DE112014003463T5 - Method and system for controlling an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors (101), wobei der Verbrennungsmotor (101) mindestens eine Brennkammer (201) und Elemente (202) zum Zuführen von Kraftstoff zu der Brennkammer (201) umfasst, wobei die Verbrennung in der Brennkammer (201) in Verbrennungszyklen erfolgt. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch: – Bestimmen eines ersten Parameterwerts während eines ersten Verbrennungszyklus und unter Verwendung eines ersten Sensorelements (406), der eine Menge in Bezug auf die Brennkammer (201) darstellt, – unter Verwendung eines ersten Parameterwerts Bestimmen einer ersten Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer, und – Zuführen der ersten Menge an Zusatz zu der Brennkammer (201). Die Erfindung betrifft auch ein System und ein Fahrzeug.The present invention relates to a method for controlling an internal combustion engine (101), wherein the internal combustion engine (101) comprises at least one combustion chamber (201) and elements (202) for supplying fuel to the combustion chamber (201), wherein the combustion in the combustion chamber ( 201) takes place in combustion cycles. The method is characterized by: determining a first parameter value during a first combustion cycle and using a first sensor element (406) representing an amount with respect to the combustion chamber (201), using a first parameter value determining a first amount of additive for supplying to the combustion chamber, and - supplying the first amount of additive to the combustion chamber (201). The invention also relates to a system and a vehicle.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren, und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein System und ein Fahrzeug sowie ein Computerprogrammprodukt, die das erfindungsgemäße Verfahren realisieren.The present invention relates to internal combustion engines, and more particularly to a method of controlling an internal combustion engine according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a system and a vehicle and to a computer program product implementing the method of the invention.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die nachfolgende Beschreibung des Hintergrunds der Erfindung stellt eine Beschreibung des Hintergrunds für die Erfindung dar, und muss daher nicht notwendigerweise den Stand der Technik darstellen.The following description of the background of the invention is a description of the background of the invention, and therefore does not necessarily depict the state of the art.

In Verbindung mit erhöhtem Interesse bei den Regierungen in Bezug auf Verschmutzung und Luftqualität wurden Emissionsnormen und -vorschriften in Bezug auf Emissionen von Verbrennungsmotoren in vielen Gerichtsbarkeiten entworfen.In conjunction with increased concern among governments for pollution and air quality, emissions standards and regulations have been drafted for internal combustion engine emissions in many jurisdictions.

Solche Emissionsvorschriften bestehen oftmals aus Anforderungen, die annehmbare Grenzwerte für Abgasemissionen bei mit Verbrennungsmotoren ausgerüsteten Fahrzeugen definieren. Beispielsweise werden oftmals Niveaus von Stickoxiden (NOx), Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO) reguliert. Diese Emissionsvorschriften können auch das Auftreten von Partikeln in Abgasemissionen betreffen.Such emissions regulations often consist of requirements that define acceptable exhaust emission limits for vehicles equipped with internal combustion engines. For example, levels of nitrogen oxides (NO x ), hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) are often regulated. These emission regulations may also concern the occurrence of particulate matter in exhaust emissions.

Im Bemühen, diese Emissionsvorschriften zu erfüllen, werden die durch die Verbrennung von Verbrennungsmotoren verursachten Abgase behandelt (gereinigt). Beispielsweise kann ein sogenannter katalytischer Reinigungsprozess verwendet werden, sodass Abgasbehandlungssysteme in z. B. Fahrzeugen und anderen Fahrzeugen gewöhnlich einen oder mehrere Katalysatoren und/oder andere Komponenten umfassen. Beispielsweise umfassen die Abgasbehandlungssysteme in Fahrzeugen mit Dieselmotoren oftmals Partikelfilter.In an effort to comply with these emission regulations, the exhaust gases caused by the combustion of internal combustion engines are treated (purified). For example, a so-called catalytic purification process can be used, so that exhaust treatment systems in z. As vehicles and other vehicles usually include one or more catalysts and / or other components. For example, the exhaust treatment systems in diesel engine vehicles often include particulate filters.

Katalysatoren von Verbrennungsmotoren können mehrere unterschiedliche Arten umfassen, wobei unterschiedliche Arten für unterschiedliche Kraftstoffe und/oder die Umwandlung unterschiedlicher unerwünschter Substanzen/Verbindungen erforderlich sein können, die in dem Abgasstrom vorkommen. Im Verhältnis mindestens zu Nitrosegasen (Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid), die nachfolgend als Stickoxide NOx bezeichnet werden, umfassen Schwerlastkraftwagen oftmals einen Katalysator, bei dem ein Zusatz dem Abgasstrom zugeführt wird, der aus der Verbrennung in dem Verbrennungsmotor resultiert, um Stickoxide NOx hauptsächlich zu Stickstoffgas und Wasserdampf zu reduzieren.Catalysts of internal combustion engines may include several different types, and may require different types for different fuels and / or the conversion of different undesirable substances / compounds present in the exhaust gas stream. In proportion to at least nitrous gases (nitrogen monoxide, nitrogen dioxide), hereinafter referred to as nitrogen oxides NO x , heavy trucks often include a catalyst in which an additive is supplied to the exhaust gas stream resulting from combustion in the internal combustion engine to mainly increase nitrogen oxides NO x To reduce nitrogen gas and water vapor.

Diese Reduktion von Emissionen von Stickoxiden von Dieselmotoren wird gewöhnlich durch ein sogenanntes SCR(Selective Catalytic Reduction)-Verfahren ausgeführt. Dieses Verfahren hat zur Folge, dass ein Zusatz, gewöhnlich eine wässrige Lösung, die die Substanz Harnstoff umfasst, in einer geeigneten Dosis dem Abgasstrom stromaufwärts eines SCR-Katalysators zugeführt wird.This reduction of emissions of nitrogen oxides from diesel engines is usually carried out by a so-called SCR (Selective Catalytic Reduction) method. As a result of this process, an additive, usually an aqueous solution comprising the substance urea, is supplied in an appropriate dose to the exhaust gas stream upstream of an SCR catalyst.

Die Funktion des SCR-Katalysators erfordert gewöhnlich Zugang zu Ammoniak (NH3), wobei z. B. bei der Verdampfung von Harnstoff auch Ammoniak ausgebildet wird, sodass Ammoniak nachfolgend mit Stickoxiden in dem Abgasstrom in dem SCR-Katalysator reagiert, was eine Umwandlung in Stickstoffgas und Wasserdampf zum Ergebnis hat.The function of the SCR catalyst usually requires access to ammonia (NH 3 ), where e.g. For example, in the evaporation of urea, ammonia is also formed so that ammonia subsequently reacts with nitrogen oxides in the exhaust gas stream in the SCR catalyst, resulting in conversion into nitrogen gas and water vapor.

Kurzdarstellung der ErfindungBrief description of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Steuern eines Verbrennungsmotors. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.An object of the present invention is to provide a method of controlling an internal combustion engine. This object is achieved by a method according to claim 1.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor mindestens eine Brennkammer und Elemente zum Zuführen von Kraftstoff zu der Brennkammer umfasst, wobei die Verbrennung in der Brennkammer in Verbrennungszyklen erfolgt. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch:

  • – Bestimmen eines ersten Parameterwerts während eines ersten Verbrennungszyklus und unter Verwendung eines ersten Sensorelements, der eine Menge in Bezug auf die Brennkammer darstellt,
  • – unter Verwendung des ersten Parameterwerts Bestimmen einer ersten Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer, und
  • – Zuführen der ersten Menge an Zusatz zu der Brennkammer.
The present invention relates to a method for controlling an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine comprises at least one combustion chamber and elements for supplying fuel to the combustion chamber, the combustion taking place in the combustion chamber during combustion cycles. The method is characterized by:
  • Determining a first parameter value during a first combustion cycle and using a first sensor element representing an amount with respect to the combustion chamber,
  • Using the first parameter value, determining a first amount of additive for supplying to the combustion chamber, and
  • - supplying the first amount of additive to the combustion chamber.

Der Zusatz kann z. B. aus einem Zusatz für die Reduktion von Stickoxiden bestehen, die aus der Verbrennung in der Brennkammer resultieren. Während der Verbrennung in Verbrennungsmotoren werden insbesondere bei Dieselmotoren unerwünschte Stickstoffoxide NOx mindestens teilweise aufgrund von überschüssigem Sauerstoff erzeugt, was im Allgemeinen bei der Verbrennung in Dieselmotoren angewandt wird. Alternativ kann der Zusatz vorgesehen sein, um eine andere, aus der Verbrennung resultierende Substanz/Verbindung zu reduzieren. Substanzen/Verbindungen werden nachfolgend nur unter Verwendung des Begriffs „Substanz” bezeichnet, der somit dahingehend angesehen wird, dass er chemische Verbindungen, Zusammensetzungen und Substanzen umfasst. The addition can z. B. consist of an additive for the reduction of nitrogen oxides, resulting from the combustion in the combustion chamber. During combustion in internal combustion engines, particularly in diesel engines, undesirable nitrogen oxides NO x are generated at least in part due to excess oxygen, which is generally used in combustion in diesel engines. Alternatively, the additive may be provided to reduce another combustion-resultant substance / compound. Substances / compounds will be referred to hereinafter only by using the term "substance", which is thus considered to include chemical compounds, compositions and substances.

Wie erwähnt, sind aufgrund z. B. von behördlichen Vorschriften oftmals einige Arten von Behandlung des Abgasstroms mit dem Ziel der Reduktion der Menge an Stickoxiden in dem Abgasstrom erforderlich, bevor der Abgasstrom in die Umgebung des Fahrzeugs abgegeben wird, wobei diese Reduktion von Emissionen durch Einspritzen von Zusätzen in einer geeigneten Dosis in den Abgasstrom stromaufwärts eines SCR-Katalysators ausgeführt werden kann.As mentioned, due z. For example, government regulations often require some types of treatment of the exhaust stream with the aim of reducing the amount of nitrogen oxides in the exhaust stream before exhaust flow into the environment of the vehicle, which reduction of emissions by injecting additives in an appropriate dose can be performed in the exhaust stream upstream of an SCR catalyst.

Der Zusatz verdampft dann beim Kontakt mit den heißen Abgasen, wodurch Ammoniak erzeugt/freigesetzt wird, um nachfolgend Stickoxide in den Abgasen in Stickstoffgas und Wasserdampf in dem SCR-Katalysator zu reduzieren.The additive then vaporizes upon contact with the hot exhaust gases, thereby generating / releasing ammonia to subsequently reduce nitrogen oxides in the exhaust gases into nitrogen gas and water vapor in the SCR catalyst.

Der Zusatz kann mithilfe eines Einspritzsystems zugeführt werden, das eine oder mehrere Düsen zum Einspritzen des Zusatzes in den Abgasstrom umfasst. Mit der korrekten Dosierung an Zusatz kann die Emission von Stickoxiden in großem Umfang reduziert werden.The additive may be supplied by means of an injection system comprising one or more nozzles for injecting the additive into the exhaust stream. With the correct dosage of additive, the emission of nitrogen oxides can be greatly reduced.

Die gewünschte Funktion einer Einspritzung von Zusätzen ist jedoch davon abhängig, dass die Abgase eine genügend hohe Temperatur beibehalten, damit der Zusatz verdampft. Während großer Abschnitte des Betriebsmodus eines Dieselmotors behalten die Abgase gewöhnlich eine genügend hohe Temperatur bei, damit die gewünschte Verdampfung eintritt.However, the desired function of injection of additives is dependent on the exhaust gases maintaining a high enough temperature for the additive to evaporate. During large portions of the operating mode of a diesel engine, the exhaust gases usually maintain a high enough temperature for the desired evaporation to occur.

Es gibt jedoch Situationen, in denen dies nicht garantiert werden kann, und es kann mindestens in einigen Betriebsmodi schwierig sein zu vermeiden, dass ein Teil des eingespritzten Zusatzes, z. B. eine Harnstoff-/wässrige Lösung mit Wandflächen von z. B. einem oder mehreren Abgasrohren, Katalysatoren, Schalldämpfern in einem nicht verdampften Zustand in Berührung kommt. In solchen Situationen können Harnstoff-/harnstoffbasierte Verbindungen an Wandflächen in dem Abgassystem anhaften.However, there are situations where this can not be guaranteed, and it may be difficult, at least in some modes of operation, to avoid having some of the injected additive, e.g. As a urea / aqueous solution with wall surfaces of z. B. one or more exhaust pipes, catalysts, silencers in a non-evaporated state comes into contact. In such situations, urea / urea based compounds may adhere to wall surfaces in the exhaust system.

