DE102022117161A1

DE102022117161A1 - SCR-Katalysator-Vorwärmung und Abgasbrennerluftsteuerung

Info

Publication number: DE102022117161A1
Application number: DE102022117161.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas M. Harris; Matthew Muhleck
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2023-01-26
Also published as: US11506136B1; CN115680831A

Abstract

Ein Auslasssteuersystem eines Fahrzeugs umfasst ein Kraftstoffeinspritzventil, das dazu konfiguriert ist, Kraftstoff in eine Brennkammer eines Brenners eines Auslasssystems stromaufwärts eines SCR-Katalysators einzuspritzen; eine Luftpumpe, die dazu konfiguriert ist, Luft in die Brennkammer des Brenners zu pumpen; eine Zündkerze, die dazu konfiguriert ist, ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer des Brenners zu entzünden; ein Kraftstoffsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, vor einem Motorstart, während ein Motor ausgeschaltet ist, das Kraftstoffeinspritzventil selektiv zu betätigen und die Kraftstoffeinspritzung zu beginnen; ein Pumpsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, selektiv die Luftpumpe einzuschalten; und ein Zündfunkensteuermodul, das dazu konfiguriert ist, während der Motor ausgeschaltet ist und vor dem Motorstart, selektiv die Zündkerze zu bestromen und mit der Zündfunkenbereitstellung zu beginnen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Auslasssteuersysteme und -verfahren und insbesondere auf Systeme und Verfahren zur Steuerung von SCR(Selective Catalyst Reduction - selektive katalytische Reduktion)-Temperatur und Luftstrom in ein Auslasssystem.
EINFÜHRUNG
Die in diesem Abschnitt bereitgestellten Informationen dienen dem Zwecke der allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Arbeiten der vorliegend genannten Erfinder in dem in diesem Abschnitt beschriebenen Umfang sowie Aspekte der Beschreibung, die ansonsten möglicherweise nicht als Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung gelten, werden im Hinblick auf die vorliegende Offenbarung weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik anerkannt.
Luft wird durch einen Einlasskrümmer in einen Motor gesaugt. Die Luft vermischt sich mit Kraftstoff aus einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzventilen zur Bildung eines Luft/Kraftstoff-Gemischs. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern des Motors verbrannt. Durch die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs wird Drehmoment erzeugt.
Aus der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs resultierendes Abgas wird aus den Zylindern an ein Auslasssystem ausgestoßen. Das Abgas von einem Motor, der Dieselkraftstoff mit einem Luftüberschuss verbrennt, kann Partikel (PM - Particulate Matter) und Gas enthalten. Das Abgas enthält Stickoxide (NOx), wie z. B. Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂). Ein Abgasbehandlungssystem kann dazu verwendet werden, die Menge an NOx und PM in dem Abgas zu reduzieren.
Das Abgasbehandlungssystem kann einen Dieseloxidationskatalysator (DOC - Diesel Oxidation Catalyst) umfassen. Der DOC entfernt Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenstoffoxide aus dem Abgas. Das Abgasbehandlungssystem kann auch einen Dieselpartikelfilter (DPF - Diesel Particulate Filter) umfassen, der Partikel (PM) aus dem Abgas entfernt. Das Abgasbehandlungssystem kann auch einen SCR-Katalysator umfassen. Ein DEF(Diesel Exhaust Fluid)-Einspritzventil spritzt ein DEF (z. B. eine wässrige Harnstofflösung) in das bzw. den Zersetzungsrohr oder -reaktor, das bzw. der stromaufwärts des SCR-Katalysators positioniert ist, ein. Wenn das DEF in dem Zersetzungsrohr auf heißes Abgas trifft, verdampft der Wasseranteil und der Harnstoff zersetzt sich zu Ammoniak. Das von dem DEF bereitgestellte Ammoniak (NH₃) wird von dem SCR-Katalysator adsorbiert. Wenn Ammoniak auf der Oberfläche des SCR-Katalysators vorhanden ist und der Katalysator heiß ist, reagiert NOx in dem Abgas mit dem Ammoniak unter Bildung von Stickstoff (N₂). Auf diese Weise wird die Menge an von dem Motor ausgestoßenem NOx reduziert.
Der SCR-Katalysator kann nur bei erhöhten Abgastemperaturen effektiv mit NOx reagieren. Abgastemperaturen beim Motorstart sind im Allgemeinen niedrig, so dass möglicherweise unzulässige NOx-Konzentrationen aus einem Fahrzeug ausgestoßen werden.
Es wird angestrebt, den SCR-Katalysator zu erwärmen, bevor es zum Motorstart kommt. Die Erwärmung des SCR-Katalysators vor dem Motorstart kann den SCR-Katalysator in die Lage versetzen, nach dem Motorstart eher die Reaktion mit NOx zu beginnen. Es wird auch angestrebt, die Lebensdauer von Brennern, die zum Erwärmen des SCR-Katalysators verwendet werden können, zu maximieren.
KURZDARSTELLUNG
Bei einem Merkmal umfasst ein Auslasssteuersystem eines Fahrzeugs: ein Kraftstoffeinspritzventil, das dazu konfiguriert ist, Kraftstoff in eine Brennkammer eines Brenners eines Auslasssystems stromaufwärts des SCR-Katalysators einzuspritzen; eine Luftpumpe, die dazu konfiguriert ist, Luft in die Brennkammer des Brenners zu pumpen; eine Zündkerze, die dazu konfiguriert ist, ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer des Brenners zu entzünden; ein Kraftstoffsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, vor einem Motorstart, während ein Motor ausgeschaltet ist, das Kraftstoffeinspritzventil selektiv zu betätigen und die Kraftstoffeinspritzung zu beginnen; ein Pumpsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, selektiv die Luftpumpe einzuschalten; und ein Zündfunkensteuermodul, das dazu konfiguriert ist, während der Motor ausgeschaltet ist und vor dem Motorstart, selektiv die Zündkerze zu bestromen und mit der Zündfunkenbereitstellung zu beginnen.
Bei weiteren Merkmalen ist ein Startmodul dazu konfiguriert, selektiv ein Motorstartsignal vor dem Motorstart zu erzeugen, wobei: das Kraftstoffsteuermodul dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, das Kraftstoffeinspritzventil zu betätigen und die Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf die Erzeugung des Motorstartsignals zu beginnen; das Pumpsteuermodul dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, die Luftpumpe als Reaktion auf die Erzeugung des Motorstartsignals einzuschalten; und das Zündfunkensteuermodul dazu konfiguriert ist, während der Motor ausgeschaltet ist und vor dem Motorstart, als Reaktion auf die Erzeugung des Motorstartsignals die Zündkerze zu bestromen und mit der Zündfunkenbereitstellung zu beginnen.
Bei weiteren Merkmalen ist das Startmodul dazu konfiguriert, das Motorstartsignal als Reaktion auf eine Bestimmung, dass ein Abstand zwischen einer mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug von (a) größer als ein vorbestimmter Abstand zu (b) kleiner als der vorbestimmte Abstand gewechselt hat, zu erzeugen.
Bei weiteren Merkmalen ist ein drahtloses Sendeempfängermodul dazu konfiguriert: drahtlos mit der mobilen Vorrichtung zu kommunizieren; und den Abstand zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug basierend auf von der mobilen Vorrichtung empfangenen Signalen zu bestimmen.
Bei weiteren Merkmalen ist das Startmodul dazu konfiguriert, das Motorstartsignal als Reaktion auf das Entriegeln einer oder mehrerer Türen des Fahrzeugs zu erzeugen.
Bei weiteren Merkmalen ist die mobile Vorrichtung ein Key-Fob.
Bei weiteren Merkmalen ist das Startmodul dazu konfiguriert, selektiv das Motorstartsignal basierend auf einer aktuellen Uhrzeit zu erzeugen.
Bei weiteren Merkmalen ist das Startmodul dazu konfiguriert, das Motorstartsignal als Reaktion auf eine Bestimmung, dass ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist, seit ein Benutzer das Fahrzeug verlassen hat, zu erzeugen.
Bei weiteren Merkmalen: ist ein DEF-Einspritzventil dazu konfiguriert, ein DEF in das Auslasssystem stromaufwärts des SCR-Katalysators einzuspritzen; und ist ein DEF-Steuermodul dazu konfiguriert, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, selektiv das DEF-Einspritzventil zu betätigen und mit der DEF-Einspritzung zu beginnen.
Bei weiteren Merkmalen ist das DEF-Steuermodul dazu konfiguriert, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, als Reaktion auf eine Bestimmung, dass eine Temperatur des SCR-Katalysators über einer vorbestimmten Temperatur liegt, selektiv das DEF-Einspritzventil zu betätigen und mit der DEF-Einspritzung zu beginnen.
