DE102021117611A1

DE102021117611A1 - SYSTEM UND VERFAHREN ZUM VORHERSAGEN DER GÜLTIGKEIT DER AUSGABE EINES NOx-SENSORS

Info

Publication number: DE102021117611A1
Application number: DE102021117611.5A
Authority: DE
Inventors: Dean Pennala; Justin Trzeciak; Frank M. Korpics; Jim Bromham
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-07-24
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2022-01-27
Also published as: CN113969818A; US20220025806A1; US11326495B2

Abstract

Die Offenbarung stellt ein System und ein Verfahren zum Vorhersagen der Gültigkeit der Ausgabe eines NOx-Sensors bereit. Verfahren und Systeme zum Betreiben eines Motors, der eine Steuerung und einen NOx-Sensor beinhaltet, werden beschrieben. In einem Beispiel wird die Ausgabe des NOx-Sensors selektiv Softwaremodulen innerhalb der Steuerung zur Verfügung gestellt, wenn kein Versatz in der Ausgabe des NOx-Sensors erwartet wird. Wenn der Versatz in der Ausgabe des NOx-Sensors erwartet wird, kann die Ausgabe des NOx-Sensors den Softwaremodulen nicht zur Verfügung gestellt werden.

Description

Gebiet der Technik
Die Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeugmotoren und insbesondere auf Emissionssensoren für Fahrzeugmotoren.
Allgemeiner Stand der Technik
Die Steuerung von Motoremissionen kann auf Grundlage von erwarteten Motoremissionen für eine konkrete Motordrehzahl und -last durchgeführt werden. Zum Beispiel kann eine Menge an Abgasrückführung (AGR), die einem Motor zugeführt wird, gemäß der Motordrehzahl und -last eingestellt werden, sodass die NOx-Emissionen des Motors reduziert werden können. Somit können Motoremissionen reduziert werden, indem zwei beobachtbare Motorbedingungen bestimmt werden. Das Einstellen von Motoraktoren zum Steuern von Motoremissionen allein auf Grundlage von Motordrehzahl und -last ist jedoch möglicherweise nicht ausreichend, um die Soll-Emissionsmengen zu erreichen. Daher kann ein Motor eines Fahrzeugs mit einem NOx-Sensor ausgestattet sein, um das Vorhandensein von NOx in den Abgasen des Motors zu erfassen. Wenn der Motor NOx-Mengen ausgibt, die höher als gewünscht sind, und der NOx-Sensor diese Mengen an eine Motorsteuerung meldet, kann die Motorsteuerung Minderungsmaßnahmen ergreifen, wie etwa Benachrichtigen des Fahrzeugführers, das Fahrzeug zu warten. Dennoch ist die Ausgabe eines NOx-Sensors möglicherweise nicht immer zuverlässig. Folglich können die Maßnahmen unangemessen sein, wenn Maßnahmen durch die Steuerung auf Grundlage einer unsicheren Ausgabe des NOx-Sensors ergriffen werden. Daher kann es wünschenswert sein, Bedingungen zu bestimmen, während derer erwartet wird, dass die Ausgabe eines NOx-Sensors zuverlässig ist.
Kurzdarstellung
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend erwähnten Nachteile erkannt und ein Motorbetriebsverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst: Einstellen des Betriebs eines Motors über eine Steuerung als Reaktion auf die Ausgabe eines NOx-Sensors, wenn die Ausgabe des NOx-Sensors als gültig beurteilt wird, wobei die Ausgabe des NOx-Sensor über die Steuerung als gültig beurteilt wird, wenn eine tatsächliche Abgasenergie, die an ein Abgassystem für eine gegenwärtige Fahrzeugfahrt abgegeben wird, größer als ein Wärmeenergieschwellenwert ist.
Durch Einstellen des Motorbetriebs als Reaktion auf die Ausgabe des NOx-Sensors, nachdem eine tatsächliche Abgasenergie, die an ein Abgasnachbehandlungssystem für eine gegenwärtige Fahrzeugfahrt abgegeben wird, größer als ein Wärmeenergieschwellenwert ist, kann es möglich sein, den Motor als Reaktion auf die Ausgabe des NOx-Sensors zu betreiben, wenn erwartet wird, dass die Ausgabe des NOx-Sensors zuverlässiger ist. Insbesondere kann Wärmeenergie innerhalb des Abgassystems eine thermische Zersetzung von Harnstoff innerhalb enes Nachbehandlungssystems verursachen, was zu einer positiven Verzerrung der Ausgabe des NOx-Sensors führen kann. Nachdem jedoch die dem Nachbehandlungssystem zugeführte Energie einen Schwellenwert überschreitet, kann Harnstoff aus dem Nachbehandlungssystem gespült werden, sodass die Ausgabe des NOx-Sensors möglicherweise nicht verzerrt ist. Auf diese Weise kann es möglich sein, auf die Ausgabe des NOx-Sensors frühestmöglich zu reagieren, nachdem die thermische Zersetzung des Harnstoffs abgeschlossen sein kann, sodass gewünschte Motoremissionswerte mit einem geringeren Kraftstoffeffizienznachteil bereitgestellt werden können.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz Motoremissionen verbessern. Zusätzlich kann der Ansatz den Kraftstoffverbrauch des Motors reduzieren, während die Motoremissionen reduziert werden. Ferner kompensiert der Ansatz die Umgebungstemperatur, sodass die Beurteilung der Ausgabe des NOx-Sensors zuverlässig sein kann.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren 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 detaillierte schematische Darstellung eines beispielhaften Motors;
2 zeigt beispielhafte Verläufe für einen NOx-Sensor, der keine Versatzausgabe aufweist;
3 zeigt beispielhafte Verläufe für einen NOx-Sensor, der eine Versatzausgabe aufweist;
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Motors, der einen NOx-Sensor beinhaltet;
5 zeigt eine beispielhafte Motorbetriebssequenz gemäß dem Verfahren der 4; und
6-8 zeigen beispielhafte Blockdiagramme von Abschnitten des Verfahrens der 4.

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft den Betrieb eines Motors, der einen NOx-Sensor beinhaltet. In einem Beispiel kann der Motor ein Dieselmotor sein, wie in 1 gezeigt. Der Motor kann einen NOx-Sensor beinhalten, der eine Ausgabe wie in 2 gezeigt anzeigt, wenn der NOx-Sensor neu ist. Der Motor kann einen NOx-Sensor beinhalten, der eine Ausgabe wie in 3 gezeigt anzeigt, wenn der NOx-Sensor gealtert ist. Der Motor kann gemäß dem Verfahren der 4 betrieben werden, um eine Möglichkeit des Reagierens auf die Ausgabe eines NOx-Sensors zu reduzieren, der auf NH₃ reagiert, wenn sich der NOx-Sensor erwärmt. Insbesondere kann das vorliegende Verfahren die Verwendung der Ausgabe des NOx-Sensors verbieten, bis ein Wärmeflussschwellenwert überschritten wurde. Nachdem der Wärmeflussschwellenwert überschritten wurde, kann das Konfidenzniveau der Ausgabe des NOx-Sensors ausreichend sein, um den Motorbetrieb als Reaktion auf die Ausgabe des NOx-Sensors einzustellen. Eine beispielhafte Motorbetriebssequenz gemäß dem Verfahren der 4 ist in 5 gezeigt. Die 6-8 zeigen beispielhafte Blockdiagramme von Abschnitten des in 4 beschriebenen Verfahrens.
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 der 1 und setzt die unterschiedlichen Aktoren der 1 dazu ein, den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen einzustellen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind.
