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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein sekundäres Steuergerät zum Steuern einer Dosiervorrichtung zum Einbringen einer Harnstoff-Wasser-Lösung in ein Abgasreinigungssystem eines Verbrennungsmotors, ein Kraftfahrzeug mit einem entsprechenden sekundären Steuergerät und ein Verfahren zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs. Die Harnstoff-Wasser-Lösung dient der Reduzierung von Stickoxiden (NOx) in Verbrennungsabgasen von Verbrennungsmotoren.
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Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen mittels selektiver katalytischer Reduktion (SCR) Stickoxide aus Verbrennungsabgasen entfernt werden. Die Reduktion der Stickoxide in den Verbrennungsabgasen erfolgt mittels einer chemischen Reaktion an einem SCR-Katalysator, für die Ammoniak (NH3) benötigt wird. Das für die SCR-Reaktion benötigte Ammoniak wird den Verbrennungsabgasen jedoch nicht direkt zugemischt, sondern aus einer Reaktion einer Harnstoff-Wasser-Lösung gewonnen. Die Harnstoff-Wasser-Lösung wird hierzu vor dem SCR-Katalysator in eine Abgasleitung des Verbrennungsmotors mittels einer Dosiervorrichtung eingesprüht. Aus der Harnstoff-Wasser-Lösung entstehen dann durch eine Hydrolysereaktion Ammoniak und CO2. Das so erzeugte Ammoniak reagiert in dem SCR-Katalysator bei Erreichen ausreichender Temperaturen der Verbrennungsabgase mit den Stickoxiden des Verbrennungsabgases. Die Menge der eingespritzten Harnstoff-Wasser-Lösung durch die Dosiervorrichtung wird direkt oder indirekt mittels eines primären Steuergeräts des Verbrennungsmotors gesteuert und hängt insbesondere von der momentanen Drehzahl und dem Drehmoment des Verbrennungsmotors ab. Serienmäßige Kraftfahrzeuge sind zudem auf vorgegebenen NOx-Minderungsraten zur Einhaltung bestimmter Schadstoffgrenzwerte eingestellt. Diese Schadstoffgrenzwerte unterlagen in der Vergangenheit einer regelmäßigen Verschärfung durch Umwelt- und Zulassungsbehörden. Dies kann zur Folge haben, dass solche Kraftfahrzeuge die verschärften Schadstoffgrenzwerte nicht mehr einhalten können und dadurch mit diesen beispielsweise bestimmte Gebiete, wie zum Beispiel Städte, nicht mehr befahren werden dürfen. Eine nachträgliche Anpassung der vorgegebenen NOx-Minderungsraten und damit der in die Abgasleitung eingebrachten Mengen der Harnstoff-Wasser-Lösung ist jedoch häufig nicht möglich, weil die primären Steuergeräte der Verbrennungsmotoren regelmäßig gegen Anpassungen geschützt sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren sowie ein sekundäres Steuergerät zum Steuern einer Dosiervorrichtung zum Einbringen einer Harnstoff-Wasser-Lösung in ein Abgasreinigungssystem eines Verbrennungsmotors anzugeben, mittels denen die Einhaltung verschärfter Schadstoffgrenzwerte nachträglich erzielbar sind. Zudem werden auch ein Kraftfahrzeug mit einem entsprechenden sekundären Steuergerät sowie ein Verfahren zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs angegeben, mit denen verschärfte Schadstoffgrenzwerte einhaltbar sind.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren und einem sekundären Steuergerät zum Steuern einer Dosiervorrichtung sowie mit einem Kraftfahrzeug mit einem entsprechenden sekundären Steuergerät und einem Verfahren zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern einer Dosiervorrichtung zum Einbringen einer Harnstoff-Wasser-Lösung in ein Abgasreinigungssystem eines Verbrennungsmotors, weist zumindest die folgenden Schritte auf:
- a) Empfangen eines eine primäre Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentierenden primären Dosiersignals, das von einem primären Steuergerät des Verbrennungsmotors erzeugt wird, mit einem sekundären Steuergerät,
- b) Berechnen einer korrigierten Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung unter Berücksichtigung des primären Dosiersignals mittels des sekundären Steuergeräts,
- c) Ausgabe eines die korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentierenden korrigierten Dosiersignals durch das sekundäre Steuergerät zur Steuerung der Dosiervorrichtung und
- d) Einbringen der korrigierten Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung in das Abgasreinigungssystem durch die Dosiervorrichtung.
