DE102019114614A1

DE102019114614A1 - System und verfahren zur integrierten steuerung von verbrennungs- und scr-systemen

Info

Publication number: DE102019114614A1
Application number: DE102019114614.3A
Authority: DE
Inventors: Yue-Yun Wang; Giuseppe MAZZARA BOLOGNA; Vincenzo ALFIERI
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2020-04-09
Also published as: US20200109651A1; US10954838B2

Abstract

Ein Emissionssteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor aufweist, beinhaltet eine erste selektive katalytische Reduktionsvorrichtung (SCR) und einen Reduktionsmittel-Injektor. Das System beinhaltet ferner eine modellbasierte Steuerung, die konfiguriert ist, eine Sollmenge an Reduktionsmittel zu berechnen, um ein vorgegebenes Verhältnis zwischen einer Menge an NH3 und einer Menge an NOx am Auslass der ersten SCR-Vorrichtung aufrechtzuerhalten, und um einen Befehl zum Empfang durch den Reduktionsmittel-Injektor zu senden, um die berechnete Menge an Reduktionsmittel einzuspritzen. Die modellbasierte Steuerung ist ferner konfiguriert, einen Befehl zum Empfang durch eine Motorsteuerung zu senden, um die NOx-Erzeugung durch den Motor zu beeinflussen, indem ein Motorbetriebsparameter modifiziert wird, der auf einer berechneten Sollmenge NOx am Einlass der ersten SCR-Vorrichtung basiert.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Steuerungssystem für den Betrieb von Verbrennungsmotoren und Abgasanlagen, insbesondere Abgasanlagen, die selektive katalytische Reduktionsvorrichtungen (SCR) zur Reduzierung der NOx-Emissionen nutzen.
Das Abgas, das von einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Dieselmotor, abgegeben wird, ist eine Mischung, die gasförmige Emissionen wie Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickstoffoxide (NOx) sowie kondensierte flüssige und feste Phasenmaterialien enthält, die Partikel (PM) darstellen. Katalysatorzusammensetzungen werden als Teil eines Abgasemissionssteuerungssystems bereitgestellt, um bestimmte oder alle dieser Abgasbestandteile in nicht regulierte Abgaskomponenten umzuwandeln.
Während die derzeitigen Abgasemissionssteuerungssysteme ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, besteht daher Bedarf an einem neuen und verbesserten System und Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus Abgasen.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet ein Emissionssteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor eine erste selektive katalytische Reduktionsvorrichtung (SCR) und einen Reduktionsmittel-Injektor. Das Emissionssteuerungssystem beinhaltet auch eine modellbasierte Steuerung, die konfiguriert ist, eine Menge an NOx und eine Menge an NH3 an einem Auslass der ersten SCR-Vorrichtung zu bestimmen, einen zulässigen NOx-Zunahmemultiplikatorwert zu berechnen, der die Menge an NH3 am Auslass der ersten SCR-Vorrichtung unter einem vorbestimmten Niveau hält, und eine NOx-Sollmenge an einem Einlass der ersten SCR-Vorrichtung, basierend auf einer gegenwärtigen Menge an NOx am Einlass der ersten SCR-Vorrichtung und dem zulässigen NOx-Zunahmemultiplikatorwert, berechnet. Die Steuerung ist ferner konfiguriert, einen Befehl zum Empfang durch eine Motorsteuerung zu senden, um die NOx-Produktion durch den Motor zu beeinflussen, indem ein Motorbetriebsparameter modifiziert wird, der auf der berechneten NOx-Sollmenge am Einlass der ersten SCR-Vorrichtung basiert, eine Sollmenge an Reduktionsmittel berechnet, um ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen der Menge an NH3 und der Menge an NOx am Auslass der ersten SCR-Vorrichtung aufrechtzuerhalten, und einen Befehl zum Empfang durch den Reduktionsmittel-Injektor zu senden, um die berechnete Menge an Reduktionsmittel einzuspritzen.
In einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der zulässige NOx-Zunahmemultiplikatorwert ein Verhältnis zwischen einer Soll-Motorauslass-NOx-Konzentration oder eines NOx-Durchflusswerts und einer Motorauslass-NOx-Konzentration oder einem NOx-Durchflusswert, der durch den Betrieb des Motors erzeugt werden würde, um die NOx-Produktion bei der aktuellen Motordrehzahl und dem Motordrehmoment zu minimieren.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung basiert das Bestimmen der Menge an NH3 am Auslass der ersten SCR-Vorrichtung auf der Berechnung eines ersten geschätzten NH3-Speicherniveaus für die erste SCR-Vorrichtung.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung basiert das Bestimmen der Menge an NH3 am Auslass der ersten SCR-Vorrichtung ferner auf dem Empfang einer NOx-Messung an einem Einlass der ersten SCR-Vorrichtung.
In einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Emissionssteuerungssystem so konfiguriert, dass ein Motorauslass-NOx-Konzentrations-Sollwert einen Motorauslass-NOx-Konzentrationswert überschreiten darf, der durch den Betrieb des Motors erzeugt wird, um die NOx-Produktion bei der aktuellen Motordrehzahl und dem Motordrehmoment nur dann zu minimieren, wenn der Motor im stationären oder quasi stationären Zustand arbeitet.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Motorbetriebsparameter der Wert eines Kraftstoffeinspritzungszeitpunkts.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Motorbetriebsparameter ein AGR-Durchflusswert.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Emissionssteuerungssystem ferner einen Oxidationskatalysator, der stromabwärts der SCR-Vorrichtung angeordnet ist.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine zweite SCR-Vorrichtung stromabwärts der ersten SCR-Vorrichtung angeordnet.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Oxidationskatalysator stromabwärts der zweiten SCR-Vorrichtung angeordnet.
