DE102018124653A1 - Verfahren zum betreiben eines motors - Google Patents

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Abstract

Beschrieben werden Verfahren und Systeme zum Betreiben eines Motors während und nach der Regeneration eines Partikelfilters. In einem Beispiel wird als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters der Abgasstrom erhöht und die Abgastemperatur verringert, sodass die SCR-Effizienz in einem kurzen Zeitraum verbessert werden kann.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugmotoren und insbesondere ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugmotors.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK/KURZDARSTELLUNG
  • Ein Dieselmotor kann einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction - SCR) beinhalten, um NOx in N2, H2O und CO2 umzuwandeln. Der Dieselmotor kann zudem einen Partikelfilter beinhalten, um kohlenstoffhaltigen Ruß aufzufangen. Dieser kann solange gespeichert werden, bis der Partikelfilter voll ist; anschließend kann der Ruß verbrannt werden, um den Partikelfilter zu regenerieren. Der Partikelfilter kann regeneriert werden, indem Abgase in einem Oxidationskatalysator erhitzt und die erhitzten Abgase dem Partikelfilter zugeführt werden, in dem die erhitzten Abgase den Ruß solange erhitzen, bis der Ruß in einer sauerstoffreichen Umgebung zu verbrennen beginnt. Jedoch wird die SCR erhitzt, wenn der Partikelfilter erhitzt wird, und das Erhitzen der SCR reduziert die Effizienz der SCR. Die SCR kann auch nach der Regeneration des Partikelfilters für einen Zeitraum über einer gewünschten Temperatur bleiben. Daher kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit zum Reduzieren des Zeitraums bereitzustellen, den eine SCR über einer Temperatur liegt, die höher als eine Schwellenwerttemperatur ist und bei der die SCR-Effizienz unter einem Schwellenwert liegen kann.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die oben genannten Nachteile erkannt und ein Verfahren zum Betreiben eines Motors entwickelt, das Folgendes umfasst: Erhöhen des Turbolader-Ladedrucks über eine Steuerung bei einem im Wesentlichen konstanten Fahrerbedarfsdrehmoment als Reaktion auf das Ende der Regeneration eines Partikelfilters.
  • Indem der Ladedruck als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters bei einem im Wesentlichen konstanten Fahrerbedarfsdrehmoment erhöht wird, kann es möglich sein, eine SCR nach der Regeneration des Partikelfilters derart abzukühlen, dass die SCR-Effizienz innerhalb kurzer Zeit erhöht werden kann. Der Ladedruck kann erhöht werden und ein Ladeluftkühlerumgehungsventil kann geschlossen werden, um den Abgasstrom zu erhöhen und die Abgastemperatur zu reduzieren, wodurch die SCR abgekühlt wird. Die Rate des Abgasstroms kann auf eine erste Strömungsrate reduziert werden, wenn die SCR-Temperatur unter einem ersten Schwellenwert liegt, und die Rate des Abgasstroms kann auf eine zweite Strömungsrate reduziert werden, wenn die SCR-Temperatur unter einem zweiten Schwellenwert liegt. Die Reduzierung des Abgasstroms ermöglicht, dass die SCR gekühlt wird, während gleichzeitig die Motoreffizienz erhöht wird.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz die Motoremissionen reduzieren, indem die SCR-Effizienz in einer reduzierten Zeitspanne erhöht wird. Zusätzlich dazu kann der Ansatz eine erhöhte Motoreffizienz ermöglichen, während die SCR-Temperatur weiter reduziert wird. Ferner kann der Ansatz auf Viertakt- und Zweitakt-Dieselmotoren anwendbar sein.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese alleine für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu vorgesehen, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten beispielhaften Motors;
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten beispielhaften Motors;
    • 3A-3B zeigen eine beispielhafte Motorbetriebssequenz;
    • 4 zeigt ein Verfahren zum Betreiben eines Motors.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft das Betreiben eines Dieselmotors, der einen Partikelfilter und eine SCR beinhaltet. 1 zeigt ein Beispiel für einen aufgeladenen Dieselmotor. 2 zeigt ein zweites Beispiel für einen aufgeladenen Dieselmotor. 3A und 3B zeigen eine beispielhafte Motorbetriebssequenz zum Verbessern der SCR-Effizienz nach der Regeneration eines Partikelfilters. 4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines Motors, um die SCR-Effizienz zu verbessern.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb basierend auf den empfangenen Signalen und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen.
  • Der Motor 10 beinhaltet eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Ein Zylinderkopf 13 ist an einem Motorblock 14 befestigt. Die Brennkammer 30 ist so gezeigt, dass sie über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48 kommuniziert. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Wenngleich der Motor in anderen Beispielen die Ventile über eine einzelne Nockenwelle oder Schubstangen betreiben kann. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 68 ist so gezeigt, dass sie im Zylinderkopf 13 positioniert ist, um Kraftstoff direkt in die Brennkammer 30 einzuspritzen, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 68 über ein Kraftstoffsystem zugeführt, das einen Kraftstofftank 95, eine Kraftstoffpumpe 91, ein Kraftstoffpumpensteuerventil 93 und eine Kraftstoffverteilerleitung (nicht gezeigt) beinhaltet. Der durch das Kraftstoffsystem zugeführte Kraftstoffdruck kann durch Variieren eines Positionsventils eingestellt werden, das den Strom zu einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) reguliert. Des Weiteren kann sich ein Messventil für eine Kraftstoffsteuerung mit geschlossenem Kreislauf in oder nahe der Kraftstoffverteilerleitung befinden. Zudem kann ein Pumpenmessventil den Kraftstoffstrom zur Kraftstoffpumpe regulieren, wodurch Kraftstoff reduziert wird, der zu einer Hochdruckkraftstoffpumpe gepumpt wird.
  • Der Ansaugkrümmer 44 ist so gezeigt, dass er mit einer optionalen elektronischen Drossel 62 kommuniziert, die eine Position der Drosselklappe 64 einstellt, um den Luftstrom von einer Ansaugladedruckkammer 46 zu steuern. Ein Verdichter 162 saugt Luft aus dem Lufteinlass 42, um sie der Ladedruckkammer 46 zuzuführen. Abgase bringen eine Turbine 164 zum Drehen, die über eine Welle 161 an den Verdichter 162 gekoppelt ist. In einigen Beispielen kann ein Ladeluftkühler bereitgestellt sein. Die Verdichterdrehzahl kann durch Einstellen einer Position einer Steuerung 72 der variablen Leitschaufeln oder eines Verdichterumgehungsventils 158 eingestellt werden. In alternativen Beispielen kann ein Wastegate 79 die Steuerung 78 der variablen Leitschaufeln ersetzen oder zusätzlich zu dieser verwendet werden. Die Steuerung 78 der variablen Leitschaufeln stellt eine Position von Turbinenleitschaufeln 77 mit variabler Geometrie ein. Abgase können durch die Turbine 164 geleitet werden, wodurch geringe Energie zugeführt wird, um die Turbine 164 zu drehen, wenn sich die Leitschaufeln in einer geöffneten Position befinden. Abgase können durch die Turbine 164 geleitet werden und erhöhte Kraft auf die Turbine 164 übertragen, wenn sich die Leitschaufeln in einer geschlossenen Position befinden. Alternativ dazu ermöglicht das Wastegate 79 oder ein Umgehungsventil, dass die Abgase um die Turbine 164 herum strömen, um so die Energiemenge zu reduzieren, die der Turbine zugeführt wird. Das Verdichterumgehungsventil 158 ermöglicht, dass verdichtete Luft an dem Auslass des Verdichters 162 zu dem Einlass des Verdichters 162 zurückgeführt wird. Auf diese Weise kann die Effizienz des Verdichters 162 reduziert werden, um so den Strom des Verdichters 162 zu beeinflussen und die Möglichkeit eines Verdichterpumpens zu reduzieren.
