DE102019203798A1 - Emission-based control of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den aktuellen Emissionen der Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die Funktion von im Abgastrakt der Brennkraftmaschine angeordneten Abgasnachbehandlungseinrichtungen überprüft und die Leistung der Brennkraftmaschine so geregelt wird, dass die Emissionen aus dem Abgastrakt unterhalb eines Schwellenwertes bleiben. Weiterhin wird eine Anordnung zum Ausführen des Verfahrens und ein entsprechendes Kraftfahrzeug bereitgestellt.A method is provided for controlling an internal combustion engine as a function of the current emissions of the internal combustion engine, the function of exhaust gas aftertreatment devices arranged in the exhaust gas tract of the internal combustion engine being checked and the power of the internal combustion engine being regulated so that the emissions from the exhaust gas tract remain below a threshold value. Furthermore, an arrangement for carrying out the method and a corresponding motor vehicle are provided.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den aktuellen Emissionen der Brennkraftmaschine sowie eine Anordnung zum Ausführen des Verfahrens und ein entsprechendes Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for controlling an internal combustion engine as a function of the current emissions of the internal combustion engine and an arrangement for carrying out the method and a corresponding motor vehicle.
Bestehende und zukünftige Regeln zum Begrenzen von Emissionen aus Brennkraftmaschinen sind sehr streng und bedeuten für die Entwicklung von Brennkraftmaschinen und entsprechender Einrichtungen zur Abgasnachbehandlung eine große Herausforderung. Verglichen mit früheren Anforderungen werden die Emissionen in immer engere Grenzen gesetzt, die z.B. auch für bestimmte Außentemperaturen und Höhenlagen gelten, so dass mittlerweile unter fast allen Bedingungen limitierende Auflagen bestehen. Weiterhin gibt es eine Tendenz, dass Städte sich bemühen, die Luftqualität zu verbessern, und dabei z.B. Umweltschutzzonen etablieren, in denen bestimmte Anforderungen existieren, die gewöhnlich auch strenge Emissionsgrenzen umfassen.Existing and future rules for limiting emissions from internal combustion engines are very strict and represent a major challenge for the development of internal combustion engines and corresponding devices for exhaust gas aftertreatment. Compared to previous requirements, the emissions are being set within increasingly narrow limits, e.g. also apply to certain outside temperatures and altitudes, so that there are now limiting requirements under almost all conditions. Furthermore, there is a tendency for cities to strive to improve the air quality, e.g. Establish environmental protection zones that have specific requirements, usually including strict emission limits.
Unter früheren gesetzlichen Regelungen war es möglich, die Brennkraftmaschine und das Abgasnachbehandlungssystem so zu gestalten, dass eine volle Leistung der Brennkraftmaschine unter allen Bedingungen und zu jeder Zeit zur Verfügung stand. Dies garantierte Zufriedenheit und Sicherheit des Fahrers, weil das Fahrzeugverhalten bekannt und vorhersehbar war. Zukünftig wird es jedoch technisch kaum mehr möglich sein, die Emissionsbegrenzungen unter allen Bedingungen einzuhalten. Dafür würden komplexe Installationen im Abgastrakt benötigt, die aus Kostengründen und platzökonomisch nur sehr schwer implementiert werden können.Under previous legal regulations, it was possible to design the internal combustion engine and the exhaust gas aftertreatment system in such a way that full power of the internal combustion engine was available under all conditions and at all times. This guaranteed driver satisfaction and safety because the vehicle behavior was known and predictable. In future, however, it will hardly be technically possible to comply with the emission limits under all conditions. This would require complex installations in the exhaust tract which, for reasons of cost and space, are very difficult to implement.