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Das hier vorgeschlagene Verfahren wird insbesondere bei einem Verfahren zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR-Verfahren) verwendet. Das SCR-Verfahren dient der Reduktion von Stickoxiden in Verbrennungsabgasen eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Benzinmotors oder Dieselmotors, eines Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel einem Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW) und/oder Omnibus. Bei der selektiven katalytischen Reduktion werden die Stickoxide (NOx) durch eine chemische Reaktion an einem SCR-Katalysator eines Abgasreinigungssystems reduziert. Für die SCR-Reaktion wird Ammoniak (NH3) benötigt. Das für die SCR-Reaktion benötigte Ammoniak wird den Verbrennungsabgasen jedoch nicht direkt zugegeben, sondern wird aus einer Harnstoff-Wasser-Lösung durch eine Hydrolysereaktion, insbesondere in einem Hydrolysekatalysator des Abgasreinigungssystems, gewonnen. Bei der Harnstoff-Wasser-Lösung handelt es sich insbesondere um eine wässrige Harnstoff-Lösung, die insbesondere im Wesentlichen aus (circa) 32,5 % reinem Harnstoff und (circa) 67,5 % demineralisiertem Wasser besteht und beispielsweise unter dem Markennamen „AdBlue“ bekannt ist. Die Harnstoff-Wasser-Lösung wird in einer Strömungsrichtung der Verbrennungsabgase vor dem Hydrolysekatalysator und/oder SCR-Katalysator mittels einer Dosiervorrichtung, wie zum Beispiel einem Injektor oder einer Dosierpumpe, in eine Abgasleitung der Verbrennungsabgase eingebracht. Das hier vorgeschlagene Verfahren dient der Steuerung einer entsprechenden Dosiervorrichtung.
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In Schritt a) wird ein eine primäre Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentierendes primäres Dosiersignal mit einem sekundären Steuergerät empfangen, wobei das primäre Dosiersignal von einem primären Steuergerät des Verbrennungsmotors erzeugt wird. Die Begriffe „Dosiermenge“ und „Dosiersignal“ werden im folgenden Synonym füreinander verwendet. In den Steuergeräten repräsentiert ein Dosiersignal jeweils eine Dosiermenge.
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Bei dem primären Steuergerät handelt es sich insbesondere um ein Motorsteuergerät des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs, das der Steuerung und Regelung (insbesondere der internen Verbrennungsabläufe) des Verbrennungsmotors dient. Weiterhin können solche Motorsteuergeräte weitere Funktion oder Kennwerte des Verbrennungsmotors überwachen. Zu diesem Zweck kann das primäre Steuergerät insbesondere zumindest einen digitalen Mikroprozessor oder Mikrocontroller umfassen. Das primäre Steuergerät des Verbrennungsmotors berechnet die primäre Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung insbesondere auf Basis der momentanen Drehzahl und/oder des Drehmoments des Verbrennungsmotors, um eine vorgegebene NOx-Minderungsrate zu erzielen. Das primäre Steuergerät stellt ein primäres Dosiersignal für die Harnstoff-Wasser-Lösung bereit, das die primäre Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentiert. Mittels des primären Dosiersignals wird in einem Serienzustand des Kraftfahrzeugs regelmäßig die Dosiervorrichtung zum Einbringen der Harnstoff-Wasser-Lösung in das Abgasreinigungssystem gesteuert. Da dieses primäre Dosiersignal jedoch häufig zu NOx-Minderungsraten in den Verbrennungsabgasen führt, die für die Einhaltung verschärfter Schadstoffgrenzwerte nicht mehr ausreichen, wird das primäre Dosiersignal durch das sekundäre Steuergerät empfangen, um dieses zu modifizieren, sodass höhere NOx-Minderungsraten erreicht werden, die die verschärften Schadstoffgrenzwerte erfüllen. Das sekundäre Steuergerät kann hierzu beispielsweise mittels einer Signalleitung, wie zum Beispiel einer Kabelverbindung und/oder Funkverbindung, mit dem primären Steuergerät verbunden sein.