Bei weiteren Merkmalen ist das DEF-Steuermodul dazu konfiguriert, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, das DEF-Einspritzventil nicht zu betätigen und die DEF-Einspritzung nicht durchzuführen, wenn die Temperatur des SCR-Katalysators unter der vorbestimmten Temperatur liegt.
Bei weiteren Merkmalen empfängt ein Luftventil Luft von der Luftpumpe und ist dazu konfiguriert, wenn es geöffnet ist, Luft an einen zweiten Ort, bei dem es sich nicht um die Brennkammer des Brenners handelt, auszugeben.
Bei weiteren Merkmalen umfasst eine Flammenhülle: eine Innenfläche, die die Brennkammer definiert; und eine Außenfläche, wobei sich der zweite Ort neben der Außenfläche der Flammenhülle befindet.
Bei weiteren Merkmalen befindet sich der zweite Ort stromabwärts der Brennkammer.
Bei einem Merkmal umfasst ein Auslasssteuerverfahren für ein Fahrzeug: durch ein Kraftstoffeinspritzventil, selektives Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer eines Brenners eines Auslasssystems stromaufwärts eines SCR-Katalysators; durch eine Pumpe, selektives Pumpen von Luft in die Brennkammer des Brenners; durch eine Zündkerze, selektives Entzünden eines Luft/Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer des Brenners; vor einem Motorstart, während ein Motor ausgeschaltet ist: Betätigen des Kraftstoffeinspritzventils und Beginnen mit der Kraftstoffeinspritzung; Einschalten der Luftpumpe; und Bestromen der Zündkerze und Beginnen der Zündfunkenbereitstellung.
Bei weiteren Merkmalen umfasst das Auslasssteuerverfahren ferner selektives Erzeugen eines Motorstartsignals vor dem Motorstart, wobei: das Betätigen des Kraftstoffeinspritzventils und Beginnen mit der Kraftstoffeinspritzung Betätigen des Kraftstoffeinspritzventils und Beginnen mit der Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf die Erzeugung des Motorstartsignals umfasst; das Einschalten der Luftpumpe Einschalten der Luftpumpe als Reaktion auf die Erzeugung des Motorstartsignals umfasst; und das Bestromen der Zündkerze und Beginnen mit der Zündfunkenbereitstellung Bestromen der Zündkerze und Beginnen mit der Zündfunkenbereitstellung als Reaktion auf die Erzeugung des Motorstartsignals umfasst.
Bei weiteren Merkmalen umfasst das selektive Erzeugen des Motorstarsignals vor dem Motorstart Erzeugen des Motorstartsignals als Reaktion auf eine Bestimmung, dass ein Abstand zwischen einer mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug von (a) größer als ein vorbestimmter Abstand zu (b) kleiner als der vorbestimmte Abstand gewechselt hat.
Bei weiteren Merkmalen umfasst das Auslasssteuerverfahren ferner: drahtloses Kommunizieren mit der mobilen Vorrichtung; und Bestimmen des Abstands zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug basierend auf von der mobilen Vorrichtung empfangenen Signalen.
Bei weiteren Merkmalen umfasst das selektive Erzeugen des Motorstartsignals vor dem Motorstart Erzeugen des Motorstartsignals als Reaktion auf das Entriegeln einer oder mehrerer Türen des Fahrzeugs.
Bei weiteren Merkmalen umfasst das selektive Erzeugen des Motorstartsignals vor dem Motorstart Erzeugen des Motorstartsignals: basierend auf einer aktuellen Uhrzeit; und/oder als Reaktion auf eine Bestimmung, dass ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist, seit ein Benutzer das Fahrzeug verlassen hat.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung gehen aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen hervor. Die detaillierten Beschreibung und spezifischen Beispiele sollen lediglich der Darstellung dienen und sollen den Schutzumfang der Offenbarung nicht einschränken.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird durch die detaillierte Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich; in den Zeichnungen zeigen:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Auslasssteuersystems;
3, 4A und 4B Funktionsblockdiagramme von beispielhaften Luftventilverbindungen; und
5 ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Steuerung von DEF-Einspritzung, Erhitzung und Luftstrom vor einem Motorstart darstellt.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen wiederverwendet werden, um ähnliche und/oder identische Elemente zu identifizieren.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Steuermodul steuert das Einspritzen eines DEF in ein Auslasssystem stromaufwärts eines SCR-Katalysators. Der SCR-Katalysator empfängt von einem Motor eines Fahrzeugs ausgegebenes Abgas. Das Abgas umfasst Stickoxide (NOx). Das DEF umfasst Harnstoff und Wasser. Wärme aus dem Abgas zersetzt den Harnstoff aus dem DEF zu Ammoniak (NH₃). Der SCR-Katalysator speichert Ammoniak. Ammoniak reagiert mit NOx in dem Abgas, wodurch die Menge an Nox, die aus dem SCR-Katalysator ausgegeben wird, reduziert wird.
Der Motor kann beim Starten einen hohen NOx-Gehalt erzeugen. Die Menge an auf (von) dem SCR gespeichertem Ammoniak kann jedoch gering sein. Die Temperatur des Abgases bei Motorstart kann zu niedrig sein, um zu ermöglichen, dass in ein Zersetzungsrohr eingespritztes DEF in Ammoniak umgewandelt wird. Der NOx-Ausstoß des Fahrzeugs kann somit nach dem Motorstart relativ hoch sein.
Die vorliegende Anmeldung umfasst Erwärmen des SCR-Katalysators unter Verwendung eines Brenners vor dem Motorstart, wie z. B. wenn eine mobile drahtlose Vorrichtung (z. B. ein Key-Fob, ein Mobiltelefon usw.) in einen vorbestimmten Abstand zum Fahrzeug gelangt oder unter Verwendung eines zeitbasierten Systems. Dadurch, dass die mobile Vorrichtung in den vorbestimmten Abstand zum Fahrzeug gelangt, kann angezeigt werden, dass das Auftreten eines Motorstarts in naher Zukunft wahrscheinlich ist. Ein Beispiel für ein zeitbasiertes System umfasst beispielsweise Starten eines Zeitgebers, wenn ein Fahrer das Fahrzeug verlässt. Wenn der Fahrer üblicherweise das Fahrzeug für einen vorbestimmten Zeitraum verlässt (z. B. für eine Pause, eine Mahlzeit usw.), bevor er zurückkehrt, könnte der Brenner für einen vorbestimmten Aufwärmzeitraum vor dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums eingeschaltet werden. Ein weiteres Beispiel für ein zeitbasiertes System umfasst Verfolgen, wann das Fahrzeug üblicherweise an verschiedenen Tagen gestartet wird (z. B. 7.30 Uhr von Montag bis Freitag), und Einschalten des Brenners für einen vorbestimmten Zeitraum vor dieser Zeit. Der Brenner verbrennt Luft und Kraftstoff zum Erwärmen des SCR-Katalysators. Die Verbrennung kann durch eine Zündkerze oder eine andere Art von Zündvorrichtung eingeleitet werden. Die Zündkerze kann auch dazu verwendet werden, zu erfassen, ob es eine Flamme gibt. Die Heizkraft des Brenners kann eine Funktion der Kraftstoffdurchsatzrate und des Vollständigkeitsgrads der Verbrennungsreaktion sein. Die Verbrennungsreaktion wird vollständig durchgeführt, wenn ein stöchiometrischer Luftüberschuss in Bezug auf die Kraftstoffdurchsatzrate bereitgestellt wird. Dies kann als magere Verbrennung bezeichnet werden.
Durch das Erwärmen des SCR-Katalysators kann der NOx-Ausstoß des Fahrzeugs nach dem Motorstart durch dahingehendes Vorbereiten des SCR-Katalysators, Ammoniak zur Reaktion mit NOx zu speichern, früher verringert werden, als wenn keine Erwärmung durchgeführt wird. Zum Vorwärmen des Auslasssystems kann der Abgasbrenner unter den Bedingungen, die für eine magere Verbrennung sorgen, betrieben werden, um Emissionen auf ein Minimum zu reduzieren. Maximale NOx-Emissionen treten bei nahezu stöchiometrischer Verbrennung auf, während CO und unverbrannte Kohlenwasserstoffe in steigenden Konzentrationen bei fetter werdender Verbrennung (dem Brenner wird ein stöchiometrischer Überschuss an Kraftstoff zugeführt) ausgestoßen werden. Beim Betrieb des Brenners unter mageren Bedingungen sorgt der im Übermaß vorliegende Luftstrom auch auch dafür, dass mehr Gasmoleküle die Wärme stromabwärts zu den Abgasreinigungsvorrichtungen tragen.
Wenn die Temperatur des SCR-Katalysators eine vorbestimmte Temperatur, bei der eingespritztes DEF zu Ammoniak zur Speicherung durch den SCR-Katalysator zersetzt werden kann, vor dem Motorstart übersteigt, kann die DEF-Einspritzung begonnen werden. Durch das Beginnen der DEF-Einspritzung vor dem Motorstart kann der NOx-Ausstoß des Fahrzeugs nach dem Motorstart verringert werden.