Die Abhängigkeit der Leistung einer Brennkraftmaschine von äußeren Bedingungen kann allerdings zu einem wechselnden Fahrzeugverhalten führen, das zum einen für einen Fahrer des entsprechenden Kraftfahrzeuges unbequem ist, zum anderen aber auch zu gefährlichen Situationen führen kann, wenn der Fahrer mehr Leistung erwartet, als von der Maschine aufgrund der emissionsbasierten Begrenzungen ihrer Leistungsfähigkeit aktuell bereitgestellt werden kann. Es besteht daher die Aufgabe, die Begrenzung von Schadstoffemissionen und notwendiger Leistung miteinander auszubalancieren.The dependence of the performance of an internal combustion engine on external conditions can, however, lead to a changing vehicle behavior, which is uncomfortable for a driver of the corresponding motor vehicle, but can also lead to dangerous situations if the driver expects more performance than the machine can currently be provided due to the emission-based limitations of their performance. The task is therefore to balance the limitation of pollutant emissions and the necessary performance.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Neben- und Unteransprüchen, den Figuren und den Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsformen der Erfindung können vorteilhafterweise miteinander kombiniert werden.This object is achieved by a method with the features of claim 1. Further advantageous embodiments and refinements of the invention emerge from the dependent claims, the figures and the exemplary embodiments. The embodiments of the invention can advantageously be combined with one another.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem Abgastrakt, in dem ein Abgasnachbehandlungssystem angeordnet ist, das mindestens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst, mit den Schritten:
- - Betreiben der Brennkraftmaschine,
- - Ermitteln einer vorgegebenen Begrenzung der Emission durch einen ersten Schwellenwert,
- - Erfassen der Funktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung,
- - Erteilen eines ersten Steuerbefehls zum Anpassen des Betriebsmodus der Brennkraftmaschine, so dass die Stickoxid-Emission der Brennkraftmaschine unter den ersten Schwellenwert gelangt, wenn mindestens ein Kriterium der Funktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung nicht erreicht wird,
- - Erteilen eines zweiten Steuerbefehls zum temporären Aufheben des ersten Steuerbefehls,
- - Überprüfen der Priorität des ersten und zweiten Steuerbefehls und temporäres Aufheben des ersten Steuerbefehls durch den zweiten, wenn der zweite Steuerbefehl eine höhere Priorität hat, sowie Zurückweisen des zweiten Steuerbefehls, wenn der erste Steuerbefehl eine höhere Priorität hat.
- - operation of the internal combustion engine,
- - Determination of a predetermined limitation of the emission by a first threshold value,
- - Detecting the function of the exhaust gas aftertreatment device,
- - Issuing a first control command to adapt the operating mode of the internal combustion engine, so that the nitrogen oxide emissions of the internal combustion engine fall below the first threshold value if at least one criterion of the function of the exhaust gas aftertreatment device is not met,
- - Issuing a second control command to temporarily cancel the first control command,
- - Checking the priority of the first and second control command and temporarily canceling the first control command by the second if the second control command has a higher priority, and rejecting the second control command if the first control command has a higher priority.
Das Verfahren ermöglicht vorteilhaft eine Begrenzung des Schadstoffausstoßes durch ein Kraftfahrzeug, besonders an Stickoxiden. Dabei wird die Leistung der Brennkraftmaschine nicht permanent begrenzt, sondern nur, wenn externe Bedingungen es erfordern. Weiterhin ermöglicht das Verfahren vorteilhaft ein zeitweises Aufheben der Leistungsbegrenzung unter bestimmten, besonders kritischen Bedingungen, unter denen ein Bereitstellen höherer Leistung durch die Brennkraftmaschine notwendig ist. Auf diese Weise werden dem Fahrer des Kraftfahrzeugs mehr Optionen zur Leistungsabfrage ermöglicht. Das Verfahren erlaubt auch das Design von Fahrzeugen mit einem relativ einfachen Abgasnachbehandlungssystem von geringer Komplexität, wobei es die vorgegebenen Emissionen jedoch erfüllt.The method advantageously enables the emission of pollutants by a motor vehicle, especially nitrogen oxides, to be limited. The power of the internal combustion engine is not permanently limited, but only when external conditions require it. Furthermore, the method advantageously enables the power limitation to be temporarily canceled under certain, particularly critical conditions, under which higher power must be provided by the internal combustion engine. In this way, the driver of the motor vehicle has more options for querying performance. The method also allows the design of vehicles with a relatively simple exhaust gas aftertreatment system of low complexity, but with the specified emissions.