Wenn die Ausbildung fester Formationen größer als die Verdampfung des ausgebildeten Überzugs ist, wird nach und nach eine Ansammlung von Ablagerungen auftreten unter ungünstigen Bedingungen kann das Ergebnis eine bedeutende Ansammlung von Feststoffen sein. Diese Ansammlungen können so groß werden, dass die Leistung des Verbrennungsmotors beeinträchtigt wird, da der Abgasstrom in dem Abgassystem beeinträchtigt (gedrosselt) wird, wobei im Falle einer großen Ansammlung der Ablagerung der fortgesetzte Betrieb des Motors in Extremfällen vollständig verhindert werden kann. Die Ablagerung kann auch Komponenten in dem Nachbehandlungssystem beschädigen, wenn sich die erzeugten Formationen z. B. in Form von Klumpen von dem Standort lösen, an dem sie ausgebildet wurden, und dann in dem Abgasstrom z. B. zu einem nachfolgenden SCR-Katalysator oder anderen Komponenten mitgeführt werden. Die Ausbildung der Ablagerung kann auch zu einer reduzierten Abgasreinigungsfunktion führen.If the formation of solid formations is greater than the vaporization of the formed coating, accumulation of deposits will progressively occur under unfavorable conditions, the result may be a significant accumulation of solids. These accumulations may become so large that the performance of the internal combustion engine is adversely affected, because the exhaust gas flow in the exhaust system is affected (throttled), and in case of large accumulation of accumulation, the continued operation of the engine can be completely prevented in extreme cases. The deposit can also damage components in the aftertreatment system when the generated formations e.g. B. in the form of lumps from the location where they were formed, and then in the exhaust stream z. B. to a subsequent SCR catalyst or other components are carried. The formation of the deposit can also lead to a reduced exhaust gas purification function.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können solche Probleme mit der Ausbildung von Ablagerungen reduziert werden. Auf ähnliche Weise kann die Notwendigkeit von SCR-Katalysatoren reduziert oder vollständig beseitigt werden. Zusätzlich kann die Verwendung von Zusätzen an die vorherrschenden Anforderungen angepasst werden, sodass eine übertriebene Zufuhr von Zusätzen mit den zugehörigen Kosten reduziert werden kann.According to the present invention, such problems with the formation of deposits can be reduced. Similarly, the need for SCR catalysts can be reduced or eliminated altogether. In addition, the use of additives can be adapted to the prevailing requirements, so that an excessive supply of additives with the associated costs can be reduced.

Gemäß der Erfindung wird der Zusatz direkt in die Brennkammer des Verbrennungsmotors eingespritzt. Dies kann z. B. durch die Verwendung eines in direkter Verbindung mit der Brennkammer angeordneten Einspritzelements erreicht werden, wobei die Einspritzung von Zusatz durchgeführt werden kann nachdem der Einlass zum Zuführen des Verbrennungsgases geschlossen wurde. Die Temperatur in der Brennkammer ist mindestens während der Verbrennung von Kraftstoff wesentlich höher als z. B. in dem SCR-Katalysator, wo der Abgasstrom nachfolgend abgekühlt wird, wenn er durch das Auspuffrohr hindurchgeht, da unter Anderem das Auspuffrohr gewöhnlich durch die Umgebungsluft gekühlt wird. Der SCR-Katalysator ist unter anderem für diese Abkühlung erforderlich, da andernfalls die Reaktionsgeschwindigkeit während der Reduktion von NOx mit der Verwendung des Zusatzes zu niedrig für die Ausführung der gewünschten Reduktion wäre, bevor der Abgasstrom in die Umgebung des Fahrzeugs freigesetzt wird.According to the invention, the additive is injected directly into the combustion chamber of the internal combustion engine. This can be z. Example, be achieved by the use of an arranged in direct connection with the combustion chamber injection element, wherein the injection of additive can be performed after the inlet for supplying the combustion gas was closed. The temperature in the combustion chamber is substantially higher than, for example, at least during the combustion of fuel. In the SCR catalyst, where the exhaust stream is subsequently cooled as it passes through the exhaust pipe, since, among other things, the exhaust pipe is usually cooled by the ambient air. The SCR catalyst is required inter alia for this cooling, otherwise the reaction rate during the reduction of NO x with the use of the additive would be too low for the execution of the desired reduction, before the exhaust gas flow is released into the environment of the vehicle.

In der Brennkammer des Verbrennungsmotors ist die Temperatur andererseits gewöhnlich so hoch, dass die gewünschte Reaktionsgeschwindigkeit ohne einen Katalysator erreicht werden könnte, und durch Einspritzen von Zusatz direkt in die Brennkammer kann eine sehr hohe Reaktionsgeschwindigkeit bei der Reduktion der resultierenden Stickoxide erhalten werden, da die Abgastemperatur immer noch hoch ist.On the other hand, in the combustion chamber of the internal combustion engine, the temperature is usually so high that the desired reaction rate could be achieved without a catalyst, and by injecting additive directly into the combustion chamber, a very high reaction rate can be obtained in the reduction of the resulting nitrogen oxides, since the exhaust gas temperature still high.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die aus der Verbrennung resultierenden Stickoxide geschätzt, sodass eine geeignete Menge an Zusatz in Abhängigkeit von der geschätzten Menge an resultierenden Stickoxiden eingespritzt werden kann. Die Schätzung kann z. B. während eines Verbrennungszyklus ausgeführt werden, wobei die Menge an eingespritztem Zusatz in nachfolgenden Verbrennungszyklen basierend auf der geschätzten Menge an Stickoxiden gesteuert werden kann.According to a preferred embodiment of the present invention, the nitrogen oxides resulting from the combustion are estimated so that a suitable amount of additive can be injected depending on the estimated amount of resulting nitrogen oxides. The estimate can z. B. may be performed during a combustion cycle, wherein the amount of injected additive in subsequent combustion cycles can be controlled based on the estimated amount of nitrogen oxides.

Wenn die anwendbare Menge an Zusätzen zum Einspritzen bestimmt ist, dann können die bekannten chemischen Verhältnisse während der Reaktion zwischen dem Zusatz und den Stickoxiden angewandt werden, um die anwendbare Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer zu bestimmen. Bei dieser Bestimmung kann die Temperatur der Brennkammer auch geschätzt werden, z. B. unter Verwendung des ersten Parameterwerts, wobei die Menge an Zusätzen z. B. von der erwarteten Reaktionsgeschwindigkeit abhängig sein kann.If the applicable amount of additives is to be injected, then the known chemical conditions may be applied during the reaction between the additive and the nitrogen oxides to determine the applicable amount of additive for delivery to the combustion chamber. In this determination, the temperature of the combustion chamber can also be estimated, for. B. using the first parameter value, wherein the amount of additives z. B. may be dependent on the expected reaction rate.

Gemäß einer Ausführungsform kann ein Teil des erforderlichen Zusatzes eingerichtet sein, um in die Brennkammer eingespritzt zu werden, während ein anderer Teil auf herkömmliche Weise stromabwärts des Verbrennungsmotors eingespritzt werden kann, wobei ein Teil der Reduktion in der Brennkammer ausgeführt werden kann und ein Teil z. B. in einem SCR-Katalysator ausgeführt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform ist kein in dem Auspuffrohr angeordnetes externes Einspritzelement zum Zuführen von Zusatz erforderlich, doch stattdessen wird Zusatz über die Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt, um z. B. zu einem Katalysator wie dem SCR-Katalysator transportiert zu werden. Zusätze, die der Brennkammer gemäß dieser Ausführungsform zugeführt werden, können somit teilweise zur Reduktion in der Brennkammer, und teilweise zur Reduktion in einem nachfolgenden Katalysator, oder nur zur Verwendung in einem nachfolgenden Katalysator verwendet werden.According to one embodiment, a part of the required additive may be arranged to be injected into the combustion chamber, while another part may be injected in a conventional manner downstream of the internal combustion engine, wherein a part of the reduction in the combustion chamber may be carried out and a part z. B. can be performed in an SCR catalyst. According to one embodiment, no external injection element arranged in the exhaust pipe is required for supplying additive, but instead additive is supplied via the combustion chamber of the internal combustion engine, in order, for. B. to be transported to a catalyst such as the SCR catalyst. Additives supplied to the combustion chamber according to this embodiment may thus be used partly for reduction in the combustion chamber, and partly for reduction in a subsequent catalyst, or only for use in a subsequent catalyst.

Weiterhin kann die Schätzung der Menge an Stickoxiden, die aus der Verbrennung resultieren, z. B. eingerichtet sein, um an anwendbaren Zeitpunkten ausgeführt zu werden, wie z. B. jedes Mal, wenn eine bedeutende Veränderung der Verbrennung eintritt, z. B. bei einer Veränderung der eingespritzten Kraftstoffmenge. Beispielsweise kann die Einspritzung während einer oder einer geeigneten Anzahl von Verbrennungszyklen ausgeführt werden, sodass die Einspritzung von Zusatz nachfolgend basierend auf der Schätzung ausgeführt werden kann, z. B. solange die Bedingungen dieselben oder im Wesentlichen dieselben bleiben.Furthermore, the estimation of the amount of nitrogen oxides resulting from the combustion, for. B. be configured to be executed at applicable times, such. B. every time a significant change in combustion occurs, for. B. at a change in the injected amount of fuel. For example, the injection may be performed during one or a suitable number of combustion cycles, such that the injection of additive may be subsequently performed based on the estimate, eg. As long as the conditions remain the same or substantially the same.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Menge resultierender Stickoxide für jeden Verbrennungszyklus und während des ablaufenden Verbrennungszyklus geschätzt, wobei die Zufuhr von Zusätzen während jedem Verbrennungszyklus an die Verbrennung des ablaufenden Verbrennungszyklus während des ablaufenden Verbrennungszyklus angepasst werden kann, und auch während des ablaufenden Verbrennungszyklus eingespritzt werden kann.According to one embodiment, the amount of resulting nitrogen oxides is estimated for each combustion cycle and during the ongoing combustion cycle, wherein the supply of additives during each combustion cycle can be adapted to the combustion of the ongoing combustion cycle during the ongoing combustion cycle, and also injected during the expiring combustion cycle.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Zufuhr von Zusatz in einem frühen Stadium während des Verbrennungszyklus ausgeführt. Beispielsweise kann die Zufuhr von Zusatz eingerichtet sein, um vollständig oder teilweise ausgeführt zu werden, bevor die Verbrennung von Kraftstoff initiiert oder beendet wird, z. B. vollständig oder teilweise bevor die Kraftstoffeinspritzung initiiert oder beendet wird. Das Einspritzen von Zusatz kann auch eingerichtet sein, um vollständig oder teilweise ausgeführt zu werden, bevor der Maximaldruck und/oder die -temperatur während des Verbrennungszyklus erreicht wurde.According to a preferred embodiment of the present invention, the supply of additive is carried out at an early stage during the combustion cycle. For example, the supply of additive may be arranged to be carried out in whole or in part before the combustion of fuel is initiated or terminated, e.g. B. completely or partially before the fuel injection is initiated or terminated. The injection of additive may also be arranged to be carried out in whole or in part before the maximum pressure and / or temperature has been reached during the combustion cycle.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Zufuhr von Zusätzen ausgeführt oder mindestens initiiert, bevor der Kolben in einem Kolbenmotor den oberen Totpunkt erreicht hat. Gemäß einer Ausführungsform wird die Zufuhr von Zusatz mindestens teilweise ausgeführt, nachdem eines oder mehrere Einlassventile des Verbrennungsmotors zum Einlassen von Verbrennungsgas geschlossen wurden.According to one embodiment, the supply of additives is carried out or at least initiated before the piston has reached top dead center in a piston engine. According to one embodiment, the supply of additive is at least partially carried out after one or more intake valves of the internal combustion engine have been closed for the admission of combustion gas.