Während des Vorwärmens mit dem Brenner kann ein Luftventil dahingehend betätigt werden, zu gestatten, dass ein Teil der Luft nicht durch die Verbrennungszone strömt, sondern stattdessen an eine andere Stelle geleitet wird. Dies dient mehreren Zwecken, wobei der hauptsächliche darin besteht, dass mehr Gasmoleküle durch das System hindurchströmen, so dass mehr Wärme stromabwärts zu den Abgasreinigungsvorrichtungen getragen wird. Darüber hinaus kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Einspeisung in die Brennerverbrennungszone für eine stabile Verbrennung und geringere Emissionen optimiert werden. Darüber hinaus kann die Luft, die die Verbrennungszone umgeht, zu dem ringförmigen Raum zwischen der Flammenhülle und der äußeren Schale der Brennerkomponente geleitet werden, um die Temperatur der Flammenhülle (z. B. eines dünnwandigen Metallrohrs) aufrechtzuerhalten, um ihre Beständigkeit in Bezug auf Hochtemperaturoxidation sicherzustellen. Letztlich kann die Luft einfach in das Auslassrohr strömengelassen werden, wo sie dazu dient, die Temperatur des in den DOC (oder eine erste temperaturempfindliche Abgasreinigungsvorrichtung) eintretenden Gasgemischs unter der Beständigkeitsgrenze dieser Vorrichtung zu halten.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 1 wird ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 100 dargestellt. Ein Motor 102 erzeugt Antriebsmoment für ein Fahrzeug. Das Fahrzeug kann eine Einstufung der Klasse 4, eine Einstufung der Klasse 5, eine Einstufung der Klasse 6, eine Einstufung der Klasse 7 oder eine Einstufung der Klasse 8, wie z. B. von dem Verkehrsministerium der vereinigten Staaten (United States Department of Transportation - DOT), aufweisen. Klasseneinstufungen von Fahrzeugen basieren auf dem zulässigen Fahrzeuggesamtgewicht (GVWR - Gross Vehicle Weight Rating). Im Allgemeinen erhöht sich das GVWR je höher die Klasseneinstufung und umgekehrt. Obgleich der Motor 102 als ein Dieselmotor gezeigt und erörtert wird, kann der Motor 102 eine andere geeignete Art von Motor sein. Ein oder mehrere Elektromotoren (oder Motor-Generatoren) können zusätzlich Antriebsmoment erzeugen.
Luft wird durch einen Einlasskrümmer 104 in den Motor 102 gesaugt. Ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzventile, wie z. B. das Kraftstoffeinspritzventil 110, spritzen Kraftstoff ein, der sich zur Bildung eines Luft/Kraftstoff-Gemischs mit Luft vermischt. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in Zylindern des Motors 102, z. B. dem Zylinder 114, verbrannt. Das Kraftstoffeinspritzventil 110 spritzt Kraftstoff direkt in den Zylinder 114 ein. Aus der Verdichtung in dem Zylinder 114 resultierende Wärme kann die Verbrennung in dem Zylinder 114 herbeiführen. Das ECM 108 steuert die Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzventil 110. Obgleich der Motor 102 gemäß der Darstellung einen Zylinder umfasst, kann der Motor 102 mehr als einen Zylinder umfassen. Es kann ein Kraftstoffeinspritzventil pro Zylinder vorgesehen sein.
Abgas wird aus dem Motor 102 in ein Auslasssystem 120 ausgestoßen. Das Abgas kann Partikel (PM) und Abgas umfassen. Das Abgas enthält Stickoxide (NOx), wie z. B. Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂). Das Auslasssystem 120 umfasst ein Behandlungssystem, das die jeweiligen Mengen an NOx und PM in dem Abgas reduziert.
Das Auslasssystem 120 umfasst einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 122, einen Dieselpartikelfilter 126 und einen oder mehrere SCR-Katalysatoren, wie z. B. den SCR 124-1 und den SCR 124-2 (zusammengefasst den „SCR-Katalysator 124“). Der SCR-Katalysator 124-1 kann beispielsweise einen Eisenzeolith oder eine andere geeignete Art von SCR-Katalysator umfassen. Der SCR-Katalysator 124-2 kann beispielsweise einen Kupferzeolith oder eine andere geeignete Art von SCR-Katalysator umfassen. Bei verschiedenen Implementierungen können die SCR-Katalysatoren 124-1 und 124-2 in demselben Gehäuse implementiert sein.
Das Abgas strömt von dem Motor 102 zu dem DOC 122. Von dem DOC 122 ausgegebenes Abgas strömt zu dem DPF 126. Der DPF 126 filtert Partikel aus dem Abgas. Bei verschiedenen Implementierungen können der DPF 126 und der DOC 122 in demselben Gehäuse implementiert sein. Das Abgas strömt von dem DPF 126 zu dem SCR-Katalysator 124.
Ein DEF-Einspritzventil 130 spritzt ein DEF in das Auslasssystem 120 stromaufwärts des SCR-Katalysators 124 ein. Beispielsweise kann das DEF-Einspritzventil 130 das DEF in ein Zersetzungsrohr 131 einspritzen, wo das Wasser in dem eingespritzten DEF verdampft und Harnstoff zu NH3 zersetzt und hydrolisiert wird. Das Zersetzungsrohr 131 kann auch als ein Reaktor bezeichnet werden. Lediglich als ein Beispiel kann das Zersetzungsrohr 131 zwischen dem DPF 126 und dem SCR-Katalysator 124 positioniert sein. Das DEF umfasst Harnstoff (z. B. CO(NH₂)₂) und Wasser. Das DEF wird vor dem Einspritzen in einem DEF-Tank 132 gespeichert. Eine DEF-Pumpe 134 saugt DEF aus dem DEF-Tank 132 und pumpt das DEF zu dem DEF-Einspritzventil 130.
Ein Auslasssteuermodul 138 steuert die Betätigung (z. B. das Öffnen und Schließen) des DEF-Einspritzventils 130 und steuert somit das Einspritzen von DEF in das Auslasssystem 120. Das Auslasssteuermodul 138 kann auch den Betrieb der DEF-Pumpe 134 derart steuern, dass ein vorbestimmter Druck von DEF-Eingang zu dem DEF-Einspritzventil 130 aufrechterhalten wird.
Wenn der Motor läuft, kann normale Brenner- und DEF-Steuerung verwendet werden. Wenn der Motor läuft, reagiert Harnstoff aus dem von dem DEF-Einspritzventil 130 eingespritzten DEF mit dem heißen Abgas unter Erzeugung von Ammoniak, und Ammoniak wird dem SCR-Katalysator 124 zugeführt. Das Wasser in dem DEF wird durch Hitze verdampft, und Ammoniak (NH3) wird dem SCR-Katalysator 124 zugeführt.
Der SCR-Katalysator 124 speichert (d. h. adsorbiert) durch das DEF bereitgestelltes Ammoniak. Der SCR-Katalysator 124 katalysiert eine Reaktion zwischen gespeichertem Ammoniak und den SCR-Katalysator 124 durchströmendem NOx.
Die Menge an von dem SCR-Katalysator 124 gespeichertem Ammoniak kann als derzeitige Speicherung bezeichnet werden. Die derzeitige Speicherung kann als eine Masse von Ammoniak (z. B. Gramm), eine Molzahl von Ammoniak oder ein anderes geeignetes Maß für die Menge an von dem SCR-Katalysator 124 gespeichertem Ammoniak ausgedrückt werden.
Ein Prozentsatz von in den SCR-Katalysator 124 eingespeistem NOx, der durch die Reaktion mit Ammoniak aus dem Abgas entfernt wird, kann als ein Wirkungsgrad für die NOx-Konvertierung bezeichnet werden. Der Wirkungsgrad für die NOx-Konvertierung ist eine Funktion der derzeitigen Speicherung des SCR-Katalysators 124. Lediglich beispielhaft kann der Wirkungsgrad für die NOx-Konvertierung mit Zunahme der derzeitigen Speicherung des SCR-Katalysators 124 zunehmen und umgekehrt.
Die derzeitige Speicherung des SCR-Katalysators 124 ist jedoch auf eine Höchstmenge an Ammoniak beschränkt. Diese Höchstmenge an Ammoniak wird als eine maximale Speicherkapazität des SCR-Katalysators 124 bezeichnet. Indem die derzeitige Speicherung des SCR-Katalysators 124 in der Nähe der maximalen Speicherkapazität gehalten wird, wird sichergestellt, dass die mögliche Höchstmenge an NOx aus dem Abgas entfernt wird. Anders ausgedrückt kann durch das Halten der derzeitigen Speicherung in der Nähe der maximalen Speicherkapazität sichergestellt werden, dass der höchstmögliche Wirkungsgrad für die NOx-Konvertierung erreicht wird.
