DE102017206162A1 - Device for controlling a diesel engine and a storage catalytic converter connected downstream of the diesel engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Steuerung eines Dieselmotors (10) mit einer Mehrzahl von Zylindern (11 - 14) sowie eines dem Dieselmotor (10) nachgeschalteten Speicherkatalysator (23) zur Abgasnachbehandlung, wobei die Vorrichtung (1) eine Steuereinheit (30) umfasst. Um die Emission von Schadstoffen, insbesondere Stickoxiden, bei einem Dieselmotor zu vermindern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuereinheit (30) dazu eingerichtet ist,
- zu überprüfen, ob eine Regeneration des Speicherkatalysators (23) notwendig ist,
- eine Katalysatortemperatur im Bereich des Speicherkatalysators (23) zu ermitteln, und
- bei Erkennen einer Untertemperierung, bei der die Katalysatortemperatur eine notwendige Regenerationstemperatur unterschreitet, einen Teil der Zylinder (11-14) abzuschalten und danach die Regeneration einzuleiten.
The invention relates to a device (1) for controlling a diesel engine (10) having a plurality of cylinders (11 - 14) and a storage catalytic converter (23) downstream of the diesel engine (10) for exhaust aftertreatment, the device (1) comprising a control unit (30 ). In order to reduce the emission of pollutants, in particular nitrogen oxides, in a diesel engine, it is provided according to the invention that the control unit (30) is set up to:
to check whether a regeneration of the storage catalytic converter (23) is necessary,
- To determine a catalyst temperature in the region of the storage catalyst (23), and
- Upon detection of a Untertemperierung, in which the catalyst temperature falls below a necessary regeneration temperature, a part of the cylinder (11-14) turn off and then initiate the regeneration.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Dieselmotors mit einer Mehrzahl von Zylindern sowie eines dem Dieselmotor nachgeschalteten Speicherkatalysator zur Abgasnachbehandlung, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a device for controlling a diesel engine having a plurality of cylinders and a downstream of the diesel engine storage catalyst for exhaust aftertreatment, having the features of the preamble of claim 1.
Bei modernen Dieselmotoren werden unterschiedliche Vorrichtungen eingesetzt, die zur Reduzierung der Schadstoffemissionen beitragen. Hierzu gehören bspw. Partikelfilter oder Katalysatoren zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction; SCR), bei der ein Reduktionsmittel (z. B. Ammoniak bzw. Ammoniak-Vorläufer wie eine Harnstoff-Wasser-Lösung) in den Abgasstrom eingespritzt und an geeigneten Katalysatoren mit Stickoxiden zu weniger schädlichen Produkten (im Falle von Ammoniak als Reduktionsmittel: zu Stickstoff und Wasser) umgesetzt werden. Eine andere Vorrichtung ist ein NOx-Speicherkatalysator bzw. NOx-Absorber, der auch als LNT-Katalysator (Lean NOx trap) bezeichnet wird. Ein solcher LNT-Katalysator umfasst neben einem Katalysator eine NOx-Speicherkomponente. Durch diese werden Stickoxide absorbiert, während die Motorsteuerung überwiegend in einer „mageren“, also vergleichsweise treibstoffarmen Phase arbeitet. Sobald die Speicherkomponente voll besetzt ist, kann sie keine weiteren Stickoxide mehr absorbieren und muss aktiv regeneriert werden. Im Zuge der Regeneration werden die gespeicherten Stickoxide freigesetzt und bspw. zusammen mit Kohlenwasserstoffen umgesetzt, wobei bspw. Stickstoff und Wasser erzeugt werden. Hierzu kann über die Motorsteuerung eine „fette“ Phase mit unterstöchiometrischer Sauerstoffkonzentration eingestellt werden. Damit die der Regeneration zu Grunde liegende Reaktion effizient abläuft, ist eine bestimmte Temperatur im Bereich des LNT-Katalysators notwendig.In modern diesel engines different devices are used, which contribute to the reduction of pollutant emissions. These include, for example, particulate filters or catalysts for selective catalytic reduction (SCR), in which a reducing agent (eg, ammonia or ammonia precursor such as a urea-water solution) is injected into the exhaust gas stream and to suitable catalysts with nitrogen oxides to less harmful products (in the case of ammonia as a reducing agent: to nitrogen and water) to be implemented. Another device is a NO x storage catalyst and NOx absorber, which is also referred to as LNT catalyst (lean NOx trap). Such an LNT catalyst comprises, in addition to a catalyst, an NO x storage component. Through this nitrogen oxides are absorbed, while the engine control works mainly in a "lean", so comparatively low-fuel phase. As soon as the storage component is fully occupied, it can no longer absorb any further nitrogen oxides and must be actively regenerated. In the course of regeneration, the stored nitrogen oxides are released and, for example, reacted together with hydrocarbons, for example, nitrogen and water are generated. For this purpose, a "rich" phase with substoichiometric oxygen concentration can be set via the engine control. For the regeneration underlying reaction to proceed efficiently, a certain temperature in the range of the LNT catalyst is necessary.
LNT-Katalysatoren werden heutzutage üblicherweise in Dieselfahrzeugen der Mittel- und Oberklasse eingesetzt, um die Vorgaben hinsichtlich der Abgaswerte zu erfüllen. Die Anforderungen bei neueren RDE-Tests (Real Drive Emission) beinhalten dabei eine Prüfung des Fahrzeugs unter unterschiedlichen Fahrbedingungen (z. B. Innenstadt/Landstraße/Autobahn). Daher wird es in Zukunft notwendig sein, eine Regeneration von LNT-Katalysatoren in nahezu allen Betriebszuständen des Motors durchzuführen. Allerdings ist insbesondere im innerstädtischen Verkehr die Abgastemperatur aufgrund der geringen Lastanforderungen oftmals nicht hoch genug für eine ausreichende Regeneration. RDE-Tests werden ferner auch unter kalten Umgebungsbedingungen (bis -7°C) durchgeführt was zu einer zusätzlichen Abkühlung des Abgassystems durch die kalte Umgebungsluft führen kann.LNT catalysts are now commonly used in medium and high-end diesel vehicles to meet emission standards. The requirements of newer RDE tests (Real Drive Emission) include a test of the vehicle under different driving conditions (eg city center / highway / motorway). Therefore, it will be necessary in the future to carry out a regeneration of LNT catalysts in almost all operating states of the engine. However, the exhaust gas temperature is often not high enough for adequate regeneration, especially in urban traffic due to the low load requirements. RDE tests are also carried out under cold ambient conditions (down to -7 ° C), which can lead to additional cooling of the exhaust system by the cold ambient air.