Weiterhin kann die Zufuhr von Zusätzen eingerichtet sein, um nur dann ausgeführt zu werden, wenn die Temperatur in der Brennkammer eine anwendbare Bedingung erfüllt. Beispielsweise kann die Zufuhr eingerichtet sein, um nur ausgeführt zu werden, sobald eine bestimmte Temperatur in der Brennkammer erreicht wurde. Weiterhin kann die Zufuhr eingerichtet sein, um nur ausgeführt zu werden, wenn die Temperatur der Brennkammer unter eine anwendbare Temperatur fällt. Wenn die Temperatur der Brennkammer zu hoch ist, kann ein Risiko bestehen, dass der zugeführte Zusatz oxidiert ist, mit der Folge, dass die Menge der bei der Verbrennung erzeugten ersten Substanz, z. B. die Menge an Stickstoffoxiden, größer sein kann, als sie ohne die Zufuhr eines Zusatzes gewesen wäre. Weiterhin können Temperaturgrenzwerte und/oder die Menge an Zusatz zum Zuführen bei der Zufuhr von Zusatz eingerichtet werden, um z. B. von dem vorherrschenden Luft-/Kraftstoffverhältnis abhängig zu sein. Je größer der vorherrschende Luftüberschluss, d. h. je höher der vorherrschende Lambda-Wert, umso mehr sinkt das Risiko der Oxidation des Zusatzes. Somit kann eine höhere Brennkammertemperatur während der Verbrennung mit einem ersten höheren Lambda-Wert im Vergleich zur Verbrennung bei einem zweiten Lambda-Wert zulässig sein, der im Vergleich zu dem ersten Lambda-Wert niedriger ist.Furthermore, the supply of additives may be arranged to be performed only when the temperature in the combustion chamber satisfies an applicable condition. For example, the supply may be arranged to be executed only once a certain temperature is reached in the combustion chamber has been. Furthermore, the supply may be arranged to be executed only when the temperature of the combustion chamber falls below an applicable temperature. If the temperature of the combustion chamber is too high, there may be a risk that the added additive is oxidized, with the result that the amount of the first substance produced during the combustion, for. As the amount of nitrogen oxides, may be greater than it would have been without the supply of an additive. Furthermore, temperature limits and / or the amount of additive for feeding in the supply of additive can be set to z. B. to be dependent on the prevailing air / fuel ratio. The greater the prevailing air lock, ie the higher the prevailing lambda value, the more the risk of oxidation of the additive decreases. Thus, a higher combustor temperature during combustion may be allowable with a first higher lambda value compared to combustion at a second lambda value, which is lower compared to the first lambda value.

Die Zufuhr von Zusatz kann auch eingerichtet sein, um von der vorherrschenden Verbrennungsmotorlast abhängig zu sein, wobei die Zufuhr eingerichtet sein kann, um vor/während der Verbrennung z. B nur bis zu einer bestimmten Verbrennungsmotorlast ausgeführt zu werden, mit dem Ziel, zu vermeiden, dass Zusatz bei zu hohen Temperaturen zugeführt wird. Somit kann die Zufuhr von Zusatz vor der Verbrennung von den niedrigeren Temperaturen profitieren, die im Allgemeinen bei niedrigeren Lasten vorkommen.The supply of additive may also be arranged to be dependent on the prevailing engine load, which supply may be arranged to operate before / during combustion, e.g. B to be performed only up to a certain engine load, with the aim of avoiding that additive is supplied at too high temperatures. Thus, the addition of makeup prior to combustion may benefit from the lower temperatures that generally occur at lower loads.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Auswirkung auf die Zufuhr durch eine erste Menge an Zusatz unabhängig davon, ob diese früh oder spät während des Verbrennungszyklus zugeführt wird, geschätzt werden, bevor die Zufuhr tatsächlich ausgeführt wird, sodass die konzipierte/beabsichtigte Menge an Zusatz zum Zuführen basierend auf der erwarteten Auswirkung korrigiert werden kann, bevor die Zufuhr tatsächlich ausgeführt wird, z. B. in Bezug auf die erzeugte Menge der ersten Substanz.According to one embodiment, the impact on the supply by a first amount of supplement, whether delivered early or late during the combustion cycle, may be estimated before the supply is actually executed such that the designed / intended amount of additive for delivery is based can be corrected to the expected effect before the feed is actually executed, e.g. In relation to the amount of the first substance produced.

Somit kann ein erstes Maß von mindestens einer ersten Substanz geschätzt werden, die aus der Verbrennung während eines ersten Verbrennungszyklus resultiert, sodass eine erste Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer bestimmt werden kann, und sodass ein zweites Maß der mindestens einen ersten Substanz, das aus der erwarteten resultierenden Menge der ersten Substanz bei der Zufuhr der ersten Menge an Zusätzen geschätzt werden kann, bevor die Zufuhr tatsächlich ausgeführt wird, und sodass die erste Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer basierend auf dem zweiten Maß korrigiert werden kann.Thus, a first measure of at least one first substance resulting from combustion during a first combustion cycle may be estimated so that a first amount of additive for delivery to the combustion chamber may be determined and a second measure of the at least one first substance can be estimated from the expected resulting amount of the first substance in the supply of the first amount of additives before the supply is actually carried out, and so that the first amount of additive for supplying to the combustion chamber can be corrected based on the second measure.

Weiterhin kann das Maß der mindestens einen ersten Substanz iterativ geschätzt werden, und die erste Menge an Zusätzen kann basierend auf bestimmten Maßen iterativ korrigiert werden, bis ein Maß von mindestens einer ersten Substanz z. B. eine erste Bedingung erfüllt.Furthermore, the measure of the at least one first substance can be estimated iteratively, and the first amount of additives can be iteratively corrected based on certain measures, until a measure of at least one first substance z. B. meets a first condition.

Auf ähnliche Weise kann die erwartete Temperaturentwicklung der Brennkammer geschätzt werden, sodass die Zufuhr an Zusatz basierend auf der erwarteten Temperaturentwicklung gesteuert werden kann.Similarly, the expected temperature evolution of the combustion chamber may be estimated, so that the supply of additive may be controlled based on the expected temperature evolution.

Gemäß einer Ausführungsform wird die erzeugte Menge der ersten Substanz während eines ersten Verbrennungszyklus geschätzt, sodass der Zusatz während eines nachfolgenden zweiten Verbrennungszyklus zugeführt wird, wobei die Zufuhr gemäß dem Vorstehenden vor/während/nach der Verbrennung während des nachfolgenden zweiten Verbrennungszyklus ausgeführt werden kann. Aktuelle Parameter wie z. B. aktuell gemessener Zylinderdruck für einen Verbrennungszyklus, bei dem die Zufuhr ausgeführt wurde, können somit verwendet werden, um die erzeugte Menge der ersten Substanz zu schätzen, und somit die anwendbare Menge für einen nachfolgenden Verbrennungszyklus zu bestimmen, wobei der Zusatz z. B. vor der Verbrennung während des nachfolgenden Verbrennungszyklus zugeführt werden kann. Eine neue Schätzung der erzeugten Menge der Substanz während des nachfolgenden zweiten Verbrennungszyklus kann dann ausgeführt werden, sodass die Menge an Zusätzen erneut basierend auf dieser Schätzung für einen weiteren nachfolgenden dritten Verbrennungszyklus angepasst werden kann, und sodass die Zufuhr von Zusatz somit auf einer Zyklus-Zyklus-Basis gesteuert werden kann. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das Einspritzen von Zusätzen gemäß dem Vorstehenden früh während des Verbrennungszyklus stattfindet.According to one embodiment, the generated amount of the first substance is estimated during a first combustion cycle so that the additive is supplied during a subsequent second combustion cycle, wherein the supply according to the above may be performed before / during / after the combustion during the subsequent second combustion cycle. Current parameters such. B. currently measured cylinder pressure for a combustion cycle in which the supply has been performed, can thus be used to estimate the generated amount of the first substance, and thus to determine the applicable amount for a subsequent combustion cycle, wherein the additive z. B. can be supplied prior to combustion during the subsequent combustion cycle. A new estimate of the amount of substance produced during the subsequent second combustion cycle may then be made such that the amount of additives can be adjusted again based on this estimate for a further subsequent third combustion cycle, and thus the addition of additive is thus on a cycle cycle Basis can be controlled. This may be particularly advantageous when the injection of additives according to the above takes place early during the combustion cycle.

Gemäß einer Ausführungsform werden Signale von einem NOx-Sensor, der stromabwärts des Verbrennungsmotors angeordnet ist, bei der Bestimmung der anwendbaren Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer angewandt. In diesem Fall kann z. B. ein unerwünscht hohes NOx-Niveau, das von dem NOx-Sensor angezeigt wird, zu einer Erhöhung der zugeführten Menge an Reduktionsmittel führen.According to an embodiment, signals of a NOx sensor arranged downstream of the internal combustion engine, used in the determination of the applicable amount of additive to supply to the combustor. In this case, z. For example, an undesirably high NO x level indicated by the NO x sensor will result in an increase in the amount of reductant supplied.

Gemäß einer Ausführungsform wird die in der Brennkammer vorherrschende Temperatur ebenfalls geschätzt/verwendet, sodass die Einspritzung von Zusatz z. B. eingerichtet sein kann, um nur ausgeführt zu werden, wenn die Temperatur der Brennkammer eine anwendbare Temperatur überschreitet. Dies hat den Vorteil, dass die Ausbildung unerwünschter Ablagerungen in/stromabwärts der Brennkammer, die durch den Zusatz verursacht sind, in großem Umfang vermieden werden können.According to one embodiment, the prevailing in the combustion chamber temperature is also estimated / used, so that the injection of additive z. B. may be configured to be executed only when the temperature of the combustion chamber exceeds an applicable temperature. This has the Advantage that the formation of unwanted deposits in / downstream of the combustion chamber, which are caused by the addition, can be largely avoided.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung vor der oder gleichzeitig mit der Einspritzung von Zusatz ausgeführt, sodass die Temperatur in der Brennkammer durch die Verwendung der zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung erhöht werden kann, um somit erwünschte chemische Reaktionen zu erleichtern.According to one embodiment of the invention, additional fuel injection is performed prior to or concurrently with the injection of additive so that the temperature in the combustion chamber may be increased through the use of the additional fuel injection so as to facilitate desired chemical reactions.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Erfindung mit der Regulierung der Verbrennung des Verbrennungsmotors während eines ablaufenden Verbrennungszyklus kombiniert, wobei die Verbrennung in Richtung eines anwendbaren Kriteriums wie z. B. einem oder mehreren von: resultierenden Stickoxiden, Verbrennungstemperatur, Druckamplitude und/oder Druckveränderungsgeschwindigkeit, Wärmeverlusten, bei der Verbrennung erzeugter Arbeit, reguliert werden kann.According to one embodiment of the invention, the invention is combined with the regulation of the combustion of the internal combustion engine during a running combustion cycle, wherein the combustion in the direction of an applicable criterion such. G., One or more of: resulting nitrogen oxides, combustion temperature, pressure amplitude, and / or rate of pressure change, heat losses, work generated in the combustion, can be regulated.

Das Einspritzen von Zusatz kann auch so eingerichtet sein, dass es einzeln für jeden Zylinder ausgeführt wird, d. h. resultierende Stickoxide können einzeln für jede Brennkammer geschätzt werden, sodass die Einspritzung von Zusatz einzeln für jede Brennkammer angepasst werden kann.The injection of additive may also be arranged to be performed individually for each cylinder, i. H. Resulting nitrogen oxides can be estimated individually for each combustion chamber, so that the injection of additive can be adjusted individually for each combustion chamber.

Die Erfindung erleichtert somit eine Regulierung bzw. Regelung, bei der z. B. Unterschiede zwischen unterschiedlichen Zylindern erkannt, und Stickoxidschwankungen mithilfe der Verwendung individueller Einstellung der eingespritzten Menge an Zusatz für jede Brennkammer ausgeglichen werden können. Es kann auch der Fall sein, dass das Einspritzen unterschiedlicher Mengen an Zusatz in unterschiedliche Brennkammern wünschenswert ist, z. B. um bestimmte Zylinder in Richtung der Erfüllung eines Kriteriums, und andere Zylinder in Richtung eines anderen anwendbaren Kriteriums zu steuern, was ebenfalls gemäß der Erfindung erreicht werden kann. Weiterhin kann nur einer oder können nur einige der Zylinder eingerichtet sein, um gemäß der Erfindung gesteuert zu werden, während die Verbrennung in den verbleibenden Zylindern auf übliche Weise oder andere anwendbare Art ausgeführt werden kann.The invention thus facilitates a regulation or regulation in which z. B. Differences between different cylinders detected, and nitrogen oxide fluctuations by using individual adjustment of the injected amount of additive for each combustion chamber can be compensated. It may also be the case that injecting different amounts of additive into different combustion chambers is desirable, e.g. To control certain cylinders in the direction of meeting a criterion, and other cylinders towards another applicable criterion, which can also be achieved according to the invention. Furthermore, only one or only some of the cylinders may be arranged to be controlled according to the invention, while the combustion in the remaining cylinders may be carried out in a conventional or other applicable manner.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann z. B. mithilfe eines oder mehrerer Prozessoren, eines oder mehrerer feldprogrammierbarer Gate-Array-Schaltkreise (Field-Programmable Gate Array, FPGA) und/oder eines oder mehrerer anwendungsspezifisch-integrierter Schaltkreise (Application-Specific Integrated Circuits, ASIC) realisiert werden.The method according to the present invention may e.g. By using one or more processors, one or more field programmable gate array (FPGA) circuits, and / or one or more application-specific integrated circuits (ASIC).