Nach mehreren Aspekten beinhaltet ein Abgassystem zur Behandlung des Abgases eines Verbrennungsmotors, das für eine selektive katalytische Reduktion (SCR) des Abgases konfiguriert ist, eine erste SCR-Vorrichtung. Das Abgassystem beinhaltet auch eine Steuerung, die konfiguriert ist, eine Reduktionsmitteleinspritzung in das Abgas zu steuern. Das Steuern der Reduktionsmitteleinspritzung beinhaltet das Berechnen einer Menge des einzuspritzenden Reduktionsmittels basierend auf einem ersten Modell der SCR-Vorrichtung, wobei das erste Modell ein erstes NH3-Speicherniveau an der ersten SCR-Vorrichtung schätzt. Das Steuern der Reduktionsmitteleinspritzung beinhaltet ferner das Senden eines Befehls an einen Reduktionsmittel-Injektor, um die Menge des Reduktionsmittels einzuspritzen. Die Steuerung ist ferner konfiguriert, einen Motorsteuerungsparameter zu beeinflussen, einschließlich der Bestimmung, ob der Motor im stationären oder quasi stationären Zustand arbeitet. In Reaktion auf den Motor, der im stationären oder quasi stationären Zustand arbeitet, ändert die Steuerung einen Motorsteuerungsparameter, der wirksam ist, um die Motorauslass-NOx-Niveaus zu beeinflussen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird der Motorsteuerungsparameter, der wirksam ist, um die Motorauslass-NOx-Niveaus zu beeinflussen, modifiziert, um die Verbrennungseffizienz des Motors zu erhöhen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Motorsteuerungsparameter, der wirksam ist, um die Motorauslass-NOx-Niveaus zu beeinflussen, eine Abgasrückführungs (AGR)-Durchflussmenge.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Motorsteuerungsparameter, der wirksam ist, um die Motorauslass-NOx-Niveaus zu beeinflussen, ein Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt.
Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet ein Verfahren zum Steuern der Reduktionsmitteleinspritzung und der Kraftstoffverbrennung in einem System mit einem Verbrennungsmotor und einer selektiven Reduktionskatalysator (SCR)-Vorrichtung das Berechnen einer Menge an Reduktionsmittel, das basierend auf einem ersten Modell der SCR-Vorrichtung einzuspritzen ist, wobei das erste Modell ein erstes NH3-Speicher-Niveau an der ersten SCR-Vorrichtung schätzt. Das Verfahren beinhaltet ferner das Senden eines Befehls an einen Reduktionsmittel-Injektor, um die berechnete Menge des Reduktionsmittels einzuspritzen. Das Verfahren beinhaltet auch das Bestimmen, ob der Motor im stationären oder quasi stationären Zustand arbeitet. In Reaktion darauf, ob der Motor im stationären oder quasi stationären Zustand arbeitet, ändert die Steuerung einen Motorsteuerungsparameter, der wirksam ist, um die Motorauslass-NOx-Niveaus zu beeinflussen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird der Motorsteuerungsparameter, der wirksam ist, um die Motorauslass-NOx-Niveaus zu beeinflussen, modifiziert, um die Verbrennungseffizienz des Motors zu erhöhen.
In einem weiteren Aspekt der Offenbarung ist der Motorsteuerungsparameter, der wirksam ist, um die Motorauslass-NOx-Niveaus zu beeinflussen, eine Abgasrückführungs (AGR)- Durchflussmenge.
In einem weiteren Aspekt der Offenbarung ist der Motorsteuerungsparameter, der wirksam ist, um die Motorauslass-NOx-Niveaus zu beeinflussen, ein Kraftstoffeinspri tzungszei tpunkt.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es ist zu beachten, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.

1 ist eine schematische Darstellung eines Abgasemissionssteuerungssystems, das auf einen Verbrennungsmotor angewendet wird, der gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen betreibbar ist;
2 ist ein Blockdiagramm eines integrierten Verbrennungs- und SCR-Steuerungssystems, das Aspekte der vorliegenden Offenbarung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es sollte verstanden werden, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Der hier verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten, umfassen kann.
Mit Bezug auf 1 umfasst ein Automobilsystem 10 einen Verbrennungsmotor 26, der einen Motorblock mit mindestens einem Zylinder beinhaltet, der einen Kolben aufweist, der zum Antrieb einer Kurbelwelle angebracht ist. Ein Zylinderkopf wirkt mit der Zylinderwand und dem Kolben zusammen, um eine Brennkammer zu definieren. Ein Kraftstoff- und Luftgemisch wird in die Brennkammer eingebracht und entzündet, was im Ergebnis eine wechselseitige Bewegung des Kolbens durch die sich ausdehnenden heißen Abgase verursacht. Der Kraftstoff wird durch mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse und die Luft durch mindestens eine Einlassöffnung von einem Ansaugkrümmer bereitgestellt. Der Kraftstoff wird unter Hochdruck aus dem Kraftstoffverteiler, der in Fluidverbindung mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe zur Druckerhöhung des Kraftstoffs aus einem Kraftstoffquelle verbunden ist, zur Kraftstoffeinspritzdüse geleitet. Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt wird gesteuert, um eine gewünschte Kraftstoffmenge in einem gewünschten Kurbelwellenwinkel relativ zum oberen Totpunkt des Kolbens (TDC) bereitzustellen. Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ist bekannt, um die Verbrennungsdynamik zu beeinflussen.
Jeder der Zylinder weist mindestens zwei verbundene Ventile auf, die durch eine Nockenwelle betätigt werden, die sich abgestimmt mit der Kurbelwelle dreht. Die Ventile lassen selektiv Luft in die Brennkammer und alternativ die Abgase durch eine Abgasöffnung entweichen. Die Luft kann durch den Ansaugkrümmer zu dem/den Einlasskanal/-kanälen transportiert werden. Ein Ansaugkanal kann Umgebungsluft zum Ansaugkrümmer leiten. Bei anderen Ausführungsformen kann ein Drosselkörper zur Steuerung des Luftstroms zum Ansaugkrümmer verbaut sein. In noch anderen Ausführungsformen können andere Zwangsbelüftungssystem verwendet werden, z. B. ein Turbolader mit einem Kompressor, der rotierend mit einer Turbine verbunden ist. Die Drehung des Kompressors erhöht den Druck und die Temperatur der Luft in dem Kanal und dem Ansaugkrümmer, und ein Ladeluftkühler, der in dem Kanal angeordnet ist, kann vorgesehen sein, um die Temperatur der Luft zu senken.