Die
Die
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Die Zusammenfassung der Dissertation „Thermal efficiency and emission analysis of advanced thermodynamic strategies in a multicylinder diesel engine utilizing valvetrain flexibility“ von C. Ding, Purdue University, beschreibt Untersuchungen, wie die Effizienz von Abgasnachbehandlungssystemen unter verschiedenen Bedingungen optimiert werden kann. Dabei ist u.a. vorgesehen, dass durch Abgasrückführung (EGR), spätes Schließen eines Ansaugventils (LIVC) und Zylinderabschaltung (CDA) eine Temperaturerhöhung im Bereich des Abgasnachbehandlungssystems erreicht wird.The summary of the dissertation "Thermal efficiency and emission analysis of advanced thermodynamic strategies in a multicylinder diesel engine utilizing valvetrain flexibility" by C. Ding, Purdue University, describes investigations such as the efficiency of exhaust aftertreatment systems can be optimized under different conditions. It is provided, inter alia, that exhaust gas recirculation (EGR), late closing of an intake valve (LIVC) and cylinder deactivation (CDA) increase the temperature in the exhaust gas aftertreatment system.
Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet eine effektivere Verringerung der Erzeugung bzw. Emission von Schadstoffen, insbesondere Stickoxiden, bei einem Dieselmotor, noch Raum für Verbesserungen. Dies gilt insbesondere für die Steigerung der Effektivität eines eingesetzten SpeicherkatalysatorsIn view of the above-mentioned prior art, a more effective reduction in the production or emission of pollutants, in particular nitrogen oxides, in a diesel engine still offers room for improvement. This applies in particular to the increase in the effectiveness of a storage catalyst used
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Emission von Schadstoffen, insbesondere Stickoxiden, bei einem Dieselmotor zu vermindern.The invention has for its object to reduce the emission of pollutants, especially nitrogen oxides in a diesel engine.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.According to the invention the object is achieved by a device having the features of claim 1, wherein the dependent claims relate to advantageous embodiments of the invention.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit der Figur zusätzlich.It should be noted that the features listed in the following description as well as measures in any technically meaningful way can be combined with each other and show other embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figure.
Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zur Steuerung eines Dieselmotors sowie eines dem Dieselmotor nachgeschalteten Speicherkatalysators zur Verfügung gestellt. Der Dieselmotor weist eine Mehrzahl von Zylindern auf. Selbstverständlich weist jeder Zylinder zumindest ein Einlassventil und zumindest ein Auslassventil auf. Insbesondere kann es sich um einen Dieselmotor eines Kraftfahrzeugs, bspw. eines PKW oder LKW handeln. Dem Dieselmotor ist ein Speicherkatalysator zur Abgasnachbehandlung nachgeschaltet. Es versteht sich, dass der Speicherkatalysator eine von mehreren Komponenten einer Abgasnachbehandlungsanlage sein kann, die bspw. weitere Katalysatoren, Partikelfilter und/oder katalytische Partikelfilter umfassen kann. Dabei können mehrere Komponenten der Abgasnachbehandlungsanlage in Strömungsrichtung der Abgase aufeinanderfolgend oder ggf. auch parallel zueinander in dem Abgasstrang angeordnet sein.The invention provides a device for controlling a diesel engine and a storage catalytic converter connected downstream of the diesel engine. The diesel engine has a plurality of cylinders. Of course, each cylinder has at least one inlet valve and at least one outlet valve. In particular, it may be a diesel engine of a motor vehicle, for example a car or truck. The diesel engine is followed by a storage catalytic converter for exhaust aftertreatment. It is understood that the storage catalyst may be one of several components of an exhaust aftertreatment system, which may include, for example, other catalysts, particulate filters and / or catalytic particulate filters. In this case, several components of the exhaust aftertreatment system in the flow direction of the exhaust gases can be arranged sequentially or possibly also parallel to each other in the exhaust line.
Der Speicherkatalysator ist jedenfalls stromabwärts des Dieselmotors angeordnet. Falls es sich um einen Dieselmotor mit Abgasrückführung (AGR) handelt, kann sich der Speicherkatalysator auch in einer Leitung zur Abgasrückführung befinden. Der Speicherkatalysator ist selbstverständlich Teil einer Abgasanlage des Dieselmotors, wobei eine eventuell vorhandene AGR-Leitung auch als Teil der Abgasanlage aufgefasst wird. Es kann sich hierbei grundsätzlich um jeden Typ von Speicherkatalysator handeln, der zur Abgasnachbehandlung von Dieselmotoren geeignet ist. Insbesondere kann es sich um einen Stickoxid-Speicherkatalysator bzw. LNT-Katalysator handeln. Es können auch mehrere Speicherkatalysatoren vorgesehen sein.The storage catalytic converter is in any case arranged downstream of the diesel engine. If it is a diesel engine with exhaust gas recirculation (EGR), the storage catalytic converter can also be located in an exhaust gas recirculation line. Of course, the storage catalytic converter is part of an exhaust system of the diesel engine, with any EGR line that may be present being considered as part of the exhaust system. In principle, this may be any type of storage catalytic converter which is suitable for exhaust aftertreatment of diesel engines. In particular, it may be a nitrogen oxide storage catalyst or LNT catalyst. It can also be provided several storage catalytic converters.
Die Vorrichtung umfasst eine Steuereinheit. Diese kann Hardware- und/oder softwaremäßig realisiert sein und physisch ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Dabei können ggf. auch verschiedene Komponenten der Steuereinheit voneinander beabstandet und bspw. durch Busleitungen miteinander verbunden sein. Insbesondere kann die Steuereinheit Teil einer Motorsteuerung sein bzw. in diese integriert sein. In einer typischen Ausgestaltung fungiert die Motorsteuerung eines Kraftfahrzeugs als Steuereinheit.The device comprises a control unit. This can be implemented in terms of hardware and / or software and be embodied physically in one or more parts. In this case, if necessary, different components of the control unit can be spaced apart from each other and, for example, be interconnected by bus lines. In particular, the control unit may be part of a motor control or integrated into it. In a typical embodiment, the engine control of a motor vehicle functions as a control unit.
Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, in einem ersten Schritt zu überprüfen, ob eine Regeneration des Speicherkatalysators notwendig ist. Dies kann bspw. dann der Fall sein, wenn der Speicherkatalysator vollständig beladen ist oder sein Beladungszustand eine vorgegebene Schwelle erreicht hat, bspw. 90 %. Die Ermittlung, ob eine Regeneration notwendig ist, kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Bspw. kann der Beladungszustand mittels eines mathematischen Modells berechnet werden, in das verschiedene Eingangsgrößen wie bspw. die Stickoxid-Rohemission des Dieselmotors, die bisherige Absorptionsdauer, der Abgasmassenstrom und die Abgastemperatur eingehen können. Alternativ kann die Steuereinheit auch auf Messwerte eines Stickoxid-Sensors zugreifen, der im Abgasstrom hinter dem Speicherkatalysator installiert ist.According to the invention, the control unit is set up to check in a first step whether regeneration of the storage catalytic converter is necessary. This may, for example, be the case when the storage catalytic converter is completely loaded or its loading state has reached a predetermined threshold, for example 90%. The determination of whether regeneration is necessary can take place in different ways. For example. the loading state can be calculated by means of a mathematical model, in which various input variables such as the raw nitrogen oxide emission of the diesel engine, the previous absorption period, the exhaust gas mass flow and the exhaust gas temperature can enter. Alternatively, the control unit can also access measured values of a nitrogen oxide sensor which is installed in the exhaust gas flow downstream of the storage catalytic converter.
Weiterhin ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, eine Katalysatortemperatur im Bereich des Speicherkatalysators zu ermitteln. Bei der Katalysatortemperatur handelt es sich entweder um eine Temperatur des Speicherkatalysators selbst oder eine Temperatur seiner unmittelbaren Umgebung. In jedem Fall ist es diejenige Temperatur, die im Bereich der vorgesehenen Regeneration herrscht und somit ausschlaggebend dafür ist, ob eine Regeneration erfolgreich durchgeführt werden kann. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung noch deutlich wird, ist hierfür nicht unbedingt notwendig, dass die Temperatur des Speicherkatalysators selbst gemessen wird. Vielmehr kann auch indirekt auf die Katalysatortemperatur geschlossen werden, womit prinzipiell ein gewisser Spielraum für Fehler bleiben kann.Furthermore, the control unit is set up to determine a catalyst temperature in the region of the storage catalytic converter. The catalyst temperature is either a temperature of the storage catalyst itself or a temperature of its immediate environment. In any case, it is the temperature that prevails in the area of the planned regeneration and thus is decisive for whether a regeneration can be carried out successfully. As will become clear from the following description, it is not absolutely necessary for this that the temperature of the storage catalytic converter itself be measured. Rather, it can also be concluded indirectly on the catalyst temperature, which in principle can remain a certain margin for error.
Weiterhin ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, bei Erkennen einer Untertemperierung, bei der die Katalysatortemperatur eine notwendige Regenerationstemperatur unterschreitet, einen Teil der Zylinder abzuschalten und danach die Regeneration einzuleiten. Wie bereits oben erwähnt, kann insbesondere eine indirekte Ermittlung der Katalysatortemperatur zu Fehlern führen, so dass die Steuereinheit ggf. in Einzelfällen eine Untertemperierung fälschlich erkennt bzw. fälschlich nicht erkennt. Somit bedeutet „Erkennen“ in diesem Zusammenhang, dass die Steuereinheit den Zustand des Speicherkatalysators als Untertemperierung bewertet, also dass dessen Temperatur unterhalb der Regenerationstemperatur liegt. Die Regenerationstemperatur stellt dabei eine als notwendig angesehene Minimaltemperatur zur erfolgreichen Durchführung der Regeneration dar. Dabei kann diese Regenerationstemperatur insbesondere höher liegen als eine Aktivierungstemperatur des Speicherkatalysators, die dieser benötigt, um die entsprechende Abgaskomponente zu speichern. D. h. gegenüber dem normalen Betrieb des Speicherkatalysators kann zur Regeneration eine erhöhte Temperatur notwendig sein. Liegt die Katalysatortemperatur unter der Regenerationstemperatur und wird dennoch versucht, die Regeneration einzuleiten, so kann dies zu einer erheblichen Verschlechterung der Abgaswerte führen. Im Falle eines Stickoxid-Speicherkatalysators kann dies z. B. dazu führen, dass zuvor gespeicherte Stickoxide wieder freigesetzt, allerdings nicht wie vorgesehen zu elementaren Stickstoff (sowie anderen Substanzen) umgesetzt werden. D. h., in diesem Fall würde die Freisetzung der Stickoxide nur verzögert und die Funktion des Speicherkatalysators zunichte gemacht.Furthermore, the control unit is set up when a lower temperature control is detected the catalyst temperature falls below a necessary regeneration temperature, turn off a portion of the cylinders and then initiate regeneration. As already mentioned above, in particular an indirect determination of the catalyst temperature can lead to errors, so that the control unit, if necessary, incorrectly recognizes or incorrectly recognizes a sub-tempering in individual cases. Thus, "detection" in this context means that the control unit evaluates the state of the storage catalytic converter as a sub-tempering, that is to say that its temperature lies below the regeneration temperature. In this case, this regeneration temperature may in particular be higher than an activation temperature of the storage catalytic converter which it requires in order to store the corresponding exhaust gas component. Ie. In comparison with the normal operation of the storage catalytic converter, an increased temperature may be necessary for the regeneration. If the catalyst temperature is below the regeneration temperature and still attempts to initiate the regeneration, this can lead to a significant deterioration of the exhaust gas values. In the case of a nitrogen oxide storage catalyst, this z. B. cause previously stored nitrogen oxides released again, but not implemented as intended to elemental nitrogen (and other substances). In other words, in this case, the release of the nitrogen oxides would only be delayed and the function of the storage catalyst would be negated.