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. Der Darstellung nach steht die Brennkammer 30 über ein Einlassventil 52 bzw. Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 bzw. Abgaskrümmer 48 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. In anderen Beispielen kann der Motor die Ventile jedoch über eine einzelne Nockenwelle oder Schubstangen betätigen. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Ein Einlasstellerventil 52 kann durch einen variablen Ventilaktivierungs-/-deaktivierungsaktor 59 betätigt werden, der ein nockengesteuertes Ventilbetätigungselement sein kann (z. B. wie in den US-Patenten Nr. 9,605,603 ; 7,404,383 und 7,159,551 gezeigt, die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke eingeschlossen sind). In ähnlicher Weise kann ein Auslasstellerventil 54 durch einen variablen Ventilaktivierungs-/-deaktivierungsaktor 58 betätigt werden, der ein nockengesteuertes Ventilbetätigungselement sein kann (z. B. wie in den US-Patenten Nr. 9,605,603 ; 7,404,383 und 7,159,551 gezeigt, die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke eingeschlossen sind). Das Einlasstellerventil 52 und das Auslasstellerventil 54 können deaktiviert und in einer geschlossenen Position gehalten werden, um einen Strom in den und aus dem Zylinder 30 für einen vollständigen Motorzyklus oder mehrere vollständige Motorzyklen (z. B zwei Motorumdrehungen) zu verhindern, wodurch der Zylinder 30 deaktiviert wird. Ein dem Zylinder 30 zugeführter Kraftstoffstrom kann ebenfalls unterbrochen werden, wenn der Zylinder 30 deaktiviert wird.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 68 ist laut Darstellung so in dem Zylinderkopf 13 positioniert, dass sie Kraftstoff direkt in die Brennkammer 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 68 durch ein Kraftstoffsystem zugeführt, das einen Kraftstofftank 26, eine Kraftstoffpumpe 21, ein Kraftstoffpumpensteuerventil 25 und einen Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) beinhaltet. Der durch das Kraftstoffsystem zugeführte Kraftstoffdruck kann durch Variieren einer Positionsventilregelströmung zu einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) eingestellt werden. Zusätzlich kann sich ein Dosierventil im oder nahe dem Kraftstoffverteiler für die Kraftstoffsteuerung im geschlossenen Regelkreis befinden. Ein Pumpendosierventil kann zudem den Kraftstoffstrom zu der Kraftstoffpumpe regeln, wodurch Kraftstoff, der zu einer Hochdruckkraftstoffpumpe gepumpt wird, reduziert wird.
Zu einem Motorlufteinlasssystem 9 gehören ein Ansaugkrümmer 44, eine Drossel 62, eine Gitterheizung 16, ein Ladeluftkühler 163, ein Turboladerverdichter 162 und ein Ansaugraum 42. Der Ansaugkrümmer 44 steht laut Darstellung mit einer optionalen elektronischen Drossel 62 in Kommunikation, die eine Position einer Drosselklappe 64 einstellt, um den Luftstrom von der Ansaugladedruckkammer 46 zu steuern. Ein Verdichter 162 bezieht Luft von einem Luftansaugraum 42, um sie der Ladedruckkammer 46 zuzuführen. Ein Verdichterschaufelaktor 84 stellt eine Position von Verdichterschaufeln 19 ein. Abgase bringen eine Turbine 164 zum Drehen, die über eine Welle 161 an den Turboladerverdichter 162 gekoppelt ist. In einigen Beispielen kann ein Ladeluftkühler 163 bereitgestellt sein. Zudem kann eine optionale Gitterheizung 16 vorgesehen sein, um die in den Zylinder 30 eintretende Luft zu erwärmen, wenn der Motor 10 kalt gestartet wird. Eine Verdichterdrehzahl kann durch Einstellen einer Position eines variablen Turbinenschaufelsteueraktors 78 oder eines Verdichterrückführventils 158 eingestellt werden. In alternativen Beispielen kann ein Wastegate 79 den variablen Turbinenschaufelsteueraktor 78 ersetzen oder zusätzlich zu diesem verwendet werden. Der Turbinenschaufelsteueraktor 78 stellt eine Position von Turbinenschaufeln 166 mit variabler Geometrie ein. Abgase können die Turbine 164 durchströmen, wodurch wenig Energie zum Drehen der Turbine 164 zugeführt wird, wenn sich die Schaufeln in einer geöffneten Position befinden. Abgase können die Turbine 164 durchströmen und eine erhöhte Kraft auf die Turbine 164 ausüben, wenn sich die Schaufeln in einer geschlossenen Position befinden. Alternativ ermöglicht ein Wastegate 79 oder ein Umgehungsventil, dass die Abgase um die Turbine 164 herum strömen, um so die Energiemenge zu verringern, die der Turbine zugeführt wird. Das Verdichterrückführventil 158 ermöglicht es, dass verdichtete Luft an dem Auslass 15 des Verdichters 162 zu dem Einlass 17 des Verdichters 162 rückgeführt wird. Alternativ kann eine Position des variablen Verdichterschaufelaktors 78 eingestellt werden, um den Wirkungsgrad des Verdichters 162 zu ändern. Auf diese Weise kann die Wirksamkeit des Verdichters 162 reduziert werden, um so den Strom des Verdichters 162 zu beeinflussen und die Möglichkeit von Verdichterpumpen zu reduzieren. Zudem kann durch Rückführen von Luft zu dem Einlass des Verdichters 162 die an der Luft ausgeführte Arbeit erhöht werden, wodurch die Temperatur der Luft erhöht wird. Eine optionale elektrische Maschine 165 ist laut Darstellung ebenfalls an die Welle 161 gekoppelt. Die optionale elektrische Maschine 165 kann den Verdichter 162 drehen, wenn sich der Motor 10 nicht dreht, wenn sich der Motor 10 mit einer niedrigen Drehzahl dreht (z. B. einer Anlassdrehzahl, wie etwa 250 U/min) oder wenn eine Abgasenergie niedrig ist, um eine zusätzliche Verstärkung bereitzustellen. Luft strömt in Richtung der Pfeile 5 in den Motor 10.
Ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 (z. B. eine elektrische Niederspannungsmaschine (mit weniger als 30 Volt betrieben)) beinhaltet eine Ritzelwelle 98 und ein Ritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 selektiv vorrücken, um das Hohlrad 99 in Eingriff zu nehmen, sodass der Anlasser 96 die Kurbelwelle 40 während eines Anlassens des Motors drehen kann. Der Anlasser 96 kann direkt in dem vorderen Teil des Motors oder dem hinteren Teil des Motors angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 der Kurbelwelle 40 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in die Motorkurbelwelle eingreift. Ein Motorstart kann über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (z. B. einen Schlüsselschalter, eine Drucktaste, ein ferngesteuertes Funkgerät usw.) 69 oder als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen (z. B. eine Bremspedalposition, Gaspedalposition, einen Batterie-SOC usw.) angefordert werden. Eine Batterie 8 kann dem Anlasser 96 und der elektrischen Maschine 165 elektrische Leistung zuführen. Eine Steuerung 12 kann einen Ladezustand der Batterie überwachen.
Die Verbrennung wird in der Brennkammer 30 eingeleitet, wenn sich Kraftstoff automatisch entzündet, wenn die Brennkammertemperaturen eine automatische Zündtemperatur des Kraftstoffs erreichen, der in den Zylinder 30 eingespritzt wird. Die Temperatur in dem Zylinder steigt an, wenn sich der Kolben 36 dem oberen Totpunkt des Verdichtungstaktes nähert. Abgase können über ein Nachbehandlungssystem 89 verarbeitet werden, das Sensoren und Emissionssteuervorrichtungen, wie hierin beschrieben, beinhalten kann. In einigen Beispielen kann eine Breitbandlambda-Sonde (universal exhaust gas oxygen sensor - UEGO-Sonde) 126 stromaufwärts einer Emissionsvorrichtung 71 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt sein. In weiteren Beispielen kann sich die UEGO-Sonde stromabwärts einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen befinden. Zudem kann die UEGO-Sonde in einigen Beispielen durch einen NOx-Sensor ersetzt werden, der sowohl NOx- als auch Sauerstofferfassungselemente aufweist.
Bei niedrigeren Motortemperaturen kann eine optionale Glühkerze 66 elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln, um einen Hotspot neben einem der Kraftstoffsprühkegel einer Einspritzvorrichtung in der Brennkammer 30 zu erzeugen. Das Erzeugen des Hotspots in der Brennkammer neben dem Kraftstoffsprühkegel 30 kann das Zünden der Kraftstoffsprühfahne in dem Zylinder erleichtern, wodurch Wärme freigesetzt wird, die sich in dem Zylinder ausbreitet, die Temperatur in der Brennkammer erhöht wird und die Verbrennung verbessert wird. Der Zylinderdruck kann durch einen optionalen Drucksensor 67 gemessen werden; alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 67 auch die Zylindertemperatur erfassen. Die Abgastemperatur kann über einen Temperatursensor 91 bestimmt werden.