Es besteht jedoch eine umgekehrte Beziehung zwischen der maximalen Speicherkapazität und einer Temperatur des SCR-Katalysators 124. Spezifischer nimmt die maximale Speicherkapazität mit Abnahme der SCR-Temperatur während des Motorbetriebs ab und umgekehrt.
Durch die Reaktion von Ammoniak mit NOx werden Stickstoff und Wasser erzeugt. Andere Komponenten des Abgases, wie z. B. Sauerstoff (O₂), können auch an der Reaktion von Ammoniak und NOx beteiligt sein.
Ein oder mehrere Sensoren können in dem Auslasssystem 120 implementiert sein, wie z. B. ein oder mehrere NOx-Sensoren, ein oder mehrere Temperatursensoren, ein oder mehrere Sauerstoffsensoren und/oder ein oder mehrere andere Sensorarten. Beispielsweise kann ein Temperatursensor eine Temperatur des SCR-Katalysators 124 messen. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Temperatur des SCR-Katalysators 124 basierend auf einer oder mehreren Abgastemperaturen geschätzt werden. Andere beispielhafte Arten von Sensoren umfassen einen Luftmassen(MAF - Mass Air Flowrate)-Sensor, einen Sensor für die Durchsatzrate von rückgeführtem Abgas (EFR - Exhaust Flow Rate; Abgasdurchsatzrate), einen Einlasslufttemperatur(IAT - Intake Air Temperature)-Sensor, einen Kühlmitteltemperatursensor, einen Einlasskrümmerabsolutdruck(MAP - Manifold Absolute Pressure)-Sensor, einen Motordrehzahl(RPM)-Sensor, einen Abgasdrucksensor und/oder einen oder mehrere andere geeignete Sensoren. Sensoren werden zusammengefasst in 1 durch 150 dargestellt.
Ein Brenner 154 kann auch mit dem Auslasssystem 120, wie z. B. stromaufwärts des DOC 122 und des DPF 126, verbunden sein. Der Brenner 154 kann ein Kraftstoffeinspritzventil 158, eine Zündkerze 162 und eine Luftpumpe 166 umfassen. Obgleich das Beispiel bereitgestellt wird, in dem der Brenner 154 eine Zündkerze umfasst, ist die vorliegende Anwendung auch auf andere Arten von Zündern und Zündvorrichtungen anwendbar.
Wenn sie eingeschaltet ist, pumpt die Luftpumpe 166 Luft in die Brennkammer (innerhalb der Flammenhülle 156) und zu dem Auslasssystem 120. Das Kraftstoffeinspritzventil 158 spritzt Kraftstoff (z. B. Dieselkraftstoff) in die Brennkammer ein. Der Kraftstoff vermischt sich mit der Luft von der Luftpumpe 166. Die Zündkerze 162 erzeugt einen Zündfunken in der Brennkammer. Der Zündfunken entzündet die Luft und den Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzventil 158 und der Luftpumpe 166. Die Flammenhülle 156 ist dazu konfiguriert, eine Flamme in der Brennkammer gegen Ausblasen, wie z. B. durch Abgas von dem Motor 102, während der Motor 102 läuft, zu schützen.
Durch die Verbrennung der Luft und des Kraftstoffs wird Heißgas erzeugt, das dazu verwendet werden kann, eine oder mehrere Komponenten des Auslasssystems 120 zu erwärmen, und/oder für einen oder mehrere andere Zwecke. Das Auslasssteuermodul 138 steuert die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 158, die Zündfunkenerzeugung durch die Zündkerze 162 und den Betrieb der Luftpumpe 166. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Auslasssteuermodul 138 die Drehzahl der Luftpumpe 166 steuern, unabhängig davon, ob der Brenner 154 Kraftstoff für die Verbrennung empfängt oder nicht. Beim Empfang von Kraftstoff kann das Auslasssteuermodul 138 die Drehzahl der Luftpumpe 166 dahingehend steuern, das gewünschte Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erzielen. Wenn der Brenner 154 betrieben wird, während der Motor läuft, kann das Auslasssteuermodul 138 den Brenner 154 über einen kompletten Bereich von Luft-Kraftstoff-Verhältnissen, die eine stabile Verbrennung ermöglichen, hinweg betreiben.
Die Luftpumpe 166 pumpt auch Luft zu einem Luftventil (V) 170. Das Luftventil 170 reguliert den Luftstrom zu einem zweiten Ort, wie z. B. um die Flammenhülle 156 herum. Durch Strömenlassen von Luft um die Flammenhülle 156 herum kann die Flammenhülle 156 gekühlt und die Lebensdauer der Flammenhülle 156 verlängert werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der zweite Ort zwischen der Flammenhülle 156 und einem Auslassrohr 174, das mit dem Brenner 154 verbunden ist, liegen, wie in 3 dargestellt wird. Alternativ dazu kann das Luftventil 170 Luft von der Luftpumpe 166 direkt zu dem Auslassrohr 174 ausgeben, wie in 4A dargestellt wird. Alternativ dazu kann das Luftventil 170 Luft von der Luftpumpe 166 zu dem Auslassrohr 174 stromaufwärts des Brenners 156 ausgeben, wie in 4B dargestellt wird. Das Auslasssteuermodul 138 steuert auch die Betätigung des Luftventils 170.
Ein Motorsteuermodul (ECM) 108 steuert eine Drehmomentabgabe des Motors 102, während der Motor 102 läuft. Das ECM 108 steuert auch das Starten und Abstellen des Motors 102. Das ECM 108 kann den Motor 102 beispielsweise als Reaktion auf eine Betätigung einer oder mehrerer Benutzereingabevorrichtungen, wie z. B. eines Startknopfs oder eines Startschalters des Fahrzeugs, und/oder einer Kombination aus einer oder mehreren Benutzereingabevorrichtungen eines Key-Fobs durch den Benutzer starten. Das ECM 108 kann den Motor 102 beispielsweise als Reaktion auf eine Betätigung einer oder mehrerer Benutzereingabevorrichtungen (z. B. eines Startknopfs oder eines Startschalters) des Fahrzeugs und/oder der einen oder mehreren Benutzereingabevorrichtungen des Key-Fobs durch den Benutzer abstellen.
Wie oben erörtert wird, kann das Auslasssteuermodul 138 das Einspritzen des DEF durch das DEF-Einspritzventil 130 steuern. Lediglich als ein Beispiel kann das Auslasssteuermodul 138 den Zeitpunkt und die Rate der DEF-Einspritzung steuern. Durch Steuern der DEF-Einspritzung steuert das Auslasssteuermodul 138 die Zufuhr von Ammoniak zu dem SCR-Katalysator 124 und die derzeitige Speicherung des SCR-Katalysators 124.
Die Rate, mit der DEF eingespritzt wird, kann als eine DEF-Einspritzrate (z. B. Gramm pro Sekunde) bezeichnet werden. Die Rate, mit der Ammoniak dem SCR-Katalysator 124 zugeführt wird, kann als eine Ammoniakzufuhrrate (z. B. Gramm pro Sekunde) bezeichnet werden. Das Auslasssteuermodul 138 kann eine Ziel-Zufuhrrate zum Zuführen von Ammoniak zu dem SCR-Katalysator 124 bestimmen, eine Ziel-DEF-Einspritzrate zum Erzielen der Ziel-Zufuhrrate bestimmen und das Einspritzen von DEF mit der Ziel-DEF-Einspritzrate steuern.
Das Fahrzeug kann ein drahtloses Sendeempfängermodul 180 umfassen, das dazu konfiguriert ist, drahtlos mit mobilen Vorrichtungen (z. B. Key-Fobs, Mobiltelefonen usw.), wie z. B. der mobilen Vorrichtung 182, unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls zu kommunizieren. Bei dem Kommunikationsprotokoll kann es sich um ein Kommunikationsprotokoll auf Basis von Bluetooth (BT) (definiert durch einen Teil von IEEE 802.15), ein Kommunikationsprotokoll auf Basis von Wi-Fi (definiert durch einen Teil von IEEE 802.11) oder ein anderes geeignetes Kommunikationsprotokoll handeln. Das drahtlose Sendeempfängermodul 180 kommuniziert drahtlos über eine oder mehrere Antennen, wie z. B. die Antenne 184.