  • Die Verbrennung wird in der Brennkammer 30 eingeleitet, wenn sich Kraftstoff automatisch entzündet, wenn sich der Kolben 36 nahe dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts befindet. In einigen Beispielen kann eine Breitband-Lambdasonde (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor - UEGO-Sonde) 126 stromaufwärts einer Emissionsvorrichtung 71 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt sein. In anderen Beispielen kann die UEGO-Sonde stromabwärts einer oder mehrerer Abgasnachbehandlungsvorrichtungen angeordnet sein. Ferner kann die UEGO-Sonde in einigen Beispielen durch einen NOx-Sensor ersetzt werden, der sowohl NOxals auch Sauerstofferfassungselemente aufweist.
  • Bei niedrigeren Motortemperaturen kann eine Glühkerze 66 elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln, um so eine Temperatur in der Brennkammer 30 zu erhöhen. Durch das Erhöhen der Temperatur der Brennkammer 30 ist es unter Umständen einfacher, ein Zylinder-Luft-Kraftstoff-Gemisch über Verdichtung zu entzünden.
  • Die Emissionsvorrichtung 71 kann in einem Beispiel einen Oxidationskatalysator beinhalten und es können eine SCR 72 und ein Dieselpartikelfilter (DPF) 73 folgen. In einem anderen Beispiel kann der DPF 73 stromaufwärts der SCR 72 positioniert sein. Ein Temperatursensor 75 stellt eine Angabe der SCR-Temperatur bereit.
  • Eine Hochdruck-Abgasrückführung (AGR) kann dem Motor über ein Hochdruck-AGR-Ventil 80 und einen Hochdruck-AGR-Kanal 81 bereitgestellt werden. Bei dem Hochdruck-AGR-Ventil 80 handelt es sich um ein Ventil, das sich schließt oder ermöglicht, dass Abgas von stromaufwärts der Emissionsvorrichtung 71 zu einer Stelle in dem Motorlufteinlasssystem strömen kann, die sich stromaufwärts des Verdichters 162 befindet. Die Hochdruck-AGR kann einen AGR-Kühler 85 umgehen oder alternativ dazu kann die Hochdruck-AGR mittels Durchqueren des AGR-Kühlers 85 gekühlt werden. Eine Niederdruck-AGR kann dem Motor über ein Niederdruck-AGR-Ventil 84 und einen Niederdruck-AGR-Kanal 83 bereitgestellt werden.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 104, einen Festwertspeicher (z. B. einen nichtflüchtigen Speicher) 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Darstellung nach empfängt die Steuerung 12 zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen unterschiedliche Signale von den an den Motor 10 gekoppelten Sensoren, die Folgendes beinhalten: eine Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der an ein Gaspedal 130 gekoppelt ist, um die Gaspedalposition zu erfassen, die durch einen menschlichen Fuß 132 eingestellt wird; eine Messung des Motorkrümmerdrucks (Engine Manifold Pressure - MAP) von einem Drucksensor 121, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; einen Ladedruck von einem Drucksensor 122; eine Abgassauerstoffkonzentration von einer Lambdasonde 126; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Motor einströmenden Luftmasse von einem Sensor 120 (z. B. einem Hitzdraht-Luftmassenmesser); und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 58. Der Atmosphärendruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen, anhand derer die Motordrehzahl (U/min) bestimmt werden kann.
  • Während des Betriebs wird jeder Zylinder im Motor 10 typischerweise einem Viertaktzyklus unterzogen: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingeführt und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um so das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um so die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem nachfolgend als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. In einigen Beispielen kann Kraftstoff in einen Zylinder eine Vielzahl von Malen während eines einzelnen Zylinderzyklus eingespritzt werden.
  • In einem nachfolgend als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch Selbstzündung entzündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstaktes drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich während des Ausstoßtakts das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen. Ferner kann in einigen Beispielen ein Zweitaktzyklus statt eines Viertaktzyklus verwendet werden.
  • Unter Bezugnahme auf 2 wird nun ein alternativer Motor gezeigt. Bei dem Motor 20 handelt es sich um einen Verbrennungsmotor mit Gegenkolben, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von der ein Zylinder in 2 gezeigt ist, und der durch eine elektronische Motorsteuerung 212 gesteuert wird. Die Steuerung 212 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 2 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 2 ein, um den Motorbetrieb basierend auf den empfangenen Signalen und den in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen einzustellen.
  • Der Motor 20 beinhaltet einen Zylinder 230 und Zylinderwände 232, wobei ein Ansaugkolben 236a und ein Auslasskolben 236b darin positioniert und jeweils mit einer Kurbelwelle 240a bzw. 240b verbunden sind. Die Kurbelwellen 240a und 240b können über Riemen, Ketten oder Zahnräder aneinandergekoppelt sein. Die Kurbelwellen 240a und 240b können durch die elektrische Maschine 27 (z. B. einen Anlassermotor) gedreht werden, um den Motor 20 anzukurbeln. Der Zylinder 230 ist so gezeigt, dass er über Ansauganschlüsse 244a und 244b und Auslassanschlüsse 248a und 248b mit einem Ansaugkrümmer 244 und einem Abgaskrümmer 248 kommuniziert.
  • Eine erste Kraftstoffeinspritzvorrichtung 269 und eine zweite Kraftstoffeinspritzvorrichtung 268 sind so gezeigt, dass sie in den Zylinderwänden 232 positioniert sind, und sie können Kraftstoff direkt in den Zylinder 230 einspritzen, was einem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoff wird der ersten Kraftstoffeinspritzvorrichtung 269 und der zweiten Kraftstoffeinspritzvorrichtung 268 über ein Kraftstoffsystem zugeführt, das einen Kraftstofftank 295, eine Kraftstoffpumpe 291, ein Kraftstoffpumpensteuerventil 293 und eine Kraftstoffverteilerleitung (nicht gezeigt) beinhaltet. Der durch das Kraftstoffsystem zugeführte Kraftstoffdruck kann durch Variieren eines Positionsventils eingestellt werden, das den Strom zu einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) reguliert. Des Weiteren kann sich ein Messventil für eine Kraftstoffsteuerung mit geschlossenem Kreislauf in oder nahe der Kraftstoffverteilerleitung befinden. Zudem kann ein Pumpenmessventil den Kraftstoffstrom zur Kraftstoffpumpe regulieren, wodurch Kraftstoff reduziert wird, der zu einer Hochdruckkraftstoffpumpe gepumpt wird.
  • Der Ansaugkrümmer 244 ist so gezeigt, dass er mit einer optionalen elektronischen Drossel 262 kommuniziert, die eine Position der Drosselklappe 264 einstellt, um den Luftstrom von einer Ansaugladedruckkammer 246 zu steuern. Ein Kompressorverdichter 262 wird mechanisch angetrieben und er saugt Luft von stromabwärts eines Turboladerverdichters 235 an. Der Turboladerverdichter 235 saugt Luft von einem Lufteinlass 242 an. Der Kompressorverdichter 262 führt der Ladedruckkammer 246 Luft zu. Abgase bringen eine Turbine 237 eines Turboladers mit variabler Geometrie zum Drehen, die über eine Welle 236 an den Turboladerverdichter 235 gekoppelt ist. Der Kompressorverdichter 262 wird über die Kurbelwelle 240b über eine Welle 261 und ein Getriebe 263 mechanisch angetrieben, das über einen Mechanismus 264 (z. B. Zahnräder, eine Kette oder einen Riemen) an die Kurbelwelle 240b gekoppelt sein kann. Das Kompressorgetriebe 263 beinhaltet eine Vielzahl von Übersetzungsverhältnissen, um die Drehzahl des Kompressorverdichters 262 relativ zur Drehzahl der Kurbelwelle 240b zu ändern. Die Drehzahl des Kompressorverdichters kann über ein Auswählen von und Eingreifen mit Zahnrädern 263a des Getriebes 263 eingestellt werden. In einem Beispiel kann der Kompressorverdichter 262 durch eine gegebene Drehzahl der Motorkurbelwelle mit einer ersten Drehzahl und einer zweiten Drehzahl gedreht werden, indem in dem Getriebe 263 zwischen einem ersten Übersetzungsverhältnis und einem zweiten Übersetzungsverhältnis gewechselt wird.
