DE112007001626T5 - System zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer Abgasnachbehandlungskomponente - Google Patents

System zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer Abgasnachbehandlungskomponente Download PDF

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Abstract

System zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Abgasnachbehandlungskomponente, aufweisend:
– Mittel zum Bestimmen der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente, und
– eine Steuerschaltung mit einem Speicher, in dem Befehle gespeichert sind, die von der Steuerschaltung ausgeführt werden können, um die Zeitdauer zu bestimmen, während der die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente über einer vordefinierten Temperatur liegt, und um den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente als Funktion der Zeitdauer zu bestimmen.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme zur Abgasnachbehandlung für Verbrennungsmotoren und insbesondere Systeme und Techniken zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades von Abgasnachbehandlungskomponenten.
  • HINTERGRUND
  • Abgasnachbehandlungssysteme zum Reduzieren von NOx-Emissionen von Verbrennungsmotoren sind bekannt. Bei solchen Systemen ist es wünschenswert, den NOx-Umwandlungswirkungsgrad eines oder mehrerer NOx-reduzierender Katalysatoren, die einen Bestandteil des Abgasnachbehandlungssystems bilden, jederzeit bestimmen zu können. Es kann z. B. wünschenswert sein, den NOx-Ausstoß des Motors in Abhängigkeit vom NOx-Umwandlungswirkungsgrad des einen oder der mehreren NOx-reduzierenden Katalysatoren zu steuern.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung kann ein oder mehrere der in den beigefügten Ansprüchen angegebenen Merkmale und/oder ein oder mehrere der nachfolgenden Merkmale und Kombinationen davon aufweisen. Ein System zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer mit einem Verbrennungsmotor verbundenen Abgasnachbehandlungskomponente kann Mittel zum Bestimmen der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente und eine Steuerschaltung aufweisen. Die Steuerschaltung kann einen Speicher enthalten, in dem Befehle gespeichert sind, die von der Steuerschaltung ausgeführt werden können, um die Zeitdauer zu bestimmen, während der die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente über einer vordefinierten Temperatur liegt, und um den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente in Abhängigkeit von der Zeitdauer zu bestimmen.
  • Der Speicher kann ein Modell des NOx-Umwandlungswirkungsgrades der Abgasnachbehandlungskomponente als Funktion der Zeitdauer enthalten. Die Steuerschaltung kann so betriebsfähig sein, dass sie gemäß dem Modell den NOx-Umwandlungs wirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente in Abhängigkeit von der Zeitdauer bestimmt. Das Modell kann im Speicher als eine Tabelle mit einer Tabellenachse, die diskrete Zeitdauerwerte definiert und mit entsprechenden diskreten Wirkungsgradwerten der NOx-Umwandlung belegt ist, gespeichert sein.
  • Wahlweise kann die Steuerschaltung so betriebsfähig sein, dass sie einen Anfangswert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades der Abgasnachbehandlungskomponente in Abhängigkeit von der Zeitdauer gemäß dem Modell bestimmt. Der Speicher kann ferner ein Multiplikator-Modell enthalten, das einen Multiplikator als Funktion mindestens eines von der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente verschiedenen Betriebsparameters erzeugt. Die von der Steuerschaltung ausführbaren Befehle können Befehle enthalten, den Anfangswert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades mit dem Multiplikator zu multiplizieren, um den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente zu bestimmen. Das System kann ferner Mittel zur Bestimmung der Druckdifferenz über die Abgasnachbehandlungskomponente aufweisen. Mindestens ein Betriebsparameter kann die Druckdifferenz über die Abgasnachbehandlungskomponente enthalten. Das Multiplikator-Modell kann so konfiguriert sein, dass es einen Partikel-Belastungswert in Abhängigkeit von der Druckdifferenz über die Abgasnachbehandlungskomponente und den Multiplikator in Abhängigkeit von diesem Partikel-Belastungswert bestimmt. Der Partikel-Belastungswert kann einer Verringerung der Partikelfilterungsfähigkeit aufgrund der Partikelbelastung der Abgasnachbehandlungskomponente entsprechen.
  • Der Speicher kann ferner eine Anzahl Multiplikator-Modelle enthalten, von denen ein jedes einen anderen Multiplikator in Abhängigkeit von einem oder mehreren Betriebsparametern erzeugt, die von der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente verschieden sind. Die von der Steuerschaltung ausführbaren Befehle können den Befehl zur Multiplikation des Anfangswertes des NOx-Umwandlungswirkungsgrades mit jedem der verschiedenen Multiplikatoren enthalten, um den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente zu bestimmen.
  • Das System kann ferner ein mit dem Motor gekoppeltes Kraftstoffsystem aufweisen. Das Kraftstoffsystem kann so konfiguriert sein, dass es auf mindestens ein Kraftstoffsignal reagiert, das von der Steuerschaltung erzeugt wird, um dem Motor Kraftstoff zuzuführen. Das System kann ferner ein mit dem Motor gekoppeltes Lufteinlasssystem aufweisen. Das Lufteinlasssystem kann so konfiguriert sein, dass es auf mindestens ein Steuersignal des Lufteinlasssystems anspricht, um die dem Motor zugeführte Einlassluft zu steuern. Die Befehle können von der Steuerschaltung ausführbare Befehle zur Steuerung des vom Motor erzeugten NOx aufweisen, indem das mindestens eine Kraftstoffsignal und das mindestens eine Lufteinlasssystem-Steuersignal auf Basis des NOx-Umwandlungswirkungsgrades gesteuert werden. Die von der Steuerschaltung ausführbaren Befehle zur Steuerung des vom Motor erzeugten NOx können Befehle zur Bestimmung eines maximalen NOx-Wertes enthalten, der einer maximal zulässigen NOx-Menge entspricht, die von der Nachbehandlungskomponente ausgestoßen wird, indem das mindestens eine Kraftstoffsignal und das mindestens eine Lufteinlasssystem-Steuersignal auf Basis des NOx-Umwandlungswirkungsgrades gesteuert werden, so dass die von der Nachbehandlungskomponente ausgestoßene NOx-Menge unter dem maximalen NOx-Wert gehalten wird.
  • Die Nachbehandlungskomponente kann ein NOx-Adsorber sein. Alternativ kann die Nachbehandlungskomponente ein selektiver katalytischer Reduktions-(selective catalytic reduction; SCR) Katalysator sein, wobei der SCR-Katalysator so konfiguriert ist, dass er mit dem Motorabgas und einer Reagenzlösung reagiert, um den NOx-Anteil im Motorabgas zu reduzieren.
  • Ein System zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer mit einem Verbrennungsmotor verbundenen Abgasnachbehandlungskomponente kann einen ersten Temperatursensor und eine Steuerschaltung aufweisen. Der erste Temperatursensor kann so konfiguriert sein, dass er ein erstes Temperatursignal erzeugt, das mit dem Betrieb der Abgasnachbehandlungskomponente in Beziehung steht. Die Steuerschaltung kann zum Bestimmen einer akkumulierten Zeitdauer als Funktion des ersten Temperatursignals, während der die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente über einer vordefinierten Temperatur liegt, und des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer Abgasnachbehandlungskomponente als Funktion der akkumulierten Zeitdauer konfiguriert sein.
  • Der erste Temperatursensor kann vor der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet sein. In diesen Fall kann das erste Temperatursignal der Temperatur des in die Abgasnachbehandlungskomponente eintretenden Abgases entsprechen. Die Steuerschaltung kann so konfiguriert sein, dass sie die akkumulierte Zeitdauer als die Zeitdauer bestimmt, während der das erste Temperatursignal über der vordefinierten Temperatur liegt.
  • Alternativ kann der erste Temperatursensor nach der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet sein. In diesen Fall kann das erste Temperatursignal der Temperatur des aus der Abgasnachbehandlungskomponente austretenden Abgases entsprechen. Die Steuerschaltung ist so konfiguriert, dass sie die akkumulierte Zeitdauer als die Zeitdauer bestimmt, während der das erste Temperatursignal über der vordefinierten Temperatur liegt.
  • Weiterhin kann der erste Temperatursensor wahlweise in Verbindung mit einem Abgasnachbehandlungsbett der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet sein. In diesem Fall kann das erste Temperatursignal der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente entsprechen. Die Steuerschaltung kann so konfiguriert sein, dass sie die akkumulierte Zeitdauer als die Zeitdauer bestimmt, während der das erste Temperatursignal über der vordefinierten Temperatur liegt.
  • Als weitere Alternative kann das System ferner einen zweiten Temperatursensor aufweisen, der nach der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet ist. Der zweite Temperatursensor kann so konfiguriert sein, dass er ein zweites Temperatursignal entsprechend der Temperatur des aus der Abgasnachbehandlungskomponente ausgestoßenen Abgases erzeugt. In diesem Fall kann die Steuerschaltung so konfiguriert sein, dass sie die akkumulierte Zeitdauer auch in Abhängigkeit vom zweiten Temperatursignal bestimmt. Die Steuerschaltung kann so konfiguriert sein, dass sie die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Temperatursignal bestimmt.
  • Ein Verfahren zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer mit einem Motor mit innerer Verbrennung gekoppelten Abgasnachbehandlungskomponente kann das Überwachen der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente, das Akkumulieren der Zeitdauer entsprechend einer verstrichenen Zeit, während der die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente eine vordefinierte Temperatur überschreitet, und das Bestimmen des NOx-Umwandlungswirkungsgrades als Funktion der Zeitdauer aufweisen.
  • Das Verfahren kann ferner das Bestimmen mindestens eines Multiplikators als Funktion eines oder mehrerer Betriebsparameter aufweisen, die von der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente verschieden sind. In diesem Fall kann das Bestimmen des NOx-Umwandlungswirkungsgrades die Bestimmung eines Anfangswertes des NOx-Umwandlungswirkungsgrades in Abhängigkeit von der Zeitdauer und die Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades als Produkt des Anfangswertes des NOx-Umwandlungswirkungsgrades und des mindestens einen Multiplikators enthalten.
  • Das Verfahren kann ferner die Steuerung des vom Motor erzeugten NOx aufweisen, indem das mindestens eine Kraftstoffsignal, das an das Kraftstoffsystem des Motors geliefert wird, und das mindestens eine Lufteinlass-Steuersignal, das an das Lufteinlasssystem des Motors geliefert wird, auf Basis des NOx-Umwandlungswirkungsgrades gesteuert werden.
  • Das Verfahren kann ferner die Bestimmung eines maximalen NOx-Wertes aufweisen, der einer maximal zulässigen NOx-Menge entspricht, die von der Nachbehandlungskomponente ausgestoßen wird, und die Steuerung des vom Motor erzeugten NOx, indem das mindestens eine an das Kraftstoffsystem gelieferte Kraftstoffsignal und das mindestens eine an das Lufteinlasssystem gelieferte Lufteinlasssystem-Steuersignal auf Basis des NOx-Umwandlungswirkungsgrades gesteuert werden, so dass die von der Nachbehandlungskomponente ausgestoßene NOx-Menge unter dem maximalen NOx-Wert gehalten wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer beispielhaften Abgasnachbehandlungskomponente.
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines Systems zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer anderen beispielhaften Abgasnachbehandlungskomponente.
  • 3 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform einiger der Software-Module der Steuerschaltung in den 1 und 2.
  • 4 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des Logikblocks zur Bestimmung der Betriebstemperatur der Nachbehandlungskomponente in 3.
  • 5 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des Logikblocks zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades in 3.
  • 6 ist ein Blockdiagramm einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Logikblocks zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades in 3.
  • 7 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses zur Verwendung des NOx-Umwandlungswirkungsgradwertes, um den NOx-Ausstoß des Motors zu steuern.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Zum Zwecke des besseren Verständnisses der Grundlagen der Erfindung wird nunmehr auf einige in den beiliegenden Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele Bezug genommen und zur deren Beschreibung eine spezielle Terminologie verwendet.
  • Nunmehr sei auf 1 verwiesen, die ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Systems 10 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer Abgasnachbehandlungskomponente zeigt. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält das System 10 einen Verbrennungsmotor 12 mit einem Einlasskrümmer 14, der über ein Leitungsrohr 20 in Fluidverbindung mit einem Frischluftauslass eines Kompressors 16 eines Turboladers 18 steht. Ein Frischlufteinlass des Kompressors 16 steht in Fluidverbindung mit einem Frischlufteinlassrohr 22. Ein Einlassluftkühler (nicht dargestellt) kann wahlweise in Reihe mit dem Lufteinlassrohr 20 angeordnet sein, um die dem Motor 12 vom Kompressor 16 zugeführte Frischluft zu kühlen. Ein Abgaskrümmer 24 des Motors 12 steht mit einem Abgaseinlass der Turbine 26 des Turboladers 18 über ein Abgasrohr 28 in Fluidverbindung. Die Turbine 26 ist über eine drehbare Antriebswelle 30 auf herkömmliche Weise mechanisch mit dem Kompressor 16 gekoppelt.
  • Ein Abgasauslass der Turbine 26 steht über ein Abgasrohr 32 in Fluidverbindung mit einem Abgaseinlass eines Oxidationskatalysators (oxidation catalyst; OC) 34. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiterer Oxidationskatalysator oder ein sogenannter motornaher Katalysator (nicht dargestellt) in Reihe mit dem Abgasrohr 28 benachbart dem Abgaskrümmer 24 angeordnet sein. Der Oxidationskatalysator 34 und/oder der motornahe Katalysator (nicht dargestellt) enthält in jedem Fall ein herkömmliches Katalysatorelement, das auf Kohlenwasserstoffe anspricht, die in den Abgasstrom eingebracht werden, um die Abgastemperatur auf eine Temperatur zu erhöhen, die zur Regenerierung der einen oder der mehreren stromabwärtigen Abgasnachbehand lungskomponenten geeignet ist. Ein Beispiel einer solchen in 1 dargestellten stromabwärtigen Abgasnachbehandlungskomponente 36 ist in Reihe mit dem Abgasrohr 32 zwischen dem Oxidationskatalysator 34 und der Umgebung angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Motor 12 ein herkömmlicher Dieselmotor und die Abgasnachbehandlungskomponente (AC) 36 enthält einen herkömmlichen NOx-Adsorber. Im Rahmen dieses Dokuments kann die Abgasnachbehandlungskomponente 36 außerdem ein oder mehrere zusätzliche Abgasnachbehandlungskomponentenelemente in jeder gewünschten Reihenfolge relativ zur Richtung der Abgasströmung enthalten, obwohl sie in allen Fällen mindestens einen NOx-Adsorber enthält. Beispiele der zusätzlichen Abgasnachbehandlungskomponentenelemente sind u. a. ein oder mehrere Partikel- oder Rußfilter oder dgl.
  • Das System 10 enthält des Weiteren ein herkömmliches Kraftstoffsystem 70, das auf eine Anzahl J Kraftstoffsignale anspricht, um dem Motor 12 Kraftstoff zuzuführen, wobei J jede positive ganze Zahl sein kann.
  • Bei einer Ausführungsform kann das System 10 ferner ein Abgasrückführungssystem-(exhaust gas recirculation – EGR) Rohr 74 enthalten, das in Fluidverbindung zwischen dem Abgasrohr 28 und dem Lufteinlassrohr 20 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann ein EGR-Ventil 76 in Reihe mit dem EGR-Rohr 74 angeordnet sein und auf herkömmliche Weise gesteuert werden, um die dem Motor 12 zugeführte Einlassluft zu steuern, indem der Durchsatz des Abgases vom Abgasrohr 28 zum Einlasskrümmer 14 des Motors 12 geregelt wird. Wahlweise kann ein EGR-Kühler (nicht dargestellt) in Reihe mit dem EGR-Rohr 74 zwischen dem EGR-Ventil 76 und dem Lufteinlassrohr 20 angeordnet sein, um das durch das EGR-Rohr 74 strömende Abgas zu kühlen, bevor das rückgeführte Abgas in das Lufteinlassrohr 20 eingeleitet wird. Die hierin beschriebenen Steuerungskonzepte sind auch auf Nicht-EGR-Motoren anwendbar und die EGR-Komponenten 74 und 76 sind in 1 demzufolge gestrichelt dargestellt, um anzugeben, dass diese Komponenten vorhanden sein können oder nicht. Obwohl der Turbolader 18 und seine verschiedenen Komponenten in 1 nicht gestrichelt gezeigt sind, versteht es sich, dass die hierin beschriebenen Steuerungskonzepte nicht unbedingt einen Turbolader erfordern, und in manchen Ausführungsformen kann der Turbolader 18 somit entfallen. In solchen Fällen steht das Lufteinlassrohr 20 in direkter Fluidverbindung mit dem Lufteinlassrohr 22, und das Abgasrohr 28 steht in direkter Fluidverbindung mit dem Abgasrohr 32.
  • Das System 10 kann ferner eine Lufteinlassdrossel oder ein Ventil 82 enthalten, das in Reihe mit dem Lufteinlassrohr 20 zwischen dem Kompressor 16 (bei Ausführungs formen mit einem Turbolader 18) und dem Einlasskrümmer 14 angeordnet ist. Die Lufteinlassdrossel oder das Ventil 82 können auf herkömmliche Weise gesteuert werden, um den Durchsatz der Einlassluft in den Einlasskrümmer 14 des Motors 12 zu steuern. Die hierin beschriebenen Steuerungskonzepte sind auch auf Motoren anwendbar, die keine Lufteinlassdrossel enthalten, und die Lufteinlassdrossel oder das Ventil 82 sind deshalb gestrichelt in 1 dargestellt, um anzugeben, das diese Komponente vorhanden sein kann oder nicht.
  • Die Turbine 26 des Turboladers 18 bei Ausführungsformen mit einem Turbolader 18 kann ein sogenannter Turbolader mit variabler Geometrie (variable geometry turbocharger; VGT) sein. Der VGT kann auf herkömmliche Weise verwirklicht sein, ist allgemein mit 88 gekennzeichnet und kann auf herkömmliche Weise gesteuert werden, um die Schluckfähigkeit und/oder den Wirkungsgrad der Turbine 26 zu steuern, die ihrerseits den Durchsatz der Einlassluft zum Motor 12 steuert. Beispiele solcher herkömmlichen VGT-Implementierungen sind u. a. jeder Mechanismus oder eine Kombination aus Mechanismen, mit denen eine steuerbare Änderung des tatsächlichen physischen Volumens der Turbine 26 möglich ist, ein so genanntes Waste-Gate(Ladedruckbegrenzungs-)Ventil oder ein anderer Steuermechanismus für den Luftdurchsatz, der für eine steuerbare Lenkung mindestens eines Teils der Abgasströmung um die Turbine 26 sorgt, z. B. vom Abgasrohr 28 zum Abgasrohr 32, und/oder eine Abgasdrossel oder ein Ventil, die bzw. das typischerweise in Reihe mit dem Abgasrohr 28 oder 32 angeordnet ist, und das für die Steuerung der Abgasströmung durch die Turbine 26 sorgt. Die hierin beschriebenen Steuerungskonzepte sind auch auf Motoren anwendbar, die keinen VGT-Mechanismus enthalten, und der allgemeine VGT-Mechanismus 88 ist deshalb gestrichelt in 1 dargestellt, um anzugeben, das diese Komponente vorhanden sein kann oder nicht.
  • Das System weist ferner eine Steuerschaltung 40 auf, die zur Steuerung des Gesamtbetriebs des Motors 12 einschließlich des Kraftstoffsystems 70 sowie aller zugehören Lufteinlasssystemkomponenten wie des EGR-Ventils 74, der Lufteinlassdrossel 82 und/oder des einen oder der mehreren VGT-Mechanismen 88 konfiguriert ist, sofern diese im System 10 enthalten sind. Bei einer Ausführungsform ist die Steuerschaltung 40 eine mikroprozessorbasierte Steuerschaltung, die typischerweise als Elektronik- oder Motorsteuermodul (ECM) oder als Elektronik- oder Motorsteuereinheit (ECU) bezeichnet wird. Es versteht sich jedoch, dass die Steuerschaltung 40 allgemein als eine oder mehrere Universal- oder anwendungsspezifische Steuerschaltung(en) ausgeführt sein oder diese enthalten kann, die wie nachstehend beschrieben angeordnet und betrieben werden können. Die Steuerschaltung 40 enthält eine herkömmliche Speichereinheit 45 zum Speichern von Daten und eines oder mehrerer Software-Algorithmen, die von der Steuerschaltung 40 zum Steuern des Motors 12, einschließlich des Kraftstoffsystems 70 und einer oder mehrerer Lufteinlasskomponenten, die hierin dargestellt und beschrieben sind, ausführbar sind.
  • Die Steuerschaltung 40 enthält eine Anzahl Eingänge, die Sensorinformationen betreffend den Betrieb des Motors 12 und Betriebssignale und/oder Werte betreffend den Betrieb der Nachbehandlungskomponente 36 empfangen. Das System 10 enthält z. B. einen Temperatursensor 50 in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr 32 in der Nähe des Abgaseinlasses der Nachbehandlungskomponente 36, der über einen Signalweg 52 mit einem Einlasstemperatureingang der Nachbehandlungskomponente ACIT der Steuerschaltung 40 elektrisch verbunden ist. Der Temperatursensor 50 kann ein herkömmlicher Sensor sein, der ein Temperatursignal auf dem Signalweg 52 erzeugen kann, das die Temperatur des in den Abgaseinlass der Nachbehandlungskomponente 36 eintretenden Abgases angibt.
  • Das System 10 enthält außerdem einen weiteren Temperatursensor 54 in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr 32 in der Nähe des Abgasauslasses der Nachbehandlungskomponente 36, der über einen Signalweg 56 mit einem Auslasstemperatureingang der Nachbehandlungskomponente ACOT der Steuerschaltung 40 elektrisch verbunden ist. Der Temperatursensor 54 kann ein herkömmlicher Sensor sein, der ein Temperatursignal auf dem Signalweg 56 erzeugen kann, das die Temperatur des aus dem Abgasauslass der Nachbehandlungskomponente 36 austretenden Abgases angibt.
  • Das System 10 enthält ferner einen Differenzdruck-(ΔP)Sensor 58 in Fluidverbindung mit einem ersten Rohr 60, das in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr 32 in der Nähe des Abgaseinlasses der Nachbehandlungskomponente 36 sowie mit einem zweiten Rohr 62 steht, das in der Nähe des Abgasauslasses der Nachbehandlungskomponente 36 in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr 32 steht. Der ΔP-Sensor 58 ist über einen Signalweg 64 mit einem Differenzdruckeingang ΔP der Nachbehandlungskomponente elektrisch verbunden. Der ΔP-Sensor 58 kann ein herkömmlicher Sensor sein, der ein Drucksignal auf dem Signalweg 64 erzeugen kann, das die Druckdifferenz zwischen dem Abgaseinlass und dem Abgasauslass der Nachbehandlungskomponente 36 angibt.
  • Wie gestrichelt in 1 dargestellt kann das System 10 wahlweise außerdem einen Temperatursensor 66 in Verbindung mit der Abgasnachbehandlungskomponente 36 enthalten, der über einen Signalweg 68 mit einem Temperatureingang des Nachbehandlungskomponentenbettes ACBT der Steuerschaltung 40 elektrisch verbunden ist. Der Temperatursensor 66 kann ein herkömmlicher Sensor sein, der ein Temperatursignal auf dem Signalweg 68 erzeugen kann, das die Betriebstemperatur des aktiven Abgasbehandlungsbereichs der Nachbehandlungskomponente 36 angibt, der hierin als das Abgasnachbehandlungsbett der Abgasnachbehandlungskomponente 36 bezeichnet werden kann. Bei dieser Ausführungsform können im Rahmen dieser Offenbarung die Temperatursensoren 50 und 54 entfallen.
  • Die Steuerschaltung 40 enthält des Weiteren eine Anzahl Ausgänge zur Bereitstellung von Steuersignalen an einen oder mehrere Aktuatoren der Motorsteuerung und des Lufteinlassmechanismus. Das System 10 enthält z. B. außerdem eine herkömmliche Lufteinlassdrossel 82, die in Reihe mit dem Lufteinlassrohr 20 angeordnet ist. Bei Ausführungsformen mit den EGR-Komponenten 74 und 76 befindet sich die Lufteinlassdrossel 82 vor der Verbindung des EGR-Rohrs 74 mit dem Lufteinlassrohr 20. Bei Ausführungsformen, die die EGR-Komponenten 74 und 76 nicht enthalten, kann die Lufteinlassdrossel 82 an einer beliebigen Stelle entlang dem Lufteinlassrohr 20 angeordnet sein. In jedem Fall enthält die Lufteinlassdrossel 82 einen Lufteinlassdrosselaktuator 84, der über einen Signalweg 86 mit einem Befehlsausgang der Lufteinlassdrossel IATC der Steuerschaltung 40 elektrisch verbunden ist. Die Steuerschaltung 40 kann den Aktuator 84 auf herkömmliche Weise steuern, indem geeignete Steuersignale auf dem Signalweg 86 bereitgestellt werden, um den Frischluftstrom in den Einlasskrümmer 16 aktiv zu steuern.
  • Das System 10 enthält ferner einen Turboladermechanismus 88 mit variabler Geometrie, der so konfiguriert ist, dass er die Schluckfähigkeit und/oder den Wirkungsgrad der Turbine 26 selektiv steuern und dadurch den Durchsatz des Abgases durch das Abgasrohr 28 sowie die Drehzahl der Turbine 26 und des Kompressors 16 selektiv steuern kann. Der Turboladermechanismus 88 mit variabler Geometrie ist über einen Signalweg mit einem Steuerausgang des Turboladermechanismus mit variabler Geometrie VGTC der Steuerschaltung elektrisch verbunden. Der Turboladermechanismus 88 mit variabler Geometrie kann ein herkömmlicher Mechanismus mit variabler Geometrie sein oder einen solchen enthalten und mit der Turbine 26 über einen Aktuator gekoppelt sein, der auf Steuersignale von der Steuerschaltung 40 anspricht, um die Schluckfähigkeit der Turbine 26 entsprechend zu variieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Turboladermechanismus 88 mit variabler Geometrie eine herkömmliche Abgasdrossel sein oder eine solche enthalten, die auf Steuersignale von der Steuerschaltung 40 anspricht, um den Wirkungsgrad der Turbine 26 entspre chend zu steuern, indem der Durchsatz des Abgases durch die Abgasrohre 28 und 32 gesteuert wird. Es versteht sich, dass der Turboladermechanismus 88 mit variabler Geometrie alternativ oder zusätzlich als andere herkömmliche Mechanismen zur Steuerung der Schluckfähigkeit und/oder des Wirkungsgrades der Turbine 26 ausgeführt sein oder diese enthalten kann.
  • Bei Ausführungsformen des Systems 10, die die EGR-Komponenten 74 und 76 enthalten, enthält das System 10 ferner einen EGR-Ventilaktuator 78, der über einen Signalweg 80 mit einem Befehlsausgang des EGR-Ventils EGRC der Steuerschaltung 40 elektrisch verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Steuerschaltung 40 den Aktuator 78 auf herkömmliche Weise steuern, indem sie geeignete Steuersignale auf dem Signalweg 80 bereitstellt, um die Abgasströmung durch das EGR-Rohr 74 aktiv zu steuern.
  • Das System 10 enthält außerdem ein herkömmliches Kraftstoffsystem 70, das mit einem Kraftstoffsignalausgang FS der Steuerschaltung 40 über eine Anzahl J Signalwege 72 elektrisch verbunden ist, wobei J jede positive ganze Zahl sein kann. Das Kraftstoffsystem 70 spricht auf eine Anzahl J Kraftstoffsignale an, die auf den J Signalwegen 72 bereitgestellt werden, um dem Motor 12 Kraftstoff zuzuführen.
  • Nunmehr sei auf 2 verwiesen, die ein Diagramm eines anderen Ausführungsbeispiels eines Systems 10' zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer Abgasnachbehandlungskomponente zeigt. Die in 2 dargestellte Ausführungsform ist in zahlreichen Aspekten identisch mit dem System 10 aus 1, und gleiche Bezugszeichen kennzeichnen deshalb gleiche Komponenten. Das System 10' unterscheidet sich vom System 10 hauptsächlich durch den Typ der implementierten Abgasnachbehandlungskomponente. Bei dieser Ausführungsform ist eine Abgasnachbehandlungskomponente 35 in Reihe mit dem Abgasrohr 32 zwischen dem Abgasauslass der Turbine 26 und der Umgebung angeordnet. In 2 ist kein Oxidationskatalysator dargestellt, obwohl es sich versteht, dass ein Oxidationskatalysator des hierin dargestellten und beschriebenen Typs zwischen dem Abgasauslass der Turbine 26 und der Abgasnachbehandlungskomponente 35 angeordnet sein kann. In jedem Fall handelt es sich beim Motor 12 in der dargestellten Ausführungsform um einen herkömmlichen Dieselmotor und die Abgasnachbehandlungskomponente (AC) 35 enthält einen selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR), der dazu konfiguriert ist, den NOx-Anteil im Abgas auf eine bekannte Weise zu reduzieren. Im Rahmen dieses Dokuments kann die Abgasnachbehandlungskomponente 35 außerdem ein oder mehrere zusätzliche Abgasnachbehandlungs komponentenelemente in jeder gewünschten Reihenfolge relativ zur Richtung der Abgasströmung enthalten, obwohl sie in allen Fällen mindestens einen SCR-Katalysator enthält. Beispiele der zusätzlichen Abgasnachbehandlungskomponentenelemente sind u. a. ein oder mehrere Partikel- oder Rußfilter oder dgl.
  • Das System 10' enthält ferner eine herkömmliche Reagenzquelle 39, die zur Aufnahme einer herkömmlichen wässrigen Reagenzlösung, z. B. einer wässrigen Harnstofflösung oder dgl. konfiguriert ist. Die Reagenzquelle 39 definiert einen Reagenzlösungsauslass, der in Fluidverbindung mit einem Ende eines Reagenzlösungs-Auslassrohrs 41 steht, und dessen gegenüberliegendes Ende in Fluidverbindung mit einem Einlass einer herkömmlichen Reagenzlösungspumpe 43 steht. Die Reagenzlösungspumpe 43 kann eine herkömmliche pneumatische Pumpe sein, die in Fluidverbindung mit einem herkömmlichen Luftverdichter (nicht dargestellt) steht, der vom Motor 12 angetrieben wird, ob wohl es sich versteht, dass die Reagenzlösungspumpe 43 alternativ eine andere herkömmliche Flüssigkeitsförderpumpe sein oder eine solche enthalten kann. In jedem Fall steht ein Flüssigkeitsauslass der Reagenzlösungspumpe 43 in Fluidverbindung mit einem Einlass eines Reagenzlösungsinjektors oder einer Sprühdüse 37, der bzw. die ein gegenüberliegendes Lösungsausgabeende hat, das in Fluidverbindung mit dem Abgaskatalysator 35 steht. Die Reagenzlösungspumpe 35 kann auf eine bekannte Weise gesteuert werden, um die Reagenzlösung aus der Reagenzquelle 39 selektiv in den durch den Abgaskatalysator 35 fließenden Abgasstrom zu sprühen oder anderweitig einzubringen. Bei einer Ausführungsform wird die Reagenzlösung direkt in den in der Abgasnachbehandlungskomponente 35 enthaltenen SCR-Katalysator gesprüht, so dass sich die Reagenzlösung mit dem durch den SCR-Katalsator fließenden Abgas mischt, oder alternativ in die Abgasnachbehandlungskomponente 35 unmittelbar vor dem darin enthaltenden SCR-Katalysator, so dass ein Kombination des aus dem Abgasrohr 32 kommenden Abgases und der von der Reagenzpumpe 43 geförderten Reagenzlösung in den SCR-Katalysator eintritt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Sprühdüse ausreichend weit stromaufwärts des SCR-Katalysators angeordnet sein, z. B. in Fluidverbindung mit entweder dem Abgasrohr 32 oder der Abgasnachbehandlungskomponente 35 vor dem darin enthaltenen SCR-Katalysator, so dass die Reagenzlösung aus der Sprühdüse 37 verdampft und vor dem Eintritt in den SCR-Katalysator in Ammoniak ungewandelt wird. In jedem Fall kann der SCR-Katalysator, wie im Stand der Technik bekannt ist, so arbeiten, dass er mit der Kombination in bekannter Weise reagiert, wodurch der NOx-Pegel oder die NOx-Menge in dem in den SCR-Katalysator eintretenden Abgas reduziert wird, um den NOx-Pegel oder die NOx-Menge in dem aus dem SCR-Katalysator austretenden Abgas auf oder unter einem NOx-Pegel oder einer NOx-Menge zu halten.
  • Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform enthält die Steuerschaltung 40 eine Anzahl Eingänge und Ausgänge zusätzlich zu den hierin vorstehend dargestellten und beschriebenen. Solche zusätzlichen Eingänge und Ausgänge dienen zur Steuerung des Betriebs der Reagenzquelle 39 und der Reagenzpumpe 43, obwohl es sich versteht, dass die Steuerschaltung 40 noch weitere zusätzliche Eingänge und Ausgänge enthalten kann, die nicht in 2 dargestellt sind. Das System 10' enthält z. B. ferner einen Durchflussmesser oder Sensor 47, der in Reihe oder in Fluidverbindung mit dem Reagenzlösungs-Auslassrohr 41 angeordnet ist, das sich von der Reagenzquelle 39 aus erstreckt, der über einen Signalweg 49 mit einem Reagenz-Durchflusseingang RF der Steuerschaltung 40 elektrisch verbunden ist. Der Durchflussmesser oder Sensor 47 kann eine bekannte Konstruktion haben und ein Durchflusssignal auf dem Signalweg 49 erzeugen, das den Durchfluss der Reagenzlösung aus der Reagenzquelle 39 in die Abgasnachbehandlungskomponente 35 angibt.
  • Die Steuerschaltung 40 enthält außerdem einen Reagenzpumpen-Steuerausgang RPC, der über einen Signalweg 90 mit einem Steuereingang der Reagenzpumpe 43 elektrisch verbunden ist. Die Steuerschaltung 40 kann bei dieser Ausführungsform den Betrieb der Reagenzpumpe 43 über das Reagenzpumpen-Steuersignal auf dem Signalweg 90 auf eine bekannte Weise steuern. Die Reagenzpumpe 43 spricht ihrerseits auf die Reagenzpumpen-Steuersignale an, um selektiv Reagenzlösung aus der Reagenzquelle 39 über den Lösungsinjektor oder die Sprühdüse 37 in die Abgasnachbehandlungskomponente 35 einzubringen.
  • Obwohl die Systeme 10 und 10' der 1 bzw. 2 mit einer einzigen Steuerschaltung 12 dargestellt und beschrieben worden sind, die zur Steuerung des Gesamtbetriebs des Motors 12 einschließlich des Kraftstoffsystems 70 sowie eventueller zugehörigen Lufteinlasskomponenten konfiguriert ist, versteht es sich, dass alternative Ausführungsformen infrage kommen, die mehr als eine solche Steuerschaltung haben. Als ein Beispiel wird eine alternative Ausführungsform des Systems 10' aus 2 in Betracht gezogen, bei der eine Steuerschaltung zur Verwaltung und Steuerung des Gesamtbetriebs des Motors 12 einschließlich des Kraftstoffsystems 70 konfiguriert ist, und eine getrennte Nachbehandlungs-Steuerschaltung bereitgestellt sein kann, um den Gesamtbetrieb des Abgasnachbehandlungssystems, einschließlich z. B. der Reagenzpumpe 43 und der Reagenzquelle 39, zu steuern und zu verwalten. Bei einer solchen Ausführungsform können die Steuerschaltung 40 und die Nachbehand lungs-Steuerschaltung auf bekannte Weise zur gegenseitigen Datenkommunikation gemäß einem herkömmlichen oder einem proprietären Kommunikationsprotokoll vernetzt sein, so dass die der Motorsteuerschaltung 40 bereitgestellten Informationen auch von der Nachbehandlungs-Steuerschaltung genutzt werden können und umgekehrt.
  • Wie hierin oben beschrieben worden ist, enthält die Steuerschaltung 40 in den Systemen 10 und 10', die in den 1 bzw. 2 dargestellt sind, eine Speichereinheit 45 oder ist mit dieser gekoppelt, die zum Speichern von Daten und anderen Informationen konfiguriert ist. Die Speichereinheit 45 ist z. B. so konfiguriert, dass darin einer oder mehrere Software-Algorithmen gespeichert sind, die von der Steuerschaltung 40 ausgeführt werden können, um verschiedene Funktionen des Motors 12 und der zugehörigen Lufteinlasskomponenten zu steuern. 3 zeigt als Beispiel eine Anzahl Steuerstrukturen, die von einem oder mehreren solcher Software-Algorithmen definiert sind. Eine solche Steuerstruktur ist ein Logikblock 100 zur Bestimmung der Betriebstemperatur der Nachbehandlungskomponente, der als Eingänge das Einlasstemperatursignal ACIT der Nachbehandlungskomponente auf dem Signalweg 52 und das Auslasstemperatursignal ACOT der Nachbehandlungskomponente auf dem Signalweg 56 empfängt. Der Logikblock 100 zur Bestimmung der Betriebstemperatur der Nachbehandlungskomponente ist allgemein so konfiguriert, dass er die Betriebstemperatur OT der Abgasnachbehandlungskomponente in Abhängigkeit von ACIT und ACOT bestimmen kann. Bei Ausführungsformen mit dem Temperatursensor 66 kann die Betriebstemperatur OT der Abgasnachbehandlungskomponente direkt aus dem vom Temperatursensor 66 auf dem Signalweg 68 erzeugten Temperatursignal bestimmt werden. Bei einer anderen alternativen Ausführungsform, die allerdings in 3 nicht im Einzelnen dargestellt ist, kann die Betriebstemperatur OT der Abgasnachbehandlungskomponente direkt aus dem entweder vom Einlasstemperatursensor 50 der Abgasnachbehandlungskomponente oder dem Auslasstemperatursensor 54 der Abgasnachbehandlungskomponente erzeugten Temperatursignal bestimmt werden. Bei jeder derartigen alternativen Ausführungsform kann der Logikblock 100 zur Bestimmung der Betriebstemperatur der Nachbehandlungskomponente entfallen.
  • Die Steuerschaltung 40 enthält ferner einen Logikblock 102 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades. Bei einer Ausführungsform hat der Logikblock 102 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einen einzigen Eingang, der die Betriebstemperatur OT der Abgasnachbehandlungskomponente entweder vom Logikblock 100 oder direkt von einem der Temperatursensoren 50, 54 oder 60 empfängt, wie soeben beschrieben wurde. Bei dieser Ausführungsform ist der Logik block 102 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades zur Bestimmung eines Wertes des NOx-Umwandlungswirkungsgrades NOXCE in Abhängigkeit von OT konfiguriert. Bei einer in 3 gestrichelt angedeuteten alternativen Ausführungsform kann der Logikblock 102 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades ferner als Eingänge einen oder mehrere Parameterwerte P1 bis PN empfangen, wobei N jede beliebige ganze Zahl sein kann. Der eine oder die mehreren Parameterwerte P1 bis PN können außerhalb der Steuerschaltung 40 und/oder intern von der Steuerschaltung 40 erzeugt werden. Einige Beispiele des einen oder der mehreren Parameterwerte P1 bis PN werden nachfolgend angegeben. In jedem Fall ist bei Ausführungsformen, bei denen ein oder mehrere Parameterwerte P1 bis PN als Eingänge an den Logikblock 102 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades bereitgestellt werden, der Logikblock 102 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades zur Bestimmung des Wertes des NOx-Umwandlungswirkungsgrades NOXCE in Abhängigkeit von OT und dem einen oder der mehreren Parameterwerte P1 bis PN konfiguriert.
  • Die Steuerschaltung 40 enthält ferner einen Kraftstoff-Steuerlogikblock 104. Der Kraftstoff-Steuerlogikblock 104 spricht allgemein auf eine Anzahl Motorbetriebsbedingungen an, z. B. die Motordrehzahl ES, sowie auf eine Anzahl anderer Steuersignale und/oder Werte, um eines oder mehrere relevante Kraftstoffsignale FS auf eine herkömmliche Weise zu bestimmen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Kraftstoff-Steuerlogikblock 104 außerdem zum Modifizieren des einen oder der mehreren Kraftstoffsignale FS in Abhängigkeit vom Wert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades NOXCE konfiguriert.
  • Die Steuerschaltung 40 enthält des Weiteren einen Lufteinlass-Steuerlogikblock 106. Der Lufteinlass-Steuerlogikblock 106 spricht allgemein auf eine Anzahl Motorbetriebsbedingungen an sowie auf andere Signale und/oder Werte, um eines oder mehrere relevante Steuersignale des Lufteinlasssystems des hierin oben beschriebenen Typs, z. B. EGRC, IATC und/oder VGTC, auf eine herkömmliche Weise zu bestimmen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Lufteinlass-Steuerlogikblock 106 außerdem zum Modifizieren des einen oder der mehreren Steuersignale des Lufteinlasssystems, z. B. EGRC, IATC und/oder VGTC, in Abhängigkeit vom Wert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades NOXCE konfiguriert.
  • Bei Ausführungsformen der Steuerschaltung 40, die zur Steuerung von Systemen mit einer Reagenzquelle und einer zugehörigen Reagenzpumpe konfiguriert sind, wie das in 2 dargestellte System 10', enthält die Steuerschaltung 40 dementsprechend einen Reagenzdurchfluss-Steuerlogikblock 108. Der Reagenzdurchfluss-Steuerlogikblock 108 spricht auf das Reagenzdurchflusssignal RF auf dem Signalweg 49 an sowie auf eine Anzahl anderer Steuersignale und/oder Werte, um das Reagenzpumpen-Steuersignals RPC auf eine herkömmliche Weise zu bestimmen. Es versteht sich, dass in Ausführungsformen der Steuerschaltung 40, die zum Steuern von Systemen ohne Reagenzquelle und zugehörige Reagenzpumpe konfiguriert sind, der Reagenzdurchfluss-Steuerlogikblock 108 entfallen kann.
  • Nunmehr sei auf 4 verwiesen, die ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Logikblocks 100 zur Bestimmung der Betriebstemperatur der Nachbehandlungskomponente aus 3 zeigt. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält der Logikblock 100 zur Bestimmung der Betriebstemperatur der Nachbehandlungskomponente einen Skalierwert der Einlasstemperatur ITS der Nachbehandlungskomponente, der in einem Speicherblock 112 gespeichert ist und an einen ersten Eingang eines Multiplikationsblocks 110 mit einem zweiten Eingang geliefert wird, der ein Einlasstemperatursignal ACIT der Nachbehandlungskomponente, das vom Temperatursensor 50 erzeugt wird, empfängt. Analog ist ein Skalierwert der Auslasstemperatur OTS der Nachbehandlungskomponente in einem Speicherblock 116 gespeichert, der an einen Eingang eines anderen Multiplikationsblocks 114 mit einem zweiten Eingang zum Empfang des Auslasstemperatursignals ACOT der Nachbehandlungskomponente, das vom Temperatursensor 54 erzeugt wird, geliefert wird. Die Ausgänge der Multiplikationsblöcke 110 und 114 werden beide an einen Summierblock 118 geliefert, der als Ausgang den Wert der Betriebstemperatur OT der Abgasnachbehandlungskomponente nach der Gleichung OT = (CIT·CITS) + (COT·COTS) erzeugt. Bei der dargestellten Ausführungsform repräsentiert der vom Block 100 erzeugte Wert der Betriebstemperatur OT einen geschätzten Wert der Betttemperatur der Nachbehandlungskomponente. Für den Fachmann ist zu erkennen, dass andere Algorithmen, Gleichungen, Funktionen oder dgl., die zur Schätzung der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente 35 oder 36, die der Betttemperatur der Nachbehandlungskomponente entsprechen können oder nicht, verwendet werden können, und alle derartigen anderen Algorithmen, Gleichungen, Funktionen oder dgl. sind durch diese Offenbarung berücksichtigt.
  • Nunmehr sei auf 5 verwiesen, die ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Logikblocks 102 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades von 3 zeigt. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält der Logikblock 102 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einen "Größer als"-Arithmetikblock 120 mit einem ersten Eingang, der den Wert der Betriebstemperatur OT empfängt, und einem zweiten Eingang, der einen vordefinierten Wert der kritischen Temperatur Tc empfängt, der in einem Speicherplatt 122 gespeichert ist. Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform ist der Wert der kritischen Temperatur Tc ein konstanter Temperaturwert, obwohl die vorliegende Offenbarung zulässt, dass Tc wahlweise ein dynamischer Temperaturwert sein kann. In jedem Fall ist der Ausgang des Arithmetikblocks 120 so konfiguriert, dass er einen "wahren" oder logischen Wert "1" erzeugt, wenn der Wert der Betriebstemperatur OT höher ist als die kritische Temperatur Tc, und andernfalls einen "falschen" oder logischen Wert "0". Der Ausgang des Arithmetikblocks 120 wird an einen Inkrementbedingungs-IC Eingang eines Zählerblocks 124 geliefert. Ein Inkrementwerteingang IV des Zählerblocks 124 empfängt einen Inkrementwert, z. B. dt, der in einem Speicherblock 126 gespeichert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform entspricht der Wert "dt" einer Echtzeiteinheit, so dass der Zählerblock 124 in Echtzeitinkrementen zählt, obwohl es sich versteht, dass der an den Inkrementwerteingang IV des Zählerblocks 124 gelieferte Inkrementwert wahlweise ein anderer konstanter oder dynamischer Wert sein kann. In jedem Fall empfängt ein Dekrementbedingungs-DC Eingang einen falschen Wert F, der im Speicherblock 128 gespeichert ist, und ein Dekrementwert-DV Eingang des Zählerblocks 124 empfängt einen konstanten Wert z. B. 0, der in einem Speicherblock 130 gespeichert ist. Ein Reset-Eingang R des Zählerblocks 124 empfängt einen Nicht-Rücksetzwert z. B. 0, der in einem Speicherblock 132 gespeichert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform soll deshalb der Zählerblock 124 immer dann kontinuierlich inkrementiert werden, wenn die Betriebstemperatur OT der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 höher ist als der Wert der kritischen Temperatur Tc. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht im Einzelnen dargestellt ist, kann außerdem der Wert des Speicherblocks 132 von einem herkömmlichen Kalibrierwerkzeug zum Rücksetzen des Zählers 124 unter bestimmten Bedingungen überschrieben werden, z. B. wenn sämtliche oder einige der Abgasnachbehandlungskomponenten 35, 36 ersetzt werden. In jedem Fall entspricht der Zählwert des Zählerblocks 124 TATC der Zeitdauer, während der die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 über dem Wert der kritischen Temperatur Tc liegt. Ein Ausgang des Zählerblocks 124 wird an einen Eingang eines Modellblocks 134 für den NOX-Umwandlungswirkungsgrad gelegt, dessen Ausgang der Wert des NOX-Umwandlungswirkungsgrades NOXCE ist.
  • Der NOXCE-Modellblock 134 enthält ein Modell, das den Wert des NOX-Umwandlungswirkungsgrades NOXCE kontinuierlich bestimmt, der der NOx-Reduzierungsleistung der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 als Funktion der akkumulierten Zeitdauer entspricht, während der die Betriebstemperatur der Abgas nachbehandlungskomponente 35, 36 den Wert der kritischen Temperatur Tc überschreitet. Im Allgemeinen wird TC so gewählt, dass es einer Temperatur entspricht, über der die Abgasnachbehandlungskomponente einem Abfall oder einer Alterung unterliegt. Das NOXCE-Modell kann im Speicherblock 134 in einer beliebigen einer Vielzahl herkömmlicher Formen gespeichert werden. Beispiele für die Form des im Speicherblock 134 gespeicherten NOXCE-Modells sind u. a. eine oder mehrere Nachschlagtabellen mit einer Tabellenachse, die diskrete Zeitdauerwerte definiert, z. B. Werte der Zeit über Tc, und mit diskreten NOx-Umwandlungswirkungsgradwerten belegt ist, eine oder mehreren Gleichungen, die zum Berechnen oder Schätzen des NOx-Umwandlungswirkungsgrades als Funktion der Zeit oberhalb Tc konfiguriert sind, einem oder mehreren Plots oder Graphen, die die Zeit oberhalb Tc mit den NOx-Umwandlungswirkungsgradwerten in Beziehung setzen, einem oder mehreren Plots oder Graphen, bei denen herkömmliche Mustererkennungstechniken angewendet werden können, um die NOx-Umwandlungswirkungsgradwerte aus den Zeitinformationen über Tc zu bestimmen, und dgl. In jedem Fall ist das NOXCE-Modell typischerweise so konfiguriert, dass es die Degradation oder den Abfall der NOx-Umwandlungsfähigkeit der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 im Vergleich zu einer neuen sauberen (d. h. unvergifteten) Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 berücksichtigt. Ein Beispiel eines solchen NOXCE-Modells, das in keiner Weise als einschränkend zu betrachten ist, kann durch Integration der Zeitinformation oberhalb Tc und anschließender Korrelierung dieser Informationen mit empirischen Leistungsdaten der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 gebildet werden. Für den Fachmann lassen sich andere Techniken zur Bildung eines solchen NOXCE-Modells erkennen, und alle derartigen anderen Techniken werden mit dieser Offenbarung als möglich angesehen. In jedem Fall können die NOXCE-Modellblöcke 134 so konfiguriert werden, dass sie NOXCE als kontinuierliche oder periodische Funktion von TATC berechnen.
  • Nunmehr sei auf 6 verwiesen, die ein Blockdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels 102' des Logikblocks 102 zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades von 3 zeigt. Der Logikblock 102' ist in vielerlei Hinsicht identisch mit dem Logikblock 102 von 5, und gleiche Bezugszeichen kennzeichnen deshalb gleiche Komponenten. Der Logikblock 102' unterscheidet sich vom Logikblock 102 darin, dass ein Multiplikator-Modellblock 136 zwischen dem Ausgang des NOXCE-Modellblocks 134 und dem Ausgang des Logikblocks 102' für den NOx-Umwandlungswirkungsgrad NOXCE positioniert ist. Der Multiplikator-Modellblock 136 kann eine Anzahl M Multiplikator-Modelle 1381 bis 138M enthalten, wobei M jede positive ganze Zahl sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist der auf der Betriebs temperatur basierende Wert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades NOXCET, der vom NOXCE-Modellblock 134 erzeugt wird, ein Anfangswert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades, der mit dem Multiplikatorwerten der Anzahl Modellblöcke 1381 bis 138M für den NOx-Umwandlungswirkungsgrad multipliziert wird. Die Multiplikator-Ausgangswerte NOXCEM1 bis NOXCEMM des NOx-Umwandlungswirkungsgrades, die zur Anzahl NOXCE-Multiplikator-Modellblöcke 1381 bis 138M gehören, repräsentieren den Anfangswert des Wertes des NOx-Umwandlungswirkungsgrades NOXCET multipliziert mit dem aktuellen Wert und allen früheren Multiplikator-Werten. Wenn also jeder aus der Anzahl Multiplikator-Modellblöcke 1381 bis 138M einen entsprechenden Multiplikatorwert M1 bis MM erzeugt, beträgt der Ausgang des ersten Multiplikator-Modellblocks 1381 , wenn er im Modellblock 136 enthalten ist, NOXCEM1 = NOXCET·M1, der Ausgang des zweiten Multiplikator-Modellblocks 1382 , wenn die NOXCE-Multiplikator-Modellblöcke 1381 bis 1382 beide im Modellblock 136 enthalten sind, beträgt NOXCEM2 = NOXCET·M1·M2 usw. Wenn alle "M" NOXCE-Multiplikator-Modellblöcke 1381 bis 138M enthalten sind, beträgt der Wert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades, der vom Logikblock 102' zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades erzeugt wird, NOXCE = NOXCET·M1·M2·...·MM. Die Anzahl NOXCE-Multiplikator-Modellblöcke 1381 bis 138M kann so konfiguriert sein, dass die Multiplikatorwerte M1 bis MM kontinuierlich oder mit einer vorgegebenen Rate berechnet werden.
  • Jeder der Anzahl Multiplikator-Modellblöcke 1381 bis 138M kann als Eingänge einen oder mehrere der Anzahl Parameterwerte P1 bis PN empfangen, wobei jeder oder mehrere der P1 bis PN Werte wie oben beschrieben außerhalb der Steuerschaltung 40 oder intern von der Steuerschaltung erzeugt werden kann. Generell ist jedoch jeder der Anzahl Parameterwerte P1 bis PN verschieden von der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36. Bei einer beispielhaften Implementierung des Multiplikator-Modellblocks 136 können Informationen bezüglich der Rußbelastung des Partikelfilters in der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 zur Definition mindestens eines Multiplikators verwendet werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann einer der NOXCE-Multiplikator-Modellblöcke z. B. der NOXCE-Multiplikatorblock 1381 ein Modell enthalten, das die Ruß- oder Partikelbelastung des Partikelfilters auf Basis des Differenzdrucks ΔP über der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 oder nur über den Partikelfilterabschnitt der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 bestimmen oder schätzen kann. Bei diesem Beispiel enthält das Modell eine oder mehrere Tabellen, Gleichungen, Plots und/oder Graphen, die den Multiplikatorwert M1 entsprechend einem geschätzten Prozentsatz der verbliebenen Ruß- oder Partikelfilterungsleistung als Funktion von ΔP erzeugen. Generell ist der Multiplikatorwert M1 die Einheit für ein rußfreies oder partikelfreies Filter, und M1 nimmt mit zunehmendem ΔP ab. Wenn bei einem speziellen Beispiel das Ruß- oder Partikelbelastungsmodell des NOXCE-Multiplikatorblocks 1381 auf Basis von ΔP bestimmt, dass des Partikelfilter 25% seiner Partikelfilterungsleistung aufgrund der Ruß- oder Partikelbelastung verloren hat, beträgt der Multiplikatorwert M1 75%. Jeder der Anzahl NOXCE-Multiplikatorblöcke 1381 bis 138M kann ähnlich konfiguriert sein, um Multiplikatoren zu berechnen, die den Einfluss anderer Betriebsbedingungen des Abgasnachbehandlungssystems berücksichtigen, u. a. Kohlenwasserstoffschadstoffe, Aschebelastung, Phosphorschadstoffe, Schwefelschadstoffe und dgl. Der vom Logikblock 102' erzeugte NOXCE-Wert ist in solchen Fällen das Produkt aus NOXCET und jedem dieser Multiplikatoren.
  • Manche Motor-Kalibrierpraktiken erfordern die Entwicklung von Motorkraftstoffzuführungs- und/oder Lufteinlassstrategien, die die NOx-Ausstoßziele auf Basis der Leistung zum Ende oder nahe dem Ende der Betriebslebensdauer der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 erfüllen. Solche Strategien basieren somit typischerweise auf den Werten des NOx-Umwandlungswirkungsgrades, die zumindest während einer Anfangsperiode des Motorbetriebs niedriger sind als die tatsächlichen Werte des NOx-Umwandlungswirkungsgrades der Nachbehandlungskomponente 35, 36. Es ist deshalb wünschenswert, die Motorkraftstoffzuführung oder den Lufteinlass in Abhängigkeit vom Wert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades NOXCE einzuregeln, der vom Logikblock 102 erzeugt wird, um die aktuellen oder nahezu aktuellen NOx-Umwandlungswirkungsgradinformationen bei der Steuerung des NOx-Ausstoßes zu berücksichtigen. Eine solche Regelung der Motorkraftstoffzuführung oder des Lufteinlasses erlaubt die effektive Steuerung des NOx-Ausstoßes bei potentiell verbesserter Kraftstoffwirtschaftlichkeit über zumindest einen Teil der Betriebslebensdauer der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36. Nunmehr sei auf 7 verwiesen, die ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses 150 für die Anwendung des NOx-Umwandlungswirkungsgradwertes NOXCE zur Steuerung des NOx-Ausstoßes des Motors 12 zeigt. Der Prozess ist im Allgemeinen im Kraftstoff-Steuerlogikblock 104 und/oder im Lufteinlass-Steuerlogikblock 106 wie in 3 dargestellt eingebettet.
  • Der Prozess 150 beginnt mit Schritt 152, in dem der Kraftstoff-Steuerlogikblock 104 und der Lufteinlass-Steuerlogikblock 106 auf herkömmliche Weise arbeiten, um die Standard-Steuersignale für die Kraftstoffversorgung und den Lufteinlass zu bestimmen, d. h. die Standard-Steuersignale für die Kraftstoffzufuhr und den Lufteinlass, die die Logikblöcke 104 und 106 bei Fehlen des Wertes des NOx-Umwandlungs wirkungsgrades herkömmlicherweise bestimmen. Die Lufteinlass-Steuersignale können eine Kombination aus EGRC, IATC und VGTC sein oder diese enthalten, wie hierin vorstehend beschrieben wurde. Anschließend ist im Schritt 154 die Steuerschaltung 40 betriebsfähig, um den maximalen Wert des NOx-Ausstoßes NOXmax entsprechend der maximal zulässigen NOx-Menge, die von der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 erzeugt wird, zu bestimmen. Die Steuerschaltung 40 kann den Schritt 154 auf herkömmliche Weise ausführen, etwa durch Zugriff auf einen oder mehrere Speicherplätze, in denen solche Informationen gespeichert sein können. Danach ist im Schritt 156 der Kraftstoff-Steuerlogikblock 104 und/oder der Lufteinlass-Steuerlogikblock 106 betriebsfähig, um das bzw. die Standard-Steuersignal(e) für die Kraftstoffversorgung und/oder das bzw. die Standard-Steuersignal(e) für den Lufteinlass auf Basis von NOXCE so einzustellen, dass das vom Motor 12 erzeugte NOx von der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 umgewandelt wird, um das von der Abgasnachbehandlungskomponente 35, 36 ausgestoßene NOx auf einem Wert unter oder gleich NOXmax zu halten. Eine solche Einstellung des Standard-Steuersignals bzw. der Steuersignale für die Kraftstoffversorgung und/oder für den Lufteinlass kann auf herkömmliche Weise erreicht werden, etwa durch die Bestimmung von Multiplikatoren bzw. eines Multiplikators oder von Offset-Werten bzw. eines Offset-Wertes auf Basis des Standard-Steuersignals bzw. der Steuersignale für die Kraftstoffzuführung und/oder für den Lufteinlass und durch Einstellen des Standard-Steuersignals bzw. der Steuersignale durch den oder die Multiplikator(en) oder den oder die Offset-Wert(e). Die Programmierung des Kraftstoff-Steuerlogikblocks 104 und/oder des Lufteinlass-Steuerlogikblocks 106 für eine solche Einstellungsstrategie der Kraftstoffzuführung und/oder des Lufteinlasses ist für einen qualifizierten Programmierer ein selbstverständlicher Schritt.
  • Obwohl die Erfindung in der vorstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben worden ist, ist sie nur als beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen, da nur Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben worden sind, so dass alle Änderungen und Modifikationen, die den Geist der Erfindung erfüllen, geschützt werden sollen.
  • Zusammenfassung
  • System zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer Abgasnachbehandlungskomponente
  • Ein System zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer Abgasnachbehandlungskomponente weist Mittel zum Bestimmen der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente und eine Steuerschaltung auf. Die Steuerschaltung enthält einen Speicher, in dem Befehle gespeichert sind, die von der Steuerschaltung ausgeführt werden können, um die Zeitdauer zu bestimmen, während der die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente über einer vordefinierten Temperatur liegt, und um den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente als Funktion der Zeitdauer zu bestimmen.

Claims (25)

  1. System zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Abgasnachbehandlungskomponente, aufweisend: – Mittel zum Bestimmen der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente, und – eine Steuerschaltung mit einem Speicher, in dem Befehle gespeichert sind, die von der Steuerschaltung ausgeführt werden können, um die Zeitdauer zu bestimmen, während der die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente über einer vordefinierten Temperatur liegt, und um den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente als Funktion der Zeitdauer zu bestimmen.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem der Speicher ein Modell des NOx-Umwandlungswirkungsgrades der Abgasnachbehandlungskomponente als Funktion der Zeitdauer enthält, und bei dem die Steuerschaltung so betriebsfähig ist, dass sie den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente gemäß dem Modell als Funktion der Zeitdauer bestimmt.
  3. System nach Anspruch 2, bei dem das Modell im Speicher als eine Tabelle mit einer Tabellenachse, die diskrete Zeitdauerwerte definiert und mit entsprechenden diskreten NOx-Umwandlungswirkungsgradwerten belegt ist, gespeichert ist.
  4. System nach Anspruch 1, bei dem der Speicher ein Modell des NOx-Umwandlungswirkungsgrades der Abgasnachbehandlungskomponente als Funktion der Zeitdauer enthält, und bei dem die Steuerschaltung einen Anfangswert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades der Abgasnachbehandlungskomponente als Funktion der Zeitdauer gemäß dem Modell bestimmen kann.
  5. System nach Anspruch 4, bei dem der Speicher ferner ein Multiplikator-Modell enthält, das einen Multiplikator als Funktion mindestens eines von der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente verschiedenen Betriebsparameters erzeugt, und bei dem die von der Steuerschaltung ausführbaren Befehle Befehle enthalten, den Anfangswert des NOx-Umwandlungswirkungsgrades mit dem Multiplikator zu multiplizieren, um den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente zu bestimmen.
  6. System nach Anspruch 5, das des Weiteren Mittel zur Bestimmung der Druckdifferenz über die Abgasnachbehandlungskomponente aufweist, und bei dem der mindestens eine Betriebsparameter die Druckdifferenz über die Abgasnachbehandlungskomponente enthält.
  7. System nach Anspruch 6, bei dem das Multiplikator-Modell so konfiguriert ist, dass es einen Partikel-Belastungswert in Abhängigkeit von der Druckdifferenz über die Abgasnachbehandlungskomponente und den Multiplikator in Abhängigkeit von diesem Partikel-Belastungswert bestimmt, wobei der Partikel-Belastungswert einer Verringerung der Partikelfilterungsfähigkeit aufgrund der Partikelbelastung der Abgasnachbehandlungskomponente entspricht.
  8. System nach Anspruch 4, bei dem der Speicher ferner eine Anzahl Multiplikator-Modelle enthält, von denen ein jedes einen anderen Multiplikator in Abhängigkeit von einem oder mehreren Betriebsparametern erzeugt, die von der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente verschieden sind und bei dem die von der Steuerschaltung ausführbaren Befehle Befehle zur Multiplikation des Anfangswertes des NOx-Umwandlungswirkungsgrades mit jedem der verschiedenen Multiplikatoren enthalten, um den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente zu bestimmen.
  9. System nach Anspruch 1, ferner aufweisend: – ein mit dem Motor gekoppeltes Kraftstoffsystem, wobei das Kraftstoffsystem so konfiguriert ist, dass es auf mindestens ein Kraftstoffsignal reagiert, das von der Steuerschaltung erzeugt wird, um dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und – ein mit dem Motor gekoppeltes Lufteinlasssystem, wobei das Lufteinlasssystem so konfiguriert ist, dass es auf mindestens ein Steuersignal des Lufteinlasssystems reagiert, um die dem Motor zugeführt Einlassluft zu steuern, und bei dem die von der Steuerschaltung ausführbaren Befehle Befehle zur Steuerung des vom Motor erzeugten NOx enthalten, indem das mindestens eine Kraftstoffsignal und das mindestens eine Lufteinlasssystem-Steuersignal auf Basis des NOx-Umwandlungswirkungsgrades gesteuert werden.
  10. System nach Anspruch 9, bei dem die von der Steuerschaltung ausführbaren Befehle zur Steuerung des vom Motor erzeugten NOx Befehle zur Bestimmung eines maximalen NOx-Wertes, der einer maximal zulässigen NOx-Menge entspricht, die von der Nachbehandlungskomponente ausgestoßen wird, und zur Steuerung des vom Motor erzeugten NOx enthalten, indem das mindestens eine Kraftstoffsignal oder das mindestens eine Lufteinlasssystem-Steuersignal auf Basis des NOx-Umwandlungswirkungsgrades so gesteuert wird, dass die von der Nachbehandlungskomponente ausgestoßene NOx-Menge unter dem maximalen NOx-Wert gehalten wird.
  11. System nach Anspruch 1, bei dem die Nachbehandlungskomponente ein NOx-Adsorber ist.
  12. System nach Anspruch 1, bei dem die Nachbehandlungskomponente ein selektiver katalytischer Reduktions-(selective catalytic reduction; SCR) Katalysator ist, und bei dem der SCR-Katalysator so konfiguriert ist, dass er mit dem Motorabgas und einer Reagenzlösung reagiert, um den NOx-Gehalt des Motorabgases zu reduzieren.
  13. System zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Abgasnachbehandlungskomponente, aufweisend: – einen ersten Temperatursensor, der so konfiguriert ist, dass er ein erstes Temperatursignal erzeugt, das mit dem Betrieb der Abgasnachbehandlungskomponente in Beziehung steht, und – eine Steuerschaltung, die dazu konfiguriert ist, eine akkumulierte Zeitdauer als Funktion des ersten Temperatursignals zu bestimmen, während der die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente sich über einer vordefinierten Temperatur befindet, und den NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponente als Funktion der akkumulierten Zeitdauer zu bestimmen.
  14. System nach Anspruch 13, bei dem der erste Temperatursensor vor der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet ist, und bei dem das erste Temperatursignal der Temperatur des in die Abgasnachbehandlungskomponente eintretenden Abgases entspricht.
  15. System nach Anspruch 14, bei dem die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, die akkumulierte Zeitdauer als die Zeitdauer zu bestimmen, während der das erste Temperatursignal sich über der vordefinierten Temperatur befindet.
  16. System nach Anspruch 13, bei dem der erste Temperatursensor nach der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet ist, und bei dem das erste Temperatursignal der Temperatur des aus der Abgasnachbehandlungskomponente austretenden Abgases entspricht.
  17. System nach Anspruch 16, bei dem die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, die akkumulierte Zeitdauer als die Zeitdauer zu bestimmen, während der sich das erste Temperatursignal über der vordefinierten Temperatur befindet.
  18. System nach Anspruch 13, bei dem der erste Temperatursensor in Verbindung mit einem Abgasnachbehandlungsbett der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet ist, und bei dem das erste Temperatursignal der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente entspricht.
  19. System nach Anspruch 18, bei dem die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, die akkumulierte Zeitdauer als die Zeitdauer zu bestimmen, während der sich das erste Temperatursignal über der vordefinierten Temperatur befindet.
  20. System nach Anspruch 14, ferner einen zweiten Temperatursensor aufweisend, der nach der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet und so konfiguriert ist, dass er ein zweites Temperatursignal entsprechend der Temperatur des aus der Abgasnachbehandlungskomponente ausgestoßenen Abgases erzeugt, und bei dem die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, die akkumulierte Zeitdauer auch in Abhängigkeit vom zweiten Temperatursignal zu bestimmen.
  21. System nach Anspruch 20, bei dem die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, die Betriebstemperatur der Abgas nachbehandlungskomponente als Funktion des ersten und zweiten Temperatursignals zu bestimmen.
  22. Verfahren zur Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades einer mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Abgasnachbehandlungskomponente, wobei das Verfahren aufweist: – Überwachen einer Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente, – Akkumulieren einer Zeitdauer entsprechend einer verstrichenen Zeit, während der die Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente eine vordefinierte Temperatur überschreitet, und – Bestimmen des NOx-Umwandlungswirkungsgrades als Funktion der Zeitdauer.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend das Bestimmen mindestens eines Multiplikators als Funktion eines oder mehrerer Betriebsparameter, die von der Betriebstemperatur der Abgasnachbehandlungskomponente verschieden sind, und bei dem das Bestimmen des NOx-Umwandlungswirkungsgrades die Bestimmung eines Anfangswertes des NOx-Umwandlungswirkungsgrades als Funktion der Zeitdauer und die Bestimmung des NOx-Umwandlungswirkungsgrades als Produkt des Anfangswertes des NOx-Umwandlungswirkungsgrades und des mindestens einen Multiplikators enthält.
  24. Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend das Steuern des vom Motor erzeugten NOx, indem das mindestens eine Kraftstoffsignal, das an das Kraftstoffsystem des Motors geliefert wird, und das mindestens eine Lufteinlass-Steuersignal, das an das Lufteinlasssystem des Motors geliefert wird, auf Basis des NOx-Umwandlungswirkungsgrades gesteuert werden.
  25. Verfahren nach Anspruch 22, ferner aufweisend: – das Bestimmen eines maximalen NOx-Wertes, der einer maximal zulässigen NOx-Menge entspricht, die von der Nachbehandlungskomponente ausgestoßen wird, und – das Steuern des vom Motor erzeugten NOx, indem das mindestens eine an das Kraftstoffsystem gelieferte Kraftstoffsignal und das mindestens eine an das Lufteinlasssystem gelieferte Lufteinlasssystem-Steuersignal auf Basis des NOx-Umwandlungswirkungsgrades so gesteuert werden, dass die von der Nachbehandlungskomponente ausgestoßene NOx-Menge unter dem maximalen NOx-Wert gehalten wird.
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