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In Schritt b) wird durch das sekundäre Steuergerät eine korrigierte Dosiermenge (bzw. ein eine korrigierte Dosiermenge repräsentierendes korrigiertes Dosiersignal) der Harnstoff-Wasser-Lösung unter Berücksichtigung des primären Dosiersignals berechnet. Das sekundäre Steuergerät kann hierzu ebenfalls zumindest einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller umfassen. Dies bedeutet insbesondere, dass das sekundäre Steuergerät, das die primäre Dosiermenge repräsentierende primäre Dosiersignal nutzt, um die korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung zu berechnen, um höhere NOx-Minderungsraten der Stickoxide in den Verbrennungsabgasen zu erzielen als ursprünglich durch den Fahrzeughersteller des Fahrzeugs vorgesehen.
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In Schritt c) gibt das sekundäre Steuergerät zur Steuerung der Dosiervorrichtung ein korrigiertes Dosiersignal aus, welches die korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentiert. Die Ausgabe kann beispielsweise über einen Signalausgang des sekundären Steuergeräts, wie zum Beispiel eine Hardwareschnittstelle oder ein Funkmodul, erfolgen.
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In Schritt d) wird die korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung in das Abgasreinigungssystem durch die Dosiervorrichtung eingebracht. Die Einbringung erfolgt insbesondere in einer Strömungsrichtung der Verbrennungsabgabe vor dem Hydrolysekatalysator des Abgasreinigungssystems, in dem die Harnstoff-Wasser-Lösung zu Ammoniak und CO2 reagiert. Dem Hydrolysekatalysator folgt in Richtung der Strömungsrichtung der Verbrennungsabgase in dem Abgasreinigungssystem der SCR-Katalysator, in dem die Stickoxide der Verbrennungsabgase mit dem Ammoniak insbesondere zu Wasser (H2O) und Stickstoff (N2) reagieren. Durch das vorgeschlagene Verfahren können somit in vorteilhafter Weise verschärfte Schadstoffgrenzwerte durch das Kraftfahrzeug eingehalten werden. Weiterhin kann das hier vorgeschlagene Verfahren insbesondere für ein Verfahren zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs verwendet werden.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Berechnung der korrigierten Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung in Schritt b) zusätzlich unter Berücksichtigung mindestens eines Betriebsparameters des Kraftfahrzeugs erfolgt. Der mindestens eine Betriebsparameter kann hierzu durch das sekundäre Steuergerät ebenfalls von dem primären Steuergerät empfangen werden und/oder ist durch mit dem sekundären Steuergerät verbundene Sensoren durch das sekundäre Steuergerät detektierbar.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich bei dem mindestens einen Betriebsparameter um zumindest einen der folgenden Betriebsparameter handelt:
- - Drehzahl des Verbrennungsmotors,
- - Temperatur des Verbrennungsmotors,
- - Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors,
- - Ladedruck des Verbrennungsmotors,
- - Lambda-Wert eines Verbrennungsabgases des Verbrennungsmotors,
- - Luftmassenstrom durch eine Ansaugleitung des Verbrennungsmotors, und/oder
- - Temperatur des Luftmassenstroms durch die Ansaugleitung des Verbrennungsmotors,
- - Stickstoffoxidkonzentration im Abgas.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn in Schritt b) zur Berechnung der korrigierten Dosiermenge bzw. des korrigierten Dosiersignals durch das sekundäre Steuergerät zumindest ein Kennfeld verwendet wird. Das zumindest eine Kennfeld ist insbesondere in dem sekundären Steuergerät, beispielsweise in einer Speichervorrichtung, gespeichert. In dem zumindest einen Kennfeld wird die korrigierte Dosiermenge bzw. das korrigierte Dosiersignal der Harnstoff-Wasser-Lösung in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs beschrieben.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn in Schritt b) zur Berechnung der korrigierten Dosiermenge bzw. des korrigierten Dosiersignals die primäre Dosiermenge bzw. das primäre Dosiersignal zumindest zeitweise um einen absoluten Wert verändert wird. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass die primäre Dosiermenge bzw. das primäre Dosiersignal zumindest zeitweise oder dauerhaft um den absoluten Wert erhöht wird.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in Schritt b) zur Berechnung der korrigierten Dosiermenge bzw. des korrigierten Dosiersignals die primäre Dosiermenge bzw. das primäre Dosiersignal zumindest zeitweise mit einem Faktor multipliziert wird. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die primäre Dosiermenge bzw. das primäre Dosiersignal zumindest zeitweise oder dauerhaft um den Faktor, das heißt um einen bestimmten Prozentwert, erhöht wird.