Die Effizienz der Regeneration ist abhängig von der während der Regeneration erreichten Abgastemperatur. Durch Zylinderabschaltung können somit unter thermischer Betrachtung effiziente Regenerationen im Schwachlastbetrieb ausgelöst werden. Vielfach ist auch im Schwachlastbetrieb bei Dieselmotoren ein fetter Motorbetrieb nur schwer einstellbar. Zylinderabschaltung geht einher mit einer Anfettung und wirkt sich daher auch unter diesem Aspekt positiv auf die Regeneration aus. Daher schaltet die Steuereinheit einen Teil der Zylinder ab, wodurch die Last für die verbleibenden Zylinder erhöht wird. Dies wiederum führt zu einer Erhöhung der Temperatur der verbleibenden Zylinder und der Temperatur der erzeugten Abgase, die im weiteren Verlauf am Speicherkatalysator vorbeiströmen. Somit führt die Zylinderabschaltung mit einer gewissen Verzögerung auch zu einer Erhöhung der Katalysatortemperatur. Nachdem die Steuereinheit wie beschrieben ein Teil der Zylinder abgeschaltet hat, leitet sie die Regeneration des Speicherkatalysators ein. Das Einleiten der Regeneration bedeutet bspw. im Falle eines Stickstoff-Speicherkatalysators, dass die Steuereinheit eine unterstöchiometrische Sauerstoffkonzentration bzw. eine erhöhte Kraftstoffkonzentration einstellt. Normalerweise erfolgt das Einleiten der Regeneration mit einer zeitlichen Verzögerung gegenüber dem Abschalten der Zylinder, um dem Speicherkatalysator Zeit zu geben, sich ausreichend zu erwärmen. Die zeitliche Verzögerung ist im Allgemeinen von den Gegebenheiten des Dieselmotors sowie der Abgasanlage abhängig, deren Teil der Speicherkatalysator ist. Sie kann vorab experimentell bestimmt und werkseitig abgespeichert werden oder ggf. auch (z. B. von der Steuereinheit) berechnet werden. Das Abschalten der Zylinder beinhaltet dabei normalerweise ein Abschalten der Treibstoffzufuhr zu dem entsprechenden Zylinder sowie ein Schließen des zugehörigen Einlassventils und/oder Auslassventils. Es sind Ausführungsformen denkbar, in denen die Katalysatortemperatur die Regenerationstemperatur in einigen Fällen zwar nicht erreicht, sich dieser allerdings zumindest annähert, so dass eine zumindest teilweise erfolgreiche Regeneration möglich ist. Dies kann z. B. bei einem Stickstoff-Speicherkatalysator bedeuten, dass sämtliche gespeicherten Stickoxide freigesetzt werden, wobei allerdings nur ein Teil zu elementaren Stickstoff umgesetzt wird. Auch in einem solchen Fall kann durch die erfindungsgemäß vorgesehene Zylinderabschaltung der Ausstoß an schädlichen Abgasen verringert werden.The efficiency of the regeneration depends on the exhaust gas temperature reached during the regeneration. By deactivating cylinders, efficient regeneration in low-load operation can thus be triggered under thermal consideration. In many cases, fat engine operation is difficult to set even in low-load operation in diesel engines. Cylinder deactivation goes hand in hand with enrichment and therefore also has a positive effect on regeneration under this aspect. Therefore, the control unit shuts off a portion of the cylinders, thereby increasing the load on the remaining cylinders. This in turn leads to an increase in the temperature of the remaining cylinders and the temperature of the exhaust gases generated, which flow past the storage catalytic converter in the further course. Thus, the cylinder deactivation also leads to an increase in the catalyst temperature with a certain delay. After the control unit has switched off a part of the cylinders as described, it initiates the regeneration of the storage catalytic converter. The initiation of the regeneration means, for example, in the case of a nitrogen storage catalytic converter, that the control unit sets a substoichiometric oxygen concentration or an increased fuel concentration. Normally, the initiation of regeneration occurs with a time lag from the shutdown of the cylinders to allow time for the storage catalyst to warm up sufficiently. The time delay is generally dependent on the conditions of the diesel engine and the exhaust system, part of which is the storage catalytic converter. It can be determined beforehand experimentally and stored at the factory or possibly also calculated (eg by the control unit). The shutdown of the cylinder normally involves a shutdown of the fuel supply to the corresponding cylinder and a closing of the associated intake valve and / or exhaust valve. Embodiments are conceivable in which the catalyst temperature does not reach the regeneration temperature in some cases, but at least approaches it, so that an at least partially successful regeneration is possible. This can be z. B. in a nitrogen storage catalyst mean that all stored nitrogen oxides are released, although only a part is converted to elemental nitrogen. Even in such a case can be reduced by the inventively provided cylinder shutdown of the emission of harmful exhaust gases.
Prinzipiell kann eine notwendige zeitliche Verzögerung zwischen dem Abschalten eines Teils der Zylinder und dem Einleiten der Regeneration abgeschätzt werden. Dies kann allerdings zu Fehlern führen, die sich vergleichsweise leicht vermeiden lassen. Bevorzugt ist die Steuereinheit daher dazu eingerichtet, nach dem Abschalten zu überprüfen, ob die Regenerationstemperatur erreicht wurde, bevor sie die Regeneration einleitet. Anders ausgedrückt, die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, nach dem Abschalten die Katalysatortemperatur neu zu ermitteln und die Regeneration erst dann durchzuführen, wenn die Regenerationstemperatur erreicht wurde. Dabei kann die Ermittlung der Katalysatortemperatur mehrfach bzw. kontinuierlich erfolgen.In principle, a necessary time delay between the switching off of a part of the cylinders and the initiation of the regeneration can be estimated. However, this can lead to errors that can be relatively easily avoided. Preferably, the control unit is therefore configured to check after switching off whether the regeneration temperature has been reached before it initiates the regeneration. In other words, the control unit is configured to re-determine the catalyst temperature after the shutdown and to perform the regeneration only when the regeneration temperature has been reached. In this case, the determination of the catalyst temperature can take place repeatedly or continuously.
