllstand und/oder AdBlue-Einspritzung erfolgen.
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Durch den Bezug der Regelung einer Regeneration auf die tatsächliche absolute Ausgangsmenge beziehungsweise die streckenspezifische Ausgangsmenge wird eine deutlich zielgerichtetere Regenerationsregelung des NOx-Speicherkatalysators möglich. Dies zeigt sich insbesondere in Sondersituationen in der Betriebsweise des Fahrzeugs. Wird beispielsweise ein Fahrzeug auf der Autobahn betrieben, so ist üblicherweise in Abständen von mehreren Minuten eine Regeneration des NOx-Speicherkatalysators notwendig, da dessen Speicherfüllgrad bei den bekannten Regelungssystemen in entsprechender Weise bei einem hohen Drehzahlbetrieb des Fahrzeugs ansteigt. Befindet sich das Fahrzeug auf einer Autobahn jedoch in einer hohen Verkehrsdichte beziehungsweise im Stau, so wird bei einer geringen Drehzahl zwar eine geringere Menge an NOx produziert, jedoch ist die Fahrstrecke des Fahrzeugs dabei minimal. Insbesondere bei Stop-and-Go-Verkehr wird bei minimaler Fahrstrecke zwar im Absolutwert gesehen eine geringere Ausgangsmenge an NOx produziert, jedoch befindet sich durch die geringe Fahrstrecke der streckenspezifische Wert der Ausgangsmenge in relativ hohem Bereich.
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Im gegenteiligen Fall, zu dem im voranstehenden Absatz beschriebenen Beispiel, kann selbstverständlich auch ein längerer Regenerationszyklus erreicht werden, wenn insbesondere bei geringen NOx-Werten, zum Beispiel bei kontinuierlichem Landstraßenbetrieb im Bereich zwischen 80 und 100 km/h, ein entsprechend geringerer streckenspezifischer Ausgangsmengen-Wert erzielbar wird. Dies bezieht sich dabei auf die tatsächlich erzeugten NOx-Werte bei relativ hohen Streckenleistungen, so dass auch bei fortgeschrittenem Wert für den Speicherfüllgrad des NOx-Speicherkatalysators noch für eine gewisse Zeit auf eine Regeneration verzichtet werden kann.
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Wie an den Beispielen der beiden voranstehenden Absätze erkannt werden kann, wird durch das Einbeziehen der tatsächlichen absoluten Ausgangsmenge sowie der tatsächlichen zurückgelegten Fahrstrecke des Fahrzeugs in die Regelung der Regeneration ein deutlicher Optimierungsvorteil erzielt. So sind die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Regenerationen des NOx-Speicherkatalysators genauer und insbesondere leistungsspezifischer zu wählen. Auf diese Weise wird insbesondere vermieden, dass zu häufig eine Regeneration und dementsprechend eine negative Beeinflussung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs erzielt wird. Gleichzeitig wird eine zielgenaue Regelung der absoluten Ausgangsmenge beziehungsweise der streckenspezifischen Ausgangsmenge möglich, so dass mit höchster Wahrscheinlichkeit, insbesondere mit 100%-iger Sicherheit, die gesetzlich vorgeschriebene Grenz-Ausgangsmenge auch tatsächlich eingehalten wird.
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Hinsichtlich der einzelnen Parameter ist bei der absoluten Ausgangsmenge zum Beispiel von der Einheit Milligramm oder Milliliter auszugehen. Insbesondere sind jedoch Milligramm vorgesehen, um anschließend für die Korrelation mit der zurückgelegten Fahrstrecke in Kilometer für die streckenspezifische Ausgangsmenge als Einheit Milligramm pro zurückgelegtem Kilometer einsetzen zu können. Weiter ist darauf hinzuweisen, dass die streckenspezifische Grenz-Ausgangsmenge vorzugsweise kleiner oder gleich vorzugsweise jedoch definiert kleiner als eine gesetzliche Vorgabe für eine streckenspezifische Ausgangsmenge ist. Das bedeutet also, dass quasi ein Sicherheitsabstand zwischen der in der Regelung verwendeten streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge und der gesetzlichen Regelvorgabe liegt. Das bedeutet, dass auch bei Regelungsträgheit sichergestellt ist, dass bis zum Eingreifen und Auswirken des entsprechenden Regelungseingriffes die gesetzlichen Grenzwerte nicht überschritten werden.