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Ebenso ist es vorteilhaft, wenn in Schritt a) ein Empfangszeitpunkt des empfangenen primären Dosiersignals einen primären Dosierzeitpunkt repräsentiert, wobei in Schritt b) mittels des sekundären Steuergeräts ein korrigierter Dosierzeitpunkt für die korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung berechnet wird und wobei in Schritt c) das korrigierte Dosiersignal bei Erreichen des korrigierten Dosierzeitpunkts ausgegeben wird. Bei dem primären Dosierzeitpunkt handelt es sich somit insbesondere um den Zeitpunkt, in dem das sekundäre Steuergerät das primäre Dosiersignal von dem primären Steuergerät empfängt und/oder in dem die primäre Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung durch die Dosiervorrichtung in das Abgasreinigungssystem eingebracht werden soll. Aus dem primären Dosierzeitpunkt kann durch das sekundäre Steuergerät der korrigierte Dosierzeitpunkt berechnet werden, wobei der korrigierte Dosierzeitpunkt vor oder nach dem primären Dosierzeitpunkt liegen kann. In Schritt c) kann das korrigierte Dosiersignal bei Erreichen des korrigierten Dosierzeitpunkts durch das sekundäre Steuergerät ausgegeben werden, sodass in Schritt d) die korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung durch die Dosiervorrichtung zu dem korrigierten Dosierzeitpunkt in das Abgasreinigungssystem eingebracht wird.
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Besonders bevorzugt ist das Verfahren, wenn das in Schritt a) empfangene primäre Dosiersignal zeitweilig vorliegenden Betriebsphasen eine Nullmenge an Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentiert und in solchen Phasen das sekundäre Steuergerät in Schritt b) zumindest zeitweise eine korrigierte Dosiermenge berechnet, die von einer Nullmenge verschieden ist und in Schritt c) ein diese korrigierte Dosiermenge repräsentierendes korrigiertes Dosiersignal ausgibt.
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Der Begriff „Nullmenge“ bedeutet insbesondere, dass keine Dosierung von Harnstoff-Wasser-Lösung erfolgt.
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Eine solche zeitweilig vorliegende Betriebsphase ist insbesondere die Startphase des Betriebs einer Verbrennungskraftmaschine in welcher die Verbrennungskraftmaschine noch kalt ist. Oft ist es üblich, dass primäre Steuergeräte so eingerichtet sind, dass Harnstoff-Wasser-Lösung erst nach Erreichung einer Katalysatortemperatur deutlich über 200 °C eingedüst wird. Dies kann bis zu 20 Minuten nach dem Start der Verbrennungskraftmaschine dauern. So stellen die Kraftfahrzeughersteller sicher, dass die Harnstoff-Wasser-Lösung nicht auf ein kaltes Abgassystem trifft. Andererseits hat diese Vorgehensweise aber den erheblichen Nachteil, dass in diesen ersten 20 Minuten das SCR-Verfahren nicht zur Reduzierung von Stickstoffoxidverbindungen im Abgas zur Verfügung steht. Darüber hinaus ist es regelmäßig üblich, dass das primäre Dosiersignal bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs oder bei besonders niedrigen oder besonders hohen Temperaturen eine Nullmenge vorgibt. Es gibt auch Ausführungsvarianten von primären Steuergeräten bei denen unter 180 °C Abgastemperatur das primäre Dosiersignal eine Nullmenge vorgibt.
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Durch die hier beschriebene Vorgehensweise ist es möglich ein Nachrüst-SCR-System zu betreiben, dass einerseits das primäre Dosiersignal nutzt, um eine besonders genaue Dosierung zu ermöglichen und das andererseits auch in der Lage ist in Phasen in denen das primäre Dosiersignal eine Nullmenge für die Dosierung vorgeben würde ebenfalls zu dosieren.
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Das die korrigierte Dosiermenge in solchen Betriebsphasen nur zeitweise aber nicht zwangsläufig immer ein korrigiertes Dosiersignal ausgibt, welches eine von einer Nullmenge verschiedene Dosiermenge ausgibt bedeutet insbesondere, dass auch mit dem beschriebenen Phasen nicht immer eine Dosierung von Harnstoff-Wasser-Lösung erfolgen muss.
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Es ist beispielsweise denkbar, dass eine Startphase von 20 Minuten ohne Dosierung von Harnstoff-Wasser-Lösung mit dem beschriebenen Verfahren auf unter 5 Minuten und insbesondere auf unter 2 Minuten reduziert wird.