Unter Umständen können die Zylinder des Dieselmotors stufenweise abschaltbar sein, bspw. derart, dass bei einem Achtzylinder-Motor wahlweise 2, 4 oder 6 Zylinder abgeschaltet werden können. In einem solchen Fall ist es möglich, dass zu dem Zeitpunkt, in dem die Steuereinheit feststellt, dass die Katalysatortemperatur die Regenerationstemperatur unterschreitet, bereits ein Teil der Zylinder abgeschaltet ist. Dies könnte bspw. aus Gründen der Leistungsreduzierung geschehen sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, wenn eine Untertemperierung vorliegt und bereits ein Teil der Zylinder abgeschaltet ist, wenigstens einen weiteren Zylinder abzuschalten. Durch diese Maßnahme wird die Last für die in Betrieb verbleibenden Zylinder weiter erhöht und die Abgastemperatur kann weiter angehoben werden.Under certain circumstances, the cylinders of the diesel engine can be switched off in stages, for example. Such that in an eight-cylinder engine optionally 2, 4 or 6 cylinders can be switched off. In such a case, it is possible that at the time when the control unit determines that the catalyst temperature is below the regeneration temperature, a part of the cylinders is already turned off. This could be done, for example, for reasons of power reduction. According to one embodiment of the invention, the control unit may be set up, if a sub-tempering is present and already a part of the cylinder is turned off, at least turn off another cylinder. By this measure, the load for the remaining in operation cylinder is further increased and the exhaust gas temperature can be further increased.
Die Zylinderabschaltung bzw. zusätzliche Zylinderabschaltung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung normalerweise eine vorübergehende Maßnahme, die der Unterstützung der zeitlich begrenzten Regeneration des Speicherkatalysators dient. Bevorzugt ist Steuereinheit daher dazu eingerichtet, nach dem Ende der Regeneration wenigstens einen Teil der Zylinder wieder einzuschalten. Bspw. ist es denkbar, dass bereits ein Teil der Zylinder (z. B. 2 von 8 Zylindern) abgeschaltet war und die Steuereinheit zum Zweck der Regeneration die Anzahl der abgeschalteten Zylinder erhöht hat (z. B. auf 4 von 8). In einem solchen Fall könnten z. B. nach erfolgter Regeneration so viele Zylinder wieder eingeschaltet werden, wie zur Vorbereitung der Regeneration abgeschaltet wurden. In the context of the present invention, the cylinder deactivation or additional cylinder deactivation is normally a temporary measure which serves to support the time-limited regeneration of the storage catalytic converter. The control unit is therefore preferably configured to switch on at least a part of the cylinders again after the end of the regeneration. For example. For example, it is conceivable that some of the cylinders (eg, 2 out of 8 cylinders) have already been shut down, and the control unit has increased the number of deactivated cylinders for regeneration purposes (eg, 4 out of 8). In such a case z. B. after regeneration as many cylinders are turned on again, as were turned off to prepare for the regeneration.
Bevorzugt ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, mittels wenigstens einer Messeinrichtung wenigstens eine Temperatur zu messen und zum Erkennen der Untertemperierung zu prüfen, ob die gemessene Temperatur unterhalb einer vorgegebenen Minimaltemperatur liegt. Wie nachfolgend noch besprochen wird, kann die gemessene Temperatur insbesondere eine Temperatur des Dieselmotors, einer hiermit verbundenen Abgasanlage oder eines Fluids sein, das mit den genannten Komponenten in Kontakt steht. In jedem Fall gibt die gemessene Temperatur zumindest näherungsweise Aufschluss über die Katalysatortemperatur. Die Minimaltemperatur ist ein (normalerweise werkseitig) vorgegebener Temperaturwert, der so gewählt ist, dass man davon ausgehen kann, dass der Speicherkatalysator für eine Regeneration nicht ausreichend aufgewärmt ist, wenn die gemessene Temperatur unter der Minimaltemperatur liegt. Die Minimaltemperatur ist innerhalb der Vorrichtung, normalerweise innerhalb der Steuereinheit selbst, hinterlegt und kann von der Steuereinheit mit der gemessenen Temperatur verglichen werden. Es versteht sich, dass die Vorrichtung wenigstens eine Messeinrichtung, bspw. einen Temperatursensor, umfassen muss, mittels derer die genannte Temperatur gemessen wird. Hinsichtlich der Art des Temperatursensors bestehen hierbei grundsätzlich keine Einschränkungen. Insbesondere kann ggf. auch eine berührungslose Messung erfolgen. Selbstverständlich kann eine Mehrzahl von Temperatursensoren vorhanden sein. Es ist hierbei denkbar, dass im Falle mehrerer Temperatursensoren, die an unterschiedlichen Stellen messen, für jeden Temperatursensor eine individuelle Minimaltemperatur festgelegt ist. Stellt die Steuereinheit fest, dass die gemessene Temperatur unterhalb der (ihr zugeordneten) Minimaltemperatur liegt, erkennt sie hieran, dass eine Untertemperierung vorliegt.The control unit is preferably configured to measure at least one temperature by means of at least one measuring device and to check whether the measured temperature lies below a predetermined minimum temperature in order to detect the low-temperature control. As will be discussed below, the measured temperature may be, in particular, a temperature of the diesel engine, an exhaust system connected thereto, or a fluid in contact with said components. In any case, the measured temperature gives at least approximately information about the catalyst temperature. The minimum temperature is a (normally factory default) temperature value that is chosen to allow the storage catalyst to be insufficiently heated for regeneration when the measured temperature is below the minimum temperature. The minimum temperature is stored within the device, usually within the control unit itself, and can be compared by the control unit with the measured temperature. It is understood that the device must comprise at least one measuring device, for example a temperature sensor, by means of which the said temperature is measured. In principle, there are no restrictions with regard to the type of temperature sensor. In particular, if necessary, a non-contact measurement can also take place. Of course, a plurality of temperature sensors may be present. It is conceivable that in the case of multiple temperature sensors that measure at different locations, an individual minimum temperature is set for each temperature sensor. If the control unit detects that the measured temperature is below the (associated) minimum temperature, it recognizes that there is a sub-tempering.