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Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Bestimmung der absoluten Ausgangsmenge an NOx zumindest teilweise mittels eines Ausgangssensors in der Abgasanlage in Strömungsrichtung nach dem NOx-Speicherkatalysator erfolgt. Dabei handelt es sich um eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit um die absolute Ausgangsmenge zu bestimmen. Insbesondere ist auf eine Modellierung und einen entsprechenden Rechenaufwand zu verzichten, so dass das Gesamtsystem kostengünstiger und einfacher ausgebildet sein kann. Selbstverständlich ist jedoch auch eine Kombination mit einem entsprechenden Abgas-Simulationsmodell gemäß dem nachfolgenden Absatz denkbar, zum Beispiel um eine Validierung beziehungsweise Konkretisierung der Bestimmung durch den Ausgangssensor zur Verfügung stellen zu können.
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Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Bestimmung der absoluten Ausgangsmenge an NOx zumindest teilweise mittels einem Abgas-Simulationsmodell der Abgasanlage erfolgt. Das bedeutet also, dass mit Hilfe dieses Abgas-Simulationsmodells auf Basis einer aktuellen Betriebsweise des Verbrennungsmotors die entsprechenden Inhalte an NOx bestimmt werden können. Durch die entsprechende Wirkungsweise des NOx-Speicherkatalysators beziehungsweise den Zeitabstand zur letzten Regeneration kann durch diese Eingangswerte im Abgas-Simulationsmodell nun die absolute Ausgangsmenge ermittelt werden. Selbstverständlich ist es denkbar dies auch in Kombination mit einem tatsächlich vorhandenen Ausgangssensor, welcher in bestimmender Weise eine Messung des NOx-Wertes durchführen kann, vorzusehen. Dies erlaubt es insbesondere das Abgas-Simulationsmodell zu validieren beziehungsweise über den laufenden Prozess anzupassen.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die folgenden Schritte ausgeführt werden:
- – Bestimmen eines Speicherfüllgrades des NOx-Speicherkatalysators,
- – Vergleich des bestimmten Speicherfüllgrades mit einem Grenz-Speicherfüllgrad des NOx-Speicherkatalysators,
- – Durchführen der Regeneration des NOx-Speicherkatalysators nur dann, wenn auch der bestimmte Speicherfüllgrad oberhalb des Grenz-Speicherfüllgrades liegt.
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Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird sozusagen eine zweite zusätzliche Bedingung für die Durchführung der Regeneration eingeführt. Dies erlaubt es sozusagen in Form eines Korrekturfaktors noch zielgenauer die Regeneration durchzuführen bzw. über einen längeren Zeitraum zu verhindern. So wird der Speicherfüllgrad des NOx-Speicherkatalysators zusätzlich bestimmt, zum Beispiel ebenfalls mit Hilfe eines Modells oder mit Hilfe der später noch erläuterten Differenzmessung. Der Speicherfüllgrad gibt also sozusagen an, wie viel restliche Speicherkapazität im NOx-Speicherkatalysator noch vorhanden ist. Als zusätzliche Bedingung wird somit ausgeführt, dass selbst bei einer entsprechenden Überschreitung der streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge durch die streckenspezifische Ausgangsmenge die Regeneration nur dann durchgeführt wird, wenn der NOx-Speicherkatalysator mit einer ausreichend hohen Beladung vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist insbesondere der große Vorteil zu den bekannten Systemen ersichtlich, da im umgekehrten Fall nun die Erreichung eines bestimmten Speicherfüllgrades oberhalb eines Grenz-Speicherfüllgrades im Gegensatz zu den bisher bekannten Lösungen nicht automatisch und zwangsläufig zu einer Regeneration des NOx-Speicherkatalysators führt. Vielmehr kann auch oberhalb des Grenz-Speicherfüllgrades noch ein Betrieb des NOx-Speicherkatalysators erfolgen, bis auch die streckenspezifische Ausgangsmenge oberhalb der streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge liegt. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung und dementsprechend zu einer optimierten Einsatzzeit zwischen den einzelnen Regenerationen des NOx-Speicherkatalysators.