Das besagte Erfassen der Funktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung bedeutet, dass z.B. die Temperaturbedingungen erfasst werden, da Abgasnachbehandlungseinrichtungen ein Temperaturfenster aufweisen, in dem sie optimal funktionieren. Weiterhin kann auch durch Sensoren erfasst werden, ob z.B. Stickoxide effizient aus dem Abgas entfernt werden. Das besagte Anpassen des Betriebsmodus der Brennkraftmaschine bedeutet, dass die Leistung der Brennkraftmaschine derart geregelt wird, dass die Schadstoffemission, besonders an Stickoxiden, herabgesetzt wird. Priorität der Steuerbefehle bedeutet, dass der Befehl mit der höheren Priorität den anderen Befehl überschreiben kann, da er als wichtiger bewertet wird. Temporäres Aufheben bedeutet, dass der erste Steuerbefehl der Brennkraftmaschine für einen bestimmten Zeitraum aufgehoben wird, z.B. für 10, 20 oder 30 Sekunden.Said recording of the function of the exhaust gas aftertreatment device means that, for example, the temperature conditions are recorded, since exhaust gas aftertreatment devices have a temperature window in which they function optimally. Furthermore, sensors can also be used to determine whether, for example, nitrogen oxides are being efficiently removed from the exhaust gas. Said adaptation of the operating mode of the internal combustion engine means that the output of the internal combustion engine is regulated in such a way that the pollutant emissions, especially nitrogen oxides, are reduced. Priority of the control commands means that the command with the higher priority can overwrite the other command, since it is evaluated as more important. Temporary cancellation means that the first control command of the internal combustion engine is canceled for a certain period of time, for example for 10, 20 or 30 seconds.
Vorzugsweise wird die Abgasnachbehandlungseinrichtung aus der Gruppe umfassend Stickoxidspeicherkatalysatoren (LNT) und Katalysatoren zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) ausgewählt. Diese beiden Katalysatortypen sind besonders an der Verringerung des Stickoxid-Anteils im Abgas beteiligt.The exhaust gas aftertreatment device is preferably selected from the group comprising nitrogen oxide storage catalysts (LNT) and catalysts for selective catalytic reduction (SCR). These two types of catalytic converter are particularly involved in reducing the nitrogen oxide content in the exhaust gas.
LNT werden zur temporären Adsorption von Stickoxiden (NOx) aus dem Abgas von Brennkraftmaschinen verwendet. Daneben erfüllen sie ihre Aufgaben der oxidativen Nachbehandlung von Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen (HC). Im Magerbetrieb einer Brennkraftmaschine entstehende Stickoxide können in einem LNT gespeichert werden; dazu oxidiert der LNT das im mageren Abgas enthaltene Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO2) und speichert es anschließend in Form von Nitraten. Als Adsorptionsmittel, die in die Beschichtung des LNT eingebaut sind, dienen z.B. Barium- und/oder andere Oxide.LNT are used for the temporary adsorption of nitrogen oxides (NOx) from the exhaust gas of internal combustion engines. In addition, they fulfill their tasks of oxidative post-treatment of carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC). Nitrogen oxides that arise when an internal combustion engine is running can be stored in an LNT; To do this, the LNT oxidizes the nitrogen monoxide (NO) contained in the lean exhaust gas to nitrogen dioxide (NO 2 ) and then stores it in the form of nitrates. Barium and / or other oxides, for example, serve as adsorbents that are built into the coating of the LNT.