Die Steuereinheit kann dabei mittels unterschiedlicher Messeinrichtungen die wenigstens eine Temperatur messen, was impliziert, dass die entsprechende Temperatur an unterschiedlichen Stellen gemessen werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Messeinrichtung dazu eingerichtet, die Katalysatortemperatur zu messen. Hierüber kann unmittelbar und (im Rahmen der Messgenauigkeit) exakt bestimmt werden, welche Temperatur der Speicherkatalysator hat. Dies erlaubt einen sehr zuverlässigen Rückschluss darauf, ob der Speicherkatalysator hinreichend aufgewärmt ist oder ob eine Untertemperierung vorliegt. Die Temperaturmessung muss hierbei nicht zwangsläufig unmittelbar an dem katalytisch aktiven Material erfolgen, sondern kann bspw. auch an einem Trägerelement durchgeführt werden, auf das dieses aufgebracht ist. Normalerweise kann man davon ausgehen, dass die Temperatur des Trägerelements und die des (im chemischen Sinne) eigentlichen Speicherkatalysators praktisch identisch sind.The control unit can measure the at least one temperature by means of different measuring devices, which implies that the corresponding temperature can be measured at different locations. According to a preferred embodiment, a measuring device is set up to measure the catalyst temperature. By means of this it can be determined directly and (within the scope of the measuring accuracy) exactly what temperature the storage catalytic converter has. This allows a very reliable conclusion as to whether the storage catalytic converter is sufficiently warmed up or whether there is a subsaturation. In this case, the temperature measurement does not necessarily have to take place directly on the catalytically active material, but may, for example, also be carried out on a carrier element to which this is applied. Normally one can assume that the temperature of the carrier element and that of the (in the chemical sense) actual storage catalyst are virtually identical.
Bevorzugt entspricht hierbei die Minimaltemperatur wenigstens der Regenerationstemperatur des Speicherkatalysators. Insbesondere ist es möglich, dass die Minimaltemperatur oberhalb der Regenerationstemperatur liegt, so dass gewissermaßen eine Sicherheitsmarge eingeplant wird, um sicherzustellen, dass die Regeneration auf jeden Fall erfolgreich durchgeführt werden kann.In this case, the minimum temperature preferably corresponds at least to the regeneration temperature of the storage catalytic converter. In particular, it is possible for the minimum temperature to be above the regeneration temperature, so that, as it were, a safety margin is planned in order to ensure that the regeneration can be carried out successfully in any case.
In einer anderen Ausführungsform ist eine Messeinrichtung dazu eingerichtet, eine Abgastemperatur zu messen. Die Abgastemperatur kann hierbei insbesondere stromabwärts des Speicherkatalysators gemessen werden, allerdings sind auch Messungen an anderen Stellen möglich. Der Begriff „Abgastemperatur“ bezieht sich hierbei nicht ausschließlich auf Gasgemische, die teilweise oder überwiegend Verbrennungsprodukte des Dieselmotors enthalten, sondern auf jegliches Gas, das sich in der Abgasanlage des Dieselmotors (einschließlich einer eventuell vorhandenen AGR-Leitung) befindet, also stromabwärts des Auslassventils bzw. der Auslassventile. Im Fall einer Schubabschaltung kann es sich hierbei also auch im Wesentlichen um Frischluft handeln, die ohne Verbrennungsprozess durch den Motor geführt wurde.In another embodiment, a measuring device is configured to measure an exhaust gas temperature. The exhaust gas temperature can be measured in particular downstream of the storage catalytic converter, although measurements at other locations are also possible. The term "exhaust gas temperature" does not refer exclusively to gas mixtures that contain partially or predominantly combustion products of the diesel engine, but to any gas that is in the exhaust system of the diesel engine (including any existing EGR line), ie downstream of the exhaust valve or the exhaust valves. In the case of an overrun fuel cutoff, this may therefore essentially also be fresh air which has been passed through the engine without a combustion process.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine Messeinrichtung dazu eingerichtet, eine Temperatur einer Abgasleitung zu messen, welche wenigstens mittelbar mit dem Speicherkatalysator verbunden ist. Hierbei umfasst der Begriff „Abgasleitung“ sämtliche abgasführenden Elemente vom Krümmer bis zum Endrohr, ebenso wie eine eventuell vorhandene Leitung zur Abgasrückführung (AGR). Bevorzugt folgt die Messung in einer Abgasleitung, die unmittelbar mit dem Speicherkatalysator verbunden ist, also ohne Zwischenschaltung weiterer Bauteile. Die Temperatur kann hierbei insbesondere in einem Teil der Abgasleitung gemessen werden, der an den Speicherkatalysator angrenzt. Aber auch eine Messung der Temperatur in weiter vom Speicherkatalysator entfernten Bereichen erlaubt zumindest gewisse Rückschlüsse auf die Katalysatortemperatur. Es ist somit möglich, auf eine Untertemperierung zu schließen, ohne die Katalysatortemperatur selber zu messen.According to a further embodiment, a measuring device is adapted to measure a temperature of an exhaust pipe, which is at least indirectly connected to the storage catalytic converter. Here, the term "exhaust pipe" includes all exhaust gas leading elements from the manifold to the tailpipe, as well as any existing exhaust gas recirculation (EGR). Preferably, the measurement follows in an exhaust pipe, which is connected directly to the storage catalytic converter, ie without the interposition of further components. The temperature can be measured in particular in a part of the exhaust pipe, which adjoins the storage catalyst. But also a measurement of the temperature in further from the storage catalytic converter At least some conclusions about the catalyst temperature are possible. It is thus possible to conclude a low-temperature control without measuring the catalyst temperature itself.
Das Aufwärm- und Abkühlverhalten des Speicherkatalysators ist bis zu einem gewissen Grad an das des Dieselmotors gekoppelt. Daher ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine Messeinrichtung dazu eingerichtet, eine Temperatur des Dieselmotors zu messen. Selbstverständlich weisen im Allgemeinen nicht alle Teile des Dieselmotors die gleiche Temperatur auf. Insofern ist hier „eine Temperatur des Dieselmotors“ so zu verstehen, dass dies die Temperatur eines bestimmten Teils des Motors ist, an dem die Messung vorgenommen wird. Es kann hierbei zweckmäßig sein, die Temperatur in einem Teil des Motors zu messen, der möglichst nah an den abgasführenden Teilen liegt. Dies könnte bspw. eine Auslassleitung eines Zylinders sein.The warm-up and cool-down behavior of the storage catalyst is coupled to that of the diesel engine to some degree. Therefore, according to a further embodiment, a measuring device is adapted to measure a temperature of the diesel engine. Of course, not all parts of the diesel engine generally have the same temperature. As such, "temperature of the diesel engine" should be understood to mean the temperature of a particular part of the engine where the measurement is made. It may be useful in this case to measure the temperature in a part of the engine that is as close as possible to the exhaust-carrying parts. This could, for example, be an outlet line of a cylinder.