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Bei einem Verfahren gemäß dem voranstehenden Absatzes kann es von Vorteil sein, wenn die Bestimmung des Speicherfüllgrades an NOx im NOx-Speicherkatalysator zumindest teilweise mittels eines Füllgrad-Simulationsmodells folgt. Dabei handelt es sich um eine rechnerische Bestimmung, welche insbesondere wieder über Eingangswerte über die Betriebssituation des Verbrennungsmotors mit entsprechenden Parametern versorgt wird. Somit wird es möglich, den Speicherfüllgrad kostengünstiger und einfacher für diese Ausführungsform des Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
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Ebenfalls ist es möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Bestimmung des Speicherfüllgrades an NOx im NOx-Speicherkatalysator zumindest teilweise durch den Vergleich der absoluten Ausgangsmengen mit einer absoluten Eingangsmenge an NOx in Strömungsrichtung vor dem NOx-Speicherkatalysator erfolgt. Damit kann durch die tatsächliche gemessene Differenz eine Beladung des NOx-Speicherkatalysators definiert werden. Dies erlaubt es den Rechenbedarf zu reduzieren beziehungsweise ein entsprechend angewendetes Füllgrad-Simulationsmodell durch die tatsächliche Messung zu adaptieren und korrigieren.
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Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren aus der Veränderung des Speicherfüllgrades über die Zeit eine Einspeichereffizienz bestimmt wird, wobei die Einspeichereffizienz als Korrekturfaktor zur Unterdrückung und/oder frühzeitig zur Durchführung der Regeneration des NOx-Speicherkatalysators eingesetzt wird. Die Einspeichereffizienz gibt an, wieviel von dem eintretenden NOx prozentual gespeichert wird oder bei kumulierter Betrachtung bisher eingespeichert wurde. Bei einer Überschreitung des streckenspezifischen NOx-Emissionsschwellwertes kann eine Regeneration unterbunden sein, sofouern gleichzeitig noch ausreichend hohe Speichereffizenz vorliegt. Insbesondere bei einem hohen Füllgrad, welcher üblicherweise zu entsprechender Auslösung der Regeneration führen würde, kann bei weitere Verlängerung der Einsatzzeit zwischen den einzelnen Regenerationszeitpunkten erzielt wird. Im Gegensatz dazu, ist bei niedrigem Füllgrad aber vorhandener niedriger Einspeichereffizienz eine frühzeitigere Durchführung der Regeneration des NOx-Speicherkatalysators möglich. Dies erlaubt also, eine weitere Optimierung des erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens.
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Weiter von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die einzelnen Verfahrensschritte wiederholt, insbesondere in definierten Zeitabschnitten, kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich durchgeführt werden. Mit anderen Worten wird ein erfindungsgemäßes Verfahren als Regelungsverfahren beziehungsweise als Überwachungsverfahren eingesetzt, um in kontinuierlicher oder auch semikontinuierlicher Weise die NOx-Werte in der Abgasanlage eines Fahrzeugs zu überwachen und unter den gesetzlich festgeschriebenen Vorgabewerten zu halten.