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In Übergängen zwischen Betriebsphasen in denen ein primäres Dosiersignal eine Nullmenge vorgibt und Betriebsphasen in denen ein primäres Dosiermenge eine von einer Nullmenge verschiedene Dosiermenge vorgibt erfolgt bevorzugt eine Glättung, des korrigierten Dosiersignals.
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Das beschriebene Verfahren ist weiterhin auch einsetzbar, wenn in dem jeweiligen Kraftfahrzeug herstellerseitig noch SCR-System vorgesehen war. Aufgrund von Gleichteilstrategien der Hersteller ist es möglich, dass auch primäre Steuergeräte von Kraftfahrzeugen ohne SCR-System primäre Dosiersignale bereitstellen. Daher ist das Verfahren auch bei solchen Kraftfahrzeugen anwendbar
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Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird auch ein sekundäres Steuergerät zum Steuern einer Dosiervorrichtung zum Einbringen einer Harnstoff-Wasser-Lösung in ein Abgasreinigungssystem eines Verbrennungsmotors angegeben, das zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- - einen Signaleingang zum Empfangen eines primären Dosiersignals, das eine primäre Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentiert, wobei das primäre Dosiersignal durch ein primäres Steuergerät des Kraftfahrzeugs erzeugt wird,
- - eine Recheneinheit zur Berechnung einer korrigierten Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung unter Berücksichtigung des primären Dosiersignals sowie zur Erzeugung eines die korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentierenden korrigierten Dosiersignals, und
- - einen Signalausgang zur Ausgabe des korrigierten Dosiersignals an eine Dosiervorrichtung zum Einbringen der Harnstoff-Wasser-Lösung in das Abgasreinigungssystem des Verbrennungsmotors.
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Das hier vorgeschlagene sekundäre Steuergerät dient insbesondere der Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs. Bei dem Signaleingang handelt es sich insbesondere um eine Hardwareschnittstelle zum Anschluss einer Signalleitung oder um einen Funkempfänger zum Empfangen von Funksignalen insbesondre eines primären Steuergeräts. Bei der Recheneinheit handelt es sich um zumindest einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller, die zur Berechnung der korrigierten Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung unter Berücksichtigung des primären Dosiersignals sowie zur Erzeugung eines die korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentierenden korrigierten Dosiersignals eingerichtet sind. Die Recheneinheit ist zudem datenleitend mit dem Signaleingang und einem Signalausgang verbunden, bei dem es sich ebenfalls um eine Hardwareschnittstelle zum Anschluss einer Signalleitung oder um eine Funkeinheit zur Übertragung des korrigierten Dosiersignals an die Dosiervorrichtung handelt.
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Vorzugsweise ist die Recheneinheit zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet.
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Weitere Einzelheiten des sekundären Steuergeräts können der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Dosiervorrichtung entnommen werden. Das sekundäre Steuergerät hat bevorzugt auch noch mindestens einen weiteren Signaleingang, über welchen das sekundäre Steuergerät mindestens einen Betriebsparameter des Verbrennungsmotors und/oder des Abgasreinigungssystems empfängt, welcher für die Berechnung der korrigierten Dosiermenge verwendet werden kann.
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Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird ein Kraftfahrzeug aufweisend einen Verbrennungsmotor, ein primäres Steuergerät zur Steuerung des Verbrennungsmotors und ein erfindungsgemäßes sekundäres Steuergerät vorgeschlagen, wobei das sekundäre Steuergerät datenleitend mit dem primären Steuergerät und einer Dosiervorrichtung zum Einbringen einer Harnstoff-Wasser-Lösung in ein Abgasreinigungssystem des Verbrennungsmotors verbunden ist. Bezüglich der Einzelheiten des Kraftfahrzeugs wird auf die Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Dosiervorrichtung und des erfindungsgemäßen sekundären Steuergeräts verwiesen.
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Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird auch ein Verfahren zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen sekundären Steuergerät zum Steuern einer Dosiervorrichtung zum Einbringen einer Harnstoff-Wasser-Lösung in ein Abgasreinigungssystem eines Verbrennungsmotors angegeben, das zumindest die folgenden Schritte aufweist:
- a) Trennen einer ersten Signalleitung, die ein primäres Steuergerät des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs mit der Dosiervorrichtung verbindet,
- b) Verbinden des primären Steuergeräts mit dem sekundären Steuergerät, sodass durch das sekundäre Steuergerät ein primäres Dosiersignal des primären Steuergeräts empfangbar ist, und
- c) Verbinden des sekundären Steuergeräts mit der Dosiervorrichtung, sodass ein korrigiertes Dosiersignal, das eine durch das sekundäre Steuergerät berechnete korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentiert, durch das sekundäre Steuergerät an die Dosiervorrichtung ausgebbar ist.