Neben einer direkten Messung der Motortemperatur kann eine Messeinrichtung auch dazu eingerichtet sein, eine Kühlmitteltemperatur zu messen. Auch dies erlaubt wenigstens in begrenztem Umfang Rückschlüsse auf die Temperatur des Motors und auf die Temperatur des Speicherkatalysators.In addition to a direct measurement of the engine temperature, a measuring device can also be set up to measure a coolant temperature. Again, this allows at least limited conclusions about the temperature of the engine and the temperature of the storage catalyst.
Bevorzugt ist bei den beschriebenen Ausgestaltungen, bei denen nicht die Temperatur des Speicherkatalysators selbst, sondern die eines anderen Bauteils bzw. des Abgases gemessen wird, die vorgegebene Minimaltemperatur so gewählt, dass diese oberhalb der Aktivierungstemperatur des Speicherkatalysators liegt. Insbesondere die Temperatur des Motors wird in fast allen Fällen höher liegen als die des Speicherkatalysators, so dass eine entsprechende Minimaltemperatur hier oberhalb der Aktivierungstemperatur des Speicherkatalysators liegen sollte. Auch die Temperatur von Abgasen liegt über der Temperatur des Speicherkatalysators, sofern die Abgase aus einer normalen Betriebsphase des Motors (ohne Schubabschaltung) stammen. Daher sollte auch in diesem Fall die Minimaltemperatur größer sein als die Aktivierungstemperatur des Speicherkatalysators. Wird die Temperatur der Abgasleitung gemessen, so kann die Minimaltemperatur umso dichter an der Aktivierungstemperatur liegen, je näher die Temperaturmessung am Speicherkatalysator stattfindet. D. h. falls in einem Abschnitt der Abgasleitung gemessen wird, der dicht, also nahe am Speicherkatalysator liegt, kann die Minimaltemperatur im Wesentlichen der Aktivierungstemperatur entsprechen, während bei einer Messung in einem weiter entfernten Abschnitt die Minimaltemperatur sicherheitshalber höher gewählt werden sollte.Preferably, in the described embodiments, in which the temperature of the storage catalytic converter itself, but that of another component or of the exhaust gas is not measured, the predetermined minimum temperature is chosen such that it lies above the activation temperature of the storage catalytic converter. In particular, the temperature of the engine will be higher than the storage catalytic converter in almost all cases, so that a corresponding minimum temperature should be above the activation temperature of the storage catalytic converter. The temperature of exhaust gases is also above the temperature of the storage catalytic converter, provided that the exhaust gases come from a normal operating phase of the engine (without fuel cut-off). Therefore, even in this case, the minimum temperature should be greater than the activation temperature of the storage catalyst. If the temperature of the exhaust gas line is measured, the closer the temperature measurement takes place to the storage catalytic converter, the closer the minimum temperature to the activation temperature. Ie. if a measured in a portion of the exhaust pipe, which is close, so close to the storage catalytic converter, the minimum temperature may substantially correspond to the activation temperature, while at a measurement in a more distant section, the minimum temperature should be set to be safe for safety.
Sämtliche der oben dargestellten Temperaturmessungen können ggf. miteinander kombiniert werden. Hierbei können zwei oder mehr Messungen kombiniert werden. Dies trifft insbesondere auf Fälle zu, in denen nicht unmittelbar die Katalysatortemperatur gemessen wird.All of the above temperature measurements can be combined if necessary. Here, two or more measurements can be combined. This is especially true in cases where not directly the catalyst temperature is measured.
Neben einer Temperaturmessung kann grundsätzlich auch über den bisherigen Betrieb des Motors darauf geschlossen werden, ob der Speicherkatalysator aktuell hinreichend aufgewärmt ist oder nicht. So ist bspw. kurz nach einem Kaltstart des Motors klar, dass der Speicherkatalysator noch nicht hinreichend aufgewärmt sein kann. Die tatsächliche Temperatur des Speicherkatalysators ist selbstverständlich von verschiedenen Faktoren abhängig, wie bspw. Umgebungstemperatur, Länge und sonstige Ausgestaltung der Abgasleitung zwischen Motor und Speicherkatalysator etc. Wenigstens näherungsweise kann die Temperatur allerdings aus Betriebsdaten des Dieselmotors innerhalb eines zurückliegenden Zeitintervalls (bspw. der letzten Viertelstunde) abgeschätzt werden. Daher ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung die Vorrichtung (z. B. mittels einer separaten oder in die Steuereinheit integrierten Speichereinheit) dazu eingerichtet, Betriebsdaten des Dieselmotors zu erfassen und zu speichern, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Untertemperierung anhand gespeicherter Betriebsdaten zu erkennen. Zu den Betriebsdaten können insbesondere Daten über Dauer und Beginn der angetriebenen Phasen, zugeführte Treibstoffmenge sowie Dauer und Beginn der Phasen mit Schubabschaltung zählen. Die entsprechenden Daten werden (ggf. von der Steuereinheit selber) gespeichert, so dass sie jeweils für ein zurückliegendes Zeitintervall abrufbar sind. Die Steuereinheit ruft die entsprechenden Daten ab und ermittelt hieraus wenigstens näherungsweise, ob der Speicherkatalysator für eine erfolgreiche Regeneration hinreichend aufgewärmt ist. Die Betriebsdaten können hierbei ggf. auch mit anderen Daten kombiniert werden, bspw. mit einer Umgebungstemperatur.In addition to a temperature measurement can in principle be closed on the previous operation of the engine, whether the storage catalyst is currently sufficiently warmed up or not. For example, it is clear shortly after a cold start of the engine that the storage catalytic converter can not yet be sufficiently warmed up. The actual temperature of the storage catalytic converter is, of course, dependent on various factors, such as ambient temperature, length and other design of the exhaust gas line between engine and storage catalytic converter, etc. At least approximately, however, the temperature may be from operating data of the diesel engine within a past time interval (eg the last quarter hour). be estimated. Therefore, according to a further embodiment, the device (eg by means of a separate or integrated into the control unit memory unit) is adapted to detect and store operating data of the diesel engine, wherein the control unit is adapted to detect the Untertemperierung based stored operating data. In particular, the operating data may include data on the duration and start of the driven phases, the amount of fuel supplied, and the duration and start of the phases with fuel cut. The corresponding data are stored (if necessary by the control unit itself), so that they can be called up in each case for a past time interval. The control unit retrieves the corresponding data and determines at least approximately whether the storage catalytic converter is sufficiently warmed up for successful regeneration. If necessary, the operating data can also be combined with other data, for example with an ambient temperature.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie eines Dieselmotors und einer Abgasanlage.