Ist die Speicherkapazität des LNT erschöpft, muss der LNT regeneriert werden. Bei einem Regenerationsereignis (Purge) werden für einige Sekunden fette Abgasbedingungen bereitgestellt, z.B. durch ein Betreiben der Brennkraftmaschine mit einem fetten, d.h. unterstöchiometrischen Kraftstoff-Luft-Gemisch; dabei werden die gespeicherten Stickoxide wieder desorbiert und an katalytisch aktiven Komponenten des LNT mit Hilfe der fetten Abgasbestandteile (CO, HC) zu Stickstoff reduziert. Neben einem nur zur Regeneration bewirkten Purge wird der LNT natürlich auch regeneriert, wenn das Abgas z.B. auf Grund einer Leistungsanforderung der Brennkraftmaschine fetter wird.If the storage capacity of the LNT is exhausted, the LNT must be regenerated. In the case of a regeneration event (purge), rich exhaust gas conditions are provided for a few seconds, e.g. by operating the internal combustion engine with a rich, i.e. sub-stoichiometric fuel-air mixture; The stored nitrogen oxides are desorbed again and reduced to nitrogen in the catalytically active components of the LNT with the help of the rich exhaust gas components (CO, HC). In addition to a purge that is only used for regeneration, the LNT is of course also regenerated when the exhaust gas e.g. becomes richer due to a power requirement of the internal combustion engine.
Die gespeicherten Nitrate reagieren im LNT weiterhin mit molekularem Wasserstoff, der unter fetten Abgasbedingungen durch unvollständige Verbrennung des Kraftstoffs und auch durch Reaktionen im LNT entsteht, wodurch während einer Regeneration auch Ammoniak erzeugt werden kann. Dieses Ammoniak kann man sich zunutze machen, um in einem stromabwärts vom LNT angeordneten SCR die Stickoxidkonzentration im Abgas weiter zu reduzieren. In dem SCR wird Ammoniak, das aus dem LNT stammt oder in Form einer Harnstofflösung in den Abgastrakt eingeleitet wurde, als Reduktionsmittel zur Reduktion von Stickoxiden verwendet.The stored nitrates continue to react in the LNT with molecular hydrogen, which is created under rich exhaust gas conditions through incomplete combustion of the fuel and also through reactions in the LNT, which can also generate ammonia during regeneration. This ammonia can be used to further reduce the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas in an SCR arranged downstream of the LNT. In the SCR, ammonia, which originates from the LNT or was introduced into the exhaust gas tract in the form of a urea solution, is used as a reducing agent to reduce nitrogen oxides.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das Kriterium der Funktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung vorteilhafterweise die Stickoxid-Beladung und Temperatur des LNT sowie die Temperatur des SCR-Systems. Hat der LNT während normaler, magerer Abgasbedingungen einen bestimmten Ladungsstatus erreicht, bei dem er NOx nicht mehr effizient speichert, muss er regeneriert werden. Das Erreichen der entsprechenden NOx-Beladung wird durch da Überschreiten eines zweiten Schwellenwertes der NOx-Konzentration im Abgastrakt, stromabwärts des LNT festgestellt. Ist ein Fettbetrieb nicht möglich, z.B., weil eine mittlere oder hohe Last nicht angelegt werden kann, sich die Brennkraftmaschine im Leerlauf befindet oder weil die Brennkraftmaschine gerade kalt gestartet wurde, wird bei entsprechendem ersten Steuerbefehl die Leistung der Brennkraftmaschine erfindungsgemäß eingeschränkt, um die Menge der durch die Brennkraftmaschine ausgestoßenen Stickoxide herabzusetzen.In the method according to the invention, the criterion of the function of the exhaust gas aftertreatment device is advantageously the nitrogen oxide load and temperature of the LNT and the temperature of the SCR system. If the LNT has reached a certain charge status during normal, lean exhaust gas conditions, at which it no longer efficiently stores NOx, it must be regenerated. The achievement of the corresponding NOx loading is determined by exceeding a second threshold value for the NOx concentration in the exhaust gas tract, downstream of the LNT. If rich operation is not possible, for example because a medium or high load cannot be applied, the internal combustion engine is idling or because the internal combustion engine has just been started cold, the output of the internal combustion engine is limited according to the invention with the corresponding first control command in order to increase the amount of reduce nitrogen oxides emitted by the internal combustion engine.