Die vom Motor 26 erzeugten Abgase 216 werden an ein Abgassystem weitergeleitet, das gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen ein Abgasemissionssteuerungssystem 34 mit einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen beinhaltet. Die Abgase werden aus dem Emissionssteuerungssystem 34 als behandelte Abgase 228 freigesetzt. Die Nachbehandlungsvorrichtungen können jede mögliche Vorrichtung sein, die konfiguriert ist, die Zusammensetzung der Motorauslass-Abgase 216 zu ändern. Das in 1 dargestellte Emissionssteuerungssystem 34 beinhaltet eine selektive katalytische Reduktions (SCR)-Vorrichtung 220 und einen hinteren Oxidationskatalysator (ROC) 218. Einige andere Beispiele für Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, die im Emissionssteuerungssystem 34 enthalten sein können, beinhalten, ohne Einschränkung, katalytische Konverter (Zwei- und Dreiwege), Mager-NOx-Fallen und Kohlenwasserstoffadsorber. Das Emissionssteuerungssystem 34 kann ferner einen Dieselpartikelfilter (DPF) beinhalten. Ausführungsformen können ein Abgasrückführungs-(AGR)-System beinhalten, das von einem AGR-Ventil gesteuert wird und zwischen dem Abgaskrümmer und dem Ansaugkrümmer verbaut ist. AGR kann verwendet werden, um das brennbare Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer zu verdünnen, wodurch die Verbrennungsdynamik beeinflusst wird. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen sind für nahezu jede Kombination von Nachbehandlungsvorrichtungen geeignet, wobei für das Emissionssteuerungssystem 34 charakteristisch ist, dass es mehr als eine dieser Vorrichtungen umfasst.
Das Emissionssteuerungssystem 34 beinhaltet im Allgemeinen eine oder mehrere Abgasleitungen 214, die mehrere Segmente beinhalten können, um Abgas 216 von dem Motor 26 zu den verschiedenen Abgasbehandlungsvorrichtungen des Emissionssteuerungssystems 34 zu transportieren. In der in 1 dargestellten Ausführungsform wird das Abgas 216 vom Motor in die SCR-Vorrichtung 220 befördert. Abgas (angezeigt als 226), das aus der SCR-Vorrichtung 220 austritt, wird in die ROC 218 befördert. Abgas (angezeigt als 228), das aus der ROC 218 austritt, wird durch das Auspuffendrohr in die Atmosphäre abgegeben.
Ein katalysatorhaltiger Washcoat, der auf einem Substrat innerhalb der SCR 220 angeordnet ist, ist dazu konfiguriert, NOx-Bestandteile im Abgas 216 zu reduzieren. Die SCR 220 kann ein Reduktionsmittel 235, wie Ammoniak (NH3), verwenden, um NOx-Bestandteile des Abgases 216 bei Vorhandensein von NH3 umzuwandeln. Das von der SCR 220 verwendete Reduktionsmittel NH3 kann mit Luft gemischt werden, um die Dispersion eines durch ein Reduktionsmittelzuführsystem erzeugten eingespritzten Sprühnebels zu unterstützen.
Das Emissionssteuerungssystem 34 beinhaltet ferner ein Reduktionsmittelzuführsystem 232, das ein Reduktionsmittel 230 in das Abgas 216 einführt. Das Reduktionsmittelzuführsystem 232 beinhaltet eine Reduktionsmittelzufuhr 234, einen Injektor 236 und ein Steuerungsmodul 238. Die Reduktionsmittelzufuhr 234 speichert das Reduktionsmittel 235 und steht in Fluidverbindung mit dem Injektor 236. Ammoniak (NH3) kann aus einem Material des Reduktionsmittels 235 in Form eines Festkörpers, eines Gases, einer Flüssigkeit oder einer wässrigen Harnstofflösung erzeugt werden. Dementsprechend kann der Injektor 236 eine wählbare Menge an Reduktionsmittel 235 in die Abgasleitung 214 einspritzen, sodass das Reduktionsmittel 235 an einer Stelle stromaufwärts der SCR 220 in das Abgas 216 eingeleitet wird.
Das Steuerungsmodul 238 kann den Motor 26 und das Reduktionsmittelzuführsystem 232 basierend auf erfassten Daten steuern, die von Sensoren und/oder modellierten Daten bereitgestellt werden, die im Speicher abgelegt sind. Das Steuerungsmodul 238 ist funktionsfähig gekoppelt, um Daten in Form von elektronischen Signalen von einem oder mehreren Sensoren und/oder Vorrichtungen zu empfangen, die dem Motor 26 zugeordnet sind, der als ICE-Sensor und Moduldaten, die nachstehend als U_ICE 42 bezeichnet werden, dargestellt ist. Das Steuerungsmodul 238 kann U_ICE 42-Signale von diversen Sensoren empfangen, die konfiguriert sind, Signale zu erzeugen, die mit verschiedenen physikalischen Parametern verbunden sind, die sich auf den Motor 26 beziehen. Zu diesen Sensoren gehören ohne Einschränkung ein Luftmassen- und Temperatursensor, ein Krümmerdruck- und Temperatursensor, ein Brennkammerdrucksensor, ein Füllstands- und Temperatursensor für Kühlmittel und Öl, ein Drucksensor in der Kraftstoff-Verteilerleitung, ein Nockenwellensensor, ein Kurbelwellensensor, ein Abgasdruck- und Temperatursensor, ein AGR-Temperatursensor und ein Gaspedal-Stellungssensor. Außerdem kann das Steuerungsmodul 238 Ausgabesignale 43 für verschiedene Steuerungsvorrichtungen erzeugen, zu deren Aufgabe die Steuerung des Betriebs des Motors 26 gehört, darunter ohne Einschränkung die Kraftstoffeinspritzdüsen, das AGR-Ventil, der Drosselventilkörper und andere Vorrichtungen, die Teil des Emissionssteuerungssystems 34 sind. Das Steuerungsmodul 238 kann des Weiteren zusätzliche Steuereingänge empfangen, wie beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, Umgebungslufttemperatur, Umgebungsdruck, Fahrzeuggeschwindigkeit, gewählter Gang und dergleichen, nachstehend als Steuereingänge 44 bezeichnet.