Die Emissionsvorrichtung 71 kann einen Oxidationskatalysator beinhalten und es können in einem Beispiel ein Dieselpartikelfilter (DPF) 72 und ein Katalysator 73 für selektive katalytische Reduktion (SCR) folgen. In einem weiteren Beispiel kann der DPF 72 stromabäwrts des SCR-Katalysators 73 positioniert sein. Der NOx-Sensor 70 stellt eine Angabe der NOx-Konzentration bereit, die den SCR 73 passieren kann. Abgas strömt in Richtung des Pfeils 7.
Eine Abgasrückführung (AGR) kann über ein Hochdruck-AGR-System 83 für den Motor bereitgestellt werden. Das Hochdruck-AGR-System 83 beinhaltet ein Ventil 80, einen AGR-Kanal 81 und einen AGR-Kühler 85. Das AGR-Ventil 80 ist ein Ventil, das sich schließt oder Abgas von einer zu der Emissionssteuervorrichtung 71 stromaufwärtigen Stelle zu einer zu dem Verdichter 162 stromabwärtigen Stelle in dem Motorluftansaugsystem strömen lässt. Die AGR kann durch Durchströmen des AGR-Kühlers 85 gekühlt werden. Die AGR kann außerdem durch ein Niederdruck-AGR-System 75 bereitgestellt werden. Das Niederdruck-AGR-System 75 beinhaltet einen AGR-Kanal 77 und ein AGR-Ventil 76. Eine Niederdruck-AGR kann von einer zu der Emissionsvorrichtung 71 stromabwärtigen Stelle zu einer zu dem Verdichter 162 stromabwärtigen Stelle strömen. Das Niederdruck-AGR-System 75 kann einen AGR-Kühler 74 beinhalten.
Die Steuerung 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, einen Festwertspeicher (z. B. einen nicht transitorischen Speicher) 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Festwertspeicher 106 kann eine Vielzahl von Softwaremodulen 106a beinhalten, die spezifische Motorsteuerfunktionen durchführen (z. B. Kraftstoffeinspritzsteuerung, AGR-Steuerung, Emissionssteuerung). Der Darstellung nach empfängt die Steuerung 12 zusätzlich zu den vorangehend erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren, einschließlich: einer Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem an die Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Positionssensors 134, der an ein Drehmoment oder Leistung anforderndes Pedal 130 gekoppelt ist, um eine durch einen menschlichen Fuß 132 eingestellte Pedalposition zu erfassen; einer Messung des Motorkrümmerdrucks (manifold pressure - MAP) von einem an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 121 (alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 121 eine Ansaugkrümmertemperatur erfassen); eines Ladedrucks von dem Drucksensor 122; einer Abgassauerstoffkonzentration von einer Lambdasonde 126; eines Motorpositionssensors von einem Halleffektsensor 118, der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; einer Messung einer Luftmasse, die von einem Sensor 120 in den Motor eintritt (z. B. einem Heißdraht-Luftströmungsmesser); und einer Messung einer Drosselposition von einem Sensor 58. Der Luftdruck kann ebenfalls zum Verarbeiten durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäßig beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer die Motordrehzahl (U/min) bestimmt werden kann.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in dem Motor 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und öffnet sich das Einlassventil 52. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in 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 in der Regel 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 kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzen bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einigen Beispielen kann Kraftstoff eine Vielzahl von Malen während eines einzelnen Zylinderzyklus in einen Zylinder eingespritzt werden.
In einem nachfolgend als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch Selbstzündung entzündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich während des Ausstoßtakts das Abgasventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass das Vorstehende lediglich als Beispiel beschrieben ist und dass die Zeitsteuerungen 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 anstelle eines Viertaktzyklus verwendet werden.
Somit stellt das System der 1 stellt ein Motorsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Dieselmotor; ein Nachbehandlungssystem, das an den Dieselmotor gekoppelt ist; einen NOx-Sensor, der in dem Nachbehandlungssystem beinhaltet ist; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung dazu veranlassen, die Steuerung als Reaktion auf eine Energiemenge, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird, selektiv daran zu hindern, eine Ausgabe des NOx-Sensors anzuwenden, um den Dieselmotor zu steuern. Das Motorsystem beinhaltet, dass die Menge an Energie, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird, für eine gegenwärtige Fahrt eines Fahrzeugs gilt, die mit einem jüngsten Start des Dieselmotors beginnt. Das Motorsystem beinhaltet, dass das selektive Unterdrücken der Ausgabe des NOx-Sensors Verhindern, dass die Ausgabe des NOx-Sensors über Softwaremodule innerhalb der Steuerung angewendet wird, beinhaltet. Das Motorsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum selektiven Unterdrücken der Ausgabe des NOx-Sensors als Reaktion darauf, dass die an das Nachbehandlungssystem abgegebene Energiemenge unter einem Wärmeenergieschwellenwert liegt. Das Motorsystem beinhaltet, dass der Wärmeenergieschwellenwert von der Umgebungstemperatur abhängt. Das Motorsystem beinhaltet, dass der Wärmeenergieschwellenwert von einer Menge an Kohlenwasserstoffen in dem Nachbehandlungssystem abhängt. Das Motorsystem beinhaltet, dass der Wärmeenergieschwellenwert von einer Menge an Harnstoff in dem Nachbehandlungssystem abhängt.
Bezugnehmend nun auf 2 ist ein prophetischer Verlauf der Ausgabe eines neuen oder unverbrauchten NOx-Sensors, dem Frischluft durch eine Leitung zugeführt wird, gezeigt. Zusätzlich ist eine prophetische gefilterte Ausgabe für einen Fourier-Transformations-Infrarotanalysator (FTIR-Analysator) gezeigt, der NH₃ in der Luft erfasst, die durch die Leitung an einer Stelle stromabwärts des unverbrauchten NOx-Sensors strömt. Die Verläufe der 2 können repräsentativ für die Ausgabe des NOx-Sensors sein, wenn elektrische Leistung an den NOx-Sensor angelegt ist und wenn der NOx-Sensor Frischluft ausgesetzt ist, die durch einen wassergefüllten Sprudler und die Leitung zugeführt wird.
Der erste Verlauf von oben in 2 ist ein Verlauf der NOx-Konzentration, angegeben durch einen unverbrauchten NOx-Sensor, im Zeitverlauf. Die vertikale Achse stellt die NOx-Konzentration in Teilen pro Million (parts per million - ppm) dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 202 stellt die NOx-Konzentration dar, wie durch den unverbrauchten NOx-Sensor angegeben, wenn Luft über eine Leitung, die den unverbrauchten NOx-Sensor hält, zu dem unverbrauchten NOx-Sensor strömt.
Der zweite Verlauf von oben in 2 ist ein Verlauf der NH₃-Konzentration, angegeben durch einen FTIR-Analysator, im Zeitverlauf. Die vertikale Achse stellt die NH₃-Konzentration in Teilen pro Million dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 204 stellt die NH₃-Konzentration dar, wie durch den FTIR-Analysator angegeben, wenn Luft an einer Stelle stromabwärts des NOx-Sensors durch die Leitung strömt. Somit analysiert der FTIR-Analysator Luft, die Gase beinhaltet, die über den NOx-Sensor freigesetzt werden können, nachdem die Luft den NOx-Sensor passiert hat, bevor sie den FTIR-Analysator erreicht.
Zum Zeitpunkt t0 wird keine elektrische Leistung an den unverbrauchten NOx-Sensor angelegt und Luft strömt zu dem unverbrauchten NOx-Sensor und dem FTIR-Analysator. Die Ausgabe des FTIR-Analysators gibt ein niedriges NH₃-Niveau an und die Ausgabe des NOx-Analysators ist niedrig. Das Niveau der Ausgabe des FTIR-Analysators bleibt bis zum Zeitpunkt tl auf einem niedrigen Niveau. Die Ausgabe des unverbrauchten NOx-Sensors bleibt ebenfalls auf einem niedrigeren Niveau, bis der Zeitpunkt tl erreicht ist.
Zum Zeitpunkt tl wird dem unverbrauchten NOx-Sensor elektrische Leistung zugeführt und die Ausgabe des frischen NOx-Sensors nimmt zu und die FTIR-Ausgabe bleibt auf einem niedrigeren Niveau. Nach der Zunahme für eine kurze Zeit sinkt die Ausgabe des unverbrauchten NOx-Sensors, um einen negativen Wert anzugeben, und steigt dann allmählich in Richtung Null an.
Zum Zeitpunkt t2 hat sich die Ausgabe des unverbrauchten NOx-Sensors auf einem Niveau stabilisiert, das leicht negativ ist. Somit weist der unverbrauchte NOx-Sensor eine kleine negative Verzerrung auf, wenn dem unverbrauchten NOx-Sensor Luft zugeführt wird. Die Ausgabe des FTIR-Analysators gibt einen sehr niedrigen NH₃-Messwert an.