Die NOx-Emissionen des Fahrzeugs können als Reaktion auf einen Motorstart relativ hoch sein. Die vorliegende Anmeldung beinhaltet Erwärmen des SCR-Katalysators 124 vor einem Motorstart, während der Motor 102 ausgeschaltet ist, wie z. B. wenn eine mobile Vorrichtung, die mit dem drahtlosen Sendeempfängermodul 180 kommuniziert, von einem Zustand, in dem ihr Abstand zu dem Fahrzeug über einem vorbestimmten Abstand liegt, in einen Zustand, in dem ihr Abstand zu dem Fahrzeug unter dem vorbestimmten Abstand liegt, wechselt. Ein weiterer Indikator für einen bevorstehenden Motorstart kann beispielsweise das Entriegeln einer oder mehrerer Türverriegelungen des Fahrzeugs sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann das drahtlose Sendeempfängermodul 180 eine, mehr als eine oder alle Türverriegelungen des Fahrzeugs als Reaktion auf den Empfang einer Benutzereingabe in die mobile Vorrichtung entriegeln. Ein weiterer Indikator für einen bevorstehenden Motorstart kann beispielsweise der Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums, seit ein Fahrer das Fahrzeug verlassen hat (z. B. für eine Pause, eine Mahlzeit usw.) sein. Wenn der Fahrer beispielsweise üblicherweise das Fahrzeug für 45 Minuten verlässt, kann der Motorstart 30 Minuten nachdem der Fahrer das Fahrzeug verlassen hat, als bevorstehend eingestuft werden. Ein weiteres Beispiel für einen Indikator für einen bevorstehenden Motorstart umfasst, wenn das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit mit einem bzw. einer oder mehreren vorbestimmten Tagen und Uhrzeiten übereinstimmen. Wenn der Motor beispielsweise üblicherweise von Montag bis Freitag um 7.30 Uhr gestartet wird, kann ein Motorstart von Montag bis Freitag um 7.15 Uhr als bevorstehend eingestuft werden. Der Brenner verbrennt Luft und Kraftstoff zum Erwärmen des SCR-Katalysators, bevor der Motor 102 gestartet wird.
Das drahtlose Sendeempfängermodul 180 kann den Abstand zwischen einer mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug, beispielsweise unter Verwendung von Triangulation und mehreren Antennen des Fahrzeugs, bestimmen. Beispielsweise kann das drahtlose Sendeempfängermodul 180 den Abstand der mobilen Vorrichtung zu einer Antenne basierend auf einem Indikator der relativen Signalstärke (RSSI - Relative Signal Strength Indicator) von Signalen zwischen der mobilen Vorrichtung und dieser Antenne bestimmen. Der RSSI kann mit abnehmendem Abstand zunehmen und umgekehrt. Obgleich das Beispiel von RSSI bereitgestellt wird, kann ein anderer geeigneter Signalstärkenindikator verwendet werden. Das drahtlose Sendeempfängermodul 180 kann den Abstand zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug basierend auf den Standorten von Antennen und den Abständen zwischen der mobilen Vorrichtung und den Antennen, wie zum Beispiel unter Verwendung einer Gleichung oder einer Nachschlagetabelle, bestimmen.
Das Erwärmen vor dem Motorstart wird durch Betreiben des Brenners 154 vor dem Motorstart durchgeführt. Das Abgassteuermodul 138 kann den Brenner 154 (Kraftstoffzufuhr über das Kraftstoffeinspritzventil 158 und/oder Luft von der Luftpumpe 166) steuern. Während des Erwärmens kann das Luftventil 170 zum Teil oder komplett geöffnet sein, so dass Luft durch das Luftventil 170 zu dem zweiten Ort strömt. Dadurch wird mehr Gas zum Treiben der Wärme weiter stromabwärts bereitgestellt. Wenn der Motor 102 nach dem Start läuft, kann das Auslasssteuermodul 138 das Luftventil 170 schließen, so dass keine Luft von der Luftpumpe 166 zu dem zweiten Ort strömt. Sobald der Motor 102 läuft, hat das Abgas von dem Motor 102 eine größere Durchsatzrate als jene der Luftpumpe für den Brenner 156, so dass das Luftventil 170 geschlossen wird, und auch die Luftdurchsatzrate des Brenners 154 wird verringert, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Einspeisung in die Verbrennungszone des Brenners 154 innerhalb eines Zielbereichs für stabile Verbrennung, mager oder fett, je nach Anwendung, liegt.
Der SCR-Katalysator 124 ist kalt, wenn das Erwärmen beginnt. Der Brenner 154 wird zunächst zum Erwärmen der Substrate des Auslasssystems betrieben. Sobald die Substrate heiß sind und Wärme auch das Zersetzungsrohr erreicht, kann die Dosierung eingeleitet und durchgeführt werden. Wenn jedoch der Vorwärmzeitraum relativ lang ist und der Brenner 154 weiter im Betrieb ist (um das gesamte Auslasssystem zu erwärmen), kann die DEF-Dosierung beendet werden, da die NH3-Kapazität des SCR mit Zunahme der Temperatur abnimmt.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Auslasssteuersystems. Ein Zielmodul 204 bestimmt eine Ziel-DEF-Dosierungsrate, beispielsweise basierend auf einer Ziel-(Ammoniak)-Zufuhrrate zu dem SCR-Katalysator 124. Das Zielmodul 204 kann die Ziel-DEF-Einspritzrate unter Verwendung einer Nachschlagetabelle oder einer Gleichung, die die Ziel-Zufuhrraten raten zu den Ziel-DEF-Einspritzraten ins Verhältnis setzt, bestimmen. Die Ziel-DEF-Einspritzrate entspricht einer Einspritzrate des DEF zur Erzielung der Ziel-Zufuhrrate von Ammoniak zu dem SCR-Katalysator 124. Die Ziel-Zufuhrrate entspricht einer Zielrate zum Zuführen von Ammoniak zu dem SCR-Katalysator 124.
Ein DEF-Steuermodul 208 steuert das Öffnen und Schließen des DEF-Einspritzventils 130 zur Steuerung des Einspritzens und zur Erzielung der Ziel-DEF-Einspritzrate. Das DEF-Steuermodul 208 kann das DEF-Einspritzventil 130 durch Anlegen von Strom (z. B. von einer Batterie) an das DEF-Einspritzventil 130 öffnen. Das DEF-Steuermodul 208 kann das DEF-Einspritzventil 130 durch Trennen des DEF-Einspritzventils 130 von dem Strom schließen. Das DEF-Steuermodul 208 kann das DEF-Einspritzventil 130 unter Verwendung von Pulsbreitenmodulation(PWM)-Steuerung oder einer anderen geeigneten Art von Steuerung steuern.
Das Zielmodul 204 kann die Ziel-Zufuhrrate beispielsweise basierend auf einem Zielwert für die derzeitige Speicherung für den SCR-Katalysator 124, einer derzeitigen Speicherung des SCR-Katalysators 124 und/oder einem oder mehreren anderen Parametern bestimmen. Das Zielmodul 204 kann die Ziel-Zufuhrrate beispielsweise unter Verwendung einer Gleichung oder einer Nachschlagetabelle, die den Zielwert für die derzeitige Speicherung, die derzeitige Speicherung und den bzw. die anderen Parameter mit Ziel-Zufuhrraten ins Verhältnis setzt, bestimmen.
Während der Motor läuft, kann das Zielmodul 204 den Zielwert für die derzeitige Speicherung beispielsweise basierend auf einem vorbestimmten Prozentsatz einer derzeitigen maximalen Speicherkapazität des SCR-Katalysators 124 bestimmen. Der vorbestimmte Prozentsatz kann beispielsweise 90 Prozent, 95 Prozent oder einen anderen geeigneten Wert kleiner gleich 100 Prozent und größer gleich 50 Prozent betragen. Ein vorbestimmter Prozentsatz von 100 Prozent kann die Wahrscheinlichkeit von Ammoniakschlupf, beispielsweise als Reaktion auf einen Anstieg der Temperatur, wodurch eine Verringerung der maximalen Speicherkapazität verursacht wird und was bewirken kann, dass Ammoniak von dem SCR-Katalysator 124 desorbiert wird, erhöhen.
Ein Speicherkapazitätsmodul 212 kann die derzeitige maximale Speicherkapazität basierend auf einer derzeitigen Temperatur des SCR-Katalysators 124 bestimmen. Beispielsweise kann das Speicherkapazitätsmodul 212 die derzeitige maximale Speicherkapazität mit Abnahme der Temperatur erhöhen und umgekehrt. Das Speicherkapazitätsmodul 212 kann die derzeitige maximale Speicherkapazität unter Verwendung einer Nachschlagetabelle oder einer Gleichung, die Temperaturen des SCR-Katalysators 124 mit maximalen Speicherkapazitäten ins Verhältnis setzt, bestimmen.
Wenn der Motor 102 vor einem Motorstart ausgeschaltet ist, kann das Zielmodul 204 die Ziel-Speicherung auf einen Prozentsatz einer maximalen Speicherkapazität des SCR-Katalysators 124 bei einer spezifischen Temperatur setzen. Beispielsweise kann das Zielmodul 204 den Zielwert für die derzeitige Speicherung auf 100 Prozent der maximalen Speicherkapazität des SCR-Katalysators 124 bei 150 Grad Celsius setzen. Obgleich diese Beispiele bereitgestellt werden, können andere Prozentsätze, Temperaturen und Zielwerte für die derzeitige Speicherung verwendet werden. Kupferzeolith-SCR-Katalysatoren können Speicherhöhen in einem Substratvolumen von ungefähr 3 Gramm/Liter aufweisen.