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie damit zusammenhängende Vorteile werden in der detaillierten Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, die unten und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.Further features of the present invention, as well as related advantages, are described in the detailed description of the exemplary embodiments shown below and in the accompanying drawings.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1A zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, in dem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann. 1A shows a schematic representation of a vehicle in which the present invention can be used.

1B stellt eine Steuervorrichtung in dem Steuersystem für das in 1A dargestellte Fahrzeug dar. 1B provides a control device in the control system for the in 1A represented vehicle.

2 stellt das Nachbehandlungssystem für das in 1 angezeigte Fahrzeug detaillierter dar. 2 provides the aftertreatment system for the in 1 displayed vehicle in more detail.

3 stellt ein Beispiel eines Dosierungssystems für die Zufuhr von Zusätzen zu dem Abgasstrom dar. 3 FIG. 10 illustrates an example of a metering system for the delivery of additives to the exhaust gas stream.

4 stellt den Verbrennungsmotor in dem in 1A dargestellten Fahrzeug detaillierter dar. 4 puts the combustion engine in the in 1A shown vehicle in more detail.

5 stellt ein beispielhaftes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dar. 5 illustrates an exemplary method according to the present invention.

6 stellt ein Beispiel einer Temperaturverfolgung, Stickoxidveränderung und Wärmeabgabe für eine Verbrennung dar. 6 illustrates an example of temperature tracking, nitrogen oxide change, and heat output for combustion.

7 stellt ein Beispiel einer Druckverfolgung in einer Brennkammer dar, wobei Einspritzung von Zusätzen vor der Verbrennung ausgeführt wird. 7 FIG. 10 illustrates an example of pressure tracking in a combustor wherein injection of additives is performed prior to combustion.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen Detailed description of the embodiments

1A zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs in einem Fahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Antriebsstrang umfasst einen Motor 101, der auf übliche Weise über eine Abtriebswelle an dem Verbrennungsmotor 101, üblicherweise über ein Schwungrad 102, über eine Kupplung 106 mit einem Getriebe 103 verbunden ist. 1A shows a schematic representation of a drive train in a vehicle 100 according to an embodiment of the present invention. The powertrain includes a motor 101 in the usual way via an output shaft to the internal combustion engine 101 usually via a flywheel 102 , via a clutch 106 with a gear 103 connected is.

Der Verbrennungsmotor 101 wird durch das Steuersystem des Motors über eine Steuervorrichtung 115 gesteuert. Gleichermaßen wird die Kupplung 106, die aus einer automatisch gesteuerten Kupplung bestehen kann, sowie das Getriebe 103 von dem Steuersystem des Fahrzeugs mithilfe von einer oder mehreren anwendbaren Steuervorrichtungen (nicht dargestellt) gesteuert. Natürlich kann der Antriebsstrang des Fahrzeugs auch von einer anderen Art sein, wie z. B. mit einem Automatikgetriebe, oder eine Art mit einem manuellen Getriebe usw.The internal combustion engine 101 is controlled by the control system of the engine via a control device 115 controlled. Similarly, the clutch 106 , which may consist of an automatically controlled clutch, as well as the transmission 103 controlled by the control system of the vehicle by means of one or more applicable control devices (not shown). Of course, the drive train of the vehicle can also be of a different kind, such. B. with an automatic transmission, or a kind with a manual transmission, etc.

Eine Abtriebswelle 107 von dem Getriebe 103 treibt die Antriebsräder 113, 114 auf übliche Weise über das Endzahnrad und die Antriebswellen 104, 105 an. In 1A ist nur eine Welle mit Antriebsrädern 113, 114 dargestellt, aber das Fahrzeug kann üblicherweise mehr als eine mit Antriebsrädern ausgerüstete Welle oder eine oder mehrere zusätzliche Wellen umfassen, wie z. B. eine oder mehrere Trägerwellen. Das Fahrzeug 100 umfasst auch ein Abgassystem mit einem Nachbehandlungssystem 200 für die übliche Behandlung (Reinigung) von Abgasemissionen, die aus Verbrennung in der Brennkammer (z. B. Zylinder) des Verbrennungsmotors 101 resultieren.An output shaft 107 from the transmission 103 drives the drive wheels 113 . 114 in the usual way via the final gear and the drive shafts 104 . 105 at. In 1A is just a shaft with drive wheels 113 . 114 illustrated, but the vehicle may usually include more than one equipped with drive wheels shaft or one or more additional waves, such. B. one or more carrier waves. The vehicle 100 also includes an exhaust system with an aftertreatment system 200 for the usual treatment (purification) of exhaust emissions resulting from combustion in the combustion chamber (eg cylinders) of the internal combustion engine 101 result.

Das Nachbehandlungssystem ist in 2 detaillierter dargestellt. Die Figur stellt den Verbrennungsmotor 101 des Fahrzeugs 100 dar, der aus einem Motor mit Turbo besteht, weshalb das durch die Verbrennung (der Abgasstrom) erzeugte Abgas über einen Turbolader 220 geführt wird. Alternativ kann der Turbolader z. B. einem zusammengesetzten Typ entsprechen. Die Funktion unterschiedlicher Typen von Turboladern ist gut bekannt, und wird deshalb hierin nicht im Detail beschrieben.The aftertreatment system is in 2 shown in more detail. The figure represents the internal combustion engine 101 of the vehicle 100 which consists of an engine with turbo, which is why the exhaust gas generated by the combustion (the exhaust gas flow) via a turbocharger 220 to be led. Alternatively, the turbocharger z. B. correspond to a composite type. The function of different types of turbochargers is well known, and therefore will not be described in detail herein.

Der Abgasstrom wird nachfolgend über ein Rohr 204 (durch Pfeile angegeben) zu einem Dieselpartikelfilter (DPF) 202 über einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 205 geleitet. Während der Verbrennung in dem Verbrennungsmotor werden Rußpartikel ausgebildet, und der Partikelfilter 202 wird zum Auffangen dieser Rußpartikel verwendet. Der Abgasstrom wird durch eine Filterstruktur geführt, in der Rußpartikel von dem hindurchgehenden Abgasstrom aufgefangen, und in dem Partikelfilter gelagert werden.The exhaust gas flow is subsequently via a pipe 204 (indicated by arrows) to a diesel particulate filter (DPF) 202 via a diesel oxidation catalyst (DOC) 205 directed. During combustion in the internal combustion engine, soot particles are formed, and the particulate filter 202 is used to collect these soot particles. The exhaust stream is passed through a filter structure in which soot particles are captured by the passing exhaust stream and stored in the particulate filter.

Der Oxidationskatalysator DOC 205 weist mehrere Funktionen auf, und wird normalerweise hauptsächlich bei der Nachbehandlung verwendet, um verbleibende Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid in dem Abgasstrom in Kohlendioxid und Wasser zu oxidieren. Der Oxidationskatalysator 205 kann auch einen großen Bruchteil der in dem Abgasstrom vorkommenden Stickstoffmonoxide (NO) in Stickstoffdioxid (NO2) oxidieren. Oxidation von Stickstoffmonoxid NO in Stickstoffdioxid NO2 ist vorteilhaft bei der Reduktion von Stickoxiden NOx. Wie vorstehend erwähnt, wird gewöhnlich ein SCR(Selective Catalytic Reduction)-Katalysator 201 für diesen Zweck unter Verwendung von Ammoniak (NH3) verwendet, oder eine Zusammensetzung, aus der Ammoniak erzeugt/ausgebildet werden kann, z. B. Harnstoff, als Zusatz für die Reduktion von Stickoxiden NOx in dem Abgasstrom. Der Wirkungsgrad dieser Reduktion wird jedoch von dem Verhältnis zwischen NO und NO2 in dem Abgasstrom beeinflusst, sodass die Reduktionsreaktion in einer positiven Richtung durch die vorherige Oxidation von NO in NO2 beeinflusst wird.The oxidation catalyst DOC 205 has several functions, and is normally used mainly in aftertreatment to oxidize residual hydrocarbons and carbon monoxide in the exhaust stream into carbon dioxide and water. The oxidation catalyst 205 can also oxidize a large fraction of the nitrogen oxides (NO) occurring in the exhaust stream into nitrogen dioxide (NO 2 ). Oxidation of nitric oxide NO in nitrogen dioxide NO 2 is advantageous in the reduction of nitrogen oxides NO x . As mentioned above, usually a SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst 201 used for this purpose using ammonia (NH 3 ), or a composition from which ammonia can be generated / formed, e.g. As urea, as an additive for the reduction of nitrogen oxides NO x in the exhaust stream. However, the efficiency of this reduction is influenced by the ratio between NO and NO 2 in the exhaust stream, so that the reduction reaction in a positive direction is affected by the previous oxidation of NO to NO 2 .

In Bezug auf die vorliegende Erfindung kann das Nachbehandlungssystem im Allgemeinen von unterschiedlichen Arten sein, und muss z. B. keinen Partikelfilter 202 oder Oxidationskatalysator 205 umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist kein SCR-Katalysator erforderlich, da die Reduktion von Stickoxiden vollständig in der Brennkammer des Verbrennungsmotors ausgeführt werden kann. Das Nachbehandlungssystem kann auch zusätzliche, nicht angezeigte Komponenten umfassen.With respect to the present invention, the aftertreatment system can generally be of different types, and must e.g. B. no particle filter 202 or oxidation catalyst 205 include. According to a preferred embodiment, no SCR catalyst is required because the reduction of nitrogen oxides can be carried out completely in the combustion chamber of the internal combustion engine. The aftertreatment system may also include additional, non-displayed components.

Für den SCR-Katalysator ist somit ein Zusatz zur Reduktion der Konzentration von Stickoxiden in Abgasen erforderlich. Dieser Zusatz ist oftmals harnstoffbasiert und kann z. B. aus dem Produkt AdBlue bestehen, das im Grunde aus Harnstoff besteht, der mit Wasser verdünnt ist.For the SCR catalyst thus an addition to the reduction of the concentration of nitrogen oxides in exhaust gases is required. This addition is often urea-based and can, for. B. consist of the product AdBlue, which consists essentially of urea, which is diluted with water.

Ein Beispiel eines herkömmlichen Systems für die Zufuhr von Zusatz ist in 3 detaillierter dargestellt, wo von den vorstehend erwähnten Komponenten nur der Partikelfilter 202 und der SCR-Katalysator 201 gezeigt sind, und wobei das System außer dem Katalysator 201 einen Harnstofftank 302 umfasst, der mit dem Harnstoffdosierungssystem (UDS) 303 verbunden ist.An example of a conventional system for the supply of additive is in 3 shown in more detail, where of the above-mentioned components, only the particulate filter 202 and the SCR catalyst 201 and the system except the catalyst 201 a urea tank 302 comprising the urea dosing system (UDS) 303 connected is.

Das Harnstoffdosierungssystem 303 umfasst eine UDS-Steuervorrichtung 304 oder wird davon gesteuert, die Steuersignale zum Steuern der Zufuhr von Zusatz erzeugt, sodass die gewünschte Menge von dem Harnstofftank 302 mithilfe einer Einspritzdüse 305 stromaufwärts des SCR-Katalysators 201 in den Abgasstrom eingespritzt wird, der aus der Verbrennung in den Zylindern des Verbrennungsmotors 101 resultiert. 3 stellt auch einen NOx-Sensor 308 dar, der stromabwärts des SCR-Katalysators 201 angeordnet ist. The urea dosing system 303 includes a UDS control device 304 or is controlled by it, the control signals for controlling the supply of additive generated, so that the desired amount of the urea tank 302 using an injector 305 upstream of the SCR catalyst 201 is injected into the exhaust stream, resulting from the combustion in the cylinders of the internal combustion engine 101 results. 3 also provides a NO x sensor 308 which is downstream of the SCR catalyst 201 is arranged.

Die spezifischeren Funktionen von Harnstoffdosierungssystemen sind im Rahmen des Standes der Technik gut beschrieben, und das genaue Verfahren für die Einspritzung von Zusätzen wird daher hierin nicht weiter detailliert beschrieben. Im Allgemeinen sollte jedoch die Temperatur an der Einspritzstelle/am SCR-Katalysator 201 mindestens 200–250°C, vorzugsweise über 300°C betragen, damit die gewünschten Reaktionsgeschwindigkeiten, und somit die gewünschte Reduktion der ersten Verbindung, wie z. B. eine oder mehrere Arten von Stickoxiden, erreicht wird.The more specific functions of urea dosing systems are well described in the art, and the precise method of injection of additives will therefore not be described in further detail herein. In general, however, the temperature at the injection site / SCR catalyst should be 201 at least 200-250 ° C, preferably above 300 ° C, so that the desired reaction rates, and thus the desired reduction of the first compound, such as. As one or more types of nitrogen oxides is achieved.