  • Das Kompressorverdichterumgehungsventil 258 kann selektiv geöffnet werden, um den Luftdruck in der Ladedruckkammer 246 zu reduzieren und Luft und eine Abgasrückführung (AGR) stromaufwärts des Kompressorverdichters 262 zurückzuführen. In einigen Beispielen kann ein Ladeluftkühler 256 stromabwärts des Kompressorverdichters 262 bereitgestellt sein, um die Luftladung zu kühlen, die in den Zylinder 230 einströmt. Ein Ladeluftkühlerumgehungsventil 257 kann selektiv geöffnet werden, um den Ladeluftkühler 256 zu umgehen. Eine Position eines Schwenkmotors 237a kann über die Steuerung 212 eingestellt werden, um die Drehgeschwindigkeit der Turbine 237 zu erhöhen oder zu verringern. In alternativen Beispielen kann ein Wastegate 237b den Schwenkmotor 237a ersetzen oder zusätzlich zu diesem verwendet werden. Der Schwenkmotor 237a stellt eine Position von Turbinenleitschaufeln mit variabler Geometrie ein. Abgase können durch die Turbine 237 geleitet werden, wodurch geringe Energie zugeführt wird, um die Turbine 237 zu drehen, wenn sich die Leitschaufeln in einer geöffneten Position befinden. Abgase können durch die Turbine 237 geleitet werden und eine erhöhte Kraft auf die Turbine 237 übertragen, wenn sich die Leitschaufeln in einer geschlossenen Position befinden. Alternativ dazu ermöglicht das Wastegate 237b oder ein Umgehungsventil, dass die Abgase um die Turbine 237 herum strömen, um so die Energiemenge zu reduzieren, die der Turbine zugeführt wird.
  • In einem alternativen Beispiel kann der Kompressorverdichter 262 stromaufwärts des Turboladerverdichters 235 positioniert sein. Ferner kann ein Ladeluftkühler (nicht gezeigt) stromabwärts der Stelle positioniert sein, an welcher ein AGR-Kanal 282 zwischen dem Kompressorverdichter 262 und dem Turboladerverdichter 235 auf den Einlass 243 trifft. Der Ladeluftkühler macht die Notwendigkeit eines AGR-Kühlers überflüssig.
  • Abgase können über das AGR-System 281 zum Zylinder 230 zurückgeführt werden. Das AGR-System beinhaltet einen optionalen AGR-Kühler 285, ein AGR-Ventil 280, einen AGR-Kanal 282, eine AGR-Kühlerumgehung 284 und einen gekühlten AGR-Kanal 283. Abgase können vom Abgaskrümmer 248 zum Motorlufteinlass 243 zwischen dem Kompressorverdichter 262 und dem Turboladerverdichter 235 strömen. Eine AGR kann zu dem Motorlufteinlass strömen, wenn der Druck in dem Abgaskrümmer 248 größer ist als der Druck zwischen dem Turboladerverdichter 235 und dem Kompressorverdichter 262. Die AGR kann durch den AGR-Kühler 285 strömen, um die Motorabgastemperaturen zu reduzieren. Die AGR kann den AGR-Kühler 285 umgehen, wenn die Motorabgastemperaturen niedrig sind.
  • Kraftstoff kann in den Zylinder 230 eingespritzt werden, wenn sich die Kolben 236a und 236b einander nähern, nachdem der Ansaugkolben 236a die Ansauganschlüsse 244a und 244b abdeckt und der Ablasskolben 236b die Auslassanschlüsse 248a und 248b abdeckt. Der Kraftstoff kann dann mit Luft im Zylinder 230 verbrannt werden, wenn sich der Kolben 236 nahe dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts befindet. Der Kraftstoff und die Luft werden über Selbstzündung entzündet. In einigen Beispielen kann eine Breitband-Lambdasonde (UEGO-Sonde) 226 stromaufwärts einer Emissionsvorrichtung 271 an den Abgaskrümmer 248 gekoppelt sein. In anderen Beispielen kann die UEGO-Sonde stromabwärts einer oder mehrerer Abgasnachbehandlungsvorrichtungen angeordnet sein. Ferner kann die UEGO-Sonde in einigen Beispielen durch einen NOx-Sensor ersetzt werden, der sowohl NOx- als auch Sauerstofferfassungselemente aufweist.
  • Der Motor 20 beinhaltet keine Glühkerzen oder Zündkerzen, da er ein Selbstzündungsmotor ist und da er keinen Zylinderkopf beinhaltet. Ferner beinhaltet der Motor 20 keine Tellerventile zum Regulieren eines Luft- und eines Abgasstroms in den und aus dem Zylinder 230.
  • Das Abgassystem 231 transportiert Abgas weg von dem Motor 20 und verarbeitet Abgase. Ein Auslassventil 240 ist so gezeigt, dass es in einem Abgaskanal 249 stromabwärts der Turbine 237a und stromaufwärts der Emissionsvorrichtung 271 positioniert ist. Alternativ dazu kann das Auslassventil 240 stromabwärts der Emissionsvorrichtung 271 positioniert sein. Das Auslassventil 240 kann geöffnet und geschlossen werden, um den Druck im Abgaskrümmer 48 zu steuern. Durch Schließen des Auslassventils 240 wird der Strom durch das Auslassventil 240 begrenzt und dadurch kann der Druck im Abgaskrümmer 248 erhöht werden. Durch Öffnen des Auslassventils 240 kann der Strom durch das Auslassventil 240 verbessert und der Druck im Abgaskrümmer 248 reduziert werden.
  • Bei der Emissionsvorrichtung 271 kann es sich in einem Beispiel um einen Oxidationskatalysator handeln und sie kann stromaufwärts der SCR 272 und des Partikelfilters 273 positioniert sein. Ein Temperatursensor 275 stellt eine Temperatur der SCR bereit.
  • Die Steuerung 212 ist in 2 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 202, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 204, einen Festwertspeicher (z. B. einen nichtflüchtigen Speicher) 206, einen Direktzugriffsspeicher 208, einen Keep-Alive-Speicher 210 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Darstellung nach empfängt die Steuerung 212 zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 20 gekoppelten Sensoren, die Folgendes beinhalten: eine Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 212, der an eine Kühlhülse 214 gekoppelt ist; einen Positionssensor 234, der an ein Gaspedal 230 gekoppelt ist, um die Gaspedalposition zu erfassen, die durch einen menschlichen Fuß 232 eingestellt wird; eine Messung des Motorkrümmerdrucks (MAP) von einem Drucksensor 221, der an den Ansaugkrümmer 244 gekoppelt ist; einen Ladedruck von einem Drucksensor 222; eine Abgassauerstoffkonzentration von einer Lambdasonde 226; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 218, der eine Position der Kurbelwelle 240b erfasst; eine Messung der in den Motor einströmenden Luftmasse von einem Sensor 220 (z. B. einem Hitzdraht-Luftmassenmesser); und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 258. Der Atmosphärendruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 212 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 218 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen, anhand derer die Motordrehzahl (U/min) bestimmt werden kann.
  • Während des Betriebs wird jeder Zylinder im Motor 20 üblicherweise einem Zweitaktzyklus unterzogen: Der Zyklus beinhaltet einen ersten Takt, in dem sich der Ansaugkolben 236a in Richtung des Auslasskolbens 236b bewegt und sich der Auslasskolben 236b in Richtung des Ansaugkolbens 236a bewegt. Im zweiten Takt bewegt sich der Ansaugkolben 236a vom Auslasskolben 236b weg und der Auslasskolben 236b bewegt sich vom Ansaugkolben 236a weg. Der Ansaugkolben 236a steuert den Strom durch die Ansauganschlüsse 244a und 244b. Der Auslasskolben 236b steuert den Strom durch die Auslassanschlüsse 248a und 248b. In diesem Beispiel geht der Auslasskolben 236b dem Ansaugkolben 236a voraus, indem er eine obere Totpunktposition (z. B. einen maximalen Abstand des Auslasskolbens 236b von der Kurbelwelle 240b) ein paar Kurbelwellengrade (z. B. kann die Differenz in Abhängigkeit von der Konfiguration zwischen 0 und 20 Kurbelwellengraden liegen) vorher erreicht, bevor der Ansaugkolben 236a seine obere Totpunktposition (z. B. den maximalen Abstand des Ansaugkolbens 236a von der Kurbelwelle 240a) erreicht. Somit ist die Bewegung des Auslasskolbens um ein paar Kurbelwellengrade von der Bewegung des Ansaugkolbens versetzt.