Ein Speichermodul 216 kann die derzeitige (Ammoniak-) Speicherung des SCR-Katalysators 124 bestimmen. Während der Motor 102 als Reaktion auf das Abstellen des Motors ausgeschaltet ist, stößt der Motor 102 keine NOx aus. Die derzeitige Speicherung des SCR-Katalysators 124 beim Abstellen des Motors ist jedoch bekannt, da das Speichermodul 216 die derzeitige Speicherung verfolgt, während der Motor 102 eingeschaltet ist. Die derzeitige Speicherung steigt während der Durchführung des DEF-Einspritzens, während der Motor 102 ausgeschaltet ist, an.
Das Speichermodul 216 kann eine derzeitige Ammoniakzufuhrrate (z. B. Gramm pro Sekunde) empfangen. Beispielsweise kann das Speichermodul 216 die Ziel-Zufuhrrate von dem Zielmodul 204 empfangen. Das Speichermodul 216 kann die Ammoniakzufuhrrate jedes vorbestimmten Zeitraums zur Bestimmung der Massen an Ammoniak, die dem SCR-Katalysator 124 zugeführt werden, (mathematisch) integrieren. Das Speichermodul 216 kann jede Masse an Ammoniak zu der (zu diesem Zeitpunkt) derzeitigen Speicherung addieren, um die derzeitige Speicherung im Verlauf der Zeit, während das DEF-Einspritzen durchgeführt wird, zu aktualisieren.
Ein Temperatursteuermodul 220 steuert den Betrieb der Luftpumpe 166, des Luftventils 170, des Kraftstoffeinspritzventils 158 und der Zündkerze 162. Spezifischer steuert ein Pumpensteuermodul 244 dem Betrieb der Luftpumpe 166, und ein Kraftstoffsteuermodul 228 steuert den Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 158. Ein Zündfunkensteuermodul 232 steuert die Zündkerze 162, und ein Ventilsteuermodul 236 steuert die Betätigung des Luftventils 170.
Das ECM 108 steuert den Motorstart, wie oben beschrieben wird. Bevor das ECM 108 den Motor 102 startet, kann ein Startmodul 240 selektiv ein Startsignal erzeugen, das einen bevorstehenden Motorstart anzeigt. Beispielsweise kann das Startmodul 240 das Startsignal erzeugen, wenn sich die mobile Vorrichtung innerhalb des vorbestimmten Abstands (z. B. 20 Fuß) zum Fahrzeug befindet. Das drahtlose Sendeempfängermodul 180 kann den Abstand zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug bestimmen, wie oben erörtert wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Startmodul 240 das Startsignal als Reaktion auf das Entriegeln einer oder mehrerer Türen des Fahrzeugs erzeugen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Startmodul 240 das Startsignal basierend auf einer aktuellen Uhrzeit erzeugen, wie z. B. wenn die aktuelle Uhrzeit eine vorbestimmte Uhrzeit, zu der ein Motorstart üblicherweise (z. B. täglich, wie z. B. an Werktagen) erfolgt, erreicht.
Wenn das Startsignal erzeugt ist, schaltet das Pumpensteuermodul 224 die Luftpumpe 166 ein. Zusätzlich dazu beginnt das Kraftstoffsteuermodul 228 die Kraftstoffeinspritzung über das Kraftstoffeinspritzventil 158, und das Zündfunkensteuermodul 232 beginnt mit der Bereitstellung eines Zündfunkens zum Entzünden der Luft und des Kraftstoffs. Zusätzlich dazu öffnet das Ventilsteuermodul 236 das Luftventil 170 auf eine vorbestimmte geöffnete Stellung, so dass ein Teil der Luft von der Luftpumpe 166 an den zweiten Ort, wie z. B. um die Flammenhülle 156 herum, strömt. Die vorbestimmte geöffnete Stellung kann zum Teil oder komplett geöffnet sein. Zur Bereitstellung eines vorbestimmten mageren Luft/Kraftstoff-Gemischs in Bezug auf ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Gemisch, wenn das Startsignal erzeugt ist, kann (a) das Kraftstoffsteuermodul 228 die Kraftstoffzufuhr steuern (z. B. verringern) und/oder kann (b) das Ventilsteuermodul 236 das Luftventil 170 öffnen. Durch die Bereitstellung eines mageren Luft-Kraftstoff-Gemischs kann beispielsweise die Erwärmung des SCR-Katalysators 124 vor dem Motorstart maximiert werden.
Ein Motorzustandssignal gibt an, ob der Motor 102 läuft (eingeschaltet ist), startet (anspringt) oder abschaltet (ausgeschaltet ist). Das ECM 108 kann das Motorzustandssignal festsetzen und das Motorzustandssignal an andere Module ausgeben.
Vor dem Motorstart (wenn das Startsignal erzeugt wird, jedoch bevor der Motorstart von dem ECM 108 eingeleitet wird), kann das DEF-Steuermodul 208 die DEF-Einspritzung beginnen, wenn die Temperatur des SCR-Katalysators 124 über der vorbestimmten Temperatur liegt. Wie oben beschrieben wird, kann sich das eingespritzte DEF zu Ammoniak für die Speicherung durch den SCR-Katalysator 124 zersetzen, wenn die Temperatur über der vorbestimmten Temperatur liegt. Beispielsweise kann das Zielmodul 204 die Ziel-Zufuhrrate gemäß obiger Beschreibung dahingehend festlegen, die derzeitige Speicherung des SCR-Katalysators 124 vor dem Motorstart in die Nähe der oder auf die maximale Speicherkapazität oder den vorbestimmten Prozentsatz der maximalen Speicherkapazität anzupassen.
Wenn der Motorzustand anzeigt, dass der Motor 102 läuft, wie z. B. nach dem Motorstart, kann das Ventilsteuermodul 236 das Luftventil 170 in eine vollständig geschlossene Stellung schließen, so dass die gesamte von der Luftpumpe 166 ausgegebene Luft in die Flammenhülle 156 strömt. Eine Normalsteuerung des Brenners 154 und DEF-Einspritzung können durchgeführt werden.
Hinsichtlich des Festlegens der Ziel-DEF-Einspritzrate kann das Zielmodul 204 zunächst eine Menge an einzuspeisendem NH3 zum Erreichen des Zielwerts für die derzeitige Speicherung basierend auf einer Differenz zwischen der derzeitigen Speicherung und dem Zielwert der derzeitigen Speicherung bestimmen. Zweitens kann das Zielmodul 204 basierend auf der Menge an einzuspeisendem NH3 eine Menge an in das Zersetzungsrohr 131 einzuspritzendem DEF zur Bereitstellung der Menge an NH3 bestimmen. Das Zielmodul 204 kann die Ziel-Einspritzrate (z. B. im Verlauf der Zeit) basierend auf verschiedenen Faktoren, wie z. B. der SCR-Temperatur oder der Temperatur der aus dem DOC und dem DPF austretenden Luft nach dem Einschalten der Luftpumpe 166, festlegen. Beispielsweise kann das DEF-Einspritzen deaktiviert werden, wenn die SCR-Temperatur zu hoch ist oder die Temperatur des aus dem DPF 126 austretenden Gases zu niedrig ist. Die SCR-Temperatur kann beispielsweise basierend auf einem Durchschnitt von Abgastemperaturen in den und aus dem SCR-Katalysator 124 bestimmt werden. Die Abgastemperatursensoren arbeiten basierend auf strömendem Gas, also kann die Luftpumpe 166 betrieben werden, und das DEF-Einspritzen kann für eine Zeitspanne, während die Abgastemperatursensoren in Bereitschaft kommen, deaktiviert werden.
Wenn die Temperatur des SCR-Katalysators 124 unter der vorbestimmten Temperatur liegt, kann das Zielmodul 204 eine Enthalpierate der (Heiß-) Luft, die von dem DPF 126 kommt und in das Zersetzungsrohr 131 eintritt, bestimmen. Die Enthalpierate muss möglicherweise um einen Faktor X größer als eine Enthalpieverbrauchsrate entsprechend einer maximal gestatteten DEF-Dosierungsrate sein. Die Umwandlung von DEF in dem Zersetzungsrohr 131 ist endothermisch, da jeder Schritt in dem Prozess endothermisch ist, wie z. B. das Erhöhen der Temperatur des Wassers von 25 Grad C auf 100 Grad C, das Verdampfen des Wassers, das Sublimieren von festem Harnstoff in gasförmigen Harnstoff und das Zersetzen von Harnstoff in NH3 und HNCO usw. Somit kann einer DEF-Dosierungsrate eine DEF-Enthalpieverbrauchsrate zugeordnet sein.