Gemäß dem Vorstehenden sind solche Systeme jedoch mit bestimmten Nachteilen verbunden. Wenn z. B. die Temperatur an der Position in dem Nachbehandlungssystem, an der die Zufuhr von Zusatz erfolgt, zu niedrig ist, besteht ein Risiko, dass mit der Einspritzdüse 305 eingespritzter Harnstoff, anstatt direkt als Ergebnis des passierenden Abgasstroms zu verdampfen, auf Rohrwände mit relativ niedriger Temperatur auftrifft, wodurch der Zusatz zum Anhaften und zum Beginnen der Ansammlung von Kristallen veranlasst wird. Solange das Fahrzeug mit veränderlicher und zeitweise höherer Last mit damit zusammenhängenden Temperaturerhöhungen in dem Nachbehandlungssystem gefahren wird, kann die Ansammlung von Kristallen nicht unerwünscht groß werden, bevor die Kristalle durch den passierenden Abgasstrom weggebrannt werden. Wenn andererseits das Fahrzeug während eines Zeitraums unter relativ statischen Bedingungen mit einer relativ schwachen Last gefahren wird, mit niedrigen Temperaturen in dem Abgassystem als Folge, dann kann diese Kristallansammlung fortfahren, bis die Leistung des Fahrzeugs in einem unerwünschten Umfang durch den erhöhten Strömungswiderstand nachteilig beeinflusst wird. Die Kristallansammlung kann also dazu führen, dass die Fähigkeit des SCR-Systems zum Umwandeln von NOx beeinträchtigt wird, wenn die Zufuhr von Harnstoff (z. B. Sprühbild, Menge) gestört wird, weil eine Ablagerung in Form von Anbackungen auftritt. Gemäß dem Vorstehenden wird dies durch die vorliegende Erfindung durch Einspritzen des Zusatzes direkt in die Brennkammer gelöst.However, according to the above, such systems are associated with certain disadvantages. If z. For example, if the temperature at the position in the aftertreatment system where the addition of additive occurs is too low, there is a risk that with the injector 305 Injected urea, instead of evaporating directly as a result of passing exhaust gas flow, impinges on relatively low temperature tube walls, causing the additive to adhere and begin the accumulation of crystals. As long as the vehicle is driven with varying and intermittently higher load with attendant temperature increases in the aftertreatment system, the accumulation of crystals may not become undesirably large before the crystals are burned away by the passing exhaust stream. On the other hand, if the vehicle is driven under relatively static conditions with a relatively light load for a period of time, with low temperatures in the exhaust system as a result, then this accumulation of crystals may continue until the performance of the vehicle is adversely affected to an undesirable extent by the increased flow resistance , Thus, the accumulation of crystals may result in adversely affecting the ability of the SCR system to convert NO x when the supply of urea (eg, spray pattern, amount) is disturbed due to buildup in the form of caking. According to the above, this is solved by the present invention by injecting the additive directly into the combustion chamber.

Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen der in 1A dargestellten Art sind oftmals mit steuerbaren Einspritzelementen ausgerüstet, um die gewünschte Menge an Kraftstoff an dem gewünschten Zeitpunkt in dem Verbrennungszyklus der Brennkammer des Verbrennungsmotors zuzuführen, wie z. B. an einer spezifischen Kolbenposition (Kurbelwinkelgrad) im Falle eines Kolbenmotors.Internal combustion engines in vehicles of 1A shown type are often equipped with controllable injection elements to supply the desired amount of fuel at the desired time in the combustion cycle of the combustion chamber of the engine, such. B. at a specific piston position (crank angle degree) in the case of a piston engine.

4 stellt schematisch ein Beispiel eines Kraftstoffeinspritzsystems für den in 1A beispielhaft dargestellten Verbrennungsmotor 101 dar. Das Kraftstoffeinspritzsystem besteht aus einem sogenannten Common Rail-System, doch die Erfindung ist gleichermaßen bei anderen Arten von Einspritzsystemen anwendbar. 4 stellt eine Zylinder-/Brennkammer 401 mit einem Kolben 403 dar, der in dem Zylinder aktiv ist, wobei der Verbrennungsmotor 101 jedoch in dem vorliegenden Beispiel aus einem Sechszylinder-Verbrennungsmotor besteht und im Allgemeinen aus einem Motor mit einer beliebigen Anzahl von Zylindern/Brennkammern bestehen kann, z. B. aus einer beliebigen Anzahl von Zylindern/Brennkammern in dem Bereich von 1–20 oder sogar mehr. Der Verbrennungsmotor umfasst auch mindestens ein jeweiliges Einspritzelement 402 für jede Brennkammer (Zylinder) 401. Jedes jeweilige Einspritzelement wird somit zum Einspritzen/Zuführen von Kraftstoff in eine jeweilige Brennkammer 401 verwendet. Alternativ können zwei oder mehr Einspritzelemente pro Brennkammer verwendet werden. Die Einspritzelemente 402 werden individuell durch jeweilige Stellglieder (nicht dargestellt) gesteuert, die an den jeweiligen Einspritzelementen angeordnet sind, die, basierend auf empfangenen Steuersignalen, z. B. von der Steuervorrichtung 115, das Öffnen/Schließen der Einspritzelemente 402 steuern. 4 schematically illustrates an example of a fuel injection system for in 1A exemplified internal combustion engine 101 The fuel injection system consists of a so-called common rail system, but the invention is equally applicable to other types of injection systems. 4 represents a cylinder / combustion chamber 401 with a piston 403 which is active in the cylinder, wherein the internal combustion engine 101 However, in the present example consists of a six-cylinder internal combustion engine and may generally consist of an engine with any number of cylinders / combustion chambers, for. From any number of cylinders / combustors in the range of 1-20 or even more. The internal combustion engine also includes at least one respective injection element 402 for each combustion chamber (cylinder) 401 , Each respective injector thus becomes injecting / delivering fuel into a respective combustion chamber 401 used. Alternatively, two or more injectors per combustion chamber may be used. The injection elements 402 are individually controlled by respective actuators (not shown) disposed on the respective injection elements which, based on received control signals, e.g. B. from the control device 115 , the opening / closing of the injection elements 402 Taxes.

Die Steuersignale zum Steuern des Öffnens/Schließens der Einspritzelemente 402 können durch einige anwendbare Steuervorrichtungen erzeugt werden, wie z. B. in diesem Beispiel durch die Motorsteuervorrichtung 115. Die Motorsteuervorrichtung 115 bestimmt somit die Menge an Kraftstoff, die tatsächlich an jedem gegebenen Zeitpunkt einzuspritzen ist, z. B. basierend auf den vorherrschenden Betriebsbedingungen in dem Fahrzeug 100.The control signals for controlling the opening / closing of the injection elements 402 can be generated by some applicable control devices, such. B. in this example by the engine control device 115 , The engine control device 115 thus determines the amount of fuel that is actually to be injected at any given time, e.g. Based on the prevailing operating conditions in the vehicle 100 ,

Das in 4 dargestellte Einspritzsystem besteht somit aus einem sogenannten Common Rail-System, was bedeutet, dass allen Einspritzelementen (und deshalb allen Brennkammern) Kraftstoff von einem Common Rail-Kanal 404 (Common Rail) zugeführt wird, der unter Verwendung einer Kraftstoffpumpe 405 mit Kraftstoff von einem Kraftstofftank (nicht dargestellt) gleichzeitig zu derselben Zeit befüllt wird, wenn der Kraftstoff in dem Kanal 404 mit Druck auf einen bestimmten Druck beaufschlagt wird, ebenfalls mithilfe der Kraftstoffpumpe 405. Wenn das jeweilige Einspritzelement 402 geöffnet wird, dann wird der mit starkem Druck beaufschlagte Kraftstoff in dem gemeinsamen Kanal 404 in die Brennkammer 401 des Verbrennungsmotors 101 eingespritzt. Es können mehrere Öffnungen/Schließungen eines spezifischen Einspritzelements während einem und demselben Verbrennungszyklus ausgeführt werden, wobei somit mehrere Einspritzungen während der Verbrennung von einem Verbrennungszyklus ausgeführt werden können. Weiterhin ist jede Brennkammer mit einem jeweiligen Drucksensor 406 ausgerüstet, um Signale in Bezug auf einen vorherrschenden Druck in der Brennkammer z. B. an die Steuervorrichtung 115 zu senden. Der Drucksensor kann z. B. piezobasiert sein, und sollte schnell genug sein, um in der Lage zu sein, kurbelwinkelaufgelöste Drucksignale z. B. bei jedem 10., jedem 5. oder jedem Kurbelwinkelgrad oder in einem anderen geeigneten Intervall, z. B. Öfter, zu senden.This in 4 Injection system shown thus consists of a so-called common rail system, which means that all injection elements (and therefore all combustion chambers) fuel from a common rail channel 404 (Common Rail), which is using a fuel pump 405 is filled with fuel from a fuel tank (not shown) at the same time at the same time when the Fuel in the channel 404 pressurized to a certain pressure, also using the fuel pump 405 , If the respective injection element 402 is opened, then the pressurized fuel in the common channel 404 into the combustion chamber 401 of the internal combustion engine 101 injected. Multiple ports / closures of a specific injector may be performed during one and the same combustion cycle, thus multiple injections may be performed during combustion of one combustion cycle. Furthermore, each combustion chamber is provided with a respective pressure sensor 406 equipped to detect signals related to a prevailing pressure in the combustion chamber z. B. to the control device 115 to send. The pressure sensor can, for. B. piezobasiert, and should be fast enough to be able to crank angle resolved pressure signals z. At every 10th, every 5th or every crank angle degree, or at any other suitable interval, e.g. B. more often, to send.

Mithilfe eines Systems der in 4 dargestellten Art kann die Verbrennung während eines Verbrennungszyklus in einer Brennkammer in einem großen Umfang z. B. unter Verwendung mehrerer Einspritzungen gesteuert werden, wobei die Zeiten und/oder die Dauer der Einspritzungen gesteuert werden kann, und wobei Daten von z. B. Drucksensoren 406 in Zusammenhang mit dieser Steuerung berücksichtigt werden können. Durch Verwenden von Daten von z. B. dem Drucksensor können die aus der Verbrennung resultierenden Stickoxide auch geschätzt werden, sodass der Verbrennung Zusatz z. B. in Abhängigkeit von der geschätzten Menge resultierender Stickoxide zugeführt werden kann. In Bezug auf die Zufuhr von Zusatz umfasst jede Brennkammer oder nur ein Teil der Brennkammern des Verbrennungsmotors jeweils ein Einspritzelement 410, durch dessen Verwendung der Zusatz der Brennkammer 401 von einem Tank 411 zugeführt werden kann.Using a system of in 4 illustrated type combustion during a combustion cycle in a combustion chamber to a large extent z. B. controlled using multiple injections, wherein the times and / or the duration of the injections can be controlled, and wherein data from z. B. pressure sensors 406 can be considered in connection with this control. By using data from e.g. B. the pressure sensor, resulting from the combustion nitrogen oxides can also be estimated, so that the combustion additive z. B. depending on the estimated amount of resulting nitrogen oxides can be supplied. With respect to the supply of additive, each combustion chamber or only a part of the combustion chambers of the internal combustion engine each comprise an injection element 410 , by its use, the addition of the combustion chamber 401 from a tank 411 can be supplied.

5 stellt ein beispielhaftes Verfahren 500 für die Zufuhr von Zusatz zu der Brennkammer gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wobei das Verfahren gemäß dem vorliegenden Beispiel eingerichtet ist, um durch die Motorsteuerungsvorrichtung 115 ausgeführt zu werden, die in den 1A–B dargestellt ist. 5 represents an exemplary method 500 for the supply of additive to the combustion chamber according to the present invention, wherein the method according to the present example is arranged by the engine control device 115 to be carried out in the 1A -B is shown.

Generell bestehen Steuerungen in modernen Fahrzeugen aus einem Kommunikationsbussystem, das aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen zum Verbinden einer Anzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECU), wie z. B. den Steuervorrichtungen oder Steuerungen 115, und verschiedenen, sich im Fahrzeug befindenden Komponenten besteht. Gemäß dem Stand der Technik kann solch eine Steuerung eine große Anzahl von Steuervorrichtungen umfassen, und die Zuständigkeit für eine spezifische Funktion kann über mehr als eine Steuervorrichtung verteilt sein.In general, controls in modern vehicles consist of a communication bus system that consists of one or more communication buses for connecting a number of electronic control units (ECU), such as a computer. As the control devices or controls 115 , and various components in the vehicle. According to the prior art, such control may include a large number of control devices, and responsibility for a specific function may be distributed over more than one control device.