In verschiedenen Ausführungsformen steuert das Steuerungsmodul 238 ein oder mehrere Subsysteme und/oder Vorrichtungen des Emissionssteuerungssystems 34 basierend auf einem oder mehreren erfassten und/oder modellierten Eingängen, basierend auf den Verfahren und Systemen der vorliegenden Offenbarung. In einem Beispiel steht das Steuerungsmodul 238 in elektrischer Verbindung mit einer Vielzahl von Temperatur- und/oder Gaszusammensetzungssensoren. Ein erster Temperatursensor und ein erster Gaszusammensetzungssensor sind an einer Stelle 240 stromaufwärts von SCR 220 angeordnet. Ein NOx-Sensor an Stelle 240 kann einen Wert für die Motorauslass-NOx-Konzentration, die hierin auch bezeichnet wird als C_Nox,in , die NOx-Konzentration in SCR 220, bereitstellen. Ein zweiter Temperatursensor und ein zweiter Gaszusammensetzungssensor sind an einer Stelle 240 stromaufwärts von SCR 220 angeordnet. Ein an einer Stelle 242 angeordneter NOx-Sensor kann einen Wert für C_Nox,out , die NOx-Konzentration, die aus dem SCR 220 austritt, bereitstellen. Ein NOx-Sensor an Stelle 242 kann eine Querempfindlichkeit gegenüber NH3 im Abgas aufweisen, das aus dem SCR 220 austritt. Die ROC 218 oxidiert NH3-Schlupf, der aus der SCR 220 austritt, sodass die Konzentration von NH3 im Abgas 228 am Ausgang der ROC viel kleiner ist als die Konzentration von NH3 im Abgas 226 am Eingang zur ROC 218. Somit kann ein Signal von einem NOx-Sensor an Stelle 244 am Ausgang der ROC 218 verwendet werden, um den Wert für C_NOx,out mit reduzierter Querempfindlichkeit zu NH3, bereitstellen. Ein dritter Temperatursensor kann an Stelle 244 am Auslass der ROC 218 angeordnet sein. Es sollte erwähnt werden, dass zusätzliche Temperatursensoren verwendet werden können, um eine Katalysatortemperatur, wie z. B. ROC- und SCR-Katalysatortemperaturen und/oder andere Komponenten des Emissionssteuerungssystems 34, zu überwachen. In einem oder mehreren Beispielen kann eine Katalysatortemperatur überwacht werden, indem die Temperatur des Abgases der ROC 218 an Stelle 244 überwacht wird. Die Temperatursensoren erfassen die Temperatur der entsprechenden Komponenten oder den vorgegebenen thermischen Bereich im Emissionssteuerungssystem 34 und erzeugen ein entsprechendes Temperatursignal basierend darauf. So können beispielsweise die Temperatursensoren ein Temperatursignal ausgeben, das eine SCR-Temperatur der SCR 220, eine Katalysatortemperatur und dergleichen anzeigt.
Die SCR 220 kann eine Einzel-Can-SCR-Vorrichtung oder eine Multi-Can-SCR-Vorrichtung sein, wie beispielsweise eine Zwei-CAN-SCR-Vorrichtung. Die SCR 220 erleichtert die NOx-Reduktionsreaktion, wenn die Gase durch das Katalysatorsubstrat strömen. Vor dem Eintritt in das Katalysatorsubstrat wird das Reduktionsmittel 235 eingespritzt und mit den Abgasen vermischt. Ein Teil oder alle eingehenden NH3-Gase werden durch die Oberflächenwände der SCR 220 adsorbiert, und ein Teil der NH3-Gase kann aufgrund der Desorption entweichen.
Es versteht sich, dass die ROC 218 aus verschiedenen Durchfluss-Oxidationskatalysatorvorrichtungen bestehen kann, die nach dem technischen Stand bekannt sind. In verschiedenen Ausführungsformen kann die ROC 218 ein Durchströmungsmetall oder ein monolithisches Keramiksubstrat 224 beinhalten, das in eine Brandschutzmatte oder ein anderes geeignetes Trägermaterial eingehüllt ist, welches sich beim Erwärmen ausdehnt und das Substrat schützt und isoliert. Das Substrat 224 kann in einem Edelstahlkanister oder - gehäuse verpackt sein, der oder das über einen Einlass und einen Auslass in Fluidverbindung mit der Abgasleitung 214 verfügt. Das Substrat 224 kann eine darauf angeordnete Oxidationskatalysatorverbindung beinhalten. Die Oxidationskatalysatorverbindung kann als Washcoat aufgetragen werden und kann Platingruppenmetalle, wie Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh) oder andere geeignete Metalloxidkatalysatoren und Kombinationen davon, enthalten. Die ROC 218 ist für die Behandlung von unverbranntem gasförmigem und nichtflüchtigem HC und CO nützlich, welche oxidieren, um Kohlendioxid und Wasser zu bilden. Die ROC 218 kann alternativ oder zusätzlich NH3-Schlupf oxidieren, der aus der SCR 220 austritt, sodass die Konzentration von NH3 im Abgas 228 am Ausgang der ROC viel kleiner ist als die Konzentration von NH3 im Abgas 226 am Eingang zur ROC 218. Eine Washcoat-Schicht beinhaltet eine in der Zusammensetzung unterschiedliche Materialschicht, die auf der Oberfläche des monolithischen Substrats oder einer darunter liegenden Washcoat-Schicht angeordnet ist. Ein Katalysator kann eine oder mehrere Washcoat-Schichten enthalten, und jede Washcoat-Schicht kann einzigartige chemische katalytische Funktionen aufweisen.