Die Differenz zwischen der Enthalpierate des durch die Luftpumpe erzeugten Heißluftstroms und dem Faktor X kann eine maximale Enthalpieverbrauchsrate und somit die entsprechende maximale DEF-Dosierungsrate definieren. Das Zielmodul 204 kann dann die Ziel-DEF-Einspritzrate dahingehend festlegen, eine Dosierung mit der maximalen Enthalpieverbrauchsrate zu bewirken.
Der Faktor (Wert) X kann basierend auf einer oder mehreren Eigenschaften des Zersetzungsrohrs 131 kalibriert werden. Wenn das DEF in das Zersetzungsrohr 131 eingespritzt wird, können die Tröpfchen auf Oberflächen auftreffen. Diese Oberflächen werden durch den Heißgasstrom erwärmt und durch die auftreffenden Tröpfchen gekühlt. Wenn sich auf der Oberfläche des Zersetzungsrohrs 131 ein Wandfilm bildet, nimmt die Temperatur ab, beispielsweise aufgrund der Verdampfung des Wassers in den DEF-Tröpfchen. Das Zielmodul 204 kann die Ziel-DEF-Einspritzrate so beschränken, dass die Enthalpierate der Luft ausreicht, um die Oberfläche des Zersetzungsrohrs 131 heiß zu halten und die Bildung eines Wandfilms zu verhindern.
Wenn die derzeitige Speicherung die Ziel-Speicherung vor dem Motorstart erreicht, können die DEF-Einspritzung und die Luftpumpe 166 deaktiviert werden. Falls der Brenner 154 betrieben wurde (zur Bereitstellung von Wärme), wird dieser auch deaktiviert.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Steuerung von DEF-Einspritzung, Erhitzung und Luftstrom vor einem Motorstart darstellt. Die Steuerung beginnt mit 504, wo das Zielmodul 204 und das Temperatursteuermodul 220 bestimmen, ob der Motor 102 ausgeschaltet ist, wie z. B. ob das Motorzustandssignal anzeigt, dass der Motor 102 ausgeschaltet ist. Falls 504 wahr ist, geht die Steuerung zu 508 über. Falls 504 falsch ist, kann die Steuerung bei 504 bleiben.
Bei 508 bestimmt das Startmodul 240, ob ein Motorstart bevorsteht, wie oben beschrieben wird. Falls 508 wahr ist, geht die Steuerung zu 516 über. Falls 508 falsch ist, kann die Steuerung zu 504 zurückkehren oder bei 508 bleiben. Beispielhafte Indikatoren für einen bevorstehenden Motorstart umfassen beispielsweise wenn das drahtlose Sendeempfängermodul 180 bestimmt, dass sich eine dem Fahrzeug zugeordnete mobile Vorrichtung innerhalb des vorbestimmten Abstands zum Fahrzeug befindet. Zusätzlich oder alternativ dazu, dass sich die mobile Vorrichtung innerhalb des vorbestimmten Abstands zu dem Fahrzeug befindet, ist die vorliegende Anmeldung auch auf andere Prädiktoren für einen Motorstart anwendbar, wie z. B. das Entriegeln von Türverriegelungen des Fahrzeugs, dass eine aktuelle Uhrzeit innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums für eine Uhrzeit, wenn das Fahrzeug normalerweise gestartet wird, liegt, dass der aktuelle Tag und die aktuelle Uhrzeit einem von einem oder mehreren vorbestimmten Tagen und Uhrzeiten entsprechen usw.
Bei 516 schaltet das Temperatursteuermodul 220 den Brenner 154 ein oder lässt ihn eingeschaltet. Spezifischer schaltet das Pumpensteuermodul 224 die Luftpumpe 166 ein oder lässt sie eingeschaltet. Das Kraftstoffsteuermodul 228 schaltet die Kraftstoffzufuhr über das Kraftstoffeinspritzventil 158 ein oder lässt sie eingeschaltet. Das Zündfunkensteuermodul 232 schaltet den Zündfunken von der Zündkerze 162 ein oder lässt ihn eingeschaltet. Das Ventilsteuermodul 236 öffnet auch das Ventil 170 zum Strömenlassen von Luft an den zweiten Ort bei 516. Zum Zuführen eines mageren Luft/Kraftstoff-Gemisch zu dem Brenner 154 passt das Kraftstoffsteuermodul 228 und/oder das Ventilsteuermodul 236 die Kraftstoffzufuhr bzw. die Luftventilöffnung an.
Bei 520 bestimmen das Temperatursteuermodul 220 und das Zielmodul 204, ob der Motorzustand auf den Motorstartzustand festgelegt ist. Das ECM 108 startet den Motor 102 (wirft ihn an), wenn der Motorzustand auf den Motorstartzustand festgelegt ist. Falls 520 wahr ist, kann die Steuerung enden. Falls 520 falsch ist, kann die Steuerung zu 524 übergehen.
Bei 524 kann das Zielmodul 204 Bestimmen, ob die Temperatur des SCR-Katalysators 124 über der vorbestimmten Temperatur liegt. Falls 524 wahr ist, kann die Steuerung zu 532 übergehen. Falls 524 falsch ist, kann das Zielmodul 204 die Ziel-DEF-Einspritzrate auf null setzen und die DEF-Einspritzung kann bei 528 deaktiviert werden, und die Steuerung kann zu 504 zurückkehren.
Bei 532 bestimmt das Zielmodul 204 die Ziel-Speicherung (setzt zum Beispiel die Ziel-Speicherung auf eine vorbestimmte Speicherung für Motorstart fest), und das Speichermodul 216 aktualisiert die derzeitige Speicherung des SCR-Katalysators 124. Das Speichermodul 216 kann die derzeitige Speicherung durch Integrieren der (derzeitigen) Ziel-Zufuhrrate zur Bestimmung einer Masse an dem SCR-Katalysator zugeführtem Ammoniak und Addieren der bestimmten Masse zu der derzeitigen Speicherung aktualisieren. Das Zielmodul 204 bestimmt die Ziel-Zufuhrrate und die Ziel-DEF-Einspritzrate, wie oben erörtert wird. Bei 536 steuert das DEF-Steuermodul 208 das DEF-Einspritzventil 130 zum Einspritzen von DEF basierend auf oder mit der Ziel-DEF-Einspritzrate.
Bei 540 bestimmen das Temperatursteuermodul 220 und das Zielmodul 204, ob die derzeitige Speicherung die Ziel-Speicherung erreicht hat (z. B. größer gleich dieser ist). Falls 540 wahr ist, können DEF-Einspritzung und der Brenner 154 deaktiviert werden, und die Steuerung kann enden. Falls 540 falsch ist, kann die Steuerung zu 504 zurückkehren.
Die vorstehende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll keineswegs die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen beschränken. Die weitgehenden Lehren der Offenbarung können in einer Vielfalt von Ausgestaltungen implementiert werden. Wenngleich diese Offenbarung bestimmte Beispiele aufweist, sollte somit der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht auf diese beschränkt sein, da weitere Modifikationen für den Fachmann bei Betrachtung der Zeichnungen, der Patentschrift und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte in einem Verfahren in anderer Reihenfolge (oder gleichzeitig) durchgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung abzuändern. Weiterhin kann bzw. können, obgleich jede der Ausführungsformen gemäß obiger Beschreibung gewisse Merkmale aufweist, ein oder mehrere jener Merkmale, die mit Bezug auf eine Ausführungsform der Offenbarung beschrieben werden, in Merkmalen einer der anderen Ausführungsformen implementiert und/oder damit kombiniert sein, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben wird. Anders ausgedrückt schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus und Austausche einer oder mehrerer Ausführungsformen mit einer anderen liegen im Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.
Raum- und Funktionsbeziehungen zwischen Elementen (beispielsweise zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung verschiedener Begriffe beschrieben, darunter „verbunden“, „im Eingriff“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern sie bei der Beschreibung einer Beziehung zwischen einem ersten und einem zweiten Element in der obigen Offenbarung nicht explizit als „direkt“ beschrieben wird, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung, bei der keine Zwischenelemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorliegen, sein, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung, bei der ein oder mehrere Zwischenelemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorliegen (entweder räumlich oder funktionell), sein. So wie er hier verwendet wird, soll der Ausdruck mindestens eines von A, B und C so ausgelegt werden, dass er unter Verwendung eines nicht-exklusiven logischen ODERs logisch (A ODER B ODER C) bedeutet, und sollte nicht so ausgelegt werden, dass er „mindestens eines von A, mindestens eines von B und mindestens eines von C“ bedeutet.