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Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren aus Navigationsdaten für das Fahrzeug die zukünftige Fahrtstrecke bestimmt wird, wobei aus der zukünftigen Fahrstrecke eine Prognose für eine zukünftige streckenspezifische Ausgangsstelle erstellt und als Korrekturfaktor zur Unterdrückung und/oder frühzeitigen Durchführung der Regeneration des NOx-Speicherkatalysators eingesetzt wird. Diese zukünftige Betrachtungsweise erlaubt eine weitere Optimierung und Anpassung an die tatsächliche Betriebsweise des Fahrzeugs. Als zukünftige Fahrtstrecke wird dabei insbesondere eine Strecke der nächsten ca. 1 bis 5 Kilometer betrachtet. Die zugehörigen Navigationsdaten können zum Beispiel aus dem Navigationssystem des Fahrzeugs oder aus dem Smartphone des Benutzers stammen. So können entsprechende Navigationsdaten aus einer eingegebenen Strecke verwendet werden. Auch Daten aus einer erwarteten Strecke, zum Beispiel bei einer Fahrt auf der Autobahn bis zumindest zur nächsten Ausfahrt, können eingesetzt werden. Auch Navigationsdaten aus einer üblichen Strecke zum Beispiel bei einem Pendelbetrieb eines Fahrzeugs sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar.
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Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Regelvorrichtung für die Regelung einer Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators einer Abgasanlage eines Fahrzeugs. Eine solche Regelvorrichtung weist eine Kontrolleinheit mit einem Absolutmodul zum Bestimmen einer absoluten Ausgangsmenge einer NOx-Strömungsrichtung nach dem NOx-Speicherkatalysator auf. Weiter ist ein Streckenmodul zum Bestimmen der zurückgelegten Fahrtstrecke des Fahrzeugs vorgesehen. Daneben befindet sich ein Ermittlungsmodul zum Ermitteln einer streckenspezifischen Ausgangsmenge aus der absoluten Ausgangsmenge und der zurückgelegten Fahrstrecke. In einem Vergleichsmodul der Kontrolleinheit findet ein Vergleich der bestimmen streckenspezifischen Ausgangsmenge mit einer streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge statt. Abschließend ist ein Regelungsmodul vorgesehen, zum Durchführen einer Regeneration des NOx-Speicherkatalysators, wenn die streckenspezifische Ausgangsmenge oberhalb der streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge liegt. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Kontrolleinheit ausgebildet, für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Damit bringt eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren allen erläutert worden sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
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1 eine Übersicht über eine Abgasanlage mit einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung,
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2 eine schematische Darstellung von Mengenverläufen der einzelnen Parameter und
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3 die Möglichkeit der Korrelation von unterschiedlichen Mengenverläufen für die Regelung.
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1 zeigt schematisch eine Abgasanlage 100 eines Fahrzeugs, welche einem Verbrennungsmotor 300 nachgeschaltet ist. Das Abgas des Verbrennungsmotors 300 gelangt hier durch einen NOx-Speicherkatalysator 110 in die Umgebung des Fahrzeugs. Der NOx-Speicherkatalysator 110 dient also dazu NOx aus dem Abgas aufzunehmen und entsprechend die absolute Ausgangsmenge 10, welche hier an einem Ausgangssensor 120 gemessen wird, an NOx zu reduzieren.
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Der 1 ist auch eine Kontrolleinheit 200 in einer Regelvorrichtung 130 der Abgasanlage 100 zu entnehmen, welche, ein Absolutmodul 210, ein Streckenmodul 220, ein Ermittlungsmodul 230, ein Vergleichsmodul 240 sowie ein Regelungsmodul 250 aufweist. Nachfolgend wird mit Bezug auf die einzelnen Module und Verfahrensschritte ein erfindungsgemäßes Regelungsverfahren näher erläutert.