Aus Vereinfachungsgründen ist in den 1A–B nur die Steuervorrichtung 115 dargestellt, wobei die vorliegende Erfindung in der angezeigten Ausführungsform implementiert ist. Die Erfindung kann in einer speziell für die vorliegende Erfindung gedachten Steuervorrichtung oder auch ganz oder teilweise in einem oder mehreren anderen, bereits im Fahrzeug vorhandenen Steuervorrichtungen realisiert werden. Unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit, mit der Berechnungen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, kann die Erfindung eingerichtet sein, um in einer Steuervorrichtung implementiert zu werden, die insbesondere für Echtzeitberechnungen der nachfolgend beschriebenen Art angepasst ist. Bei der Implementierung der vorliegenden Erfindung hat sich gezeigt, dass z. B. ASIC- und FPGA-Lösungen für Berechnungen gemäß der vorliegenden Erfindungen geeignet sind, und diese gut bewältigen können.For reasons of simplification is in the 1A -B only the control device 115 with the present invention implemented in the illustrated embodiment. The invention can be implemented in a control device that is intended especially for the present invention or also completely or partially in one or more other control devices already present in the vehicle. Considering the speed with which calculations according to the present invention are carried out, the invention may be arranged to be implemented in a control device which is particularly adapted for real-time calculations of the type described below. In implementing the present invention, it has been found that e.g. B. ASIC and FPGA solutions are suitable for calculations according to the present inventions, and can handle these well.

Die Funktion der Steuervorrichtung 115 (oder der Steuervorrichtung(en), in der/denen die vorliegende Erfindung implementiert wird) gemäß der vorliegenden Erfindung kann, außer dass sie von Sensorsignalen von dem Drucksensor 202 abhängig ist, z. B. abhängig von Signalen von anderen Steuervorrichtungen oder Sensoren sein. Im Allgemeinen sind Steuervorrichtungen des dargestellten Typs normalerweise so ausgelegt, dass sie Sensorsignale von verschiedenen Teilen des Fahrzeugs sowie verschiedenen Steuervorrichtungen erhalten, die am Fahrzeug vorhanden sind.The function of the control device 115 (or the controller (s) in which the present invention is implemented) in accordance with the present invention, except that it receives sensor signals from the pressure sensor 202 depends, z. B. be dependent on signals from other control devices or sensors. In general, control devices of the type illustrated are normally designed to receive sensor signals from various parts of the vehicle as well as various control devices present on the vehicle.

Die Steuerung ist häufig durch programmierte Anweisungen programmiert. Diese programmierten Anweisungen bestehen normalerweise aus einem Computerprogramm, das bei seiner Ausführung in einem Computer oder einer Steuervorrichtung dazu führt, dass der Computer/die Steuervorrichtung die gewünschte Steueraktion als einen Verfahrensschritt im Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt.The controller is often programmed by programmed instructions. These programmed instructions usually consist of a computer program which, when executed in a computer or controller, causes the computer / controller to perform the desired control action as a method step in the process according to the present invention.

Das Computerprogramm ist üblicherweise ein Teil eines Computerprogrammprodukts, wobei das Computerprogrammprodukt ein geeignetes Speichermedium 121 (siehe 1B) umfasst und das Computerprogramm auf dem Speichermedium 121 gespeichert ist. Das Computerprogramm kann auf nicht flüchtige Weise auf dem Speichermedium 121 gespeichert sein. Das digitale Speichermedium 121 kann z. B. aus einem beliebigem Gerät aus der folgenden Gruppe bestehen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash, EEPROM (Electrically Erasable PROM), einem Festplattengerät usw., und es kann in oder in Kombination mit der Steuervorrichtung eingerichtet sein, wobei das Computerprogramm durch die Steuervorrichtung ausgeführt wird. Durch Ändern der Anweisungen des Computerprogramms kann das Verhalten des Fahrzeugs somit in einer spezifischen Situation angepasst werden.The computer program is usually part of a computer program product, the computer program product being a suitable storage medium 121 (please refer 1B ) and the computer program on the storage medium 121 is stored. The computer program can non-volatile on the storage medium 121 be saved. The digital storage medium 121 can z. B. from any device from the following group: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash, EEPROM (Electrically Erasable PROM), a Hard disk device, etc., and it may be arranged in or in combination with the control device, wherein the computer program is executed by the control device. By changing the instructions of the computer program, the behavior of the vehicle can thus be adjusted in a specific situation.

Eine beispielhafte Steuervorrichtung (die Steuervorrichtung 115) ist in 1B schematisch dargestellt, und die Steuervorrichtung kann wiederum eine Rechenvorrichtung 120 umfassen, die z. B. aus einem geeigneten Prozessor- oder Mikrocomputertyp bestehen kann, z. B. eine Schaltung zur digitalen Signalverarbeitung (Digital Signal Processor, DSP), einer oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Array-Schaltkreise (Field-Programmable Gate Array, FPGA) oder eine oder mehrere Schaltung(en) mit einer festgelegten spezifischen Funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). Die Rechenvorrichtung 120 ist verbunden mit einer Speichervorrichtung 121, die die Rechenvorrichtung 120 z. B. mit dem gespeicherten Programmcode und/oder den gespeicherten Daten versorgt, die die Rechenvorrichtung 120 zur Durchführung von Berechnungen benötigt. Die Rechenvorrichtung 120 ist auch für das Speichern von Zwischen- oder Endergebnissen von Berechnungen in Speichervorrichtung 121 eingerichtet.An exemplary control device (the control device 115 ) is in 1B shown schematically, and the control device may in turn a computing device 120 include, for. B. may consist of a suitable processor or microcomputer type, z. For example, a digital signal processor (DSP) circuit, one or more field programmable gate array (FPGA) circuits or one or more circuits with a specified specific function (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). The computing device 120 is connected to a storage device 121 that the computing device 120 z. B. supplied with the stored program code and / or the stored data that the computing device 120 needed to perform calculations. The computing device 120 is also for storing intermediate or final results of calculations in memory device 121 set up.

Weiterhin ist die Steuervorrichtung mit Vorrichtungen 122, 123, 124, 125 zum Empfangen und Senden von Ein- und Ausgabesignalen ausgerüstet. Diese Ein- und Ausgabesignale können Wellenformen, Impulse und sonstige Eigenschaften enthalten, die von Vorrichtungen 122, 125 zum Empfang von Eingabesignalen als Informationen ermittelt werden und von Rechenvorrichtung 120 verarbeitet werden können. Vorrichtungen 123, 124 zum Senden von Ausgabesignalen sind zum Umwandeln des Rechenergebnisses von Rechenvorrichtung 120 in Ausgabesignale zur Übertragung an andere Teile der Steuerung des Fahrzeugs und/oder die Komponente(n), für welche die Signals bestimmt sind, ausgelegt. Jede dieser Verbindungen zu den Vorrichtungen zum Empfang und Senden von Eingabe- und Ausgabesignalen kann aus einem oder mehreren Kabel(n), einem Datenbus, wie z. B. einem CAN-Bus (Controller Area Network), einem MOST-Bus (Media Oriented Systems Transport) oder jeder anderen Buskonfiguration oder einer drahtlosen Verbindung, bestehen.Furthermore, the control device is with devices 122 . 123 . 124 . 125 equipped to receive and send input and output signals. These input and output signals may include waveforms, pulses, and other characteristics used by devices 122 . 125 for receiving input signals as information and computing device 120 can be processed. devices 123 . 124 for transmitting output signals are for converting the computation result of the computing device 120 in output signals for transmission to other parts of the control of the vehicle and / or the component (s) for which the signals are intended designed. Each of these connections to the devices for receiving and transmitting input and output signals may consist of one or more cables, a data bus, such as a data bus. A Controller Area Network (CAN) bus, a Media Oriented Systems Transport (MOST) bus, or any other bus configuration or wireless connection.

Indem wir uns nun dem in 5 dargestellten Verfahren 500 zuwenden, beginnt das Verfahren mit Schritt 501, wobei bestimmt wird, ob gemäß der Erfindung die Zufuhr von Zusätzen zu der Brennkammer ausgeführt werden sollte, damit die Reduktion von Stickoxid ausgeführt werden kann. Die Steuerung gemäß der Erfindung kann z. B. eingerichtet sein, um kontinuierlich ausgeführt zu werden, sobald der Verbrennungsmotor 101 gestartet wird. Gemäß einer Ausführungsform wird die Einspritzung von Zusatz in eine Brennkammer nur ausgeführt, wenn vor dem Einspritzen eine Verbrennung während desselben Verbrennungszyklus erfolgt.By now we are in the 5 illustrated method 500 Turn to the method begins with step 501 in which it is determined whether, according to the invention, the supply of additives to the combustion chamber should be carried out so that the reduction of nitrogen oxide can be carried out. The controller according to the invention may, for. B. be set to run continuously as soon as the internal combustion engine 101 is started. According to one embodiment, the injection of additive into a combustion chamber is carried out only if, prior to injection, combustion takes place during the same combustion cycle.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht somit aus einem Verfahren für die Zufuhr von Zusatz zu der Brennkammer des Verbrennungsmotors 101, während die Verbrennung in der Brennkammer 201 in Verbrennungszyklen stattfindet. Wie zuvor bekannt, ist der Begriff Verbrennungszyklus als die in einer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor enthaltenen Schritte definiert, z. B. in den zwei Takten eines Zweitaktmotors und den vier Takten eines Viertaktmotors. Der Begriff umfasst auch Zyklen, in denen tatsächlich kein Kraftstoff eingespritzt wird, in denen jedoch der Verbrennungsmotor mit einer bestimmten Motordrehzahl immer noch in Betrieb ist, wie z. B. durch die Antriebsräder des Fahrzeugs über den Antriebsstrang, z. B. beim Schubbetrieb. Das heißt, dass selbst wenn keine Einspritzung von Kraftstoff ausgeführt wird, immer noch ein Verbrennungszyklus auf z. B. je zwei Umdrehungen (für Viertaktmotoren) oder z. B. auf jede Umdrehung (Zweitaktmotoren) durch die Antriebswelle des Verbrennungsmotors ausgeführt wird. Dasselbe gilt für andere Arten von Verbrennungsmotoren.The method according to the present invention thus consists of a method for the supply of additive to the combustion chamber of the internal combustion engine 101 while burning in the combustion chamber 201 takes place in combustion cycles. As previously known, the term combustion cycle is defined as the steps involved in combustion in an internal combustion engine, e.g. B. in the two bars of a two-stroke engine and the four strokes of a four-stroke engine. The term also includes cycles in which, in effect, no fuel is injected but in which the engine is still operating at a particular engine speed, such as, for example. B. by the drive wheels of the vehicle via the drive train, z. B. during overrun. That is, even if no injection of fuel is carried out, still one combustion cycle at z. B. two revolutions (for four-stroke engines) or z. B. on each revolution (two-stroke engines) is performed by the drive shaft of the engine. The same applies to other types of internal combustion engines.

In Schritt 502 wird bestimmt, ob ein Verbrennungszyklus gestartet hat oder starten wird, und wenn dies der Fall ist, dann fährt das Verfahren mit Schritt 503 fort, wo eine Menge aus Verbrennung resultierender Stickoxide geschätzt wird.In step 502 It is determined whether a combustion cycle has started or will start, and if so, then the method goes to step 503 where an amount of combustion resulting nitrogen oxides is estimated.

Im Allgemeinen wird die Zufuhr von Kraftstoff zu der Brennkammer in Bezug auf Menge und Art der Zufuhr, d. h. eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzungen, die während des Verbrennungszyklus auszuführen sind, normalerweise im Voraus definiert, z. B. in Abhängigkeit von der Arbeit (Drehmoment), die der Verbrennungsmotor während des Verbrennungszyklus ausführen muss.In general, the supply of fuel to the combustion chamber is related to the amount and type of delivery, i. H. one or more fuel injections to be performed during the combustion cycle, normally defined in advance, e.g. Depending on the work (torque) that the engine must perform during the combustion cycle.

Kraftstoffeinspritzung wird somit normalerweise nach einem Einspritzzeitplan ausgeführt, wobei mehrere Einspritzungen eingerichtet sein können, um während einem und demselben Verbrennungszyklus ausgeführt zu werden. Verbrennung in Verbindung mit diesen Kraftstoffeinspritzungen gibt Anlass zu resultierenden Stickoxiden.Fuel injection is thus normally performed according to an injection schedule, wherein multiple injections may be arranged to be executed during one and the same combustion cycle. Combustion in conjunction with these fuel injections gives rise to resulting nitrogen oxides.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird während des Verbrennungszyklus der vorherrschende Druck in der Brennkammer im Wesentlichen kontinuierlich unter Verwendung des Drucksensors 406, z. B. in anwendbaren Intervallen, z. B. alle 0,1–10 Kurbelwinkelgrade bestimmt. According to the present invention, during the combustion cycle, the prevailing pressure in the combustion chamber becomes substantially continuous using the pressure sensor 406 , z. At applicable intervals, e.g. B. every 0.1-10 crank angle degrees determined.

Der Verbrennungsprozess in einer Brennkammer kann im Allgemeinen mit der Druckveränderung beschrieben werden, zu dem die Verbrennung in der Brennkammer Anlass gibt. Die Druckveränderung während eines Verbrennungszyklus kann durch eine Druckverfolgung dargestellt werden, d. h. eine Darstellung, wie der Druck in der Brennkammer während der Verbrennung variiert.The combustion process in a combustion chamber may generally be described with the pressure change caused by combustion in the combustion chamber. The pressure change during a combustion cycle can be represented by a pressure trace, i. H. a representation of how the pressure in the combustion chamber varies during combustion.

In Schritt 503 wird somit der Druck pf im Wesentlichen kontinuierlich in der Brennkammer 401, indem der Drucksensor 206 während des Verlaufs der Verbrennung in der Brennkammer verwendet wird. Durch Verwendung der Druckveränderung können Stickoxide NOx während des Verbrennungszyklus unter Verwendung anwendbarer Berechnungen erzeugt werden, wobei eine Möglichkeit zur Ausführung der Berechnung nachfolgend beispielhaft dargestellt wird. Alternativ können andere Modelle mit ähnlichen Funktionen angewandt werden.In step 503 Thus, the pressure p f is substantially continuous in the combustion chamber 401 by the pressure sensor 206 is used during the course of combustion in the combustion chamber. By utilizing the pressure variation, nitrogen oxides NO x can be generated during the combustion cycle using applicable calculations, with one way of performing the calculation being exemplified below. Alternatively, other models with similar functions can be used.

Im Allgemeinen werden Stickoxide NOx hauptsächlich aus drei unterschiedlichen Gründen während eines Verbrennungsprozesses ausgebildet. Der Kraftstoff kann Stickstoff umfassen, und Stickstoff wird während der Verbrennung freigesetzt, und erzeugt mindestens Stickstoffgas N2 und Stickoxide NOx. Diese Art von NOx-Ausbildung kann bei einigen Arten von Verbrennung in Abhängigkeit von der Art des Kraftstoffs einen großen Teil der Gesamtmenge an Stickoxiden NOx ausmachen, die bei der Verbrennung erzeugt werden. Wie nachfolgend erklärt, kann diese Art von NOx-Ausbildung jedoch während normaler Verbrennung z. B. gemäß dem Dieselzyklus unbeachtet bleiben. Eine weitere Quelle von NOx-Ausbildung besteht aus der sogenannten prompten NOx-Ausbildung, doch diese Quelle kann im Allgemeinen unbeachtet bleiben, da die Auswirkung im Verhältnis zu anderen Quellen klein ist. Eine dritte Quelle, die während normaler Verbrennung auch den Hauptgrund für die NOx-Ausbildung während normaler Verbrennung bei hohen Verbrennungstemperaturen darstellt, besteht aus thermischer Ausbildung von NOx, die einen Bereich von 90–95% oder sogar mehr bei der NOx-Ausbildung während des Verbrennungszyklus ausmachen kann.In general, nitrogen oxides NO x are formed mainly for three different reasons during a combustion process. The fuel may include nitrogen, and nitrogen is released during combustion, and generates at least nitrogen gas N 2 and nitrogen oxides NO x . This type of NO x formation , in some types of combustion depending on the type of fuel, may account for a large portion of the total amount of nitrogen oxides NO x generated during combustion. However, as explained below, this type of NO x formation may occur during normal combustion, e.g. B. ignored according to the diesel cycle. Another source of NO x formation is the so-called prompt NO x formation , but this source generally can go unnoticed because the impact is small relative to other sources. A third source, which during normal combustion is also the main cause of NO x formation during normal combustion at high combustion temperatures, consists of NO x thermal formation, which is 90-95% or even greater in NO x formation during the combustion cycle.

Die NOx-Ausbildung ist somit sehr abhängig von der Verbrennungstemperatur, und die Ausbildung des thermischen NOx kann an sich auf eine gut bekannte Art beschrieben werden, z. B. gemäß den drei Hauptreaktionen (der erweiterte Zeldovich-Mechanismus): N2 + O → NO + N N + O2 → NO + O N + OH → NO + H, (1) wobei somit die Reaktionsgeschwindigkeit stark von der Temperatur abhängig ist, und wobei auch die Temperaturabhängigkeit als solche bekannt ist, sodass die Menge an ausgebildeten Stickoxiden NOx durch Wissen über die (Substanz)-Menge der enthaltenen Substanzen und die Temperatur geschätzt werden kann.The NO x formation is thus very dependent on the combustion temperature, and the formation of the thermal NO x can be described per se in a well-known manner, for. According to the three main reactions (the extended Zeldovich mechanism): N2 + O → NO + NN + O2 → NO + ON + OH → NO + H, (1) Thus, the reaction rate is highly dependent on the temperature, and also the temperature dependence is known as such, so that the amount of formed nitrogen oxides NO x can be estimated by knowledge of the (substance) amount of the substances contained and the temperature.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die NOx-Ausbildung unter Verwendung der vorstehenden chemischen Reaktionsformel, Gleichung (1), und unter Verwendung einer Schätzung zusätzlicher Verbrennungsdaten geschätzt. Die Berechnung erfordert auch Wissen über die verfügbare Menge an N2 und Sauerstoff O2 sowie Wissen über den Zugang zu Wasserstoff H. Dieses kann aus der Chemie der Brennkammer erhalten werden, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, und wofür die zugeführte Menge an Kraftstoff und Verbrennungsluft sowie jeder Abgasrückführung bekannt ist, wobei in Kombination mit der Tatsache, dass die Kraftstoffzusammensetzung normalerweise bekannt ist, die Mengen der in Gleichung (1) enthaltenen Substanzen berechnet werden können.According to the present invention, the NO x formation is estimated using the above chemical reaction formula, equation (1), and using an estimate of additional combustion data. The calculation also requires knowledge of the available amount of N 2 and oxygen O 2 as well as knowledge of access to hydrogen H. This can be obtained from the chemistry of the combustor known to those skilled in the art and for what the amount of fuel supplied and combustion air, as well as each exhaust gas recirculation, in combination with the fact that the fuel composition is normally known, the amounts of the substances contained in equation (1) can be calculated.

Außerdem ist eine Schätzung der Temperatur der Verbrennung zum Schätzen der Menge an erzeugten Stickoxiden NOx erforderlich, da die Reaktionsgeschwindigkeit von der Temperatur abhängig ist. Auf ähnliche Weise sind Druck und/oder mittlere Temperatur in der Brennkammer erforderlich, um durch die Verbrennungschemie in der Lage zu sein, während der Verbrennung freigesetzten Stickstoff und Sauerstoff zu schätzen.In addition, an estimation of the temperature of combustion for estimating the amount of generated nitrogen oxides NO x is required because the reaction rate depends on the temperature. Similarly, pressure and / or average temperature in the combustion chamber is required to be able to estimate nitrogen and oxygen released during combustion through the combustion chemistry.

Beim Schätzen der Menge an ausgebildeten Stickoxiden NOx ist deshalb Wissen über die Verbrennungstemperatur an sich erforderlich. Die Temperatur ist in dem Teil der Brennkammer höher, in dem die Verbrennung abläuft, und die Brennkammer kann dahingehend angesehen werden, dass sie aus zwei Zonen besteht, wobei die Verbrennung in einer Zone stattfindet, was eine hohe Temperatur in dieser Zone zur Folge hat, während in der anderen Zone keine Verbrennung stattfindet, was eine niedrigere Temperatur zum Ergebnis hat. Insgesamt wird somit in jedem Moment eine mittlere Temperatur in der Brennkammer erhalten, die unter die Verbrennungstemperatur fällt, wo Verbrennung abläuft. Um in der Lage zu sein, eine wünschenswerte Bestimmung der Verbrennungstemperatur auszuführen, ist auch Wissen über die Wärmeabgabe während der Verbrennung erforderlich.In estimating the amount of nitrogen oxides NO x formed , therefore, knowledge about the combustion temperature per se is required. The temperature is higher in the part of the combustion chamber where the combustion takes place, and the combustion chamber can be considered to consist of two zones, the combustion taking place in one zone, resulting in a high temperature in that zone, while in the other zone no combustion takes place, which is a lower temperature for Result has. Overall, an average temperature is thus obtained in the combustion chamber at each moment, which falls below the combustion temperature, where combustion takes place. In order to be able to carry out a desirable determination of the combustion temperature, knowledge about the heat release during combustion is also required.

Diese kann auf unterschiedliche Arten bestimmt werden. Beispielsweise kann die Wärmeabgabe, wie nachfolgend beschrieben, durch Verwendung eines Verbrennungsmodells geschätzt werden. Dies wird in den nachfolgend beschriebenen internationalen Patentanmeldungen beispielhaft dargestellt. In diesen Anmeldungen werden zukünftige Teile einer Verbrennung geschätzt, während gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Drucksignale von dem Drucksensor 406 zum Berechnen der Wärmeabgabe während der Verbrennung verwendet werden können.This can be determined in different ways. For example, as described below, the heat output may be estimated by using a combustion model. This is exemplified in the international patent applications described below. In these applications, future portions of a combustion are estimated while, in accordance with an embodiment of the present invention, pressure signals from the pressure sensor 406 can be used to calculate the heat output during combustion.

Die Wärmeabgabe während der Verbrennung kann ausgedrückt werden als: dQ = pdV γ / γ – 1 + Vdp 1 / γ – 1 + dQHT (2) wobei dQ abgegebene Wärme ist,
p den Druck in der Brennkammer darstellt,
V das Volumen in der Brennkammer darstellt, während
dV die Volumenveränderung der Brennkammer darstellt.
V(φ), d. h. das Volumen der Brennkammer als eine Funktion des Kurbelwinkels kann vorteilhafterweise in dem Speicher des Steuersystems tabellarisch dargestellt werden oder kann auf anwendbare Weise berechnet werden, wobei auch dV / dφ bestimmt werden kann.

Figure DE112014003463T5_0002
, Cp wobei und/oder Cv hergestellt und für unterschiedliche Moleküle tabellarisch dargestellt werden, und da die Verbrennungschemie bekannt ist, können diese tabellarisch dargestellten Werte gemeinsam mit der Verbrennungschemie verwendet werden, um somit die Auswirkung von jedem Molekül (z. B. Wasser, Stickstoff, Sauerstoff usw.) auf z. B. den gesamten Cp Wert zu berechnen, sodass dies für die vorstehenden Berechnungen mit guter Genauigkeit bestimmt werden kann. Alternativ können Cp und/oder Cv auf geeignete Art angenähert werden.The heat release during combustion can be expressed as: dQ = pdV γ / γ - 1 + Vdp 1 / γ - 1 + dQ HT (2) where dQ is heat given off,
p represents the pressure in the combustion chamber,
V represents the volume in the combustion chamber while
dV represents the volume change of the combustion chamber.
V (φ), that is, the volume of the combustion chamber as a function of the crank angle may advantageously be tabulated in the memory of the control system or may be calculated in an applicable manner, including dV / dφ can be determined.
Figure DE112014003463T5_0002
, C p where and / or C v are prepared and tabulated for different molecules, and as combustion chemistry is known, these tabulated values can be used in conjunction with the combustion chemistry to thus determine the effect of each molecule (eg, water , Nitrogen, oxygen, etc.) on z. For example, calculate the total C p value so that it can be determined with good accuracy for the above calculations. Alternatively, C p and / or C v may be approximated in a suitable manner.

dp die Druckveränderung in der Brennkammer darstellt, die mit dem Drucksensor 406 bestimmt wird.d p represents the pressure change in the combustion chamber with the pressure sensor 406 is determined.

dQHT die Wärmeabgabe während der Verbrennung darstellt, die auf eine Art bestimmt werden kann, die im Rahmen der Technologie nach dem Stand der Technik durch z. B. Woschni beschrieben wird. Hierbei kann auch die Schwarzkörperstrahlung in der Brennkammer auf bekannte Art beachtet werden. In der internationalen Patentanmeldung PCT/SE2014/050493 mit dem Titel „METHOD AND SYSTEM FOR CONTROL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE” (VERFAHREN UND SYSTEM ZUR STEUERUNG EINES VERBRENNUNGSMOTORS)” beschreibt ein Verfahren zum Schätzen der während einer ablaufenden Verbrennung abgegebenen Wärme. Das in dieser Anmeldung beschriebene Verfahren kann gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt werden. Weiterhin kann das in der Anmeldung dargestellte Verfahren vereinfacht werden, da gemäß der vorliegenden Ausführungsform keine Schätzung des Drucks erforderlich ist, und Drucksignale von dem Drucksensor 406 können während eines ablaufenden Verbrennungszyklus bis zu dem Zeitpunkt verwendet werden, an dem davon ausgegangen wird, dass die maximale Menge an Stickoxiden gemäß dem Nachfolgenden erzeugt wurde. Die Anmeldung zeigt auch, wie die Wärmeabgabe vor einer Verbrennung geschätzt werden kann.d QHT represents the heat output during combustion, which can be determined in a manner which, in the context of the prior art technology, is determined by e.g. B. Woschni is described. Here, the black body radiation in the combustion chamber can be observed in a known manner. In the international patent application PCT / SE2014 / 050493 entitled "METHOD AND SYSTEM FOR CONTROL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE""describes a method of estimating the heat emitted during a runaway combustion. The method described in this application can be applied according to the present invention. Furthermore, the method illustrated in the application can be simplified because according to the present embodiment, no estimation of the pressure is required, and pressure signals from the pressure sensor 406 may be used during a running combustion cycle until the time when it is assumed that the maximum amount of nitrogen oxides has been generated according to the following. The application also shows how the heat output before combustion can be estimated.