Weiterhin ist bevorzugt, wenn das Kriterium die Funktionstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung ist. Die Temperaturen werden durch das Abgas bereitgestellt, wobei auch elektrische Heizeinrichtungen verwendet werden können. Die Funktion in Abhängigkeit von der Temperatur kann z.B. mittels Temperatursensoren ermittelt werden. Dabei kann die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung zu hoch oder zu niedrig sein. Für das Bewerten der Funktion in Abhängigkeit von der Temperatur können auch Schwellenwerte festgelegt werden.It is also preferred if the criterion is the functional temperature of the exhaust gas aftertreatment device. The temperatures are provided by the exhaust gas, it also being possible to use electrical heating devices. The function depending on the temperature can e.g. can be determined by means of temperature sensors. The temperature of the exhaust gas aftertreatment device can be too high or too low. Threshold values can also be defined for evaluating the function as a function of the temperature.
Alle Abgasnachbehandlungseinrichtungen weisen Komponenten auf, die eine Mindesttemperatur für ihre Funktion benötigen. Die Harnstoffeinspritzung eines SCR-Systems funktioniert z.B. nicht unterhalb von 200°C. Ein LNT speichert Stickoxide unterhalb von 150°C nur ineffizient und kann unterhalb von 200°C nicht regeneriert werden. Oxidationskatalysatoren benötigen zum Regeln von Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxid etwa 150°C. Auch das Alter und Vergiftungserscheinungen von Katalysatoren haben einen Einfluss auf die Funktion, da diese Katalysatoren eine höhere Betriebstemperatur aufweisen. Wird die Funktionstemperatur nicht erreicht, z.B. bei Kaltstarts, unter kalten Witterungsbedingungen und niedrigen Lasten der Brennkraftmaschine, wird die Leistung der Brennkraftmaschine erfindungsgemäß verringert, um die Produktion an Stickoxiden durch die Brennkraftmaschine herabzusetzen. All exhaust aftertreatment devices have components that require a minimum temperature for their function. The urea injection of an SCR system works e.g. not below 200 ° C. An LNT only stores nitrogen oxides inefficiently below 150 ° C and cannot be regenerated below 200 ° C. Oxidation catalysts need around 150 ° C to control hydrocarbons and carbon monoxide. The age and signs of poisoning of catalytic converters also have an influence on the function, as these catalytic converters have a higher operating temperature. If the functional temperature is not reached, e.g. During cold starts, under cold weather conditions and low loads on the internal combustion engine, the power of the internal combustion engine is reduced according to the invention in order to reduce the production of nitrogen oxides by the internal combustion engine.
Dies kann z.B. durch ein verlangsamtes Einschwingverhalten und Begrenzungen der möglichen Last erreicht werden.This can e.g. can be achieved by slowing the transient response and limiting the possible load.