  • Während des ersten Takts bewegen sich im Allgemeinen der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b aufeinander zu, um Luft zu verdichten, die in den Zylinder 230 eingeströmt ist. Der Takt beginnt für den Ansaugkolben 236a am unteren Totpunkt (UT) (der Ansaugkolben 236a weist den geringsten Abstand zur Kurbelwelle 240a auf) und endet für den Ansaugkolben 236a am oberen Totpunkt (der Ansaugkolben 236a weist den größten Abstand zur Kurbelwelle 240a auf). Wie zuvor erwähnt, geht der Auslasskolben 236b dem Ansaugkolben 236a um ein paar Grade voraus, sodass er sich bereits zu seiner OT-Position hinbewegt, wenn sich der Ansaugkolben am UT befindet. Ferner erreicht der Auslasskolben 236b seine OT-Position, kurz bevor der Ansaugkolben 236a seine OT-Position erreicht. Der Auslasskolben 236b befindet sich direkt nach seiner OT-Position, wenn der Ansaugkolben 36a seine OT-Position erreicht. Das Zylindervolumen ist am kleinsten, wenn sich der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b nahe ihrer jeweiligen OT-Position befinden. Luft und Kraftstoff werden im Zylinder 230 verdichtet, wenn sich der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b auf ihre jeweilige OT-Position zubewegen. Die Ansauganschlüsse 244a und 244b sind geöffnet und Druckluft strömt in den Zylinder 230, wenn sich der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b nahe ihrer jeweiligen UT-Position befinden. Die Auslassanschlüsse 248a und 248b sind ebenfalls geöffnet, wenn sich der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b nahe dem UT befinden. Der Kompressorverdichter 262 und der Turboladerverdichter 235 stellen dem Ansaugkrümmer 244 Druckluft bereit, die in den Zylinder 230 strömen kann, wenn die Ansauganschlüsse 244a und 244b geöffnet sind. Wenn sich der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b in Richtung ihrer jeweiligen OT-Position bewegen, schließen sich die Auslassanschlüsse 248a und 248b; ein paar Kurbelwellengrade später werden dann die Ansauganschlüsse 244a und 244b geschlossen, um zu verhindern, dass zusätzliche Luft in den Zylinder 236 einströmt. Kraftstoff wird in den Zylinder 230 eingespritzt, nachdem sich die Auslassanschlüsse 244a und 244b geschlossen haben; anschließend wird das Gemisch aus Kraftstoff und Luft entzündet, wenn sich der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b nahe ihrer jeweiligen OT-Position befinden. Das Gemisch aus Kraftstoff und Luft wird durch Selbstzündung entzündet und nicht über eine Zündkerze oder Energie von einer Glühkerze. Der Kraftstoff kann über eine Vielzahl von Einspritzungen, einschließlich Voreinspritzungen, Haupteinspritzungen und Nacheinspritzungen, in den Zylinder 230 eingespritzt werden.
  • Während des zweiten Takts bewegen sich der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b im Allgemeinen voneinander weg, nachdem eine Verbrennung im Zylinder 230 stattfand. Der zweite Takt beginnt beim OT des Ansaugkolbens 236a und endet beim UT des Ansaugkolbens 236a. Der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b nähern sich ihrer jeweiligen UT-Position, in deren Nähe das Volumen des Zylinders 230 am größten ist. Sich im Zylinder 230 ausdehnende Gase drücken den Ansaugkolben 236a und den Auslasskolben 236b voneinander weg in Richtung ihrer jeweiligen UT-Position. Der Auslasskolben 236b bewegt sich an den Auslassanschlüssen 248a und 248b vorbei, während er sich in Richtung seines UT bewegt. Die Auslassanschlüsse 248a und 248b werden freigelegt, wenn sich die Oberseite des Auslasskolbens 236d an den Auslassanschlüssen 248a und 248b vorbei bewegt, während sich der Auslasskolben 236b in Richtung der Kurbelwelle 240b bewegt. Abgase verlassen den Zylinder 230, nachdem sich der Auslasskolben 236b an den Auslassanschlüssen 248a und 248b vorbei bewegt hat, während er sich in Richtung des unteren Totpunkts bewegt. Der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b bewegen sich weiter in Richtung ihrer jeweiligen unteren Totpunktposition und nach einer vorbestimmten tatsächlichen Gesamtzahl an Kurbelwellengraden legt der Ansaugkolben 236a die Ansauganschlüsse 244a und 244b frei. Die Ansauganschlüsse 244a und 244b werden freigelegt, wenn sich die Oberseite des Ansaugkolbens 236c an den Ansauganschlüssen 244a und 244b vorbei bewegt, während sich der Ansaugkolben 236a in Richtung der Kurbelwelle 240a bewegt. Frischluft strömt über die Ansauganschlüsse 244a und 244b in den Zylinder 230 ein, wenn die Ansauganschlüsse 244a und 244b freigelegt sind. Der Ansaugkolben 236a und der Auslasskolben 236b bewegen sich weiter in Richtung ihrer jeweiligen UT-Position. Nachdem der Ansaugkolben den UT erreicht hat, wiederholt sich der Zylinderzyklus.
  • Somit besteht der Motorzyklus aus zwei Takten und der Motorzyklus entspricht einer Motorumdrehung. Andere Motorzylinder arbeiten in ähnlicher Weise, doch diese anderen Zylinder können Luft und Kraftstoff phasenversetzt zum gezeigten Zylinder verbrennen. Beispielsweise kann der obere Totpunkt des Verdichtungstakts eines Motorzylinders bei null Kurbelwellengraden liegen, während der obere Totpunkt eines anderen Zylinders bei einhundertachtzig Kurbelwellengraden liegen kann.
  • Die Systeme aus 1 und 2 stellen ein Motorsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Zweitakt-Dieselmotor mit Gegenkolben, der mindestens einen Zylinder beinhaltet; ein an den Zweitaktmotor gekoppeltes Abgassystem, das einen Oxidationskatalysator, eine SCR und einen Partikelfilter beinhaltet; sowie eine Steuerung, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, um den Abgasstrom zu der SCR als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und darauf, dass die SCR-Temperatur über einer ersten Schwellenwerttemperatur liegt, zu erhöhen. Das Motorsystem beinhaltet, dass es sich bei der ersten Schwellenwerttemperatur um eine Temperatur handelt, über der die SCR-Effizienz unter einem Schwellenwert liegt. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um den Abgasstrom zu der SCR über das Erhöhen des Ladedrucks als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu erhöhen. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um ein Ladeluftkühlerumgehungsventil und ein Kompressorumgehungsventil als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu schließen. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um ein AGR-Kühlerumgehungsventil als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu schließen. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um den Abgasstrom zu der SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter dem ersten Schwellenwert liegt, zu reduzieren. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um den Abgasstrom zu der SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter einem zweiten Schwellenwert liegt, zu reduzieren. Das Motorsystem umfasst ferner das Einspritzen von Harnstoff in die SCR als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und darauf, dass die SCR-Temperatur unter dem ersten Schwellenwert liegt.
  • Unter Bezugnahme auf 3A und 3B wird nun eine beispielhafte Motorbetriebssequenz nach dem Verfahren aus 4 gezeigt. Die Sequenz kann über die Systeme aus 1 und 2 bereitgestellt werden, und deren jeweilige Steuerungen können das Verfahren aus 4 beinhalten. Vertikale Linien stellen betreffende Zeitpunkte (z. B. t1-t3) während der jeweiligen Sequenzverläufe dar. Die Sequenzen in den Verläufen treten gleichzeitig auf und die Verläufe sind zeitlich ausgerichtet.