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Für weitere Einzelheiten bezüglich des Verfahrens zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs wird auf die Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Dosiervorrichtung, des erfindungsgemäßen sekundären Steuergeräts und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs verwiesen.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figur näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung zeigt, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigt beispielhaft und schematisch:
- 1: ein Kraftfahrzeug mit einem sekundären Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens zum Steuern einer Dosiervorrichtung zum Einbringen einer Harnstoff-Wasser-Lösung in ein Abgasreinigungssystem eines Verbrennungsmotors.
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Die 1 zeigt rein schematisch ein Kraftfahrzeug 3 mit einem Verbrennungsmotor 2, dessen Verbrennungsabgase während des Betriebs des Verbrennungsmotors 2 über eine Abgasleitung 12 einer Umgebung 13 zugeführt werden. Die Abgasleitung 12 weist ein Abgasreinigungssystem 1 auf, das eine Dosiervorrichtung 4 zum Einbringen einer Harnstoff-Wasser-Lösung in das Abgasreinigungssystem 1 umfasst. In einer Strömungsrichtung der Verbrennungsabgase, das heißt von dem Verbrennungsmotor 2 in Richtung der Umgebung 13 entlang der Abgasleitung 12 weist das Abgasreinigungssystem 1 einen hier nicht gezeigten Hydrolysekatalysator und/oder SCR-Katalysator auf.
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Das Kraftfahrzeug 3 wurde mit einem sekundären Steuergerät 6 zum Steuern der Dosiervorrichtung 4 nachgerüstet. Hierzu wurde eine erste Signalleitung 11, die ein primäres Steuergerät 5 des Verbrennungsmotors 2 datenleitend mit der Dosiervorrichtung 4 verbunden hat, gelöst und mit einem Signaleingang 7 des sekundären Steuergeräts 6 verbunden. Über die erste Signalleitung 11 empfängt das sekundäre Steuergerät 6 ein primäres Dosiersignal des ersten Steuergeräts 5, das eine primäre Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentiert. Das sekundäre Steuergerät 6 kann von dem primären Steuergerät 5 zudem weitere Betriebsparameter des Verbrennungsmotors 2, wie zum Beispiel eine Temperatur eines Luftmassenstroms durch eine Ansaugleitung 10 des Verbrennungsmotors, empfangen. Der Luftmassenstrom durch die Ansaugleitung 10 dient als Verbrennungsluft für die Verbrennung eines Kraftstoffs, insbesondere Benzin oder Diesel, in dem Verbrennungsmotor 2. Zum Empfangen von weiteren Betriebsparametern hat das sekundäre Steuergerät 6 bevorzugt einen weiteren Signaleingang 15. Mittels einer Recheneinheit 8 des sekundären Steuergeräts 6 berechnet das sekundäre Steuergerät 6 unter Berücksichtigung des primären Dosiersignals ein korrigiertes Dosiersignal, das eine korrigierte Dosiermenge der Harnstoff-Wasser-Lösung repräsentiert. Das korrigierte Dosiersignal wird durch das sekundäre Steuergerät 6 über einen Signalausgang 9 des sekundären Steuergeräts 6 ausgegeben, an dem eine zweite Signalleitung 14 angeschlossen ist, die das korrigierte Dosiersignal zu der Dosiervorrichtung 4 leitet.
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Durch die vorliegende Erfindung sind verschärfte Schadstoffgrenzwerte einhaltbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abgasreinigungssystem
- 2
- Verbrennungsmotor
- 3
- Kraftfahrzeug
- 4
- Dosiervorrichtung
- 5
- primäres Steuergerät
- 6
- sekundäres Steuergerät
- 7
- Signaleingang
- 8
- Recheneinheit
- 9
- Signalausgang
- 10
- Ansaugleitung
- 11
- erste Signalleitung
- 12
- Abgasleitung
- 13
- Umgebung
- 14
- zweite Signalleitung
- 15
- weiterer Signaleingang