Auch bei zu hohen Temperaturen wird das Kriterium der Funktionstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung nicht erreicht. Eine zu hohe Temperatur von besonders oberhalb 400°C wirkt sich z.B. bei LNT auf das Absorptionsvermögen für Stickoxide und bei SCR durch die Oxidation von Ammoniak auf die Reduktionseffizienz aus. Bei längeren Zeiten der Brennkraftmaschine unter hoher oder voller Last, bei denen hohe Abgastemperaturen entstehen, verringert sich langsam die Effizienz der Reduktion von Stickoxiden durch die LNT und/oder SCR. Da längere hohe Lasten, insbesondere für PKW und Kleinlaster, nur selten vorkommen, z.B. bei einer Fahrt mit schwerer Ladung oder mit einem beladenem Hänger bergaufwärts, wird die Leistung der Brennkraftmaschine erfindungsgemäß verringert, um die Produktion an Stickoxiden durch die Brennkraftmaschine herabzusetzen, jedoch nur langsam verglichen mit dem Verringern bei zu niedrigen Temperaturen der Abgasnachbehandlungseinrichtung. Auf diese Weise kann die Emissionskontrolle bei gleichzeitigem Erreichen des aktuellen Ziels gewährleistet werden. Alternativ könnte für diese seltenen Fälle an voller Last weitere Abgasnachbehandlungseinrichtungen im Abgastrakt angeordnet werden; dies ist aus Kosten- und platzökonomischen Gründen jedoch nicht bevorzugt.Even if the temperatures are too high, the criterion of the functional temperature of the exhaust gas aftertreatment device is not achieved. Too high a temperature, especially above 400 ° C, affects the absorption capacity for, for example, LNT Nitrogen oxides and, with SCR, the oxidation of ammonia on the reduction efficiency. With longer times of the internal combustion engine under high or full load, during which high exhaust gas temperatures arise, the efficiency of the reduction of nitrogen oxides by the LNT and / or SCR slowly decreases. Since longer high loads, especially for cars and small trucks, rarely occur, e.g. when driving uphill with a heavy load or a loaded trailer, the power of the internal combustion engine is reduced according to the invention in order to reduce the production of nitrogen oxides by the internal combustion engine, but only slowly compared to the reduction at excessively low temperatures of the exhaust gas aftertreatment device. In this way, emissions control can be ensured while achieving the current target. Alternatively, additional exhaust aftertreatment devices could be arranged in the exhaust tract for these rare cases at full load; however, this is not preferred for reasons of cost and space.
Vorzugsweise basiert der erste Steuerbefehl auf Vorgaben eines Geofencing. Das bedeutet, dass für einen bestimmten geografischen Bereich, z.B. eine Stadt, einen Stadtteil oder einen Straßenzug eine Niedrigemissionszone erklärt wird. Sofern die Abgasnachbehandlung die Emissionen nicht hinreichend reduzieren kann, wird beim Erreichen einer solchen Zone wird die Leistung der Brennkraftmaschine verringert, so dass es zu einer geringeren Schadstoffemission durch die Brennkraftmaschine kommt. Mit dieser Ausführungsform des Verfahrens könnten Fahrzeuge, die auf Grund ihres Schadstoffausstoßes keine Betriebserlaubnis für diese Zonen haben, diese bei verringerter Leistung doch befahren. The first control command is preferably based on geofencing specifications. This means that for a certain geographic area, e.g. a city, a district or a street is declared a low emission zone. If the exhaust gas aftertreatment cannot sufficiently reduce the emissions, the power of the internal combustion engine is reduced when such a zone is reached, so that the internal combustion engine emits fewer pollutants. With this embodiment of the method, vehicles which, because of their pollutant emissions, do not have an operating license for these zones, could drive through them with reduced performance.
Vorteilhafterweise kann dieses Konzept sogar auf ganze Länder angewendet werden.This concept can even advantageously be applied to entire countries.
Bevorzugt wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren der Fahrer des entsprechenden Fahrzeugs über das aktuelle Leistungsvermögen der Brennkraftmaschine informiert. Auf diese Weise hat der Fahrer vorteilhaft Kenntnis über eine temporäre Leistungsbeschränkung der Brennkraftmaschine. Besonders bevorzugt wird der Fahrer über den Grund einer Einschränkung sowie über die zu erwartende Dauer der Einschränkung informiert. Die Information wird dem Fahrer über Einrichtungen des Fahrzeugs mitgeteilt, z.B. numerische Displays, Warnlampen, Audiosignale, Stimmsignale, Head-Up-Display, Mitteilungen auf dem Armaturenbrett oder einer Kombination der aufgezählten Möglichkeiten mitgeteilt.In the method according to the invention, the driver of the corresponding vehicle is preferably informed of the current performance of the internal combustion engine. In this way, the driver advantageously has knowledge of a temporary power restriction of the internal combustion engine. Particularly preferably, the driver is informed of the reason for a restriction and of the expected duration of the restriction. The information is communicated to the driver via devices of the vehicle, e.g. numeric displays, warning lights, audio signals, voice signals, head-up displays, messages on the dashboard or a combination of the options listed.
Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren der zweite Steuerbefehl durch eine Leistungsanforderung durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs erteilt. Die Leistungsanforderung kann insbesondere durch ein Betätigen des Gaspedals erteilt werden, wobei ein festgelegter Schwellenwert des Gaspedalweges überschritten werden muss. Dies ist vorteilhaft, wenn eine hohe Beschleunigung erwünscht ist, um z.B. das Fahrzeug aus einer gefährlichen Verkehrssituation zu bewegen. Dabei hat der zweite Steuerbefehl eine höhere Priorität als der erste, so dass die Leistung der Brennkraftmaschine ohne Einschränkung zur Verfügung steht. Vorzugsweise hat der zweite Steuerbefehl, der durch den Fahrer erteilt wird, nur für eine begrenzte Anzahl von Befehlen eine höhere Priorität. Vorteilhafterweise wird dadurch ein Missbrauch, der das Verwenden des ersten Steuerbefehls überflüssig machen würde, vermieden.In the method according to the invention, the second control command is preferably issued by a power request by the driver of the motor vehicle. The power request can in particular be issued by pressing the accelerator pedal, a defined threshold value of the accelerator pedal travel having to be exceeded. This is advantageous when high acceleration is desired, e.g. move the vehicle out of a dangerous traffic situation. The second control command has a higher priority than the first, so that the power of the internal combustion engine is available without restriction. The second control command issued by the driver preferably only has a higher priority for a limited number of commands. This advantageously avoids misuse which would make the use of the first control command superfluous.
Weiterhin wird der zweite Steuerbefehl vorzugsweise durch eine Einrichtung des Kraftfahrzeugs erteilt. Die Einrichtung ist dabei eine Steuerungseinrichtung, die entsprechende Anweisungen erteilt. Dabei kann z.B. eingestellt sein, dass bei einem Kaltstart zum Heizen der Fahrgastzelle thermische Energie verwendet wird, die dann nicht zum Erwärmen der Abgasnachbehandlungseinrichtungen zur Verfügung steht. Je nach benötigter Wärmemenge verzögert sich das Erwärmen der Abgasnachbehandlungseinrichtungen. Die Brennkraftmaschine arbeitet dann solange mit eingeschränkter Leistung, bis die Abgasnachbehandlungseinrichtungen ihre Betriebstemperatur erreicht haben. Vorzugsweise hat der zweite Steuerbefehl, der durch eine Einrichtung des Kraftfahrzeugs erteilt wird, dauerhaft eine höhere Priorität als der erste. Dies ist z.B. vorteilhaft in Fahrzeugen der Feuerwehr bzw. Rettungsfahrzeugen, die auch in verkehrsberuhigten Zonen mit niedrigen Emissionsgrenzen eine hohe Leistung abrufen dürfen, die mit hohen Emissionswerten der ihrer Brennkraftmaschine einhergeht, um ihren Einsatzzweck zu erfüllen.Furthermore, the second control command is preferably issued by a device in the motor vehicle. The device is a control device that issues appropriate instructions. For example, be set so that during a cold start, thermal energy is used to heat the passenger compartment, which is then not available for heating the exhaust gas aftertreatment devices. Depending on the amount of heat required, the heating of the exhaust gas aftertreatment devices is delayed. The internal combustion engine then works with limited power until the exhaust gas aftertreatment devices have reached their operating temperature. The second control command, which is issued by a device in the motor vehicle, preferably has a permanently higher priority than the first. This is e.g. advantageous in vehicles of the fire brigade or rescue vehicles, which are allowed to call up a high performance even in traffic-calmed zones with low emission limits, which is associated with high emission values of their internal combustion engine in order to fulfill their purpose.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung umfassend eine Brennkraftmaschine, einen Abgastrakt, mindestens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung, die ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren zu steuern. Die Vorteile der Anordnung entsprechen den Vorteilen des Verfahrens.A second aspect of the invention relates to an arrangement comprising an internal combustion engine, an exhaust tract, at least one exhaust gas aftertreatment device and a control device which is designed to control a method according to the invention. The advantages of the arrangement correspond to the advantages of the method.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Anordnung.A third aspect of the invention relates to a motor vehicle with an arrangement according to the invention.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. -
2 ein Fließdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic representation of an embodiment of the arrangement according to the invention. -
2 a flow diagram of an embodiment of the method according to the invention.