Somit kann, wenn ein neuer NOx-Sensor Luft ausgesetzt ist, seine Ausgabe ein NOx-Niveau von nahe null oder sogar geringfügig negativ angeben. Nur eine sehr kleine Menge an NH₃ wird in Luft detektiert, die an einer Stelle stromabwärts des NOx-Sensors in einer Leitung an dem NOx-Sensor vorbeiströmt, wie über einen FTIR-Analysator detektiert.
Bezugnehmend nun auf 3 ist ein prophetischer Verlauf der Ausgabe eines gealterten NOx-Sensors, dem Frischluft durch eine Leitung zugeführt wird, gezeigt. Zusätzlich ist eine prophetische gefilterte Ausgabe für einen Fourier-Transformations-Infrarotanalysator (FTIR-Analysator) gezeigt, der NH₃ in der Luft erfasst, die durch die Leitung an einer Stelle stromabwärts des gealterten NOx-Sensors strömt. Die Verläufe der 3 können repräsentativ für die Ausgabe des NOx-Sensors sein, wenn elektrische Leistung an den gealterten NOx-Sensor angelegt ist und wenn der gealterte NOx-Sensor Frischluft ausgesetzt ist, die durch einen wassergefüllten Sprudler und die Leitung zugeführt wird.
Der erste Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der NOx-Konzentration, angegeben durch einen gealterten NOx-Sensor, im Zeitverlauf. Die vertikale Achse stellt die NOx-Konzentration in Teilen pro Million dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 302 stellt die NOx-Konzentration dar, wie durch den gealterten NOx-Sensor angegeben, wenn Luft über eine Leitung, die den gealterten NOx-Sensor hält, zu dem gealterten NOx-Sensor strömt.
Der zweite Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der NH₃-Konzentration, angegeben durch einen FTIR-Analysator, im Zeitverlauf. Die vertikale Achse stellt die NH₃-Konzentration in Teilen pro Million dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 304 stellt die NH₃-Konzentration dar, wie durch den FTIR-Analysator angegeben, wenn Luft an einer Stelle stromabwärts des gealterten NOx-Sensors durch die Leitung strömt. Somit analysiert der FTIR-Analysator Luft, die Gase beinhaltet, die über den gealterten NOx-Sensor freigesetzt werden können, nachdem die Luft den gealterten NOx-Sensor passiert hat, bevor sie den FTIR-Analysator erreicht.
Zum Zeitpunkt t10 wird keine elektrische Leistung an den gealterten NOx-Sensor angelegt und Luft strömt zu dem gealterten NOx-Sensor und dem FTIR-Analysator. Die Ausgabe des FTIR-Analysators gibt ein niedriges NEb-Niveau an und die Ausgabe des NOx-Analysators ist niedrig. Das Niveau der Ausgabe des FTIR-Analysators bleibt bis zum Zeitpunkt t11 auf einem niedrigen Niveau. Die Ausgabe des gealterten NOx-Sensors bleibt ebenfalls auf einem niedrigeren Niveau, bis der Zeitpunkt t11 erreicht ist.
Zum Zeitpunkt t11 wird dem NOx-Sensor elektrische Leistung zugeführt und die Ausgabe des NOx-Sensors nimmt zu und sinkt dann bis zum Zeitpunkt 112. Die FTIR-Ausgabe bleibt weiter auf einem niedrigeren Niveau. Nach einem kurzzeitigen Anstieg nach dem Zeitpunkt t11 sinkt die Ausgabe des NOx-Sensors in Richtung Null.
Zum Zeitpunkt t12 beginnt die Ausgabe des NOx-Sensors wieder zuzunehmen und sie steigt auf fast 200 Teile pro Million (ppm), was wesentlich größer ist als die Ausgabe des unverbrauchten NOx-Sensors, der in 2 gezeigt ist. Die Ausgabe des FTIR-Analysators ist zum Zeitpunkt t12 niedrig, beginnt jedoch kurz danach, auf einen Wert nahe 10 ppm zuzunehmen. Es kann beobachtet werden, dass das NH3-Kurvenprofil, das durch den FTIR-Analysator angegeben wird, einem ähnlichen Profil folgt wie die Ausgabe des gealterten NOx-Sensors. Das durch den FTIR-Analysator gemessene NH₃ kann sich bilden, wenn der gealterte NOx-Sensor erwärmt ist. Die NH₃-Zunahme, die über den FTIR-Analysator erfasst wird, und die erhöhte Ausgabe des NOx-Sensors können auf Harnstoff hinweisen, der einer thermischen Zersetzung unterliegt. Der Harnstoff kann innerhalb des gealterten NOx-Sensors gehalten werden (z. B. nahe dem Talkbereich oder dem Keramikelement des NOx-Sensors).
Zum Zeitpunkt t13 wird die elektrische Leistung vom NOx-Sensor abgezogen. Die Ausgabe des FTIR-Analysators fällt in Richtung eines Werts von null ab. Somit kann, wenn ein gealterter NOx-Sensor Luft ausgesetzt ist, seine Ausgabe einen positiven Versatz des NOx-Niveaus angeben. Wenn der Versatz ausreichend hoch ist, kann eine Motorsteuerung auf den Versatz reagieren und angeben, dass der Motor nicht wie erwartet arbeitet. Ferner kann die Motorsteuerung den Motorbetrieb in einem Versuch, das beobachtete NOx-Niveau zu kompensieren, einstellen.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Motors, der einen NOx-Sensor beinhaltet, gezeigt. Das Verfahren der 4 kann als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher einer Steuerung in Systemen, wie sie in 1 gezeigt sind, gespeichert sein. Das Verfahren der 4 kann in die Systeme der 1 integriert sein oder mit diesen zusammenwirken. Ferner können Teile des Verfahrens der 4 über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der physischen Welt verändert. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen. Ferner kann das Verfahren 400 ausgewählte Steuerparameter, wie nachstehend beschrieben, anhand von Sensoreingaben bestimmen.
Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 Fahrzeugbetriebsbedingungen von den verschiedenen Sensoren, die hierin beschrieben sind, oder leitet diese ab. Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem eine Temperatur des Motors (z. B. Ansaugkrümmertemperatur oder Zylindertemperatur), Motordrehzahl, Motorlast, Ladedruck, ein gewünschtes Fahrerbedarfsdrehmoment, Motorluftstrom, Motorabgastemperatur, Motorabgasmassenstrom und Umgebungstemperatur beinhalten. Das Verfahren 400 geht zu 404 über.
Bei 404 bestimmt das Verfahren 400 eine Wärmeflussdichte in dem Abgassystem und eine Gesamtmenge an Energie, die seit einem jüngsten Motorstart in das Abgasnachbehandlungssystem eingegeben wurde. In einem Beispiel wird die Wärmeflussdichte an der Stelle des NOx-Sensors bestimmt oder geschätzt. Das Verfahren 400 kann die Wärmeflussdichte über die folgende Gleichung bestimmen: $H F l u x = (N H_{3} t E g - c o n 1) \times c o n 2 \times N H_{3} m f E g \times \frac{0,001 k W}{W}$
$E g_E n g_T o t = \int H F l u x$
wobei HFlux der an das Abgassystem abgegebene Wärmefluss ist, NH₃tEg die Abgastemperatur ist, con1 eine Konstante (z. B. skalare reelle Zahl) ist, die eine Sättigungstemperatur des Abgaskondensats darstellt, con2 eine Kalibrierungskonstante (z. B. skalare reelle Zahl) ist) ist, die eine spezifische Wärme des Abgases darstellt, NH₃mfEg der Abgasmassendurchsatz ist und Eg_Eng_tot die Gesamtenergie ist, die seit dem jüngsten Motorstart an das Abgassystem abgegeben wurde. Der Integrator kann zurückgesetzt und aktiviert werden, wie in der Beschreibung der 6 erörtert. 6 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm der Integration und des Wärmeflusses, der bei 404 bestimmt wird. Das Verfahren 400 geht zu 406 über.
Bei 406 bestimmt das Verfahren 400 einen Wärmeflussschwellenwert. In einem Beispiel kann der Wärmeflussschwellenwert bestimmt werden, wie in der Beschreibung der 7 erörtert. Der Wärmeflussschwellenwert kann von in einer Nachbehandlungsvorrichtung gespeicherten Kohlenwasserstoffen, von in der Nachbehandlungsvorrichtung gespeichertem Harnstoff und einer Differenz zwischen einem integrierten Wärmeflusswert und einem Wärmeflussschwellenwert einer jüngsten oder letzten Fahrt des Fahrzeugs abhängig sein. Das Verfahren 400 geht zu 408 über.
Bei 408 beurteilt das Verfahren 400, ob der integrierte Wärmefluss größer als der Wärmeflussschwellenwert ist. Wenn dies der Fall ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 410 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 412 über. 8 ist ein Beispiel für das Beurteilen, ob eine Ausgabe eines NOx-Sensors verfügbar ist oder nicht, um an Steuerungssoftwaremodule freigegeben zu werden.
Bei 410 gibt das Verfahren 400 die Ausgabe des NOx-Sensors an Prozesse (z. B. Softwaremodule) innerhalb der Steuerung frei oder liefert diese. Die Softwaremodule können den Motorbetrieb als Reaktion auf die Ausgabe des NOx-Sensors einstellen. Wenn zum Beispiel die Ausgabe des NOx-Sensors über einem Schwellenwert liegt, dann kann ein Kraftstoffeinspritzungssoftwaremodul den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt oder die Motor-AGR-Menge verzögern, um die NOx-Ausgabe zu reduzieren. Wenn die Ausgabe des NOx-Sensors unter einem Schwellenwert liegt, kann das Kraftstoffeinspritzungssoftwaremodul den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt vorverlegen, um die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 412 liefert das Verfahren 400 die Ausgabe des NOx-Sensors nicht an Prozesse innerhalb der Steuerung. Stattdessen kann das Verfahren 400 ausgewählte Prozesse nicht ausführen oder alternativ kann das Verfahren 400 den Prozessen einen vorbestimmten Ausgabewert des NOx-Sensors liefern, sodass der Motor weiter betrieben werden kann, bis davon auszugehen ist, dass die Ausgabe des NOx-Sensors gültig ist. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Somit stellt das Verfahren der 4 ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen des Betriebs eines Motors über eine Steuerung als Reaktion auf die Ausgabe eines NOx-Sensors, wenn die Ausgabe des NOx-Sensors als gültig beurteilt wird, wobei die Ausgabe des NOx-Sensor über die Steuerung als gültig beurteilt wird, wenn eine tatsächliche Abgasenergie, die für eine gegenwärtige Fahrzeugfahrt an ein Abgassystem abgegeben wird, größer als ein Wärmeenergieschwellenwert ist. Das Motorverfahren beinhaltet, dass das Einstellen des Betriebs des Motors Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts beinhaltet. Das Motorverfahren beinhaltet, dass das Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts Verzögern oder Vorverlegen des Beginns des Einspritzzeitpunkts beinhaltet.
In einigen Beispielen beinhaltet das Motorverfahren, dass der Einstellvorgang des Motors Einstellen einer Abgasrückführungsmenge beinhaltet. Das Motorverfahren beinhaltet, dass die an das Abgassystem abgegebene Abgasenergie auf einer Temperatur des Abgases, einer spezifischen Wärme des Abgases und einem Massenstrom des Abgases basiert. Das Motorverfahren beinhaltet, dass die tatsächliche Abgasenergie, die an das Abgassystem abgegeben wird, ein integrierter Wärmefluss ist. Der Motor beinhaltet, dass der Wärmeenergieschwellenwert von einer Temperatur eines Motors während eines jüngsten Starts des Motors abhängt. Das Motorverfahren beinhaltet, dass der Wärmeenergieschwellenwert von der Abgastemperatur abhängt.
Das Verfahren der 4 stellt zudem ein Motorbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen eines Wärmeenergieschwellenwerts in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und einer Menge an Kohlenwasserstoffen in einem Nachbehandlungssystem über eine Steuerung; und Einstellen des Betriebs eines Motors über die Steuerung als Reaktion darauf, dass eine Abgasenergie, die seit einem jüngsten Start eines Motors an ein Nachbehandlungssystem abgegeben wurde, größer als der Wärmeenergieschwellenwert ist. Das Motorverfahren beinhaltet, dass die an das Nachbehandlungssystem abgegebene Abgasenergie auf einer Temperatur des Abgases und einem Massenstrom des Abgases basiert. Das Motorverfahren beinhaltet, dass das Einstellen des Motorbetriebs Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts beinhaltet. Das Motorverfahren umfasst ferner Einstellen des Wärmeenergieschwellenwerts als weitere Reaktion auf eine Differenz zwischen dem Wärmeenergieschwellenwert und der Abgasenergie, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird. Das Motorverfahren umfasst ferner Integrieren eines Wärmeflusses, um die Abgasenergie zu bestimmen, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird.
Unter Bezugnahme nun auf 5 ist eine beispielhafte prophetische Motorbetriebssequenz für einen Motor gezeigt. Die Betriebssequenz der 5 kann dadurch erzeugt werden, dass das System der 1 die Anweisungen des in 4 beschriebenen Verfahrens ausführt. Die Verläufe der 5 sind zeitlich ausgerichtet und treten gleichzeitig auf. Vertikale Markierungen bei t20-t22 geben Zeitpunkte von besonderem Interesse während der Sequenz an.
Der erste Verlauf von oben in 5 stellt den Motorzustand im Zeitverlauf dar. Die Kurve 502 stellt den Motorzustand dar und der Motor ist ausgeschaltet, wenn sich die Kurve 502 nahe der horizontalen Achse auf einem niedrigen Niveau befindet. Der Motor ist eingeschaltet und nimmt Kraftstoff auf, verbrennt den Kraftstoff oder versucht zumindest, den Kraftstoff mittels Selbstzündung zu verbrennen, wenn sich die Kurve 502 in der Nähe des Pfeils der vertikalen Achse auf einem höheren Niveau befindet. Die vertikale Achse stellt den Motorzustand dar. 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 5 stellt den Wärmefluss zu dem Abgassystem des Motors und dem NOx-Sensor gegenüber der Zeit dar. Die Kurve 504 stellt den Wärmefluss zum Abgassystem des Motors dar. Die vertikale Achse stellt den Wärmefluss zu dem Abgassystem des Motors und dem NOx-Sensor dar und der Wärmefluss nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 550 stellt eine Schwellenmenge des Wärmeflusses dar.
Der dritte Verlauf von oben in 5 stellt die Ausgabe des NOx-Sensors im Zeitverlauf dar. Die Kurve 506 stellt die Ausgabe des NOx-Sensors in NOx ppm dar. Die vertikale Achse stellt die Ausgabe des NOx-Sensors dar und die Ausgabe des NOx-Sensors nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse 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 5 stellt die Verfügbarkeit des NOx-Sensors im Zeitverlauf dar. Die Kurve 508 stellt die Verfügbarkeit des NOx-Sensors dar und die Ausgabe des NOx-Sensors steht Softwaremodulen (z. B. Emissionssteuerungen, AGR-Steuerungen, Kraftstoffeinspritzsteuerungen usw.) zur Verfügung, wenn sich die Kurve 508 nahe dem Pfeil der vertikalen Achse auf einem höheren Niveau befindet. Die Ausgabe des NOx-Sensors steht den Softwaremodulen nicht zur Verfügung, wenn sich die Kurve 508 nahe der horizontalen Achse auf einem niedrigeren Niveau befindet. 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 5 stellt den Beginns ded Kraftstoffeinspritzzeitpunkts im Zeitverlauf dar. Die Kurve 510 stellt den Beginn der Kraftstoffeinspritzung der Einspritzzeit dar und der Beginn der Kraftstoffeinspritzung ist in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse vorverlegt. Der Beginn des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts ist nahe der horizontalen Achse verzögert. Die vertikale Achse stellt den Beginn der Kraftstoffeinspritzzeit dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite der Figur zu.
Zu dem Zeitpunkt t20 wird der Motor gestoppt (verbrennt nicht und dreht nicht) und er wird nicht angekurbelt (z. B. bei einer durch eine elektrische Maschine oder einen Anlasser bereitgestellten Leistung gedreht). Der Wärmefluss ist null und die Ausgabe des NOx-Sensors ist niedrig. Die Ausgabe des NOx-Sensors ist für Softwaremodule innerhalb der Steuerung nicht verfügbar und der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ist als verzögert gezeigt, da kein Kraftstoff eingespritzt wird.
Zum Zeitpunkt t21 beginnt das Ankurbeln des Motors und der Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung ist vorverlegt. Der Wärmefluss beginnt zuzunehmen und die Ausgabe des NOx-Sensors steigt als Reaktion darauf, dass elektrische Leistung an den NOx-Sensor angelegt wird, auf ein hohes Niveau. Die Ausgabe des NOx-Sensors ist für Softwaremodule innerhalb der Steuerung nicht verfügbar.
Zwischen dem Zeitpunkt t21 und dem Zeitpunkt t22 sinkt die Ausgabe des NOx-Sensors, nachdem sie anfänglich gesunken ist, und nimmt dann wieder zu, bevor sie erneut abzufallen beginnt. Die zweite Zunahme der Ausgabe des NOx-Sensors seit dem Zeitpunkt t21 kann auf Harnstoff zurückzuführen sein, der sich thermisch zersetzen kann, wenn das Abgassystem und der NOx-Sensor über Motorabgas erwärmt werden. Der Wärmefluss nimmt allmählich zu und die Ausgabe des NOx-Sensors wird den Softwaremodulen in der Steuerung nicht zur Verfügung gestellt. Der Beginn der Kraftstoffeinspritzzeit ist vorverlegt und dann verzögert, bevor er sich vor Zeitpunkt t22 einpendelt.
Zum Zeitpunkt t22 arbeitet der Motor weiter (z. B. dreht er sich und verbrennt Kraftstoff) und die Wärmeflussmenge überschreitet den Schwellenwert 550. Daher wird die Ausgabe des NOx-Sensors für Softwaremodule innerhalb der Steuerung verfügbar. Die Ausgabe des NOx-Sensors ist höher als erwartet, sodass die Steuerung den Beginn des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts verzögert, wodurch NOx reduziert wird, das durch den Motor erzeugt werden kann.
Somit kann der Betrieb eines Motors als Reaktion auf die Ausgabe eines NOx-Sensors eingestellt werden, nachdem die Ausgabe eines NOx-Sensors Softwaremodulen in der Steuerung zur Verfügung gestellt wurde. Durch Einstellen des Motorbetriebs als Reaktion auf die Ausgabe des NOx-Sensors, nachdem die Ausgabe des NOx-Sensors den Motorsteuerungssoftwaremodulen zur Verfügung gestellt wurde, können Einstellungen der Ausgabe des NOx-Sensors, die mit der thermischen Zersetzung von Harnstoff bei oder nahe der Temperatur des NOx-Sensors des Motors zusammenhängen können, vermieden werden. Folglich kann die Kraftstoffeffizienz des Motors aufrechterhalten werden. Während des Zeitraums, in dem die Ausgabe des NOx-Sensors für Softwaremodule in der Steuerung nicht verfügbar ist, kann angenommen werden, dass der Motor NOx mit erwarteten Niveaus ausgibt.
Unter Bezugnahme auf 6 ist ein Blockdiagramm gezeigt, das veranschaulicht, wie der Wärmefluss und das Integral des Wärmeflusses bestimmt werden können. Das Blockdiagramm der 6 kann eine Grundlage zum Schätzen des Wärmeflusses sein, der einem Abgassystem und einem NOx-Sensor zugeführt wird. Das Blockdiagramm der 6 kann eine Grundlage zum Schätzen des Wärmeflusses des Abgassystems sein. Ferner können die Anweisungen zum Durchführen der Vorgänge des Blockdiagramms der 6 in das Verfahren 400 integriert werden. Somit kann die Offenbarung des Blockdiagramms der 6 in das Verfahren 400 integriert werden.
Die Abgastemperatur und ein Kalibrierungswert (call) werden in eine Verbindungsstelle 602 eingegeben, wo der Kalibrierungswert von der Abgastemperatur subtrahiert wird. In einem Beispiel ist der Kalibrierungswert call ein Wert, der eine Sättigungstemperatur von Abgaskondensat darstellt. Das Ergebnis von der Verbindungsstelle 602 wird in den Multiplikationsblock 604 eingegeben. Ein zweiter Kalibrierungswert, der die spezifische Wärme des Abgases darstellt, wird ebenfalls in den Multiplikationsblock 604 eingegeben. Der Abgasmassendurchsatz des Motors und ein Umrechnungsfaktor zum Ändern von Watt zu Kilowatt werden ebenfalls in den Multiplikationsblock 604 eingegeben.
Die modifizierte Abgastemperatur, der spezifische Wärmewert des Abgase, der Abgasmassenstrom und der Umwandlungsfaktor werden bei Block 604 multipliziert, um den Wärmefluss zu dem Motorabgassystem zu bestimmen. Das Ergebnis der Multiplikation wird in den Integratorblock 620 und Block 610 eingegeben.
Der Integrator 620 kann die Ausgabe von Block 604 während ausgewählter Betriebsbedingungen integrieren. Insbesondere kann der Integrator 620 die Ausgabe von Block 604 integrieren, wenn der Integrator 620 über die Ausgabe von Block 618 aktiviert ist. Der Speicher des Integrators 620 kann auf einen Wert von Null gelöscht werden und der Integrator 620 kann einen Wert von Null ausgeben, wenn der Integrator 620 über die Ausgabe von Block 616 zurückgesetzt ist.
Der Integrator 620 kann zurückgesetzt sein, wenn ein Motorstart detektiert wird (z.B. wird eng run auf einen Wert von eins oder wahr gesetzt, nachdem er bei einem Wert von null oder falsch war) oder wenn eine Merkmalsrücksetzung aufgrund eines Auftretens unerwarteter Bedingungen angefordert wird. Wenn eine oder beide Bedingungen auftreten, gibt der Boolesche ODER-Block 616 einen Wert von eins oder wahr aus und der Integrator 620 wird zurückgesetzt. Wenn keine Bedingung auftritt, gibt der Boolesche ODER-Block 616 einen Wert von null oder falsch aus und der Integrator 620 wird nicht zurückgesetzt.
Mehrere Bedingungen können den Integrator 620 aktivieren, um die Ausgabe von Block 604 zu integrieren. Andernfalls behält der Integrator 620 seinen vorherigen Wert bei und integriert die Ausgabe von Block 604 nicht. Die Umgebungstemperatur wird in Block 606 eingegeben und Block 606 referenziert eine Tabelle oder Funktion, die einen Schwellenwert für den Wärmefluss ausgibt, der auf der Umgebungstemperatur basiert. Block 606 gibt einen Schwellenwert für den Wärmefluss an Block 610 aus. Wenn die Ausgabe von Block 640 größer als die Ausgabe von Block 606 ist, gibt Block 610 einen Booleschen Wert wahr aus. Andernfalls gibt Block 640 einen Booleschen Wert falsch aus. Ein Boolescher Wert eines Wärmeflussschwellenwert-Überschreitungsparameters wird in Block 608 eingegeben und Block 608 wendet eine Einheitsverzögerungszeit auf den Wärmeflussschwellenwert-Überschreitungsparameter an. Der Wärmeflussschwellenwert-Überschreitungsparameter ist ein Boolescher Wert wahr, wenn der Wärmeflussschwellenwert zum Freigeben oder Bereitstellen der Ausgabe des NOx-Sensors für Softwaremodule in der Steuerung angibt, dass der dem Motorabgas zugeführte Wärmefluss den Schwellenwert überschreitet. Die Ausgabe von Block 608 wird in Block 612 eingegeben und die Ausgabe von Block 608 ist gleich der Eingabe von Block 608, verzögert um eine Abtastzeit. Block 612 führt eine Boolesche NICHT-Operation an der Ausgabe von Block 608 durch. Block 618 führt eine Boolesche UND-Operation an der Ausgabe der Blöcke 610 und 612 durch. Somit ist der Integrator aktiviert, sodass er beginnen kann, die Ausgabe von Block 604 zu integrieren, wenn der Wärmefluss größer als der Schwellenwert für den Wärmefluss ist, der auf der Umgebungstemperatur basiert, und der Wärmeflussschwellenwert-Überschreitungswert ist falsch.
Auf diese Weise kann der dem Motorabgassystem zugeführte Wärmefluss bestimmt und integriert werden. Der integrierte Wert, der von Block 620 ausgegeben wird, ist die tatsächliche Abgasenergie, die dem Abgassystem seit dem jüngsten Motorstopp bereitgestellt wurde, während der Motor kontinuierlich betrieben wurde. Die Ausgabe von Block 620 wird in Block 708 der 7 und in Block 802 der 8 eingegeben.
Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Blockdiagramm gezeigt, das veranschaulicht, wie der Wärmeflussschwellenwert bestimmt werden kann. Das Blockdiagramm der 7 kann eine Grundlage zum Schätzen des Wärmeflussschwellenwerts des Abgassystems sein. Ferner können die Anweisungen zum Durchführen der Vorgänge des Blockdiagramms der 7 in das Verfahren 400 integriert werden. Somit kann die Offenbarung des Blockdiagramms der 7 in das Verfahren 400 integriert werden.
Die Motortemperatur, als der Motor zuletzt gestartet wurde, und die Abgastemperatur werden in Block 712 eingegeben, wo sie eine Tabelle referenzieren oder indexieren, die einen empirisch bestimmten Basisschwellenwert für den Abgaswärmefluss ausgibt. Die Ausgabe von Block 712 wird in Block 720 eingegeben. Eine Masse von Kohlenwasserstoffen in dem Nachbehandlungssystem wird in Block 714 eingegeben, wo einen Wert indexiert wird, der den Basiswärmeflussschwellenwert auf Grundlage der Kohlenwasserstoffmasse in dem Motornachbehandlungssystem modifiziert. Die Ausgabe von Block 714 wird in Block 720 eingegeben. Eine Masse von Harnstoff in dem Nachbehandlungssystem wird in Block 716 eingegeben, wo einen Wert indexiert wird, der den Basiswärmeflussschwellenwert auf Grundlage der Masse von Harnstoff in dem Motornachbehandlungssystem modifiziert. Die Ausgabe von Block 716 wird in Block 720 eingegeben. Eine mittels des vorliegenden Fahrzeugs seit einem jüngsten Motorstart gefahrene Strecke wird in Block 718 eingegeben, wo einen Wert indexiert wird, der den Basiswärmeflussschwellenwert auf Grundlage der durch das vorliegende Fahrzeug seit einem jüngsten Motorstart gefahrenen Strecke modifiziert. Die Ausgabe von Block 718 wird in Block 720 eingegeben.
Bei Block 720 wird die Ausgabe der Blöcke 712, 714, 716 und 718 multipliziert, um einen Wert für den Wärmeflussschwellenwert für die gegenwärtige Fahrzeugfahrt und den gegenwärtigen Motorstart zu erzeugen. Die Ausgabe von Block 720 wird in Block 722 eingegeben. Eine Differenz zwischen akkumulierter Abgasenergie und einem Abgasenergieschwellenwert, der von Block 710 nach einem vorherigen Motorstart (z. B. einem Motorstart vor dem jüngsten Motorstart) ausgegeben wird, wird in Block 724 eingegeben. Bei Block 724 gibt die Logik die Differenz zwischen akkumulierter Abgasenergie und einem Abgasenergieschwellenwert aus, der von Block 710 nach einem vorherigen Motorstart ausgegeben wird, wenn das Merkmal zurückgesetzt wird; andernfalls, wenn der nichtflüchtige Speicher zurückgesetzt wird, gibt Block 724 einen vorbestimmten Wert aus; andernfalls, wenn das Fahrzeug abgeschaltet wird, nachdem der Motor betrieben wurde, wird die Ausgabe von Block 724 mit einer neuen von Block 710 ausgegebenen Differenz aktualisiert; andernfalls wird die vorherige Ausgabe von Block 724 von Block 724 ausgegeben. Bei Block 722 werden die Ausgabe von Block 720 und die Ausgabe von Block 724 addiert, um einen endgültigen Wärmeenergieschwellenwert zu erzeugen. Die Ausgabe von Block 722 wird in Block 702 und Block 802 eingegeben. Somit kann der Wärmenergieschwellenwert auf einer Differenz zwischen der akkumulierten Abgasenergie und einem Abgasenergieschwellenwert basieren, der von Block 710 nach einem vorherigen Motorstart ausgegeben wird.
Der endgültige Wärmeenergieschwellenwert wird in Block 702 eingegeben und Block 702 gibt die Eingabe von Block 702, verzögert um ein Abtastzeitintervall, an den Multiplikationsblock 704 aus. Die Motorabgastemperatur zum Zeitpunkt des jüngsten Motorstarts wird in Block 706 eingegeben. Block 706 gibt einen Motorkaltstartmodifikatorwert an den Multiplikationsblock 704 aus. Die Ausgabe der Blöcke 702 und 706 wird bei Block 704 multipliziert und die Ausgabe von Block 704 wird in Block 708 eingegeben. Bei Block 708 wird die tatsächliche Menge an Abgasenergie für die gegenwärtige Fahrt des Fahrzeugs von dem modifizierten endgültigen Wärmeenergieschwellenwert subtrahiert, der von Block 708 ausgegeben wird. Eine Wärmeflussdifferenz zum Einstellen des endgültigen Wärmeenergieschwellenwerts während einer nächsten nachfolgenden Fahrt des Fahrzeugs (z. B. einer Fahrt des Fahrzeugs, nachdem der Motor des Fahrzeugs gestoppt wurde) wird in Block 710 eingegeben. Bei Block 710 gibt Block 710 einen Wert von null oder die Wärmeflussdifferenz zwischen dem gegenwärtigen Wärmeflussschwellenwert und der tatsächlichen Abgasenergie für die gegenwärtige Fahrzeugfahrt aus. Die Ausgabe von Block 710 wird in einen nichtflüchtigen Speicher zur Verwendung während eines nächsten Motorstarts geschrieben. Block 710 gibt einen Wert der Differenz zwischen dem gegenwärtigen Wärmeflussschwellenwert und der tatsächlichen Abgasenergie für die gegenwärtige Fahrzeugfahrt aus, wenn der Motor gestoppt wird, bevor die tatsächliche Abgasenergie für die gegenwärtige Fahrzeugfahrt den gegenwärtigen Wärmeflussschwellenwert nicht überschreitet. Andernfalls gibt Block 710 einen Wert von null aus. Die Ausgabe von Block 710 wird in Block 724 für den nächsten Motorstart eingegeben.
Somit zeigt das Blockdiagramm der 7, wie ein endgültiger Wärmeenergieschwellenwert bestimmt werden kann. Der endgültige Wärmeenergieschwellenwert kann bestimmt werden, sodass das Verfahren 400 verhindern kann, dass die Ausgabe des NOx-Sensors durch Softwaremodule in der Steuerung verwendet wird, bis ein Versatz der Ausgabe des NOx-Sensors nachlassen kann. Das Steuern der Anwendung der Ausgabe des NOx-Sensors über den Abgaswärmefluss kann Verbesserungen gegenüber dem Steuern der Ausgabe des NOx-Sensors auf Grundlage eines Zeitgebers bereitstellen, da der Abgaswärmefluss eher darauf hinweisen kann, ob Bedingungen für eine Verzerrung in dem NOx-Sensor vorhanden sind oder nicht. Infolgedessen kann, wenn der Wärmefluss hoch ist, die Ausgabe des NOx-Sensors früher an Softwaremodule der Steuerung freigegeben werden. Wenn der Wärmefluss niedrig ist, kann die Ausgabe des NOx-Sensors später an Softwaremodule der Steuerung freigegeben werden.
Unter Bezugnahme auf 8 ist ein Blockdiagramm gezeigt, das eine Logik zum Bestimmen, ob die Ausgabe eines NOx-Sensors Softwaremodulen in der Steuerung zur Verfügung gestellt wird oder nicht, veranschaulicht. Das Blockdiagramm der 8 kann eine Grundlage zum Freigeben der Ausgabe des NOx-Sensors an Softwaremodule innerhalb der Steuerung sein. Ferner können die Anweisungen zum Durchführen der Vorgänge des Blockdiagramms der 8 in das Verfahren 400 integriert werden. Somit kann die Offenbarung des Blockdiagramms der 8 in das Verfahren 400 integriert werden.
Die tatsächliche Abgasenergie für die aktuelle oder gegenwärtige Fahrzeugfahrt wird nur mit der endgültigen Wärmeenergie in Block 802 eingegeben. Wenn die tatsächliche Abgasenergie für die gegenwärtige Fahrzeugfahrt größer als die endgültige Wärmeenergie ist, gibt Block 802 einen Booleschen Zustand wahr aus. Andernfalls gibt Block 802 einen Booleschen Zustand falsch aus. Systembasierte Freigabeanforderungen zur Ausgabe des NOx-Sensors werden in Block 804 eingegeben und Block 804 führt eine Boolesche NICHT-Operation der systembasierten Freigabeanforderungen zur Ausgabe des NOx-Sensors durch. Die Ausgabe von Block 802 und die Ausgabe von Block 804 werden in Block 806 eingegeben. Block 806 führt eine Boolesche ODER-Operation an den Ausgaben der Blöcke 802 und 804 durch. Block 806 gibt einen Booleschen Wert wahr aus, wenn entweder die Ausgabe von Block 802 oder Block 804 wahr ist. Andernfalls ist die Ausgabe von Block 806 falsch. Wenn die Ausgabe von Block 806 wahr ist, gibt Block 808 an, dass die Ausgabe des NOx-Sensors gültig ist, indem ein Wert ausgegeben wird, der eine gültige Ausgabe des NOx-Sensors angibt. Anderenfalls gibt Block 808 an, dass die Ausgabe des NOx-Sensors nicht gültig ist, indem ein Wert ausgegeben wird, der eine ungültige Ausgabe des NOx-Sensors angibt.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit unterschiedlichen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht transitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Betätigungselemente und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Ferner können Abschnitte der Verfahren physische Handlungen sein, die in der Realität vorgenommen werden, um einen Zustand einer Vorrichtung zu ändern. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen Beispiele zu erreichen, sondern ist vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach der konkret verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nicht transitorischem Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einprogrammiert werden soll, in dem die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden. Einer oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Verfahrensschritte können bei Bedarf weggelassen werden.
Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Programme beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nichtnaheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen, sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche 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 einschließen und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Motorbetriebsverfahren Folgendes: Einstellen des Betriebs eines Motors über eine Steuerung als Reaktion auf eine Ausgabe eines NOx-Sensors, wenn die Ausgabe des NOx-Sensors als gültig beurteilt wird, wobei die Ausgabe des NOx-Sensor über die Steuerung als gültig beurteilt wird, wenn eine tatsächliche Abgasenergie, die für eine gegenwärtige Fahrzeugfahrt an ein Abgassystem abgegeben wird, größer als ein Wärmeenergieschwellenwert ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Einstellen des Betriebs des Motors Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts Verzögern oder Vorverlegen des Beginns des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Einstellen des Betriebs des Motors Einstellen einer Abgasrückführungsmenge.
In einem Aspekt der Erfindung basiert die an das Abgassystem abgegebene tatsächliche Abgasenergie auf einer Temperatur des Abgases, einer spezifischen Wärme des Abgases und einem Massenstrom des Abgases.
In einem Aspekt der Erfindung ist die tatsächliche Abgasenergie, die an das Abgassystem abgegeben wird, ein integrierter Wärmefluss.
In einem Aspekt der Erfindung ist der Wärmeenergieschwellenwert von einer Temperatur eines Motors während eines jüngsten Starts des Motors abhängig.
In einem Aspekt der Erfindung ist der Wärmeenergieschwellenwert von der Abgastemperatur abhängig.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Motorsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Dieselmotor; ein Nachbehandlungssystem, das an den Dieselmotor gekoppelt ist; einen NOx-Sensor, der in dem Nachbehandlungssystem beinhaltet ist; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung dazu veranlassen, die Steuerung als Reaktion auf eine Energiemenge, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird, selektiv daran zu hindern, eine Ausgabe des NOx-Sensors anzuwenden, um den Dieselmotor zu steuern.
Gemäß einer Ausführungsform gilt die Menge an Energie, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird, für eine gegenwärtige Fahrt eines Fahrzeugs, die mit einem jüngsten Start des Dieselmotors beginnt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das selektive Unterdrücken der Ausgabe des NOx-Sensors Verhindern, dass die Ausgabe des NOx-Sensors über Softwaremodule innerhalb der Steuerung angewendet wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch zusätzliche Anweisungen zum selektiven Unterdrücken der Ausgabe des NOx-Sensors als Reaktion darauf, dass die an das Nachbehandlungssystem abgegebene Energiemenge unter einem Wärmeenergieschwellenwert liegt, gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Wärmeenergieschwellenwert von der Umgebungstemperatur abhängig.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Wärmeenergieschwellenwert von einer Menge an Kohlenwasserstoffen in dem Nachbehandlungssystem abhängig.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Wärmeenergieschwellenwert von einer Menge an Harnstoff in dem Nachbehandlungssystem abhängig.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Motorbetriebsverfahren Folgendes: Einstellen eines Wärmeenergieschwellenwerts in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und einer Menge an Kohlenwasserstoffen in einem Nachbehandlungssystem über eine Steuerung; und Einstellen des Betriebs eines Motors über die Steuerung als Reaktion darauf, dass eine Abgasenergie, die seit einem jüngsten Start eines Motors an ein Nachbehandlungssystem abgegeben wurde, größer als der Wärmeenergieschwellenwert ist.
In einem Aspekt der Erfindung basiert die an das Nachbehandlungssystem abgegebene Abgasenergie auf der Abgastemperatur und dem Abgasmassenstrom.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Einstellen des Motorbetriebs Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Einstellen des Wärmeenergieschwellenwerts als weitere Reaktion auf eine Differenz zwischen dem Wärmeenergieschwellenwert und der Abgasenergie, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Integrieren eines Wärmeflusses, um die Abgasenergie zu bestimmen, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9605603 [0010]
US 7404383 [0010]
US 7159551 [0010]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Motors, das Folgendes umfasst: Einstellen des Betriebs eines Motors über eine Steuerung als Reaktion auf eine Ausgabe eines NOx-Sensors, wenn die Ausgabe des NOx-Sensors als gültig beurteilt wird, wobei die Ausgabe des NOx-Sensors über die Steuerung als gültig beurteilt wird, wenn eine tatsächliche Abgasenergie, die für eine gegenwärtige Fahrzeugfahrt an ein Abgassystem abgegeben wird, größer als ein Wärmeenergieschwellenwert ist.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Betriebs des Motors Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts beinhaltet.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts Verzögern oder Vorverlegen des Beginns des Einspritzzeitpunkts beinhaltet.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Betriebs des Motors Einstellen einer Abgasrückführungsmenge beinhaltet.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei die an das Abgassystem abgegebene tatsächliche Abgasenergie auf einer Temperatur des Abgases, einer spezifischen Wärme des Abgases und einem Massenstrom des Abgases basiert.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei die tatsächliche Abgasenergie, die an das Abgassystem abgegeben wird, ein integrierter Wärmefluss ist.
Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei der Wärmeenergieschwellenwert von einer Temperatur eines Motors während eines jüngsten Starts des Motors abhängt.
Motorverfahren nach Anspruch 7, wobei der Wärmeenergieschwellenwert von der Abgastemperatur abhängt.
Motorsystem, das Folgendes umfasst: einen Dieselmotor; ein Nachbehandlungssystem, das an den Dieselmotor gekoppelt ist; einen NOx-Sensor, der in dem Nachbehandlungssystem beinhaltet ist; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung dazu veranlassen, die Steuerung als Reaktion auf eine Energiemenge, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird, selektiv daran zu hindern, eine Ausgabe des NOx-Sensors anzuwenden, um den Dieselmotor zu steuern.
Motorsystem nach Anspruch 9, wobei die Energiemenge, die an das Nachbehandlungssystem abgegeben wird, für eine gegenwärtige Fahrt eines Fahrzeugs gilt, die mit einem jüngsten Start des Dieselmotors beginnt.
Motorsystem nach Anspruch 9, wobei das selektive Unterdrücken der Ausgabe des NOx-Sensors Verhindern, dass die Ausgabe des NOx-Sensors über Softwaremodule innerhalb der Steuerung angewendet wird, beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 9, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum selektiven Unterdrücken der Ausgabe des NOx-Sensors als Reaktion darauf, dass die an das Nachbehandlungssystem abgegebene Energiemenge unter einem Wärmeenergieschwellenwert liegt.
Motorsystem nach Anspruch 12, wobei der Wärmeenergieschwellenwert von der Umgebungstemperatur abhängt.
Motorsystem nach Anspruch 12, wobei der Wärmeenergieschwellenwert von einer Menge an Kohlenwasserstoffen in dem Nachbehandlungssystem abhängt.
Motorsystem nach Anspruch 12, wobei der Wärmeenergieschwellenwert von einer Menge an Harnstoff in dem Nachbehandlungssystem abhängt.