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Im Betrieb des Verbrennungsmotors 300 entsteht Abgas, welches in einem bestimmten Prozentsatz NOx-Gase enthält. Diese werden durch den NOx-Speicherkatalysator 110 der Umgebung zugeführt. An dem Ausgangssensor 120 wird die absolute Ausgangsmenge 10 an NOx ermittelt und dem Absolutmodul 210 zugeführt. Parallel erfolgt im Streckenmodul 220 eine Überwachung der Betriebsweise des Fahrzeugs, insbesondere hinsichtlich der zurückgelegten Fahrstrecke 20, sodass durch die Korrelation nun die absolute Ausgangsmenge 10 durch die zurückgelegte Fahrstrecke 20 dividiert werden kann, um eine streckenspezifische Ausgangsmenge 12 zu erhalten. Im Vergleichsmodul 240, im Ermittlungsmodul 230 erfolgt genau diese Ermittlung der streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge 14, welche anschließend im Vergleichsmodul 240 mit einer entsprechenden streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge 14 verglichen werden kann. Dies dient nun als Regelungsparameter, um bei entsprechender Überschreitung der streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge 14 die durch die gestrichelte Linie gezeigte Rückkopplung mit dem Verbrennungsmotor 300 durchführen zu können und entsprechend eine Regeneration des NOx-Speicherkatalysators 110 durchführen zu können.
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Die 1 zeigt zusätzlich noch den optional möglichen Eingangssensor 140, über welchen es möglich ist, eine Differenz zwischen der absoluten Eingangsmenge und der absoluten Ausgangsmenge 10 an NOx zu bestimmen und auf diese Weise einen Rückschluss auf den Speicherfüllgrad 40 im NOx-Speicherkatalysator 110 zu erlauben.
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Die 2 zeigt anhand von drei schematischen Koordinatensystemen nun verschiedene Zusammenhänge. In dem Koordinatensystem oben links ist der mögliche Verlauf der absoluten Ausgangsmenge 10 über die Zeit aufgetragen dargestellt. In der Abbildung unten links findet sich in 2 der Verlauf der zurückgelegten Fahrstrecke 20 ebenfalls aufgetragen über die Zeit. Am rechten Ende dieser Grafik ist gestrichelter Weise eine Prognose über die zukünftige Fahrstrecke 22 vorgesehen. Diese beiden Diagramme von der linken Seite der 2 werden nun kombiniert und mit einer streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge 14 gemäß der rechten Darstellung in 2 verglichen. So kann bei Überschreiten der streckenspezifischen Grenz-Ausgangsmenge 14 durch die streckenspezifische Ausgangsmenge 12, dargestellt an der eingekreisten Stelle, die Regeneration des Speicherkatalysators 110 ausgelöst werden.
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Die 3 zeigt, wie das Kriterium gemäß 2 zusätzlich erweitert werden kann, durch eine weitere Bedingung. Hier handelt es sich um den tatsächlichen Speicherfüllgrad 40, welcher sowohl durch Simulationsmodelle, als auch durch tatsächliche Differenzmessung, wie sie zu 1 bereits erläutert worden ist, ermittelt werden kann. Soweit der Speicherfüllgrad 40 einen Grenz-Speicherfüllgrad 44 überschreitet, ist ein erstes Kriterium für das Durchführen der Regeneration vorgegeben. Nur, wenn beide Kriterien eingehalten sind, also zusätzlich auch die streckenspezifische Ausgangsmenge 12 die streckenspezifische Grenz-Ausgangsmenge 14 überschreitet, findet aber die tatsächliche Regeneration des NOx-Speicherkatalysators 110 statt.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsbeispiele beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen, selbstverständlich können einzelne Merkmale, sofern technisch sinnvoll frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- absolute Ausgangsmenge
- 12
- streckenspezifische Ausgangsmenge
- 14
- streckenspezifische Grenz-Ausgangsmenge
- 16
- zukünftige streckenspezifische Ausgangsmenge
- 20
- zurückgelegte Fahrstrecke
- 22
- zukünftige Fahrtstrecke
- 40
- Speicherfüllgrad
- 44
- Grenz-Speicherfüllgrad
- 100
- Abgasanlage
- 110
- NOx-Speicherkatalysator
- 120
- Ausgangssensor
- 130
- Regelvorrichtung
- 140
- Eingangssensor
- 200
- Kontrolleinheit
- 210
- Absolutmodul
- 220
- Streckenmodul
- 230
- Ermittlungsmodul
- 240
- Vergleichsmodul
- 250
- Regelungsmodul
- 300
- Verbrennungsmotor
- SR
- Strömungsrichtung
- t
- Zeit