  • Der erste Verlauf von oben in 3A stellt eine Regenerationsanforderung eines Partikelfilters (PF) in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 302 stellt den Regenerationsanforderungszustand des Partikelfilters dar. Die vertikale Achse stellt den Regenerationszustand des Partikelfilters dar und die Regeneration des Partikelfilters wird angefordert, wenn die Linie 302 nahe dem vertikalen Achsenpfeil auf einem höheren Niveau ist. Die Regeneration des Partikelfilters wird nicht angefordert, wenn sich die Linie 302 nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der zweite Verlauf von oben in 3A stellt die Position von Leitschaufeln eines Turboladers mit variabler Geometrie (variable geometry turbocharger - VGT) in Bezug auf die Zeit dar. Linie 304 stellt die Leitschaufelposition dar. Die vertikale Achse stellt die Leitschaufelposition dar und die Leitschaufeln öffnen sich in Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der dritte Verlauf von oben in 3A stellt die Position der Motoransaugdrossel in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 306 stellt die Drosselposition dar. Die vertikale Achse stellt die Drosselposition dar und die Drossel öffnet sich in Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der vierte Verlauf von oben in 3A stellt die Position der Abgasdrossel in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 308 stellt die Drosselposition dar. Die vertikale Achse stellt die Abgasdrosselposition dar und die Abgasdrossel öffnet sich in Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der fünfte Verlauf von oben in 3A stellt den Zustand des AGR-Kühlerumgehungsventils in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 310 stellt den Zustand des AGR-Kühlerumgehungsventils dar. Die vertikale Achse stellt den Zustand des AGR-Kühlerumgehungsventils dar und das AGR-Umgehungsventil ist zum Umgehen des AGR-Kühlers geöffnet, wenn die Linie 310 nahe dem vertikalen Achsenpfeil auf einem höheren Niveau ist. Das AGR-Kühlerumgehungsventil ist geschlossen, sodass der AGR-Kühler nicht umgangen wird, wenn die Linie 310 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse ist. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der sechste Verlauf von oben in 3A stellt den Zustand des Umgehungsventils des Ladeluftkühlers (charge air cooler - CAC) in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 312 stellt die Position des CAC-Umgehungsventils dar. Die vertikale Achse stellt den Zustand des CAC-Umgehungsventils dar und das CAC-Umgehungsventil ist zum Umgehen des CAC geöffnet, wenn die Linie 312 nahe dem vertikalen Achsenpfeil auf einem höheren Niveau ist. Das CAC-Umgehungsventil ist geschlossen, sodass der CAC nicht umgangen wird, wenn die Linie 312 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse ist. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der siebente Verlauf von oben in 3A stellt den Zustand des Verdichterumgehungsventils in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 314 stellt die Position des Verdichterumgehungsventils dar. Die vertikale Achse stellt den Zustand des Verdichterumgehungsventils dar und das Verdichterumgehungsventil ist zum Umgehen des Verdichters geöffnet, wenn die Linie 314 nahe dem vertikalen Achsenpfeil auf einem höheren Niveau ist. Das Verdichterumgehungsventil ist geschlossen, sodass der Verdichterkühler nicht umgangen wird, wenn die Linie 314 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse ist. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der erste Verlauf von oben in 3B stellt die Harnstoffeinspritzmenge in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 318 stellt die Harnstoffeinspritzmenge dar. Die vertikale Achse stellt die Harnstoffeinspritzmenge dar und die Harnstoffeinspritzmenge nimmt in Richtung des vertikalen Achsenpfeils zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der zweite Verlauf von oben in 3B stellt die SCR-Temperatur in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 320 stellt die SCR-Temperatur dar. Die vertikale Achse stellt die SCR-Temperatur dar und die SCR-Temperatur nimmt in Richtung des vertikalen Achsenpfeils zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu. Bei der horizontalen Linie 350 handelt es sich um einen Schwellenwert, oberhalb dessen die SCR-Effizienz unter einem Schwellenwert (z. B 30 %) liegt. Bei den horizontalen Linien 352 und 354 handelt es sich um eine obere und eine untere Grenze eines gewünschten SCR-Temperaturbereichs, in dem die SCR-Effizienz über einem Schwellenwert (z. B. 90 %) liegen kann.
  • Der dritte Verlauf von oben in 3B stellt den Motorladedruck (z. B. den Druck in der Ladedruckkammer 46 oder der Ladedruckkammer 246) in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 322 stellt den Ladedruck dar. Die vertikale Achse stellt den Ladedruck dar und der Ladedruck nimmt in Richtung des vertikalen Achsenpfeils zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der vierte Verlauf von oben in 3B stellt den Niederdruck-AGR-Strom in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 324 stellt den Niederdruck-AGR-Strom dar. Die vertikale Achse stellt den Niederdruck-AGR-Strom dar und der Niederdruck-AGR-Strom nimmt in Richtung des vertikalen Achsenpfeils zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der fünfte Verlauf von oben in 3B stellt das Antriebsverhältnis des Kompessorverdichters in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 326 stellt das Antriebsverhältnis des Kompressorverdichters dar. Die vertikale Achse stellt das Antriebsverhältnis des Kompressorverdichters dar und das Antriebsverhältnis des Kompressorverdichters nimmt in Richtung des vertikalen Achsenpfeils zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Der sechste Verlauf von oben in 3B stellt den Hochdruck-AGR-Strom in Bezug auf die Zeit dar. Die Linie 328 stellt den Hochdruck-AGR-Strom dar. Die vertikale Achse stellt den Hochdruck-AGR-Strom dar und der Hochdruck-AGR-Strom nimmt in Richtung des vertikalen Achsenpfeils zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
  • Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist das Fahrerbedarfsdrehmoment im Wesentlichen konstant (z. B. ändert es sich um weniger als ± 5 % des gewünschten Werts) und die Motordrehzahl ist über die ganze Sequenz aus 3A und 3B im Wesentlichen konstant.
  • Bei Zeitpunkt t0 ist der Motor in Betrieb und verbrennt Luft und Kraftstoff (nicht gezeigt). Der Partikelfilter wird regeneriert, wie durch die PF-Zustandslinie angegeben wird, die auf einem höheren Niveau ist. Die VGT-Leitschaufeln sind teilweise geschlossen und die Ansaugdrossel befindet sich bei einer mittleren Position. Die Abgasdrossel ist teilweise offen und das AGR-Kühlerumgehungsventil ist vollständig offen, um den AGR-Kühler zu umgehen. Das CAC-Ventil ist vollständig offen und das Verdichterumgehungsventil ist teilweise offen. Das AGR-Ventil ist teilweise offen und es wird kein Harnstoff eingespritzt. Die SCR-Temperatur liegt über dem Schwellenwert 350, sodass die Effizienz derselben gering ist. Der Ladedruck liegt bei einem oberen mittleren Niveau. Der Niederdruck-AGR-Strom liegt bei einem mittleren Niveau und der Hochdruck-AGR-Strom liegt bei einem höheren mittleren Niveau. Das Antriebsverhältnis des Kompressorverdichters liegt bei einem niedrigeren Antriebsverhältnis.
  • Beim Zeitpunkt t1 wird die Regeneration des Partikelfilters abgeschlossen, wie durch die Regenerationsanforderung des Partikelfilters angegeben wird, die von einem höheren Niveau auf ein niedrigeres Niveau übergeht. Die VGT-Leitschaufeln sind vollständig geschlossen und die Ansaugdrossel ist als Reaktion auf den Abschluss der Regeneration des Partikelfilters vollständig offen. Die Abgasdrossel ist ebenfalls vollständig offen und das AGR-Kühlerumgehungsventil ist als Reaktion auf den Abschluss der Regeneration des Partikelfilters geschlossen. Das CAC-Ventil ist ebenfalls geschlossen und das Verdichterumgehungsventil ist als Reaktion auf den Abschluss der Regeneration des Partikelfilters vollständig geschlossen. Das AGR-Ventil wird als Reaktion auf Motordrehzahl und Fahrerbedarfsdrehmoment geöffnet, um die NOx-Ausgabe des Motors zu steuern, während die SCR-Umwandlung gering ist. Es wird kein Harnstoff eingespritzt, während die SCR-Temperatur hoch ist, sodass Harnstoff gespart werden kann, bis die SCR-Effizienz höher sein kann. Die SCR-Temperatur bleibt oberhalb des Schwellenwerts 350. Der Ladedruck nimmt als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu. Der Niederdruck-AGR-Strom wird erhöht und der Hochdruck-AGR-Strom wird verringert. Ferner wird das Antriebsverhältnis des Kompressorverdichters erhöht.