Das Steuerungsmodul 238 stellt ein Reduktionsmitteleinspritzsignal 46 bereit, um den Betrieb des Injektors 236 zu steuern. Ein Reduktionsmittelspeichermodell kann verwendet werden, um eine Menge an Reduktionsmittel 235 zu ermitteln, die auf der SCR 220 gespeichert werden soll. Das Steuerungsmodul 238 kann, basierend auf dem Temperaturgradienten der SCR 220, einen Korrekturkoeffizienten ermitteln, der dem Reduktionsmittelspeicher-Modell entspricht, und kann die durch den Injektor 236 bereitgestellte Menge an eingespritztem Reduktionsmittel noch genauer steuern. Dementsprechend kann die Zufuhr von Reduktionsmittel 235 effizienter genutzt werden.
Eine unzureichende Einspritzung von Reduktionsmittel 235 kann zu inakzeptabel niedrigen NOx-Umwandlungen führen. Eine Einspritzmenge von Reduktionsmittel 235, die zu hoch ist, führt zur Freisetzung von Ammoniak in die Atmosphäre. Diese Ammoniakemissionen von SCR-Systemen sind als Ammoniakschlupf bekannt. Die hierin beschriebenen technischen Merkmale ermöglichen es dem Steuerungsmodul 238, eine geschätzte Konzentration von NH3 stromabwärts von der SCR 220 zu berechnen, wodurch das Steuerungsmodul 238 die geeignete Menge an Ammoniak einspritzen kann, um einen solchen Ammoniakschlupf zu reduzieren. Der Ammoniakschlupf erhöht sich, wenn NH3 mit einer Rate eingespritzt wird, die höher ist als die erforderliche Rate, um das gewünschte optimale NH3/NOx-Verhältnis zu erreichen.
Das Steuerungsmodul 238 kann eine digitale zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) mit einem Mikroprozessor in Verbindung mit einem Speichersystem oder Datenträger und einem Schnittstellenbus beinhalten. Der Mikroprozessor ist so konfiguriert, dass er die im Speichersystem als Programm gespeicherten Anweisungen ausführt und Signale an den/von dem Schnittstellenbus sendet und empfängt. Das Speichersystem kann über verschiedene Speicherarten verfügen, darunter optische Speicher, magnetische Speicher, Festkörperspeicher und andere nichtflüchtige Speicher. Der Schnittstellenbus kann dafür ausgelegt sein, analoge und/oder digitale Signale zu modulieren und an die verschiedenen Sensoren und Steuergeräte zu senden, bzw. sie von diesen zu empfangen. Das Programm kann die hierin offenbarten Verfahren verkörpern, was es dem Steuerungsmodul 238 ermöglicht, die Schritte dieser Verfahren auszuführen und das Emissionssteuerungssystem zu steuern. Anstelle einer CPU kann das Steuerungsmodul 238 einen anderen Prozessortyp zum Bereitstellen der elektronischen Logik aufweisen, z. B. eine eingebettete Steuerung, einen Bordcomputer oder jedes Verarbeitungsmodul, das im Kraftfahrzeugsystem 10 eingesetzt werden kann. Während es als ein einzelnes Steuerungsmodul 238 beschrieben ist, versteht es sich, dass die Funktionalität, die in Bezug auf das Steuerungsmodul 238 beschrieben ist, auf eine Vielzahl von Steuervorrichtungen aufgeteilt werden kann, die zum Betreiben und Kommunizieren miteinander konfiguriert sind, um die gewünschte Funktionalität zu erreichen.
In einer Fahrzeuganwendung wird die Größe, d. h. die NOx-Umwandlungskapazität der SCR 220, ausgewählt, um die Einhaltung der Vorschriften zu NOx-Emissionen bei den anspruchsvollsten Motorbetriebsbedingungen zu ermöglichen. Wenn die Standard-Verbrennungskalibrierung darauf abzielt, das Motorauslass-NOx unter Betriebsbedingungen, die nicht die schwierigsten sind (wie stationäre und quasi stationäre Zustände), zu minimieren, wird die NOx-Umwandlungskapazität der SCR 220 nicht vollständig genutzt. Die Verbrennungskalibrierung, die das Motorauslass-NOx minimiert, ist im Allgemeinen nicht die Kalibrierung, die den Verbrennungswirkungsgrad maximiert. Die vorliegende Offenbarung ermöglicht es dem Motor, unter Betriebsbedingungen, die mit der unausgenutzten NOx-Umwandlungskapazität verbunden sind, so gesteuert zu werden, dass er einen höheren Verbrennungswirkungsgrad erreicht, obwohl der höhere Verbrennungswirkungsgrad mit einer Erhöhung des Motorauslass-NOx verbunden ist. Unter diesen Bedingungen wird die modellprädiktive Steuerung (MPC) verwendet, um den NH3-Speicher in der SCR 220 zu steuern, indem die Einspritzrate des Reduktionsmittels 235 eingestellt wird, um einen zufriedenstellenden SCR-Out-NOx und einen zufriedenstellenden NH3-Schlupf aufrechtzuerhalten. Die Verbrennungseffizienz des Motors 26 wird gleichzeitig durch Reduzieren der AGR und durch Vorstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts erhöht. Infolgedessen werden Kraftstoffverbrauch und CO₂-Emissionen reduziert.
Ein NOx-Zunahmemultiplikator α kann definiert werden als $α = \frac{{\bar{C}}_{N O X, i n}}{C_{N O X, i n}}$

where C _NOX,in is the target value of the concentration of NOx into the SCR 220,
Und C_Nox,in, ist der aktuelle Wert der Konzentration von NOx in der SCR 220.