-
1 a schematic representation of a device according to the invention and a diesel engine and an exhaust system.
Weiterhin ist eine Steuereinheit
Ein Anteil der Abgase sind Stickoxide, deren Abgabe an die Umgebung unerwünscht ist. Diese werden zumindest überwiegend vom Speicherkatalysator
Die Steuereinheit kann entweder aufgrund von Daten über die bisherige Motorleistung, den Kraftstoffverbrauch etc. die Menge der gespeicherten Stickoxide abschätzen oder sie kann über einen hier nicht dargestellten Stickoxid-Sensor, der in einer Abgasleitung
Falls die Katalysatortemperatur allerdings die Regenerationstemperatur unterschreitet, wirkt sich dies nachteilig auf die Regeneration aus, bspw. derart, dass Stickoxide zwar freigesetzt, aber nicht umgewandelt werden.However, if the catalyst temperature falls below the regeneration temperature, this has a detrimental effect on the regeneration, for example, such that although nitrogen oxides are released, but not converted.
Um eine derartige Untertemperierung zum Zeitpunkt der Regeneration zu vermeiden, ist die Steuereinheit
Die Steuereinheit
Gemäß einem alternativen Szenario könnte es sein, dass bspw. zu dem Zeitpunkt, zu dem die Steuereinheit
Die dargestellte Temperaturmessung unmittelbar am Speicherkatalysator
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, über einen dritten Temperatursensor 33 eine dritte Temperatur in der Abgasanlage
Alternativ oder zusätzlich kann über einen vierten Temperatursensor 34 eine vierte Temperatur des Abgases innerhalb der Abgasleitung
Die hier dargestellten Temperatursensoren
Neben einer Temperaturmessung kann auch aus den Betriebsdaten des Dieselmotors
Unabhängig davon, welche der dargestellten Möglichkeiten zum Feststellen einer Untertemperierung genutzt wird, wird durch die Vorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 1010
- Dieselmotordiesel engine
- 11-1411-14
- Zylindercylinder
- 1515
- Einlassleitunginlet line
- 1616
- Ansaugleitungsuction
- 1717
- Auslassleitungoutlet pipe
- 2020
- Abgasanlageexhaust system
- 21,2221.22
- Abgasleitungexhaust pipe
- 2323
- Speicherkatalysatorstorage catalytic converter
- 3030
- Steuereinheitcontrol unit
- 31 - 3431 - 34
- Messeinrichtung/TemperatursensorMeasuring device / temperature sensor
- 3535
- Sensorleitungsensor line
- 3636
- Steuerleitungcontrol line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- CH 710284 A1 [0004]CH 710284 A1 [0004]
- US 5930992 A [0004]US 5930992 A [0004]
- US 9376967 B2 [0005]US 9376967 B2 [0005]
- US 6931839 B2 [0006]US 6931839 B2 [0006]
- US 2013/0199466 A1 [0007]US 2013/0199466 A1 [0007]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019108016B4 (en) | 2019-03-28 | 2022-10-27 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process for regenerating a particle filter |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5930992A (en) | 1994-12-21 | 1999-08-03 | Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft | Process for controlling a multiple cylinder internal combustion engine in the cold start and warming up phases |
US6931839B2 (en) | 2002-11-25 | 2005-08-23 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for reduced cold start emissions |
US20130199466A1 (en) | 2012-02-08 | 2013-08-08 | Ford Global Technologies, Llc | Multi-cylinder internal combustion engine and method for operating a multi-cylinder internal combustion engine of said type |
CH710284A1 (en) | 2014-10-24 | 2016-04-29 | Liebherr Machines Bulle Sa | Diesel engine cylinder deactivation. |
US9376967B2 (en) | 2012-04-24 | 2016-06-28 | Ford Global Technologies, Llc | Auto-ignition internal combustion engine with partial deactivation and method for the operation of an internal combustion engine of said type |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003048533A1 (en) | 2001-11-30 | 2003-06-12 | Delphi Technologies, Inc. | Engine cylinder deactivation to improve the performance of exhaust emission control systems |
US20060168945A1 (en) | 2005-02-02 | 2006-08-03 | Honeywell International Inc. | Aftertreatment for combustion engines |
-
2017
- 2017-04-11 DE DE102017206162.6A patent/DE102017206162B4/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5930992A (en) | 1994-12-21 | 1999-08-03 | Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft | Process for controlling a multiple cylinder internal combustion engine in the cold start and warming up phases |
US6931839B2 (en) | 2002-11-25 | 2005-08-23 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for reduced cold start emissions |
US20130199466A1 (en) | 2012-02-08 | 2013-08-08 | Ford Global Technologies, Llc | Multi-cylinder internal combustion engine and method for operating a multi-cylinder internal combustion engine of said type |
US9376967B2 (en) | 2012-04-24 | 2016-06-28 | Ford Global Technologies, Llc | Auto-ignition internal combustion engine with partial deactivation and method for the operation of an internal combustion engine of said type |
CH710284A1 (en) | 2014-10-24 | 2016-04-29 | Liebherr Machines Bulle Sa | Diesel engine cylinder deactivation. |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DING, Chuan: Thermal efficiency and emission Analysis of advanced thermodynamic strategies in a multicylinder diesel engine utilizing valve-train flexibility. West Lafayette, Indiana, US: Purdue University, 2014. Dissertation. S. 1-131. URL: http://docs.lib.purdue.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1298&context=open_access_dissertations [abgerufen am 2017-08-07]. Bibliographieinformationen ermittelt über: http://docs.lib.purdue.edu/open_access_dissertations/257/ [abgerufen am 2017-08-07]. * |
REIF, Konrad: Abgastechnik für Verbrennungsmotoren. Wiesbaden : Springer, 2015. S.61 - S.63. - ISBN 978-3-658-09521-5 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019108016B4 (en) | 2019-03-28 | 2022-10-27 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process for regenerating a particle filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017206162B4 (en) | 2021-10-21 |
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Legal Events
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Representative=s name: WETTLAUFER, FRANK, DIPL.-ING., DE |
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