  • Indem der Ladedruck erhöht und der CAC geschlossen wird, kann der Abgasstrom zu der SCR erhöht werden. Ferner kann das Schließen des CAC dazu beitragen, die Abgastemperatur zu reduzieren, sodass die Kühlerabgase zu der SCR strömen können, wodurch die SCR gekühlt wird. Das Schließen der Verdichterumgehung erhöht die Verdichtereffizienz zum Erhöhen des Abgasstroms und das Schließen der AGR-Kühlerumgehung kühlt die AGR, wodurch die Motorabgase, die zur SCR geleitet werden, gekühlt werden. Das Öffnen der Motordrossel und/oder der Abgasdrossel kann den Motorluftstrom erhöhen, sodass die SCR schneller gekühlt werden kann. Das Erhöhen des Antriebsverhältnisses des Kompressorverdichters erhöht den Luftstrom durch den Motor. Das Erhöhen der Niederdruck-AGR erhöht ebenfalls den Strom durch den Motor, was bei einer Motorleerlaufdrehzahl besonders nützlich sein kann, da der Motorladedruck durch eine niedrige Motordrehzahl begrenzt sein kann. Die Hochdruck-AGR-Menge wird verringert, sodass der AGR-Strom nicht zu stark ist.
  • Zwischen Zeitpunkt t1 und Zeitpunkt t2 verringert sich die SCR-Temperatur und Abgas strömt weiter zur SCR mit einer höheren Strömungsrate, als wenn der Ladedruck und der Abgasstrom als Reaktion auf das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Motordrehzahl allein eingestellt werden würden. Die Regeneration des Partikelfilters ist nicht angefordert und die VGT-Leitschaufeln sind vollständig geschlossen. Die Ansaug- und die Abgasdrossel sind vollständig offen und das AGR-Kühlerumgehungsventil ist vollständig geschlossen. Das CAC-Umgehungsventil ist vollständig geschlossen und das Verdichterumgehungsventil ist vollständig geschlossen. Es wird kein Harnstoff eingespritzt und der Ladedruck nimmt zu und pendelt sich dann bei einem höheren Niveau ein. Der Niederdruck-AGR-Strom nimmt zu und pendelt sich dann ein. Die Hochdruck-AGR verringert sich und pendelt sich dann auf einen konstanten Wert ein. Das Antriebsverhältnis des Kompressorverdichters bleibt erhöht.
  • Bei Zeitpunkt t2 liegt die SCR-Temperatur unter dem Schwellenwert 350, sodass der Ladedruck gesenkt wird, um den Abgasstrom zu reduzieren und die Motoreffizienz zu erhöhen. Zudem beginnt die Harnstoffeinspritzung als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter dem Schwellenwert 350 liegt. Es wird eine kleine Menge Harnstoff eingespritzt, um die SCR-Effizienz zu fördern. Die VGT-Leitschaufelposition wird geöffnet, um den Ladedruck zu reduzieren, und die Ansaug- und die Abgasdrossel des Motors bleiben vollständig offen. Das AGR-Kühlerumgehungsventil bleibt geschlossen und das CAC-Kühlerumgehungsventil ist ebenfalls vollständig geschlossen. Das Verdichterumgehungsventil bleibt geschlossen und die SCR-Temperatur verringert sich weiter nach Zeitpunkt t2 und die SCR-Effizienz nimmt weiter zu (nicht gezeigt). Das Antriebsverhältnis des Kompressorverdichters bleibt konstant und der Nieder- und der Hochdruck-AGR-Strom bleiben bei ihrem jeweiligen vorherigen Wert.
  • Bei Zeitpunkt t3 wird die SCR-Temperatur unter den Schwellenwert 352 reduziert. Die NOx-Umwandlungseffizienz der SCR wird erhöht (nicht gezeigt), wenn die SCR-Temperatur unter eine Temperatur unterhalb des Schwellenwerts 352 fällt. Der Ladedruck wird weiter auf ein Niveau verringert, das der gegenwärtigen Motordrehzahl und dem gegenwärtigen Fahrerbedarfsdrehmoment entspricht. Die eingespritzte Menge an Harnstoff nimmt ebenfalls zu, um die SCR-Effizienz weiter zu erhöhen. Die Regeneration des Partikelfilters wird nicht angefordert und die VGT-Leitschaufeln werden geöffnet, um den Ladedruck als Reaktion auf die SCR-Temperatur zu verringern. Die Abgas- und die Ansaugdrossel werden teilweise geschlossen und das AGR-Kühlerumgehungsventil wird als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter dem Schwellenwert 350 liegt, geöffnet. Das CAC- und das Verdichterumgehungsventil werden als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter dem Schwellenwert 350 liegt, ebenfalls geschlossen. Die AGR-Ventilposition bleibt konstant. Das Antriebsverhältnis des Kompressorverdichters wird reduziert und der Hochdruck-AGR-Strom wird erhöht. Der Niederdruck-AGR-Strom wird verringert.
  • Auf diese Weise kann die SCR-Effizienz nach der Regeneration des Partikelfilters erhöht werden, um die Motoremissionen zu reduzieren. Der Abgasstrom zur SCR kann erhöht werden und die Abgasstromtemperatur kann verringert werden, um die SCR-Temperatur zu verringern.
  • Wenn die SCR-Temperatur unter eine erste Schwellenwerttemperatur reduziert wird, kann die Rate der SCR-Kühlung ferner derart reduziert werden, dass die Motoreffizienz erhöht werden kann, sogar während die SCR-Kühlung fortgesetzt wird.
  • Unter Bezugnahme auf 4 wird nun ein Verfahren zum Betreiben eines Motors gezeigt. Insbesondere ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Verbrennungsmotors gezeigt. Das Verfahren aus 4 kann als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher in einem System, wie es in 1 und 2 gezeigt ist, gespeichert sein. Das Verfahren aus 4 kann in den Systemen aus 1 und 2 integriert sein und mit diesen zusammenarbeiten. Ferner können zumindest Abschnitte des Verfahrens aus 4 als ausführbare Anweisungen integriert sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, während andere Abschnitte des Verfahrens über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der physischen Welt umwandelt. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 Motorbetriebsbedingungen. Die Motorbetriebsbedingungen können unter anderem die Motortemperatur, die Gaspedalposition, die Partikelfilterrußbelastung, die Umgebungstemperatur, den Umgebungsdruck, das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Motordrehzahl beinhalten. Die Motorbetriebsbedingungen können über Motorsensoren und die Motorsteuerung bestimmt werden. Das Verfahren 400 geht zu 404 über.
  • Bei 404 bestimmt das Verfahren 400, ob eine Regeneration des Dieselpartikelfilters (DPF) gewünscht wird. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 400, ob eine Regeneration des Dieselpartikelfilters als Reaktion auf einen Druckabfall über den Partikelfilter gewünscht wird. In anderen Beispielen kann das Verfahren 400 urteilen, dass eine Regeneration des Partikelfilters gewünscht wird, nachdem ein Fahrzeug mehr als eine Schwellenwertdistanz gefahren wurde. Wenn das Verfahren 400 urteilt, dass eine Regeneration des Partikelfilters gewünscht wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 406 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 424 über.
  • Bei 406 erhöht das Verfahren 400 einen Ladedruck (z. B. den Druck in einem Motorlufteinlass) im Vergleich zu einem Ladedruck für die gleiche Motordrehzahl und das gleiche Fahrerbedarfsdrehmoment, wenn der Dieselpartikelfilter nicht regeneriert wird. Ferner wird die Ansaugdrossel des Motors teilweise geschlossen, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Das Verfahren 400 geht zu 408 über.
  • Bei 408 beginnt das Verfahren 400 mit der Nacheinspritzung von Kraftstoff in die Motorzylinder. Nacheingespritzter Kraftstoff wird nach den Kraftstoffhaupteinspritzungen eingespritzt und mindestens ein Teil des in das Saugrohr eingespritzten Kraftstoffs wird aus den Motorzylindern ausgestoßen, um in einem Oxidationskatalysator zu oxidieren, in dem er die Abgastemperatur anheben kann, wodurch die Regeneration des Partikelfilters erleichtert wird. Nach dem Beginn der Nacheinspritzung des Kraftstoffs geht das Verfahren 400 zu 410 über.
  • Bei 410 beurteilt das Verfahren 400, ob die Regeneration des Dieselpartikelfilters abgeschlossen ist. In einem Beispiel urteilt das Verfahren 400, dass die Regeneration des Partikelfilters abgeschlossen ist, wenn ein Druckabfall über den Dieselpartikelfilter unter einem Schwellenwert liegt. Wenn das Verfahren 400 urteilt, dass die Regeneration des Partikelfilters abgeschlossen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 412 über. Andernfalls kehrt das Verfahren 400 zu 408 zurück.
  • Bei 412 stellt das Verfahren 400 den nacheingespritzten Kraftstoff ein und beendet die Regeneration des Partikelfilters. Ferner erhöht das Verfahren 400 den Ladedruck oder behält alternativ dazu den Ladedruck bei, nachdem die Regeneration des Partikelfilters beendet wurde. Der Ladedruck kann erhöht werden, während das Fahrerbedarfsdrehmoment im Wesentlichen konstant gehalten wird (z. B. indem es sich um weniger als ± 5 % des gewünschten Werts ändert). Ferner kann der Ladedruck erhöht werden, auch wenn sich der Fahrerbedarf verringert oder erhöht. Der Ladedruck kann über einen Turboladerverdichter oder einen Kompressorverdichter erhöht werden. Das Verfahren 400 öffnet zudem die Ansaug- und/oder die Abgasdrossel. Indem der Ladedruck erhöht wird und die Ansaug- und/oder die Abgasdrossel geöffnet wird/werden, kann der Abgasstrom zur SCR erhöht werden, um die SCR zu kühlen. Das Verfahren 400 geht zu 414 über.
  • Das Verfahren 400 schließt bei 414 das CAC-Umgehungsventil, schließt das AGR-Kühlerumgehungsventil und schließt das Kompressorumgehungsventil. Die CAC-Umgehung, die AGR-Umgehung und die Kompressorumgehung werden geschlossen, um die Abgase zu kühlen. Ferner kann das Verfahren 400 das Antriebsverhältnis des Kompressorverdichters erhöhen, um den Strom durch den Motor und die SCR zu erhöhen. Das Erhöhen des Antriebsverhältnisses des Kompressors erhöht die Verdichterdrehzahl relativ zur Kurbelwellendrehzahl. Die Leitschaufeln des Turboladers mit variabler Geometrie (VGT) und ein Kompressor(supercharger - SC)-Umgehungsventil können zudem geschlossen werden, um den Motorluftstrom zu erhöhen. In einigen Fällen können die VGT-Leitschaufeln teilweise zu einer Position geschlossen werden, die einen oberen Schwellenwertladedruck (z. B. einen maximalen Ladedruck) als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und auf andere Motorbetriebsbedingungen bereitstellt. Das Verfahren 400 geht zu 416 über.
  • Bei 416 stellt das Verfahren 400 das AGR-Ventil als Reaktion auf die Motordrehzahl und das Fahrerbedarfsdrehmoment ein. Wenn Motordrehzahl und -last konstant sind, wird somit die AGR-Ventilposition konstant gehalten. Wenn jedoch der Motor Hoch- und Niederdruck-AGR-Kanäle beinhaltet, kann der Niederdruck-AGR-Strom ebenfalls erhöht werden und der Hochdruck-AGR-Strom kann ebenfalls verringert werden, um den Motorluftstrom zu erhöhen, während das Motor-NOx reduziert wird. Die Positionen des Nieder- und des Hochdruck-AGR-Ventils können als Reaktion auf die Motordrehzahl und -last eingestellt werden, nachdem das Verhältnis der Niederdruck-AGR zur Hochdruck-AGR (z. B. Niederdruck-AGR-Menge oder -Strom / Hochdruck-AGR-Menge oder -Strom) erhöht wurde. Das Erhöhen des Stroms des Niederdruck-AGR-Stroms und das Verringern des Hochdruck-AGR-Stroms kann die Motoreffizienz erhöhen, während die NOx-Emissionen des Motors beibehalten werden.
  • Bei 418 beurteilt das Verfahren 400, ob die SCR-Temperatur unter einer ersten Schwellenwerttemperatur liegt. Bei der ersten Schwellenwerttemperatur kann es sich um eine Temperatur (z. B. 380 °C) handeln, über der die NOx-Umwandlungseffizienz der SCR unter einem Schwellenwert (z. B. unter 30 %) liegt. Wenn das Verfahren 400 urteilt, dass die SCR-Temperatur unter der ersten Schwellenwerttemperatur liegt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 420 über. Andernfalls kehrt das Verfahren 400 zu 418 zurück, sodass die SCR-Kühlung fortgesetzt wird.
  • Bei 420 verringert das Verfahren 400 den Ladedruck. Der Ladedruck kann als eine Funktion des Fahrerbedarfsdrehmoments und der SCR-Temperatur verringert werden. In einem Beispiel wird der gewünschte Ladedruck empirisch bestimmt und in einer Tabelle oder einer Funktion gespeichert, die über die SCR-Temperatur und das Fahrerbedarfsdrehmoment referenziert oder indiziert ist. In einem Beispiel wird der Ladedruck reduziert, um ein gewünschtes Niveau der Verbesserung der Motoreffizienz für eine gewünschte Reduzierung bei der SCR-Kühlung bereitzustellen. Das Verfahren 400 verringert den Ladedruck über das Öffnen eines Wastegates oder das Öffnen von Turboladerleitschaufeln mit variablen Positionen und geht zu 422 über.
  • Bei 422 beurteilt das Verfahren 400, ob die SCR-Temperatur unter einer zweiten Schwellenwerttemperatur liegt. In einem Beispiel handelt es sich bei der zweiten Schwellenwerttemperatur um eine Temperatur, über der die NOx-Umwandlungseffizienz unter einer Schwellenwerteffizienz (z. B. 90 %) liegt. Wenn das Verfahren 400 urteilt, dass die SCR-Temperatur unter der zweiten Schwellenwerttemperatur liegt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 424 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 kehrt zu 422 zurück.
  • Bei 424 stellt das Verfahren 400 das CAC-Umgehungsventil, das AGR-Ventil, das AGR-Kühlerumgehungsventil, den Ladedruck, die Niederdruck-AGR, die Hochdruck-AGR und das Antriebsverhältnis des Kompressors sowie das Kompressorumgehungsventil als Reaktion auf das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Motordrehzahl ein. Anders ausgedrückt wird die SCR in einem gewünschten Temperaturbereich betrieben und die zuvor genannten Aktoren werden daher nicht eingestellt, um die SCR zu kühlen, sondern vielmehr um ein gewünschtes Bedarfsdrehmoment bereitzustellen, während der Motor effizient betrieben wird. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
  • Demzufolge stellt das Verfahren 400 ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Erhöhen des Ladedrucks in einem Motorlufteinlass über eine Steuerung als Reaktion auf das Ende der Regeneration eines Partikelfilters, während ein Fahrerbedarfsdrehmoment im Wesentlichen konstant ist. Das Motorverfahren beinhaltet, dass der Ladedruck über das mindestens teilweise Schließen der Leitschaufeln eines Turboladers erhöht wird, und umfasst ferner das Erhöhen des Niederdruckabgasrückführungsstroms und das Verringern des Hochdruckabgasrückführungsstroms als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters. Das Motorverfahren umfasst ferner das Öffnen einer Ansaugdrossel als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und das Erhöhen eines Antriebsverhältnisses eines Kompressorverdichters, um den Ladedruck zu erhöhen. Das Motorverfahren umfasst ferner das Schließen eines AGR-Kühlerumgehungsventils als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters. Das Motorverfahren umfasst ferner das Schließen eines Ladeluftkühlerumgehungsventils als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters. Das Motorverfahren umfasst ferner das Schließen eines Verdichterumgehungsventils als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters. Das Motorverfahren umfasst ferner das Öffnen einer Abgasdrossel als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  • Das Verfahren aus 4 stellt zudem ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Erhöhen des Ladedrucks in einem Motorlufteinlass über eine Steuerung als Reaktion auf das Ende der Regeneration eines Partikelfilters, während ein Fahrerbedarfsdrehmoment im Wesentlichen konstant ist; und Einstellen einer AGR-Ventilposition basierend auf dem Fahrerbedarfsdrehmoment und der Motordrehzahl als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und bevor die SCR-Temperatur unter einer ersten Schwellenwerttemperatur liegt. Das Motorverfahren beinhaltet, dass es sich bei dem AGR-Ventil um ein Niederdruck-AGR-Ventil handelt, und umfasst ferner das Einstellen des Niederdruck-AGR-Ventils, um den Niederdruck-AGR-Strom zu erhöhen und den Abgasstrom zu einer SCR zu erhöhen, als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und bevor die SCR-Temperatur unter der ersten Schwellenwerttemperatur liegt. Das Motorverfahren umfasst ferner das Verringern des Abgasstroms zu der SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter dem ersten Schwellenwert liegt. Das Motorverfahren umfasst ferner das Einspritzen von Harnstoff in die SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter dem ersten Schwellenwert liegt. Das Motorverfahren umfasst ferner das Verringern des Abgasstroms zu der SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter einer zweiten Schwellenwerttemperatur liegt.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht transitorischem Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Zudem können Teile der Verfahren physische Handlungen sein, die in der realen Welt erfolgen, um einen Zustand einer Vorrichtung zu ändern. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl an Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispiele zu erzielen, sondern ist vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach der konkreten eingesetzten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Zudem können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in den nicht transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, durchgeführt werden. Einer oder mehrere der hier beschriebenen Verfahrensschritte können auf Wunsch weggelassen werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten, wobei sie zwei oder mehr derartiger Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Motorbetriebsverfahren das Erhöhen des Ladedrucks in einem Motorlufteinlass über eine Steuerung als Reaktion auf das Ende der Regeneration eines Partikelfilters, während ein Fahrerbedarfsdrehmoment im Wesentlichen konstant ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird der Ladedruck über das mindestens teilweise Schließen der Leitschaufeln eines Turboladers erhöht, und es wird ferner Folgendes umfasst: Erhöhen des Niederdruckabgasrückführungsstroms und Verringern des Hochdruckabgasrückführungsstroms als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Öffnen einer Ansaugdrossel als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und das Erhöhen eines Antriebsverhältnisses eines Kompressorverdichters, um den Ladedruck zu erhöhen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Schließen eines AGR-Kühlerumgehungsventils als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Schließen eines Ladeluftkühlerumgehungsventils als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Schließen eines Verdichterumgehungsventils als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Öffnen einer Abgasdrossel als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Motorbetriebsverfahren das Erhöhen des Ladedrucks in einem Motorlufteinlass über eine Steuerung als Reaktion auf das Ende der Regeneration eines Partikelfilters, während ein Fahrerbedarfsdrehmoment im Wesentlichen konstant ist; und das Einstellen einer AGR-Ventilposition basierend auf dem Fahrerbedarfsdrehmoment und der Motordrehzahl als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und bevor die SCR-Temperatur unter einer ersten Schwellenwerttemperatur liegt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem AGR-Ventil um ein Niederdruck-AGR-Ventil und es wird ferner Folgendes umfasst: weiteres Einstellen des Niederdruck-AGR-Ventils, um den Niederdruck-AGR-Strom zu erhöhen; und Erhöhen des Abgasstroms zu einer SCR als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters, wobei der Abgasstrom erhöht wird, bevor die SCR-Temperatur unter der ersten Schwellenwerttemperatur liegt. Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Verringern des Abgasstroms zu der SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter der ersten Schwellenwerttemperatur liegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Einspritzen von Harnstoff in die SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter der ersten Schwellenwerttemperatur liegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Verringern des Abgasstroms zu der SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter einer zweiten Schwellenwerttemperatur liegt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Motorsystem bereitgestellt, wobei es Folgendes aufweist: einen Zweitakt-Dieselmotor mit Gegenkolben, der mindestens einen Zylinder beinhaltet; ein an den Zweitaktmotor gekoppeltes Abgassystem, das einen Oxidationskatalysator, eine SCR und einen Partikelfilter beinhaltet; sowie eine Steuerung, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, um den Abgasstrom zu der SCR als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und darauf, dass die SCR-Temperatur über einer ersten Schwellenwerttemperatur liegt, zu erhöhen.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei der ersten Schwellenwerttemperatur um eine Temperatur, über der die SCR-Effizienz unter einem Schwellenwert liegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen, um den Abgasstrom zu der SCR über das Erhöhen des Ladedrucks als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu erhöhen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen, um ein Ladeluftkühlerumgehungsventil und ein Kompressorumgehungsventil als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu schließen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen, um ein AGR-Kühlerumgehungsventil als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu schließen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen, um den Abgasstrom zu der SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter dem ersten Schwellenwert liegt, zu reduzieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen, um den Abgasstrom zu der SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter einem zweiten Schwellenwert liegt, zu reduzieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Einspritzen von Harnstoff in die SCR als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und darauf, dass die SCR-Temperatur unter dem ersten Schwellenwert liegt.

Claims (15)

  1. Motorbetriebsverfahren, umfassend: Erhöhen des Ladedrucks in einem Motorlufteinlass über eine Steuerung als Reaktion auf das Ende der Regeneration eines Partikelfilters, während ein Fahrerbedarfsdrehmoment im Wesentlichen konstant ist.
  2. Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei der Ladedruck über das mindestens teilweise Schließen der Leitschaufeln eines Turboladers erhöht wird, und ferner umfassend: Erhöhen des Niederdruckabgasrückführungsstroms und Verringern des Hochdruckabgasrückführungsstroms als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  3. Motorverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Öffnen einer Ansaugdrossel als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und Erhöhen eines Antriebsverhältnisses eines Kompressorverdichters, um den Ladedruck zu erhöhen.
  4. Motorverfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Schließen eines AGR-Kühlerumgehungsventils als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  5. Motorverfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend Schließen eines Ladeluftkühlerumgehungsventils als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  6. Motorverfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend Schließen eines Verdichterumgehungsventils als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  7. Motorverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Öffnen einer Abgasdrossel als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters.
  8. Motorverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Einstellen einer AGR-Ventilposition basierend auf dem Fahrerbedarfsdrehmoment und der Motordrehzahl als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und bevor die SCR-Temperatur unter einer ersten Schwellenwerttemperatur liegt.
  9. Motorverfahren nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem AGR-Ventil um ein Niederdruck-AGR-Ventil handelt, und ferner umfassend: weiteres Einstellen des Niederdruck-AGR-Ventils, um den Niederdruck-AGR-Strom zu erhöhen; und Erhöhen des Abgasstroms zu einer SCR als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters, wobei der Abgasstrom erhöht wird, bevor die SCR-Temperatur unter der ersten Schwellenwerttemperatur liegt.
  10. Motorverfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Verringern des Abgasstroms zu der SCR als Reaktion darauf, dass die SCR-Temperatur unter der ersten Schwellenwerttemperatur liegt.
  11. Motorsystem, umfassend: einen Zweitakt-Dieselmotor mit Gegenkolben, der mindestens einen Zylinder beinhaltet; ein an den Zweitaktmotor gekoppeltes Abgassystem, das einen Oxidationskatalysator, eine SCR und einen Partikelfilter beinhaltet; und eine Steuerung, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, um den Abgasstrom zu der SCR als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters und darauf, dass die SCR-Temperatur über einer ersten Schwellenwerttemperatur liegt, zu erhöhen.
  12. Motorsystem nach Anspruch 11, wobei es sich bei der ersten Schwellenwerttemperatur um eine Temperatur handelt, über der die SCR-Effizienz unter einem Schwellenwert liegt.
  13. Motorsystem nach Anspruch 12, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um den Abgasstrom zu der SCR über das Erhöhen des Ladedrucks als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu erhöhen.
  14. Motorsystem nach Anspruch 13, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um ein Ladeluftkühlerumgehungsventil und ein Kompressorumgehungsventil als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu schließen.
  15. Motorsystem nach Anspruch 14, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um ein AGR-Kühlerumgehungsventil als Reaktion auf das Ende der Regeneration des Partikelfilters zu schließen.
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