In den Figuren zeigt die Richtung eines Pfeils, wie durch den Pfeilkopf angegeben wird, allgemein den Fluss von Informationen (wie z. B. Daten oder Anweisungen), der bei der Darstellung von Interesse ist, an. Wenn beispielsweise Element A und Element B eine Vielfalt von Informationen austauschen, jedoch von Element A zu Element B übertragene Informationen für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A zu Element B zeigen. Dieser unidirektionale Pfeil impliziert nicht, dass keine anderen Informationen von Element B zu Element A übertragen werden. Weiterhin kann Element B für Informationen, die von Element A zu Element B gesendet werden, Anforderungen nach Informationen oder Empfangsbestätigungen für diese zu Element A senden.
Bei der vorliegenden Anmeldung, einschließlich der nachstehenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich auf Folgendes beziehen, Bestandteil davon sein oder beinhalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine Verknüpfungslogikschaltung; eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA); eine Prozessorschaltung (geteilt, dediziert oder gruppiert), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (geteilt, dediziert oder gruppiert), die Code speichert, der von der Prozessorschaltung ausgeführt wird; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder sämtlichen des Vorstehenden, wie in einem System auf Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen aufweisen. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen aufweisen, die mit einem Lokalbereichsnetzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetzwerk (WAN) oder Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität eines gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann über mehrere Module, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind, verteilt sein. Beispielsweise können mehrere Module einen Lastausgleich gestatten. In einem weiteren Beispiel kann ein Server-Modul (auch bekannt als entfernte Vorrichtung oder Cloud) eine gewisse Funktionalität im Auftrag eines Client-Moduls durchführen.
Der Begriff Code, wie vorstehend verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff geteilte Prozessorschaltung beinhaltet eine einzige Prozessorschaltung, die einigen oder sämtlichen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff gruppierte Prozessorschaltung beinhaltet eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen einigen oder sämtlichen Code von einem oder mehreren Modulen ausführt. Bezugnahmen auf mehrere Prozessorschaltungen beinhalten mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Plättchen, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzigen Plättchen, mehrere Kerne einer einzigen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzigen Prozessorschaltung oder eine Kombination des Vorstehenden. Der Begriff geteilte Speicherschaltung beinhaltet eine einzige Speicherschaltung, die einigen oder sämtlichen Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff gruppierte Speicherschaltung beinhaltet eine Speicherschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Speichern einigen oder sämtlichen Code von einem oder mehreren Modulen speichert.
Der Begriff Speicherschaltung ist eine Teilmenge des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium, wie hierin verwendet, beinhaltet nicht flüchtige elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten (wie auf einer Trägerwelle); der Begriff computerlesbares Medium kann daher als greifbar und nichtflüchtig angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele eines nichtflüchtigen, greifbaren computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (wie eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicherschaltung oder eine Masken-Nur-Lese-Speicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (wie eine statische Direktzugriffspeicherschaltung oder eine dynamische Direktzugriffspeicherschaltung), magnetische Speichermedien (wie ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (wie eine CD, eine DVD oder eine Blu-Ray-Disc).
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen Spezialcomputer implementiert sein, der durch Konfigurieren eines Allzweck-Computers zum Ausführen einer oder mehrerer besonderer Funktionen, die in Computerprogrammen eingebettet sind, geschaffen wird. Die oben beschriebenen Funktionsblöcke, Ablaufdiagrammkomponenten und weitere oben beschriebene Elemente dienen als Software-Spezifikationen, die durch die routinemäßige Arbeit eines geschulten Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
Die Computerprogramme weisen prozessorausführbare Anweisungen, die auf mindestens einem nichtflüchtigen, greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind, auf. Die Computerprogramme können außerdem gespeicherte Daten aufweisen oder darauf beruhen. Die Computerprogramme können ein grundlegendes Ein-/Ausgabesystem (BIOS), das mit Hardware des Spezialcomputers zusammenwirkt, Gerätetreiber, die mit bestimmten Geräten des Spezialcomputers zusammenwirken, ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw. aufweisen.
Die Computerprogramme können Folgendes aufweisen: (i) beschreibenden Text, der zu zergliedern ist, wie HTML (Hypertext-Markierungssprache), XML (erweiterungsfähige Markierungssprache) oder JSON (JavaScript Object Notation), (ii) Assembly-Code, (iii) Objektcode, von einem Compiler aus Quellcode erzeugt, (iv) Quellcode für Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode für Kompilierung und Ausführung durch einen benutzungssynchronen Compiler usw. Quellcode kann, lediglich beispielhaft, unter Verwendung von Syntax aus Sprachen einschließlich C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext-Markierungssprache 5. Überarbeitung), Ada, ASP (aktive Serverseiten), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flashü, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python® geschrieben werden.

Claims

Auslasssteuersystem eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: ein Kraftstoffeinspritzventil, das dazu konfiguriert ist, Kraftstoff in eine Brennkammer eines Brenners eines Auslasssystems stromaufwärts des SCR-Katalysators einzuspritzen; eine Luftpumpe, die dazu konfiguriert ist, Luft in die Brennkammer des Brenners zu pumpen; eine Zündkerze, die dazu konfiguriert ist, ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer des Brenners zu entzünden; ein Kraftstoffsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, vor einem Motorstart, während ein Motor ausgeschaltet ist, selektiv das Kraftstoffeinspritzventil zu betätigen und die Kraftstoffeinspritzung zu beginnen; ein Pumpsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, selektiv die Luftpumpe einzuschalten; und ein Zündfunkensteuermodul, das dazu konfiguriert ist, während der Motor ausgeschaltet ist und vor dem Motorstart, selektiv die Zündkerze zu bestromen und mit der Zündfunkenbereitstellung zu beginnen.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 1, das ferner ein Startmodul umfasst, das dazu konfiguriert ist, selektiv ein Motorstartsignal vor dem Motorstart zu erzeugen, wobei: das Kraftstoffsteuermodul dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, das Kraftstoffeinspritzventil zu betätigen und die Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf die Erzeugung des Motorstartsignals zu beginnen; das Pumpsteuermodul dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, die Luftpumpe als Reaktion auf die Erzeugung des Motorstartsignals einzuschalten; und das Zündfunkensteuermodul dazu konfiguriert ist, während der Motor ausgeschaltet ist und vor dem Motorstart, als Reaktion auf die Erzeugung des Motorstartsignals die Zündkerze zu bestromen und mit der Zündfunkenbereitstellung zu beginnen.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 2, wobei das Startmodul dazu konfiguriert ist, das Motorstartsignal als Reaktion auf eine Bestimmung, dass ein Abstand zwischen einer mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug von (a) größer als ein vorbestimmter Abstand zu (b) kleiner als der vorbestimmte Abstand gewechselt hat, zu erzeugen.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 3, das ferner ein drahtloses Sendeempfängermodul umfasst, das dazu konfiguriert ist: drahtlos mit der mobilen Vorrichtung zu kommunizieren; und den Abstand zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug basierend auf von der mobilen Vorrichtung empfangenen Signalen zu bestimmen.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 2, wobei das Startmodul dazu konfiguriert ist, das Motorstartsignal als Reaktion auf das Entriegeln einer oder mehrerer Türen des Fahrzeugs zu erzeugen.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 3, wobei die mobile Vorrichtung ein Key-Fob ist.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 2, wobei das Startmodul dazu konfiguriert ist, selektiv das Motorstartsignal basierend auf einer aktuellen Uhrzeit zu erzeugen.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 2, wobei das Startmodul dazu konfiguriert ist, das Motorstartsignal als Reaktion auf eine Bestimmung, dass ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist, seit ein Benutzer das Fahrzeug verlassen hat, zu erzeugen.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: ein DEF-Einspritzventil, das dazu konfiguriert ist, ein DEF in das Auslasssystem stromaufwärts des SCR-Katalysators einzuspritzen; und ein DEF-Steuermodul, das dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, selektiv das DEF-Einspritzventil zu betätigen und mit der DEF-Einspritzung zu beginnen.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 9, wobei das DEF-Steuermodul dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, als Reaktion auf eine Bestimmung, dass eine Temperatur des SCR-Katalysators über einer vorbestimmten Temperatur liegt, selektiv das DEF-Einspritzventil zu betätigen und mit der DEF-Einspritzung zu beginnen.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 10, wobei das DEF-Steuermodul dazu konfiguriert ist, vor dem Motorstart, während der Motor ausgeschaltet ist, das DEF-Einspritzventil nicht zu betätigen und die DEF-Einspritzung nicht durchzuführen, wenn die Temperatur des SCR-Katalysators unter der vorbestimmten Temperatur liegt.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 1, das ferner ein Luftventil umfasst, das Luft von der Luftpumpe empfängt und dazu konfiguriert ist, wenn es geöffnet ist, Luft an einen zweiten Ort, bei dem es sich nicht um die Brennkammer des Brenners handelt, auszugeben.
Auslasssteuersystem nach Anspruch 12, das ferner eine Flammenhülle umfasst, die Folgendes umfasst: eine Innenfläche, die die Brennkammer definiert; und eine Außenfläche, wobei sich der zweite Ort neben der Außenfläche der Flammenhülle befindet.