Im hierin beschriebenen Algorithmus bedeutet α > 1, dass die Motorauslass-NOx-Zunahme zulässig ist, wenn der Motor im stationären oder quasi stationären Zustand arbeitet. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „stationäre oder quasi stationäre Zustandsbedingungen“ auf Betriebsbedingungen, wenn die Motorleistung über ein definiertes Zeitintervall im Wesentlichen konstant ist, beispielsweise wenn das Fahrzeug auf einer Autobahn mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann ein quasi stationärer Zustand definiert werden als Motordrehzahl, die sich weniger als 20 U/min. ändert und ein Motorabtriebsdrehmoment, das sich weniger als 5 Nm in einem zweiten Intervall ändert. Die zulässige Drehzahländerung, die zulässige Drehmomentänderung und/oder das Zeitintervall können Kalibrierungsparameter sein, die für eine bestimmte Fahrzeuganwendung ausgewählt werden. In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist, wenn der Motor nicht im stationären Zustand oder quasi stationären Zuständen arbeitet, keine Motorauslass-NOx-Zunahme zulässig und α = 1.
In einem Modell für das SCR-System ist der Modellzustand θ das Ammoniakabdeckungsverhältnis (Ammoniak, das innerhalb der SCR 220 gespeichert ist, geteilt durch Θ, die maximale Ammoniakspeicherkapazität der SCR 220). Die Modelleingabe u₁ ist C_Nox,in, die Konzentration des NOx am Eingang der SCR 220 [ppm]. Die Modelleingabe u₂ ist C_NH3,in, die Konzentration von NH3 am Einlass der SCR 220 [ppm]. Die Modellausgabe y₁ ist C_Nox,out, die NOx-Konzentration am Auslass der SCR 220 [ppm]. Die Modellausgabe y₂ ist C_NH3,out, die Konzentration von NH3 am Auslass der SCR 220 [ppm]. Die Modellparameter beinhalten T, die Katalysatortemperatur in der SCR 220 [K]; F, den Abgasdurchsatz [m³/s]; r_ROT(T), die NOx-Reduktionsrate in SCR 220; r_ADS(T), die NH3-Adsorptionsrate in SCR 220; r_DES(T), die NH3-Desorptionsrate in SCR 220; W_NH3, das molare Gewicht von NH3 (17,031 [g/mol]); und W_NOx, das Molgewicht von NOx, das nur als NO angenähert wurde (30 [g/mol]).
Um das System zu steuern, das bei Stromstärken C_Nox,in, C_Nox,out, C_NH3,out, und θ betrieben wird, werden neue Zielsollwerte C _NOX,in, C _NOX,out, C_NH3,out, und θ berechnet. Es muss beachtet werden, dass das Motorauslass-NOx-Niveau das gleiche ist wie C_Nox,in, das Eingangs-NOx-Niveau zur SCR 220. Das erforderliche NH3-Deckungsverhältnis zur NOx-Reduktion mit dem neuen Motorauslass-NOx-Ziel ist gegeben als: $\bar{θ} = α θ + \frac{(α - 1) F}{r_{R E D} Θ}, α = \frac{{\bar{C}}_{N O X, i n}}{C_{N O X, i n}}$
Das NH3-Deckungsverhältnis ist beschränkt, um einen maximalen Wert für den minimalen NH3-Schlupf von SCR 220 nicht zu überschreiten. $θ_{m a x} = \frac{{\bar{C}}_{N H 3, o u t} (F + r_{A D S} Θ) - F C_{N H 3, i n}}{r_{A D S} Θ {\bar{C}}_{N H 3, o u t} + r_{D E S Θ}}$
$C_{N H 3, i n} \approx \frac{W_{N H 3}}{W_{N O x}} ({\bar{C}}_{N O X, i n} - C_{N O x, o u t}) + {\bar{C}}_{N H 3, o u t}$
Ein Modell der ROC 218 wird verwendet, um Ammoniakschlupf in dem Auspuffendrohr-Abgasstrom 228, C_NH3,ROC , zu C_NH3,out, der Ammoniakkonzentration am Auslass der SCR 220, (was der Einlass zur ROC 218 ist) in Beziehung zu setzen. Ein umgekehrtes ROC-Modell dieser Beziehung, eine Funktion von Durchfluss und Temperatur, kann ausgedrückt werden als: ${\bar{C}}_{N H 3, o u t} = R O C (C_{N H 3, R O C,} F, T)$
Das SCR-MPC-Überwachungsmodell kann wie folgt zusammengefasst werden: $\frac{d θ}{d t} = f_{1} (θ, u_{1}, u_{2})$
$y_{1} = C_{N O x, o u t} = f_{2} (θ, u_{1})$
$y_{2} = C_{N H 3, o u t} = f_{3} (θ, u_{2})$
$u_{1} = α \cdot C_{N O X, i n}$
$u_{2} = C_{N H 3, i n}$
Ein geeigneter Leistungsindex ist gegeben als: $\underset{}{\underset{u_{2}}{m i n} J = \frac{1}{N} \sum_{k = 1}^{N} (S_{1} {({\bar{C}}_{N O X, o u t - y_{1 [k]}})}^{2} + S_{2} y_{2 {[k]}^{2}} + R u_{2 {[k]}^{2}} + W (d u_{2 {[k]}^{2}}))}$
Wie bereits erwähnt, kann der NOx-Sensor an der Stelle 242 kreuzempfindlich gegenüber NH₃ sein, dies bedeutet, dass es nicht möglich ist, eine reine NOx-Messung zu erhalten, wenn NH₃ am Ausgang der SCR 220 vorhanden ist, was normalerweise der Fall ist. Die NOx-Sensorausgabe kann wie folgt modelliert werden: $y_{N O x S e n s o r} = C_{N O x, o u t} + K (T, F) \cdot C_{N H 3, o u t}$
Der Skalierungsfaktor K, der eine Funktion von Temperatur und Durchflussmenge ist, kann durch die Prüfstandskalibrierung bestimmt werden.
Werte von C_NH3,in und C_NH3,out, die in dem SCR-MPC-Überwachungsmodell verwendet werden, können von Modellen der SCR 220 geschätzt werden oder alternativ durch einen Ammoniaksensor gemessen werden, der am Einlass der SCR 220 oder dem Auslass der SCR 220 angeordnet ist.
Die Methodik der vorliegenden Offenbarung kann auf eine Ausführungsform mit einer zweiten SCR in Reihe mit der ersten SCR 220 und der ROC 218 erweitert werden. In einer solchen Ausführungsform ist der zweite SCR so angeordnet, dass der Abgasstrom, der aus der ersten SCR 220 austritt, in die zweite SCR eintritt und der Abgasstrom aus der zweiten SCR in die ROC 218 in einer nicht einschränkenden Ausführungsform eintritt, die erste SCR 220 kann 70 % des gesamten SCR-Volumens ausmachen und die zweite SCR kann 30 % des gesamten SCR-Volumens ausmachen. Die erste SCR 220 kann hauptsächlich zur NOx-Reduktion verwendet werden, und die zweite SCR wird hauptsächlich zum Steuern des Ammoniakschlupfes und teilweise zur NOx-Reduktion verwendet. Die anfängliche NOx-Reduktion findet an SCR 220 statt, wobei das NOx im Abgas aus dem Motor mit dem in der ersten SCR 220 gespeicherten NH3 reagiert. NOx, das aus der ersten SCR 220 entweicht, wird in der zweiten SCR mit NH3 reduziert, das in der zweiten SCR gespeichert ist. Das in der ersten SCR 220 und in der zweiten SCR gespeicherte NH3 kommt aus dem Injektor 236.
Der oben beschriebene Ansatz für eine einzelne SCR 220 kann auf die erste SCR angewendet werden. Um das System zu steuern, das bei Stromstärken C_Nox,in, C_Nox,out, C_NH3,in (NH3-Konzentration in der ersten SCR 220), C_NH3,mid (NH3-Konzentration zwischen der ersten SCR 220 und der zweiten SCR), C_NH3,out, θ₁ (NH3 Deckungsgrad der ersten SCR 220), und θ₂ (NH3 Deckungsgrad der zweiten SCR) betrieben wird, werden neue Zielsollwerte C _NOX,in, C _NOX,out, C _NH3,mid, C _NH3,out und θ berechnet. Es muss beachtet werden, dass das Motorauslass-NOx-Niveau das gleiche ist wie C_Nox,in, das Eingangs-NOx-Niveau zur SCR 220. Das erforderliche NH3-Deckungsverhältnis der ersten SCR zur NOx-Reduktion mit dem neuen Motorauslass-NOx-Ziel ist angegeben als: $y_{N O x S e n s o r} = C_{N O x, o u t} + K (T, F) \cdot C_{N H 3, o u t}$
Das NH3-Deckungsverhältnis ist beschränkt, um einen maximalen Wert für den minimalen NH3-Schlupf von der ersten SCR 220 nicht zu überschreiten. $θ_{1 m a x} = \frac{{\bar{C}}_{N H 3, m i d} (F + r_{A D S 1} Θ_{1}) - F C_{N H 3,}_{i n}}{r_{A D S 1} Θ_{1} {\bar{C}}_{N H 3, m i d} + r_{D E S 1} Θ_{1}}$
$C_{N H 3, i n} \approx \frac{W_{N H 3}}{W_{N O x}} ({\bar{C}}_{N O x, i n} - C_{N O x, o u t}) + {\bar{C}}_{N H 3, o u t}$
Der gewünschte NH3-Schlupf von der ersten SCR 220 wird wie folgt berechnet: ${\bar{C}}_{N H 3, m i d} = {\bar{C}}_{N H 3, o u t} + \frac{1}{F} (r_{A D S 2} Θ_{2} {\bar{C}}_{N H 3, o u t} ((1 - θ_{2}) - r_{D E S 2} F W_{N H 3} Θ_{2} θ_{2})$
2 ist ein Blockdiagramm eines integrierten Verbrennungs- und SCR-Steuerungssystems 250, das Aspekte der vorliegenden Offenbarung einschließt. Das System 250 beinhaltet einen inversen ROC-Modell-Block 252, der als Eingang ein NH3-Schlupfziel 254 empfängt. Der inverse ROC-Modell-Block 252 gibt einen ersten Wert 256 aus, der C _NH3,_out darstellt, die NH3-Konzentration der SCR 220. Der inverse ROC-Modell-Block 252 gibt auch einen zweiten Wert 258 aus, der C _NOx,out darstellt, die NOx-Konzentration der SCR 220. Der erste Wert 256 und der zweite Wert 258 werden als Eingaben für einen Steuerungsgrenzberechnungsblock 260 verwendet, der den NOx-Zunahmemultiplikator ausgibtα. Der Wert von C_Nox,in, die aktuelle NOx-Konzentration in der SCR 220, ist eine Eingabe 266 für einen Multiplikator 264. Der Multiplikator 264 erzeugt einen Ausgabewert 268, der C _NOX,in = α · C_Nox,in darstellt, den Motorauslass-NOx-Sollwert. Der Motorauslass-NOx-Sollwert 268 wird einer ersten Summierungsverbindung 270 bereitgestellt, wo er mit einem Motorauslass-NOx-Sensorwert 272 kombiniert wird, um einen Motor-NOx-Abweichungswert 274 zu erzeugen.
Unter weiterer Bezugnahme auf 2 empfängt eine Logikstruktur 275 als Eingänge einen Motordrehzahlwert 276 und einen Motordrehmomentwert 278 und ermittelt Ausgangswerte für die Motorkraftstoffmenge 280, den AGR-Durchfluss 282 und den Kraftstoff-SOI-(Einspritzstart)-Zeitpunkt 284.
Unter weiterer Bezugnahme auf 2 wird der Motorauslass-NOx-Abweichungswert 274 einem ersten PID-Filter 286 bereitgestellt, wobei eine Proportional-Integral-Differential-Verarbeitung auf den Motor-NOx-Abweichungswert 274 angewendet wird. Der gefilterte Ausgang des ersten PID-Filters 286 wird in einer zweiten Summierungsverbindung 288 mit dem SOI-Wert 284 von der Logikstruktur 275 kombiniert, um einen modifizierten SOI-Wert 290 zu erzeugen. Der Motor-NOx-Abweichungswert 274 wird auch einem zweiten PID-Filter 292 bereitgestellt, wobei die Proportional-Integral-Differential-Verarbeitung auf den Motor-NOx-Abweichungswert 274 angewendet wird, möglicherweise mit anderen PID-Koeffizienten als im ersten PID-Filter 286 verwendet. Der gefilterte Ausgang des zweiten PID-Filters 292 wird in einer dritten Summierungsverbindung 294 mit dem AGR-Wert 282 von der Logikstruktur 275 kombiniert, um einen modifizierten AGR-Wert 296 zu erzeugen. Der Motor 26 wird mit dem modifizierten SOI-Wert 290 und dem modifizierten AGR-Wert 296 betrieben. Dadurch wird der Verbrennungswirkungsgrad des Motors 26 durch Reduzieren der AGR und durch Vorstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts erhöht. Infolgedessen werden Kraftstoffverbrauch und die CO₂-Emissionen reduziert. Es versteht sich, dass die in 2 dargestellten Logikstrukturen auf das vorstehend beschriebene System mit ersten und zweiten SCR-Vorrichtungen erweitert werden können.
Ein Emissionssteuerungssystem und Verfahren der vorliegenden Offenbarung bietet diverse Vorteile. Diese beinhalten die Verwendung ansonsten ungenutzter NOx-Umwandlungskapazitäten im stationären oder quasi stationären Betrieb, um den Verbrennungswirkungsgrad zu erhöhen. Dies hat den Vorteil, den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen des Fahrzeugs zu reduzieren, ohne die Fahrbarkeit zu beeinträchtigen. Zusätzlich ermöglichen das System und das Verfahren der vorliegenden Offenbarung, dass Ammoniakschlupf auf wünschenswerten Niveaus bleibt, selbst wenn zusätzliches NOx, das durch den Motor während des Betriebs mit hoher Verbrennungseffizienz erzeugt wird, umgewandelt wird.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die sich nicht vom Kern der Erfindung entfernen, werden als im Rahmen der Erfindung befindlich vorausgesetzt. Solche Varianten sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.

Claims

Ein Emissionssteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, das Emissionssteuerungssystem umfassend: eine erste selektive katalytische Reduktions-(SCR)-Vorrichtung; einen Reduktionsmittel-Injektor; und eine modellbasierte Steuerung, die konfiguriert ist zum: Bestimmen einer Menge an NOx und einer Menge an NH3 an einem Auslass der ersten SCR-Vorrichtung; Berechnen eines zulässigen NOx-Zunahmemultiplikatorwerts, der die Menge an NH3 am Auslass der ersten SCR-Vorrichtung unterhalb eines vorbestimmten Niveaus aufrechterhält; Berechnen einer NOx-Sollmenge an einem Einlass der ersten SCR-Vorrichtung basierend auf einer gegenwärtigen Menge an NOx am Einlass der ersten SCR-Vorrichtung und dem zulässigen NOx-Zunahmemultiplikatorwert; Senden eines Befehls zum Empfangen durch eine Motorsteuerung, um die NOx-Erzeugung durch den Motor zu beeinflussen, indem ein Motorbetriebsparameter modifiziert wird, basierend auf der berechneten Sollmenge an NOx am Einlass der ersten SCR-Vorrichtung; Berechnen einer Sollmenge an Reduktionsmittel, um ein vorgegebenes Verhältnis zwischen der Menge an NH3 und der Menge an NOx am Auslass der ersten SCR-Vorrichtung aufrechtzuerhalten; und Senden eines Befehls zum Empfang durch den Reduktionsmittel-Injektor, um die berechnete Menge an Reduktionsmittel einzuspritzen.
Das Emissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der zulässige NOx-Zunahmemultiplikatorwert ein Verhältnis eines Motorauslass-NOx-Konzentrations-Sollwerts zu einem Motorauslass-NOx-Konzentrationswert ist, der durch den Betrieb des Motors erzeugt wird, um die NOx-Produktion bei der aktuellen Motordrehzahl und dem Motordrehmoment zu minimieren.
Das Emissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der NH3-Menge am Auslass der ersten SCR-Vorrichtung auf dem Berechnen eines ersten geschätzten NH3-Speicherniveaus für die erste SCR-Vorrichtung basiert.
Das Emissionssteuerungssystem nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen der Menge an NH3 am Auslass der ersten SCR-Vorrichtung ferner auf dem Empfang einer NOx-Messung am Einlass der ersten SCR-Vorrichtung basiert.
Das Emissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, so konfiguriert, dass ein Motorauslass-NOx-Konzentrations-Sollwert einen Motorauslass-NOx-Konzentrationswert überschreiten darf, der durch den Betrieb des Motors erzeugt wird, um die NOx-Produktion bei der aktuellen Motordrehzahl und dem Motordrehmoment nur dann zu minimieren, wenn der Motor im stationären oder quasi stationären Zustand arbeitet.
Das Emissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der Motorbetriebsparameter ein Wert für den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ist.
Das Emissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der Motorbetriebsparameter ein AGR-Durchflusswert ist.
Das Emissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Oxidationskatalysator, der stromabwärts von der ersten SCR-Vorrichtung angeordnet ist.
Das Emissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine zweite SCR-Vorrichtung, die stromabwärts der ersten SCR-Vorrichtung angeordnet ist.
Das Emissionssteuerungssystem nach Anspruch 9, ferner umfassend einen Oxidationskatalysator, der stromabwärts der zweiten SCR-Vorrichtung angeordnet ist.