Gemäß der Darstellung von
Im Abgastrakt
Stromaufwärts des SCR
Im Abgastrakt ist unmittelbar stromaufwärts vom LNT
Die Steuerungseinrichtung
In einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß
In einem zweiten Schritt
Gibt es eine Begrenzung (Y wie Yes, dt. Ja), wird in einem dritten Schritt
Weiterhin wird in Unterschritt S3b mittels Temperatursensor
In einem Unterschritt S3c wird die Funktion des SCR erfasst. Dazu wird mittels Temperatursensor
Die Schritte S3a, S3b und S3c können mit ODER-Verknüpfungen vorliegen, d.h. dass das Nichttreffen der Bedingungen für eine Funktion in einem Schritt ausreicht, um das Verfahren zu Schritt
Der Fahrer des Kraftfahrzeugs wird mittels einer Anzeige im Armaturenbrett darüber informiert, dass nur eine eingeschränkte Leistung der Brennkraftmaschine
Es ist in der Steuereinrichtung
Das Verfahren läuft von Schritt
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Anordnungarrangement
- 22
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 2a2a
- Zylindercylinder
- 33
- AnsaugtraktIntake tract
- 44th
- AbgastraktExhaust tract
- 55
- LNTLNT
- 66th
- SCRSCR
- 77th
- Einleiteinrichtung für wässrige HarnstofflösungInlet device for aqueous urea solution
- 8a8a
- erster Temperatursensorfirst temperature sensor
- 8b8b
- zweiter Temperatursensorsecond temperature sensor
- 99
- StickoxidsensorNitrogen oxide sensor
- 1010
- SteuerungseinrichtungControl device
- 1111
- AbgasrückführungsleitungExhaust gas recirculation line
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019203798.4A DE102019203798A1 (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Emission-based control of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102019203798.4A DE102019203798A1 (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Emission-based control of an internal combustion engine |
Publications (1)
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DE102019203798A1 true DE102019203798A1 (en) | 2020-09-24 |
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Family Applications (1)
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DE102019203798.4A Pending DE102019203798A1 (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Emission-based control of an internal combustion engine |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023001486A1 (en) | 2021-07-23 | 2023-01-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, and motor vehicle |
DE102023108672A1 (en) | 2023-04-04 | 2024-02-08 | Audi Aktiengesellschaft | Exhaust gas aftertreatment system and method for exhaust gas aftertreatment of a diesel engine |
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2019
- 2019-03-20 DE DE102019203798.4A patent/DE102019203798A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023001486A1 (en) | 2021-07-23 | 2023-01-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, and motor vehicle |
DE102021119173A1 (en) | 2021-07-23 | 2023-01-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle and motor vehicle |
DE102023108672A1 (en) | 2023-04-04 | 2024-02-08 | Audi Aktiengesellschaft | Exhaust gas aftertreatment system and method for exhaust gas aftertreatment of a diesel engine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: DOERFLER, THOMAS, DR.-ING., DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE |