DE112007001627T5

DE112007001627T5 - Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung eines Zusetzens oder Reinigens einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung

Info

Publication number: DE112007001627T5
Application number: DE112007001627T
Authority: DE
Inventors: Yuetao Columbus Zhang; Daniel D. Nashville Wilhelm; Brian P. Columbus Liimatta
Original assignee: Cummins Filtration Inc
Current assignee: Cummins Filtration Inc
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2009-08-13
Anticipated expiration: 2027-07-13
Also published as: US7685814B2; US20080010975A1; DE112007001627B4; WO2008008469A3; WO2008008469A2

Abstract

Motorsystem mit:
– einem Subsystem, das einen Abgasströmungsweg von einem Abgaseingang zu einem Abgasausgang festlegt, einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung und einem Filter,
– einer Sensoranordnung, die zum Erfassen einer Temperaturinformation für einen Abgasstrom längs des Abgasströmungsweges durch die Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung konfiguriert ist, und
– einer auf die Sensoranordnung ansprechenden Schaltung zum Bestimmen eines Steuersignals, das für ein Zusetzen oder Reinigen der Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung als Funktion der Temperaturinformation und der Zeit repräsentativ ist.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Wirkung der am 12. Juli 2006 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 11/485,238, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Hintergrund
Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Bestimmen, Erkennen, Vorhersagen, Berechnen und/oder Anpassen eines bzw. an ein Zusetzen (plugging) oder Reinigen (de-plugging) von Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtungen und betrifft darüber hinaus allgemein das Bestimmen, Erkennen, Vorhersagen, Berechnen und/oder Anpassen von Zusetzraten oder Reinigungsraten von Abgasnachbehandlungs-Katalysatoreinrichtungen.
Dieselmotoren werden auf breiter Basis für Transportzwecke, zum Erzeugen elektrischen Stroms, in der Schifffahrt und in anderen gewerblichen oder industriellen Anwendungen eingesetzt. In neuerer Zeit besteht ein zunehmender Bedarf für sauberere Dieseltechnologien, die in Dieselabgas vorhandene schädliche Emissionen verringern. Es ist wünschenswert, eine Reihe von Dieselmotoremissionen einschließlich Stickoxide (NOx), Schwefeloxide (SOx), Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe, partikelförmige Stoffe einschließlich aber nicht beschränkt auf Ruß, lösliche organische Stoffe und andere zu verringern oder zu eliminieren. Eine Vielzahl technischer Lösungen ist für einen saubereren Betrieb von Dieselmotoren vorgeschlagen worden. Eine solche Lösung ist das regenerative Filtern, einschließlich aktiver und passiver Ausgestaltungen regenerativer Filter wie etwa Plasmafilter, SCR(selektiv katalytisch reduzierende)-Filter und andere.
Ein bei der Nachbehandlungsfilterung auftretendes Problem ist das Zusetzen oder Verstopfen, insbesondere bei Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtungen. Solch ein Zusetzen bzw. Verstopfen, einschließlich der Zustände, die einem teilweisen oder erheblichen Zusetzen oder eine Verstopfung vorhergehen oder zu ihr führen, kann einen hohen Motorgegendruck, einen niedrigen Diesel-Oxidationskatalysatorum wandlungswirkungsgrad, eine Verschlechterung der katalytischen Leistung und/oder eine nicht ausreichende Einlasstemperatur in einen Rußfilter zur aktiven Filterregeneration verursachen. Ein hoher Motorgegendruck aus einer erhöhten Diesel-Oxidationskatalysatorzusetzung kann zu einem Verlust an Motorleistung, hohen Abgasrückführungsdurchflussraten, einer hohen Turbinenauslasstemperatur, einem niedrigeren Abgasmassenstrom und/oder einer niedrigeren Sauerstoffkonzentration führen. Eine Verschlechterung der Diesel-Oxidationskatalysatorleistung aufgrund einer Eintrittsflächenzusetzung kann darüber hinaus zu der Verringerung eines Diesel-Oxidationskatalysator-Kohlenwasserstoffoxidationswirkungsgrades führen, was unmittelbar die Rußregeneration beeinflussen kann. Des Weiteren kann eine Diesel-Oxidationskatalysator-Eintrittsflächenzusetzung potentiell einen Temperaturgradienten und eine Ungleichförmigkeit innerhalb von Rußfiltern bewirken, was ein mögliches Ausfallrisiko nach sich zieht. Diese Probleme und andere können eventuell die Systemleistung beeinträchtigen und zu einem Schadensrisiko führen. Es besteht daher weiterhin ein Bedarf an Fortentwicklungen auf diesem Technologiegebiet.
Zusammenfassung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine besondere Vorgehensweise zum Regeln des Betriebs eines Verbrennungsmotors. Andere Ausführungsformen umfassen besondere Vorrichtungen, Geräte, Systeme und Verfahren, die die Nachbehandlung eines Verbrennungsmotors betreffen. Weitere Ausführungsbeispiele, Formen, Ziele, Merkmale, Vorteile, Aspekte und Wirkungen der vorliegenden Anmeldung werden aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine teilweise, schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotorsystem.
2 ist eine schematische Ansicht, die das Verbrennungsmotorsystem aus 1 genauer wiedergibt.
3 ist eine teilweise, schematische Ansicht, die ein Abgasnachbehandlungssubsystem aus 2 genauer wiedergibt.
4 ist ein Fließbild, welches eine Vorgehensweise zum Betreiben des Verbrennungsmotorsystems der 1 bis 3 illustriert.
Beschreibung illustrativer Ausführungsformen
Zum Zwecke eines besseren Verständnisses der Grundlagen der Erfindung wird nun Bezug genommen auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen und es werden zum Beschreiben derselben spezielle Begriffe verwendet. Es versteht sich nichtsdestotrotz, dass dadurch keine Beschränkung des Schutzumfangs der Erfindung beabsichtigt ist. Alle Abwandlungen und Weiterbildungen der dargestellten Ausführungsbeispiele und alle weiteren Anwendungen der Grundlagen des Erfindungskerns, die einem Fachmann auf dem die Erfindung betreffenden Gebiet normalerweise einfallen würden, sind mitumfasst.
Bezugnehmend auf 1 ist ein Fahrzeug 100 gezeigt, das eine Zugmaschine ist, alternativ jedoch eines aus einer Vielzahl anderer Fahrzeuge wie etwa Kleinlastwagen, mittelschwerer oder Schwerlastwagen, Busse, Pkws, SUVs oder anderer Landfahrzeuge sein könnte. In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeug ein Seefahrzeug sein. Das Fahrzeug 100 umfasst ein Verbrennungsmotorsystem 110 mit einem Motor 12. Das System 110 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 42. Der Motor 12 ist vom Hubkolbentyp und zur Kompressionszündung und Direkt- oder Einlasskanaleinspritzung von Dieselkraftstoff ausgelegt. In anderen Ausführungsformen kann der Motor 12 jedoch von anderer Art sein und/oder eine unterschiedliche Kraftstoffart verwenden oder eine Vielzahl verschiedener Kraftstoffarten, die Dieselkraftstoff einschließen können oder nicht. Abgas aus dem Motor 12 bewegt sich durch eine Rohrleitung 34 zu einem Abgasbehandlungssubsystem 200 und wird dann, nachdem es behandelt ist, durch ein Endrohr 94 ausgestoßen. Das Abgasbehandlungssubsystem 200 beinhaltet eine Nachbehandlungseinrichtung 17.
Zusätzlich bezugnehmend auf 2 umfasst der Motor 12 einen Einlasskrümmer 14, der über eine Einlassleitung 20 fluidleitend mit einem Auslass eines Verdichters 16 eines Turboladers 18 verbunden ist. Gleiche Bezugszeichen betreffen gleiche Merkmale. Der Verdichter 16 hat einen Verdichtereinlass, der mit einer Ansaugleitung 22 verbunden ist, um aus ihr Frischluft zu erhalten. Optional kann das System 10, wie gestrichelt in 2 gezeigt, einen Ladeluftkühler 24 bekannten Aufbaus enthalten, der zwischen dem Verdichter 16 und dem Einlasskrümmer 14 in Reihe mit der Einlassleitung 20 angeordnet ist. Der Verdichter 16 des Turboladers ist über eine Antriebswelle 28 mechanisch mit einer Turboladerturbine 26 gekoppelt. Die Turbine 26 hat einen Turbineneinlass, der über eine Abgasleitung 32 fluidleitend mit einem Abgaskrümmer 30 des Motors 12 gekoppelt ist. Die Leitung 20, der Einlasskrümmer 14, der Motor 12, der Abgaskrümmer 30 und die Leitung 32 definieren zusammen einen Weg 33, längs dem während eines normalen Betriebs des Motors 12 Gas aus dem Verdichter 16 zur Turbine 26 strömt.
Der Motor 12 enthält acht Kolben P1–P8, die jeweils in Zylindern 12a–12h angeordnet sind. Die Kolben P1–P8 sind jeder durch eine zugehörige Pleuelstange (nicht dargestellt) mit einer Kurbelwelle verbunden, um sich innerhalb des entsprechenden Zylinders 12a–12h in einer für einen Viertaktmotorbetrieb üblichen Weise hin und her zu bewegen. Jeder Zylinder 12a–12h umfasst eine Brennkammer mit geeigneten Einlass- und Auslassventilen (nicht dargestellt) und zugehörigen Einspritzdüsen 13a–13h. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 13a–13h sind von einem Standardtyp, der in Antwort auf Signale von elektronischen Steuerungen arbeitet, die im Folgenden genauer beschrieben sind.
Ein Abgasrückführungsventil 38 ist in Reihe mit einer Abgasrückführungsleitung 36 angeordnet, die fluidleitend an einem Ende mit der Einlassleitung 20 und an einem entgegengesetzten Ende mit der Abgasleitung 32 verbunden ist. Ein Abgasrückführungskühler 40 bekannten Aufbaus kann optional in Reihe mit der Abgasrückführungsleitung 36 zwischen dem Abgasrückführungsventil 38 und der Einlassleitung 20 angeordnet sein, wie gestrichelt in 1 dargestellt.
Die Steuereinrichtung 42 ist allgemein dazu betriebsfähig, Betriebsparameter des Motors 12 zu steuern und zu verwalten. Die Steuereinrichtung 42 enthält einen Speicher 45 sowie eine Reihe von Eingängen und Ausgängen zur Kommunikation mit verschiedenen Sensoren und Subsystemen, die mit dem Motor 12 verbunden sind. Die Steuereinrichtung 42 kann eine elektronische Schaltung sein, die aus einer oder mehreren Bauteilen besteht, einschließlich digitaler Schaltkreise, analoger Schaltkreise oder beides. Die Steuereinrichtung 42 kann vom software- und/oder hardwareprogrammierbaren Typ sein, kann eine fest verdrahtete, speziell ausgebildete Vorrichtung sein oder eine Kombination daraus. In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 42 vom programmierbaren Mikrokontroller integrierten Festkörperschaltungstyp, der einen Speicher 45 und eine oder mehrere Zentralverarbeitungseinheiten (CPUs) aufweist. Der Speicher 45 kann aus einem oder mehreren Bauteilen bestehen und von jedem flüchtigen oder nicht-flüchtigen Typ sein, einschließlich der Festkörperbauart, der Bauart optischer Speicher, der magnetischen Bauart, einer Kombination daraus oder solcher anderer Anordnung, wie sie Fachleuten auf dem Gebiet einfallen würden. Die Steuereinrichtung 42 kann Signalaufbereiter, Signalformatwandler (etwa A/D-Wandler und D/A-Wandler), Begrenzer, Klemmen, Filter und ähnliches umfassen, wie es zum Ausführen der verschiedenen hierin beschriebenen Steuer- und Regeloperationen notwendig ist.
Die Steuereinrichtung 42 kann ein Standardtyp sein, der manchmal als ein elektronisches oder Motorsteuermodul (ECM), elektronische oder Motorsteuereinheit (ECU) oder ähnliches bezeichnet wird, der auf die Regelung und Steuerung des gesamten Motorbetriebs gerichtet ist. Alternativ kann die Steuereinrichtung 42 speziell ausgestaltet sein, um lediglich die hierin beschriebenen Operationen zu steuern oder eine Untermenge von Steuerparametern des Motors 12. In jedem Fall enthält die Steuereinrichtung 42 vorzugsweise einen oder mehrere Steueralgorithmen, die durch eine Funktionslogik in Gestalt von Softwarebefehlen, Hardwarebefehlen, spezieller Hardware oder ähnlichem festgelegt sind. Diese Algorithmen werden hinsichtlich der Funktion verschiedener Aspekte des System 110 im Folgenden genauer beschrieben.
Die Steuereinrichtung 42 hat eine Reihe von Eingängen zum Empfangen von Signalen von verschiedenen mit dem System 110 zusammenwirkenden Sensoren oder Erfassungssystemen. Beispielsweise enthält das System 110 einen Motordrehzahlsensor 44, der über einen Signalweg 46 elektrisch mit einem Motordrehzahleingang ES der Steuereinrichtung 42 verbunden ist. Der Motordrehzahlsensor 44 ist dazu betriebsfähig, die Drehzahl des Motors 12 zu erfassen und auf dem Signalweg 46 ein die Motordrehzahl angebendes Motordrehzahlsignal zu erzeugen. In eine Ausführungsform ist der Sensor 44 ein Hall-Effekt-Sensor, der dazu betriebsfähig ist, die Motordrehzahl durch Erfassen des Vorbeilaufens einer Anzahl äquiwinklig beabstandeter Zähne an ihm zu bestimmen, die auf einem Zahn- oder Resolverrad ausgebildet sind. Alternativ kann der Motordrehzahlsensor 44 jeder andere bekannte Sensor sein, der wie soeben beschrieben betriebsfähig ist, einschließlich aber nicht beschränkt auf einen Sensor veränderlicher Reluktanz oder ähnliches.
Das System 110 umfasst ferner einen Einlasskrümmertemperatursensor 48, der in Fluidverbindung mit dem Einlasskrümmer 14 des Motors 12 angeordnet ist und über einen Signalweg 50 elektrisch mit einem Einlasskrümmertemperatureinlass (IMT) der Steuereinrichtung 42 verbunden ist. Der Einlasskrümmertemperatursensor 48 kann von bekanntem Aufbau sein und ist dazu betriebsfähig, auf dem Signalweg 50 ein die Temperatur der in den Einlasskrümmer 14 strömenden Luftfüllung angebendes Temperatursignal zu erzeugen, wobei die in den Einlasskrümmer 14 strömende Luftfüllung allgemein aus Frischluft, die vom Verdichter 16 des Turboladers geliefert wird, in Verbindung mit rückgeführtem Abgas besteht, das vom Abgasrückführungsventil 38 geliefert wird.
Das System 110 enthält darüber hinaus einen Einlasskrümmerdrucksensor 52, der in Fluidverbindung mit dem Einlasskrümmer 14 angeordnet und über einen Signalweg 54 elektrisch mit einem Einlasskrümmerdruckeinlass (IMP) der Steuereinrichtung 42 verbunden ist. Alternativ kann der Drucksensor 52 in Fluidverbindung mit der Einlassleitung 20 stehen. In jedem Fall kann der Drucksensor 52 von bekanntem Aufbau sein und ist dazu betriebsfähig, auf dem Signalweg 54 ein den Luftdruck in der Einlassleitung 20 und dem Einlasskrümmer 14 angebendes Drucksignal zu erzeugen.
Das System 110 umfasst auch einen Abgaskrümmerdrucksensor 72, der in Fluidverbindung mit dem Abgaskrümmer 30 angeordnet und über einen Signalweg 72a elektrisch mit einem Abgaskrümmerdruckeingang (EMP) der Steuereinrichtung 42 verbunden ist. Alternativ kann der Drucksensor 72 in Fluidverbindung mit der Abgasleitung 32 stehen. In jedem Fall kann der Drucksensor 72 von bekanntem Aufbau sein und ist dazu betriebsfähig, auf dem Signalweg 72a ein den Gasdruck in der Abgasleitung 32 und dem Abgaskrümmer 30 angebendes Drucksignal zu erzeugen.
Das System 110 enthält ferner einen Differenzdrucksensor oder DP-Sensor 56, der an einem Ende durch eine Leitung 60 fluidleitend mit der Abgasrückführungsleitung 36 nahe einem Abgaseinlass des Abgasrückführungsventils 38 verbunden ist und an seinem entgegengesetzten Ende durch eine Leitung 58 fluidleitend mit der Abgasrückführungsleitung 36 nahe einem Abgasauslass des Abgasrückführungsventils 38 verbunden ist. Alternativ kann der DP-Sensor 56 über eine andere Strömungsbegrenzungseinrichtung angeschlossen sein, die in Reihe mit der Abgasrückführungsleitung 36 angeordnet ist. In jedem Fall kann der DP-Sensor 56 von bekanntem Aufbau sein und ist über einen Signalweg 62 elektrisch mit einem DP-Eingang der Steuereinrichtung 42 verbunden. Der DP-Sensor 62 ist dazu betriebsfähig, auf dem Signalweg 62 ein den Differenzdruck über das Abgasrückführungsventil 38 oder eine andere in Reihe mit der Abgasrückführungsleitung 36 angeordnete Strömungsbegrenzungseinrichtung angebendes Differenzdrucksignal zu liefern. Nichtsdestotrotz sollte verstanden werden, dass in anderen Ausführungsformen das Abgasrückführungsventil 38, der DP-Sensor 56 und zugehörige Rohrleitungen, Kühler und ähnliches nicht vorhanden sein können.
Die Steuereinrichtung 42 hat auch eine Reihe von Ausgängen zum Steuern einer oder mehrerer dem System 110 zugehöriger Motorfunktionen. Beispielsweise ist das Abgasrückführungsventil 38 über einen Signalweg 64 elektrisch mit einem Abgasrückführungsventilauslass (EGRV) der Steuereinrichtung 42 verbunden. Wie auf dem Fachgebiet bekannt, ist die Steuereinrichtung 42 dazu betriebsfähig, auf dem Signalweg 64 ein Abgasrückführungsventilsteuersignal zu erzeugen, um die Stellung des Abgasrückführungsventils 38 bezüglich einer Referenzstellung auf bekannte Weise entsprechend zu steuern. Die Steuereinrichtung ist dementsprechend dazu betriebsfähig, das Abgasrückführungsventil 38 dahingehend zu steuern, dass wahlweise ein Strom rückgeführten Abgases vom Abgaskrümmer 30 zum Einlasskrümmer 14 geliefert wird.
Die Steuereinrichtung 42 umfasst ferner wenigstens einen Ausgang VGT zum Steuern des Betriebs einer Turbineneinrichtung 66' mit variabler Geometrie (VGT-Einrichtung), die im Turbolader 18 enthalten ist. Die VGT-Einrichtung 66' ist in 1 schematisch wiedergegeben und ist über einen Signalweg 66 betriebsfähig mit dem VGT-Ausgang verbunden. Die Steuereinrichtung 42 ist dazu betriebsfähig, auf dem Signalweg 66 ein Steuersignal für den Turbolader mit variabler Geometrie zu erzeugen, um die Schluckfähigkeit (d. h. die Abgasaufnahmefähigkeit) der Turbine 26 durch Steuern der Strömungsgeometrie der Turbine 26 auf eine herkömmliche Weise zu steuern.
Ein weiterer Steuermechanismus, der optional im System 110 enthalten sein kann, ist ein elektronisch steuerbares Wastegate-Ventil (nicht gezeigt) mit einem Wastegate-Ventilaktuator (nicht gezeigt), der elektrisch mit der Steuereinrichtung 42 verbunden ist. Das Wastegate-Ventil hat einen fluidleitend mit der Abgasleitung 32 verbundenen Einlass und einen fluidleitend mit der Abgasleitung 34 verbundenen Auslass. Die Steuereinrichtung 42 ist dazu betriebsfähig, ein Steuersignal für das Wastegate-Ventil zu erzeugen, um die Stellung des Wastegate-Ventils bezüglich einer Referenzstellung zu steuern. Die Stellung des Wastegate-Ventils legt eine Querschnittsdurchströmungsfläche durch es fest, und durch Steuern der Querschnittsdurchströmungsfläche des Wastegate-Ventils ist die Steuereinrichtung 42 dazu betriebsfähig, wahlweise Abgas von der Turbine 26 weg umzuleiten und dadurch die Schluckeffizienz der Turbine 26 zu steuern.
Die Steuereinrichtung hat einen separaten Ausgang FC1 bis FC-8 (gemeinsam auch als Kraftstoffbefehlsausgänge FC bezeichnet) zum Steuern des Betriebs jeder Kraftstoffeinspritzdüse 13a–13h. In 1 sind die Signalwege für die Ausgänge FC ebenfalls gemeinsam durch das Bezugszeichen 70 bezeichnet, es versteht sich jedoch, dass der Zeitpunkt, zu dem von jeder Einspritzdüse 13a–13h Kraftstoff eingespritzt wird, mittels der Steuereinrichtung 42 unabhängig für jeden Kolben P1–P8 gesteuert werden kann. Zusätzlich zum Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung kann die Steuereinrichtung 42 auch die eingespritzte Kraftstoffmenge regeln. Typischerweise ändert sich die Kraftstoffmenge mit der Anzahl und Dauer von den Einspritzdüsen 13a–13h zugeführten Einspritzdüsenaktivierungspulsen. Ferner kann die Steuereinrichtung 42 das Fernhalten von Kraftstoff von einem oder mehreren Zylindern 12a–12h (und Kolben P1–P8) für eine gewünschte Zeitdauer anweisen.
Das System 110 enthält auch die Nachbehandlungseinrichtung 17 des Subsystems 200, um vor einem Ausstoß durch eine Rohrleitung 94 für eine Nachbehandlung von Abgasen zu sorgen. Während eines Motorbetriebs strömt Abgas aus dem Turbinenauslass 27 durch die in Fluidverbindung damit stehende Abgasleitung 34. Die Leitung 34 steht ferner in Fluidverbindung mit der Nachbehandlungseinrichtung 17. Die Steuereinrichtung 42 ist mittels einer Kupplung 180, die eine Verdrahtung oder jede andere Informationskupplung sein kann, mit einem oder mehreren Bauteilen der Nachbehandlungseinrichtung 17 verbunden.
Unter Bezugnahme auf 3 ist die Nachbehandlungseinrichtung 17 innerhalb des Subsystems 200 genauer gezeigt, wobei gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Merkmale beziehen. Das Subsystem 200 umfasst Leitungsabschnitte 210, 215 und 240, die einen Strömungsweg festlegen, durch den sich Abgas von einem Dieselmotor bewegen kann. Der Abschnitt 210 steht in Fluidverbindung mit der Leitung 34 und kann ein integraler oder separierbarer Teil derselben sein. Abgas kommt im Abschnitt 210 an, wo ihm mittels eines Dieseldosierers 290 Diesel zudosiert werden kann. Der Dosierer 290 erhält Kraftstoff aus einer Leitung 291, die mit einem Aktuator 292 gekoppelt ist. Im aktivierten Zustand sorgt der Aktuator 292 für eine Dieseldosierung auf eine übliche Weise. Ein Notabschaltventil 293 ist ebenfalls vorhanden, um die Dieselzufuhr zum Dosierer 290 in einem Notfall abzuschalten. Der Aktuator 292 und/oder der Dosierer 290 sind betriebsfähig verbunden mit und gesteuert von der Steuereinrichtung 42.
Vielfache Abwandlungen des dargestellten Dieseldosiersystems sind denkbar. Zum Beispiel können andere Substanzen als Diesel zum Zudosieren verwendet werden, beispielsweise Alkohole, Harnstoff, Ammoniak, Erdgas oder andere Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenwasserstoffkraftstoffe. Ferner könnte das Dosieren an einer anderen Stelle als der dargestellten stattfinden. Beispielsweise könnte eine kraftstoffreiche Einstellung erhalten werden durch eine geeignete Aktivierung von Kraftstoffeinspritzdüsen, die den Motorzylindern (nicht gezeigt) Kraftstoff solchermaßen zuführen, dass der Motor 110 ein Abgas erzeugt, welches ein kontrolliertes Maß unverbrannten (oder unvollständig verbrannten) Kraftstoffs enthält (in-Zylinder-Dosierung).
Aus dem Abschnitt 210 bewegt sich das Abgas zum Abschnitt 215, wo es auf eine Dieseloxidationskatalysatoreinrichtung (DOC) 220 trifft, die eine Oxidationsreaktion mit der Dosiersubstanz bzw. den Dosiersubstanzen katalysiert. Temperatursensoren 250 und 260 sind vor und nach der DOC 220 angeordnet und sind dazu betriebsfähig Signale zu liefern, die für die absolute Temperatur am Eingang bzw. Ausgang der DOC 220 repräsentativ sind. Die Sensoren 250 und 260 liefern diese Temperaturinformationssignale über Signalkupplungen 250A bzw. 260A an die Steuereinrichtung 42. Die Sensoren 250 und 260 können unabhängig sein oder können Teil einer einzigen Sensoranordnung sein. Sie können sich durch den Abschnitt 215 erstrecken, um die Temperatur in seinem Inneren zu messen, oder können auf andere Art thermisch mit geeigneten Stellen längs des Abschnitts 215 gekoppelt sein. Zudem können die Sensoren 250 und 260 im Wesentlichen wie in 3 gezeigt angeordnet sein oder können sich weiter stromaufwärts, weiter stromabwärts oder an einer Vielzahl anderer Positionen befinden.
Aus der DOC 220 bewegt sich das Abgas durch den Abschnitt 215 zu einem Filter 230, der beispielsweise ein regenerativer Plasmarußfilter, ein SCR-Filter oder jede andere Art eines Filters sein kann. Ein Drucksensor 270 erfasst eine Druckdifferenz über den Filter 230 betreffende Information und liefert diese über Signalkupplungen 270A an die Steuereinrichtung 42. Der Sensor 270 kann einer Reihe von Abwandlungen unterliegen, etwa denjenigen, wie sie oben im Zusammenhang mit den Sensoren 250 und 260 beschrieben worden sind, und anderen.
Aus dem Filter 230 bewegt sich das gefilterte Abgas zum Abschnitt 240, der in Fluidverbindung mit dem Endrohr 94 steht und ein integraler oder separierbarer Teil desselben sein kann. Aus dem Endrohr 94 wird das behandelte Abgas ausgestoßen. Ein Temperatursensor 280 erfasst für die Abgastemperatur im Abschnitt 240 repräsentative Information und liefert diese über eine Signalkupplung 280A an die Steuereinrichtung 42.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Fließschema gezeigt, das ein Verfahren 400 entsprechend der Arbeitsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt. Das Verfahren 400 kann in unterschiedlichen Ausgestaltungen einer von der Steuereinrichtung 42 ausgeführten Funktionslogik verkörpert sein, einschließlich Software, Hardware (einschließlich digitaler Schaltungen, analoger Schaltungen oder beidem), Firmware und/oder andere Logikausgestaltungen. Das Verfahren 400 startet beim Zustand 410, an dem ein Betrieb initiiert oder in manchen Fällen zurückgesetzt oder erneut initiiert wird. Aus dem Zustand 410 fährt das Verfahren 400 mit der Bedingung 420 fort, wo getestet oder bestimmt wird, ob eine Zudosierung stattfindet. Wenn das Zudosieren aktiv ist, läuft das Verfahren 400 zum Zustand 430, wo eine Zusetzrate wie etwa ein Eintrittsflächenzusetzen einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung 220 berechnet wird. Findet kein Zudosieren statt, fährt das Verfahren 400 mit dem Zustand 425 fort, wo eine Reinigungsrate wie etwa ein Eintrittsflächenfreibrennen der Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung 220 berechnet wird.
Aus sowohl dem Zustand 430 und dem Zustand 425 fährt das Verfahren 400 mit dem Zustand 440 fort, wo ein Zeitgeberaktualisierungsschritt durchgeführt wird. Aus dem Zustand 440 gelangt das Verfahren 400 zur Bedingung 450, wo ein Ausgang eines Zeitgebers getestet oder mit einer oberen (hohen) Schwelle verglichen wird. Wenn der Ausgang des Zeitgebers größer als die (oder optional größer als oder gleich der) obere(n) Schwelle ist, läuft das Verfahren 400 dann zum Zustand 460, wo das Zudosieren abgeschaltet wird, ein Fehler-Flag oder Indikator gesetzt wird und ein thermisches Management angefordert wird. Aus dem Zustand 460 fährt das Verfahren 400 zum Endzustand 490 fort, wo es auf unbestimmte Zeit verbleiben oder rückgesetzt werden kann, um das Verfahren 400 erneut auszuführen. Wenn der Ausgang des Zeitgebers kleiner als die (oder optional kleiner als oder gleich der) obere(n) Schwelle ist, fährt das Verfahren 400 mit der Bedingung 455 fort. Bei der Bedingung 455 wird ein Ausgang eines Zeitgebers getestet oder mit einer unteren Schwelle verglichen. Wenn der Ausgang des Zeitgebers kleiner als die (oder optional kleiner als oder gleich der) untere(n) Schwelle ist, fährt das Verfahren 400 zum Zustand 456 fort, wo ein Zudosieren eingeschaltet wird und ein Fehler-Flag oder Indikator gelöst wird. Das Verfahren 400 fährt dann zum Endzustand 490 fort, wo es verbleiben oder rückgesetzt werden kann, um das Verfahren 400 erneut auszuführen. Der Ablauf 400 fährt von der Bedingung 455 auch dann zum Endzustand 490 fort, wenn der Ausgang des Zeitgebers größer als die (oder optional größer als oder gleich der) untere(n) Schwelle ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein DOC-Eintrittsflächenverstopfungsdetektor vorhanden, der dazu betriebsfähig ist, die DOC-Eintrittsflächenzusetzrate zu berechnen. Der Detektor kann beim Berechnen der Zusetzrate eine oder mehrere Ursachen eines DOC-Eintrittsflächenzusetzens berücksichtigen, einschließlich einer DOC-Einlasstemperatur, eines Abgasmassenstroms, eines Abgaspartikelstroms und einer Kohlenwasserstoffkonzentration. Wenn der Detektor feststellt, dass die DOC mäßig zugesetzt ist, kann er den Prozess des Reinigens durch Abschalten einer aktiven Regeneration und Anfordern einer geringen Partikelemission, einer erhöhten Abgastemperatur und einer hohen NO₂-Emission vom Motor starten. Zwischenzeitlich berechnet der Detektor die Reinigungsrate und lässt eine aktive Regeneration wieder zu, wenn die Eintrittsflächenverstopfung beseitigt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Detektor ein virtueller Detektor, der zumindest teilweise physikalisch und teilweise empirisch ist. Solch ein Detektor kann bei verschiedenen Dieselmotorsystemen mit unterschiedlichen Konfigurationen mit minimalem Kalibrieraufwand eingesetzt werden. Die Zusetzratenberechnung kann eine empirische Regressionsgleichung sein, die aus Versuchsergebnissen abgeleitet ist. Die berechnete Zusetzrate wird einem Zeitgeber zugeführt, der die Zeitdauer des Zusetzprozesses registriert. Ein Beispiel einer Regression verwendet eine Regression erster Ordnung mit der DOC-Einlasstemperatur, dem Partikelmassenanteil, dem Abgasstrom und dem Dosierstrom als Variable sowie einer Offset-Konstante und kann allgemein durch die folgende mathematische Beziehung beschrieben werden: R = ax1 + bx2 + cx3 + dx4 + k,wobei x₁ die DOC-Einlasstemperatur ist, x₂ der Partikelmassenanteil (ein Maß des Partikelgehaltes im Abgas) ist, x₃ der Abgasstrom ist, x₄ der Dosierstrom (ein Maß des Kohlenwasserstoffgehaltes im Abgas zur Kohlenwasserstoffdosierung, etwa eine Dieseldosierung) ist, a, b, c und d Koeffizienten sind und k eine Offset-Konstante ist. Der Ausgang des Zeitgebers wird dann mit einer kalibrierten oberen Schwelle verglichen. Wenn dieses vorbestimmte Maß an Zeit erreicht ist, wird der virtuelle Sensor dazu verwendet festzustellen, dass der DOC kein weiteres Eintrittsflächenzusetzen mehr vertragen kann, bevor ein deutlicher Leistungsverlust oder ein Schaden auftreten könnte. Er erzwingt dann ein Stoppen des Zudosierens und fordert vom Motor eine thermische Behandlung und/oder einen anderen Säuberungsvorgang an. Ein anzeigefreier Fehlercode kann gesetzt werden, um das System über den Grund des gestoppten Zudosierens zu informieren. In einer Ausgestaltung umfasst die thermische Säuberungsbehandlung rußarmes, stark NO_x-haltiges Abgas mit hoher Temperatur aus dem Motor. Ein hoher NO_x-Gehalt und eine hohe Abgastemperatur sorgen für eine zumindest teilweise Entfernung einer Rußablagerung auf der DOC-Eintrittsfläche. Während die thermische Behandlung stattfindet, berechnet der virtu elle Detektor die Reinigungsrate basierend auf dem NO_x-Mengenstrom, der DOC-Einlasstemperatur und dem Abgasmassenstrom. Das Modell kann teils physikalisch und teils empirisch sein. Nachdem der Zeitgeber zurückgesetzt worden ist, stoppt der Algorithmus das Anfordern einer thermischen Behandlung und setzt geeignete Flag(s) zurück, um ein Zudosieren wieder zuzulassen.
Die Berechnung der Zusetz- bzw. Reinigungsraten basiert auf Faktoren, die zu dem Phänomen beitragen. Eine mögliche Ursache kraftstoffinduzierter DOC-Eintrittsflächenzusetzung können teilweise oxidierte Kohlenwasserstoffe sein, die sich mit Ruß vermischen und Ablagerungen auf der Eintrittsfläche des DOC bilden. Dieser Vorgang ist besonders vorherrschend unter Bedingungen niedriger Abgastemperatur und niedrigen Abgasmassenstroms. Unter solchen Umständen tragen die DOC-Einlasstemperatur, der Abgasmassenstrom, die Kohlenwasserstoffkonzentration im Abgas und der Partikelmassenstrom alle zum DOC-Eintrittsflächenzusetzen bei. Andererseits hängt der Reinigungsprozess von der Oxidation der Rußablagerung auf der DOC-Eintrittsfläche mit NO₂ und O₂ ab. Die betreffenden Reaktionsgeschwindigkeiten werden von der Spezieskonzentration (NO₂ und O₂) und der DOC-Einlasstemperatur bestimmt. Empirisch hat ein hoher Massenstrom gewisse Auswirkungen auf das physikalische Entfernen der Rußablagerung von der DOC-Eintrittsfläche. Dementsprechend werden Auswirkungen des Abgasmassenstroms beim Berechnen der Reinigungsrate berücksichtigt.
Es versteht sich, dass eine Vielzahl anderer Regressionen zur Ratenberechnung herangezogen werden können. Beispielsweise kann die Anzahl der zur Berechnung der Zusetzrate bzw. Reinigungsrate verwendeten Variablen größer oder kleiner sein, wie etwa eine Regression, die nur die DOC-Einlasstemperatur und den Partikelmassenanteil berücksichtigt, oder jede andere Kombination von Variablen, Koeffizienten und/oder Konstanten, die dazu dienen, eine Zusetz- oder Reinigungsrate zu ermitteln. Regressionen zweiter und höherer Ordnung können ebenfalls verwendet werden, ebenso wie Nachschlagetabellen oder eine Kombination aus mathematischen Ausdrücken und Nachschlagetabellen. Beispielsweise könnte, um eine Zusetz- oder Reinigungsrate zu bestimmen, eine Nachschlagetabelle verwendet werden, bei der Information über den NO₂-Massenanteil und die DOC-Einlasstemperatur in der Tabelle vorhanden sind und ein relativer Faktor in Verbindung mit einem Countdown-Zeitgeber dazu benutzt wird zu ermitteln, wann eine Reinigung stattgefunden hat. Diese Information könnte auch mit einer Tabelle multipliziert werden, die Information über den Abgasstrom enthält, um die Reinigungsratenermittelung anzupassen.
Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtungen für Dieselkraftstoffanwendungen können eine Durchströmungseinrichtung mit einem Behälter sein, der eine wabenähnliche Struktur oder ein wabenähnliches Substrat enthält. Das Substrat kann eine große Oberfläche haben, die mit einer aktiven Katalysatorschicht belegt ist. Diese Schicht kann eine geringe, gut verteilte Menge an Edelmetallen wie etwa Platin oder Palladium enthalten. Jedoch sind andere DOC-Strukturen, Zusammensetzungen und/oder Anordnungen ebenfalls denkbar. Wenn die Abgase den Katalysator durchqueren, werden Kohlenmonoxid, gasförmige Kohlenwasserstoffe und flüssige Kohlenwasserstoffpartikel (unverbrannter Kraftstoff und Öl) oxidiert, wodurch schädliche Emissionen verringert werden. Obwohl verschiedene Subsysteme, Steuereinrichtungen und ähnliches in Verbindung mit einem Landfahrzeug 100 gezeigt und beschrieben worden sind, versteht es sich, dass sie auch in Kombination mit einer Vielzahl anderer Anwendungen benutzt werden können, einschließlich Stromerzeuger, Schiffs- und Seefahrzeugantriebssysteme, Pipeline- und anderen Pumpsystemen und anderen industriellen oder gewerblichen Systemen und Vorrichtungen, um nur einige zu nennen.
Ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Dieselmotor-Emissionssteuersystem mit einem Subsystem, welches einen Abgasströmungsweg von einem Abgaseinlass zu einem Abgasauslass festlegt, einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung und einem Filter, einer Sensoranordnung, die zum Erfassen einer der Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung zugehörigen Temperatur (etwa der DOC-Einlasstemperatur) konfiguriert ist, und einer auf die Sensoranordnung ansprechenden Schaltung zum Ermitteln eines Steuersignals, das repräsentativ für eine Zusetzrate oder Reinigungsrate der Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung ist, als Funktion von einem oder mehreren der folgenden: Temperaturinformation, Partikelgehalt, Abgasmassenstrom und Kohlenwasserstoffgehalt im Abgas. Gemäß einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels ist die Schaltung ferner dazu betriebsfähig, eine Motorsteuerung von einem Motorsteuermodul anzufordern. Gemäß einer weiteren Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels umfasst die Motorsteuerung Mittel zum Einstellen des Motorbetriebs im Hinblick auf ein rußarmes Abgas mit hohem NO_x-Gehalt und hoher Abgastemperatur.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung einen Dieselmotor mit einem Strömungsweg, einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung, die im Wesentlichen in dem Strömungsweg angeordnet ist, einem Partikelfilter, der im Wesentlichen in dem Strömungsweg angeordnet ist, einer Steuereinrichtung und einer betriebsfähig mit der Steuereinrichtung verbundenen Sensoranordnung, die dahinge hend wirkt, der Steuereinrichtung Informationen zu liefern, die einer Temperatur an einem Eingang der Katalysatoreinrichtung und einer Temperatur an einem Ausgang der Katalysatoreinrichtung entsprechen, und mit auf die Steuereinrichtung geladener Software, die dazu betriebsfähig ist, eine Zusetzrate und eine Reinigungsrate der Katalysatoreinrichtung zu berechnen. Bei einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels umfasst die Software ein Modul, welches dazu betriebsfähig ist, eine berechnete Zusetzrate und eine Schwelle miteinander zu vergleichen. Gemäß einer weiteren Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels umfasst das Modul Mittel zum Bestimmen einer Zusetzrate auf Basis einer Regression. Bei einer noch weiteren Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels ist die Software dazu betriebsfähig, den Motorbetrieb mit einer Einrichtung zum Einstellen der Abgastemperatur, einer Einrichtung zum Einstellen der Rußkonzentration und einer Einrichtung zum Einstellen der NO_x-Konzentration zu steuern. In noch einer weiteren Abwandlung umfasst die Software ein Modul, das dazu betriebsfähig ist, eine berechnete Zusetzrate und eine Schwelle basierend auf einer empirischen Regression miteinander zu vergleichen, und die Steuereinrichtung ist ferner mit Software programmiert, die dazu betriebsfähig ist, den Motorbetrieb zu steuern.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist auf ein Verfahren gerichtet, welches umfasst das Betreiben eines Abgasbehandlungssystems mit einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung und einem Rußfilter, das Ermitteln von Information, die repräsentativ für eine der Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung zugehörigen Temperatur ist, das Berechnen einer Zusetzrate basierend zumindest zum Teil auf der Temperatur, und das Initiieren eines Reinigungsbetriebs. Eine Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels umfasst ferner das Ermitteln des Abgasmassenstroms, des Partikelstroms im Abgas, und der Kohlenwasserstoffkonzentration im Abgas und das Basieren der Berechnung auf diesen zusätzlichen Parametern. Dieses Ausführungsbeispiel kann ebenfalls das Einstellen des Motorbetriebs hinsichtlich geringer Partikelemissionen, erhöhter Abgastemperatur und hoher NOx-Emission beinhalten, um den Reinigungsbetrieb durchzuführen.
Ein noch weiteres Ausführungsbeispiel umfasst ein System mit einer Einrichtung zum Betreiben eines Abgasbehandlungssystems mit einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung und einem Rußfilter, einer Einrichtung zum Bestimmen von Information, die einer Eingangstemperatur und einer Ausgangstemperatur der Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung entspricht, einer Einrichtung zum Berechnen einer Zusetzrate basierend zumindest zum Teil auf den Temperaturen, und einer Einrichtung zum Initiieren eines Reinigungsbetriebs. Eine Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels umfasst ferner eine Einrichtung zum Bestimmen des Abgasmassenstroms, des Partikelmassenstroms im Abgas und der Kohlenwasserstoffkonzentration im Abgas, und die Berechnungseinrichtung basiert ferner zumindest zum Teil auf diesen weiteren Bestimmungen. Alternativ oder zusätzlich kann dieses Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zum Einstellen des Motorbetriebs hinsichtlich geringer Partikelemissionen, einer erhöhten Abgastemperatur und hoher NOx-Emissionen umfassen.
Zwar ist die Erfindung in den Zeichnungen und der vorhergehenden Beschreibung dargestellt und genau beschrieben worden, jedoch ist selbige als erläuternd und nicht beschränkend anzusehen, wobei es sich versteht, dass nur die bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind und dass alle Änderungen, Abwandlungen und Äquivalente, die im Rahmen der offenbarten Ausführungsformen und/oder der folgenden Ansprüche liegen, geschützt sein sollen. Beim Lesen der Ansprüche soll die Verwendung von Wörtern wie "ein", "eine", "zumindest ein" oder "zumindest ein Teil" keine Absicht bedeuten, den Anspruch auf nur ein einziges Teil einzuschränken, außer speziell in dem Anspruch abweichend angegeben. Bei Verwendung der Begriffe "zumindest ein Teil" und/oder "ein Teil" kann der Gegenstand einen Teil und/oder den gesamten Gegenstand umfassen, außer speziell abweichend angegeben.
Zusammenfassung
Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung eines Zusetzens oder Reinigens einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine besondere Vorgehensweise zum Regeln des Betriebs eines Verbrennungsmotors. Andere Ausführungsformen umfassen besondere Vorrichtungen, Geräte, Systeme und Verfahren, die einen Verbrennungsmotor betreffen, einschließlich Abgasnachbehandlungsbauteilen, -vorrichtungen und -systemen.

Claims

Motorsystem mit: – einem Subsystem, das einen Abgasströmungsweg von einem Abgaseingang zu einem Abgasausgang festlegt, einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung und einem Filter, – einer Sensoranordnung, die zum Erfassen einer Temperaturinformation für einen Abgasstrom längs des Abgasströmungsweges durch die Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung konfiguriert ist, und – einer auf die Sensoranordnung ansprechenden Schaltung zum Bestimmen eines Steuersignals, das für ein Zusetzen oder Reinigen der Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung als Funktion der Temperaturinformation und der Zeit repräsentativ ist.
System nach Anspruch 1, bei dem die Schaltung Mittel zum Bestimmen einer Partikelinformation von dem Abgasstrom und Mittel zum Bestimmen des Steuersignals aus der Partikelinformation als eine Variable der Funktion umfasst.
System nach Anspruch 2, bei dem die Schaltung Mittel zum Bestimmen der Funktion mit einer Variablen umfasst, die repräsentativ für den Abgasmassenstrom und den Kohlenwasserstoffanteil im Abgasstrom ist.
System nach Anspruch 1, bei dem die Sensoranordnung einen ersten Temperatursensor und einen zweiten Temperatursensor umfasst, die betriebsfähig mit der Schaltung verbunden sind, und ferner dazu betriebsfähig ist, eine Motorsteuerung von einem Motorsteuermodul anzufordern.
System nach Anspruch 4, bei dem die Motorsteuerung Mittel zum Einstellen eines Motorbetriebs hinsichtlich rußarmen Betriebs mit hohem NOx-Gehalt und hoher Abgastemperatur umfasst und die Abgastemperatur vom zweiten Temperatursensor überwacht wird.
System nach Anspruch 5, bei dem die Schaltung dazu betriebsfähig ist, eine Zusetz- oder Reinigungsrate im Wesentlichen während der Motorsteuerung zu berechnen.
System nach Anspruch 1, bei dem der Filter ein katalysierter Rußfilter ist, die thermische Behandlung ein Einstellen des Motorbetriebs auf einen rußarmen Betrieb mit hohem NOx-Gehalt und hoher Abgastemperatur umfasst und die Schaltung dazu betriebsfähig ist, eine Zusetz- oder Reinigungsrate im Wesentlichen während der thermischen Behandlung zu berechnen.
System nach Anspruch 1, das betriebsfähig mit einem Dieselmotor eines Fahrzeugs verbunden ist, bei dem die Schaltung einen Teil eines Motorsteuermoduls des Fahrzeugs umfasst und bei dem der Filter ein regenerativer Filter ist und sich stromabwärts der Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung entlang des Abgasströmungsweges befindet.
Vorrichtung, mit: – einem Dieselmotor mit einem Strömungsweg, einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung, die im Wesentlichen in dem Strömungsweg angeordnet ist, und einem im Wesentlichen in dem Strömungsweg angeordneten Partikelfilter, – einer Steuereinrichtung und einer betriebsfähig mit der Steueranordnung verbundenen Sensoranordnung, die dahingehend wirkt, repräsentative Informationen über eine Temperatur der Katalysatoreinrichtung und über den Partikelgehalt im Abgas und/oder den Abgasmassenstrom und/oder den Kohlenwasserstoffgehalt im Abgas zu liefern, und – einer von der Steuereinrichtung ausgeführten Funktionslogik zum Berechnen einer Zusetzrate und/oder einer Reinigungsrate der Katalysatoreinrichtung basierend auf den Informationen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Steuereinrichtung und die Sensoranordnung Mittel zum Bestimmen repräsentativer Werte des Abgaspartikelgehalts, des Abgasmassenstroms und des Kohlenwasserstoffgehalts im Abgas zum Einbau in die Informationen umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Software ein Modul enthält, das dazu betriebsfähig ist, eine berechnete Zusetzrate und eine Hoch-Schwelle miteinander zu vergleichen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der das Modul Mittel zum Bestimmen einer Zusetzrate basierend auf einer Regression mit wenigstens zwei Variablen umfasst, von denen eine erste der Temperatur am Eingang entspricht und eine zweite dem Partikelgehalt im Abgas entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Software ein Modul umfasst, das dazu betriebsfähig ist, eine berechnete Zusetzrate und eine Hoch-Schwelle basierend auf einer empirischen Regression miteinander zu vergleichen, und bei der die Steuereinrichtung ferner mit Software programmiert ist, die dazu betriebsfähig ist, den Motorbetrieb zu steuern.
Verfahren, umfassend: – Betreiben eines Abgasbehandlungssystems mit einer Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung und einem Rußfilter, – Ermitteln von Information betreffend die Temperatur der Diesel-Oxidationskatalysatoreinrichtung, – Berechnen einer Zusetzrate basierend zumindest zum Teil auf der Eingangstemperatur und anderer Information betreffend einen oder mehrere von einem oder mehreren der Parameter Partikelgehalt des Abgases, Abgasmassenstrom und Kohlenwasserstoffgehalt im Abgas, und – Initiieren eines Reinigungsbetriebs.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend das Bestimmen des Partikelgehalts im Abgas, des Abgasmassenstroms und des Kohlenwasserstoffgehalts als die andere Information.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend das Einstellen des Motorbetriebs auf geringe Partikelemissionen, erhöhte Abgastemperatur und hohe NOx-Emissionen, wobei das Bestimmen das Empfangen eines einzelnen Wertes umfasst, der einen relativen Unterschied zwischen der Eingangstemperatur und der Ausgangstemperatur repräsentiert.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend das Berechnen einer Reinigungsrate und das Einschalten eines Zudosierens basierend auf der Reinigungsrate.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Einschalten auf einem Vergleich der berechneten Reinigungsrate mit einer Schwelle beruht und das Initiieren auf einem Vergleich der berechneten Zusetzrate mit einer Schwelle beruht.
Verfahren nach Anspruch 14, das wenigstens zum Teil in einem Motorsteuermodul implementiert ist, welches betriebsfähig mit einem Dieselmotor eines Fahrzeugs verbunden ist, und bei dem das Initiieren eines Katalysatoreinrichtungs-Reinigungsbetriebs das Umkehren einer Regeneration umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die andere Information zumindest den Partikelgehalt im Abgas umfasst.