Gemäß dem vorliegenden Beispiel kann die Wärmeabgabe jedoch gemäß der Gleichung (2) durch Verwendung von Signalen von dem Drucksensor 406 geschätzt werden. 6 stellt als grobe Annäherung dar, wie sich die Wärmeabgabe 603 während eines Verbrennungszyklus verändern kann. Anstatt des Ausdrückens des Verbrennungsprozesses in Abhängigkeit von Zeit wird er als eine Funktion des Kurbelwinkelgrades φ ausgedrückt. 6 stellt auch die modellierte NOx-Menge 601 dar, die aus Verbrennungsveränderungen während des Verbrennungszyklus resultiert, sowie, wie sich die mittlere Temperatur 602 in der Brennkammer während des Verbrennungszyklus verändert.However, according to the present example, the heat release may be calculated according to the equation (2) by using signals from the pressure sensor 406 to be appreciated. 6 represents a rough approximation of how the heat dissipation 603 during a combustion cycle can change. Instead of expressing the combustion process as a function of time, it is expressed as a function of the crank angle degree φ. 6 also represents the modeled amount of NOx 601 resulting from combustion changes during the combustion cycle, and how the mean temperature 602 changed in the combustion chamber during the combustion cycle.

Die Druckveränderung p als eine Funktion des Kurbelwinkelgrades φ in einem Zylinder (Brennkammer) für einen Verbrennungszyklus kann gemäß dem Vorstehenden durch die Verwendung von Sensorsignalen von dem Drucksensor 406 erhalten werden. Weiterhin kann die Temperatur für den Teil der Brennkammer, in dem keine Verbrennung stattfindet, mithilfe eines geschätzten Drucks und durch Verwendung der Gleichung (3) geschätzt werden, wobei die Temperatur für den Teil der Brennkammer, in dem keine Verbrennung stattfindet, ausgedrückt ist als:

Figure DE112014003463T5_0003
, wobei Tn=0 die entsprechende Verbrennungslufttemperatur z. B. für den Zeitpunkt/die Kurbelwinkelposition darstellen kann, bei dem/bei der die Ventile nach der Zufuhr von Verbrennungsluft geschlossen werden. The pressure variation p as a function of the crank angle degree .phi. In a cylinder (combustion chamber) for a combustion cycle may be determined by the use of sensor signals from the pressure sensor according to the above 406 to be obtained. Furthermore, the temperature for the part of the combustion chamber in which no combustion takes place can be estimated by using an estimated pressure and by using equation (3), wherein the temperature for the part of the combustion chamber in which no combustion takes place is expressed as:
Figure DE112014003463T5_0003
, where T n = 0, the corresponding combustion air temperature z. B. for the time / the crank angle position may represent, in the / in which the valves are closed after the supply of combustion air.

Weiterhin stellen n, n + 1 usw. aufeinanderfolgende Zeitpunkte oder Kurbelwinkelpositionen dar.Further, n, n + 1, etc. represent successive timings or crank angle positions.

K = γ wobei somit auch K entsprechend dem bestimmt werden kann, was für γ vorstehend spezifiziert ist.K = γ and thus K can also be determined according to what is specified above for γ.

Durch Verwenden der Gleichung (3) kann die Temperatur für den Teil der Brennkammer, in dem keine Verbrennung stattfindet, bestimmt werden, wobei diese Temperatur jedoch durch die ablaufende Verbrennung durch die Wirkung der Wärmeabgabe auf den Druck beeinflusst wird, was sich in den von dem Drucksensor abgegebenen Signalen widerspiegelt, was wiederum die Temperatur gemäß der Gleichung (3) beeinflusst. Wenn eine Verbrennung stattfindet, dann gibt die Wärmeabgabe Anlass zu einer Temperaturerhöhung in dem/den Teil(en) der Brennkammer, in der/denen die Verbrennung stattfindet. Diese Temperaturerhöhung, die zu der Temperatur hinzugefügt wird, die gemäß der Gleichung (3) bestimmt wird, um die Verbrennungstemperatur zu erhalten, kann basierend auf der folgenden Korrelation berechnet werden: dQ = mCpdT (4) , wobei dQ die Wärmeabgabe darstellt, die wie vorstehend erwähnt bestimmt werden kann.By using equation (3), the temperature for the part of the combustion chamber in which no combustion takes place can be determined, but this temperature is influenced by the combustion occurring by the effect of the heat release on the pressure, which is in the Pressure sensor reflects reflected signals, which in turn affects the temperature according to the equation (3). When combustion takes place, the heat release gives rise to a temperature increase in the part (s) of the combustion chamber in which the combustion takes place. This temperature increase, which is added to the temperature determined according to the equation (3) to obtain the combustion temperature, can be calculated based on the following correlation: dQ = mC p dT (4) where dQ represents the heat output that can be determined as mentioned above.

m besteht aus verbrannter Masse (d. h. Kraftstoff + Luft + AGR, die in der Verbrennung enthalten sind), was auch wie vorstehend erwähnt bestimmt wird, Cp, d. h. spezifische Wärmekapazität, die wie vorstehend beschrieben berechnet werden kann.m is composed of burned mass (ie, fuel + air + EGR contained in the combustion), which is also determined as mentioned above, C p , ie specific heat capacity, which can be calculated as described above.

dT stellt die von der Verbrennung erhaltene Temperaturerhöhung, mit einer gegebenen verbrannten Masse und mit einem gegebenen Cp-Wert, dar.dT represents the temperature increase obtained from the combustion, with a given burned mass and with a given C p value.

Durch Verwenden der Gleichung (4) kann dT und deshalb ΔT bestimmt werden, sodass die durch die Verbrennung an jedem Zeitpunkt/jeder Kurbelwinkelposition erzeugte Erhöhung somit der Temperatur des Teils der Brennkammer hinzugefügt werden kann, in dem keine Verbrennung stattfindet, wie durch die Gleichung (3) bereitgestellt wird, um die Verbrennungstemperatur zu erhalten.By using equation (4), dT and therefore ΔT can be determined so that the increase produced by the combustion at each time point / each crank angle position can thus be added to the temperature of the part of the combustion chamber where no combustion takes place, as represented by the equation ( 3) to obtain the combustion temperature.

Wenn die Verbrennungstemperatur geschätzt wurde, können somit die Konzentrationen und/oder absoluten Mengen hauptsächlich von N2 und O2 unter Verwendung der Verbrennungschemie berechnet werden, sodass später unter Verwendung der Gleichung (1) und ihrer Verbrennungstemperaturabhängigkeit erzeugte Stickoxide NOx dann nachfolgend geschätzt und für den Verbrennungszyklus gesammelt werden können. Die modellierten Stickoxide werden im Grunde erzeugt, bis die maximale Verbrennungstemperatur erreicht wurde, oder während einer bestimmten Zeit danach, was mit der Kurbelwinkelposition φ1 in 6 angegeben ist.Thus, when the combustion temperature has been estimated, the concentrations and / or absolute amounts of mainly N 2 and O 2 can be calculated using the combustion chemistry, so that nitrogen oxides NO x generated later using equation (1) and combustion temperature dependence are then estimated and estimated below the combustion cycle can be collected. The modeled nitrogen oxides are basically generated until the maximum combustion temperature has been reached, or during a certain time thereafter, which corresponds to the crank angle position φ 1 in FIG 6 is specified.

Somit kann parallel zu der Schätzung der resultierenden Stickoxide bestimmt werden, ob Tmax für den Verbrennungszyklus erreicht wurde – Schritt 504 – sodass dann, wenn dies der Fall ist, das Verfahren mit Schritt 505 zum Bestimmen einer anwendbaren Menge an Zusätzen zum Einspritzen in die Brennkammer 201 unter Verwendung des Einspritzelements 410 fortfährt, wobei die anwendbare Menge an Zusatz zum Einspritzen z. B. durch die Verwendung bekannter chemischer Korrelationen bei Reaktionen zwischen Zusätzen und Stickoxiden bestimmt werden kann. Beispielsweise kann die Menge an Zusatz als eine stöchiometrische Menge an Zusatz bestimmt werden, d. h. die Menge an Zusatz, die zum vollständigen Umwandeln der Menge an Stickoxiden erforderlich ist. Die Menge an der Brennkammer zugeführtem Zusatz kann auch z. B. aus einem anwendbaren Bruchteil einer stöchiometrischen Menge bestehen, wie z. B. mehr oder weniger als diese Menge. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, nur Stickoxide NOx in gewissem Umfang zu reduzieren, was bedeutet, dass eine kleinere Menge zugeführt werden kann. Beispielsweise kann eine Menge zugeführt werden, von der erwartet wird, dass sie dazu führt, dass die Emissionen des Fahrzeugs die vorherrschenden gesetzlichen Vorschriften erfüllen, wo das Fahrzeug gefahren wird.Thus, in parallel to the estimation of the resulting nitrogen oxides, it may be determined if Tmax has been reached for the combustion cycle - step 504 If so, then the method with step 505 for determining an applicable amount of additives for injection into the combustion chamber 201 using the injection element 410 continues, wherein the applicable amount of additive for injecting z. B. can be determined by the use of known chemical correlations in reactions between additives and nitrogen oxides. For example, the amount of additive can be determined as a stoichiometric amount of additive, that is, the amount of additive needed to completely convert the amount of nitrogen oxides. The amount supplied to the combustion chamber additive can also z. B. consist of an applicable fraction of a stoichiometric amount, such as. B. more or less than these Amount. For example, it may be desirable to reduce nitrogen oxides NOx only to a certain extent, which means that a smaller amount can be supplied. For example, an amount may be supplied which is expected to result in the emissions of the vehicle meeting the prevailing regulatory requirements as to where the vehicle is driven.

Alternativ kann die Menge eingerichtet sein, die stöchiometrische Menge zu überschreiten, z. B. mit dem Ziel, um eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen. Die Menge kann auch eingerichtet sein, um unter die stöchiometrische Menge zu fallen, z. B. wenn nur eine bestimmte Reduktion in der Brennkammer erforderlich oder erwünscht ist. Eine weitere Reduktion kann wenn und wann benötigt, z. B. unter Verwendung eines SCR-Katalysators erreicht werden, wie vorstehend beschrieben.Alternatively, the amount may be arranged to exceed the stoichiometric amount, e.g. B. with the aim to achieve a high reaction rate. The amount may also be adjusted to fall below the stoichiometric amount, e.g. B. when only a certain reduction in the combustion chamber is required or desired. A further reduction may be needed when and when needed, e.g. B. using an SCR catalyst can be achieved, as described above.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Temperatur der Brennkammer auch verwendet, d. h. die Temperaturverfolgung 602 in 6, um die anwendbare Menge an Zusatz zu bestimmen, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit sehr stark temperaturabhängig ist, sodass die Menge an Zusatz somit z. B. als eine Funktion von einem oder mehreren der Menge an resultierenden Stickoxiden, Druck in der Brennkammer, Temperatur in der Brennkammer bestimmt werden kann.According to one embodiment, the temperature of the combustion chamber is also used, ie the temperature tracking 602 in 6 to determine the applicable amount of additive, wherein the reaction rate is very dependent on temperature, so that the amount of additive thus z. B. as a function of one or more of the amount of resulting nitrogen oxides, pressure in the combustion chamber, temperature in the combustion chamber can be determined.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Menge an resultierendem NOx nachfolgend geschätzt, sodass dann, wenn bestimmt wird, dass dieses sein Maximum erreicht hat und/oder abzusinken beginnt, wie z. B. bei oder nach der Position φ1 in 6, was normalerweise auch über andere chemische Reaktionen als über eine Reaktion mit einem Zusatz eintritt, obwohl mit einer bedeutend niedrigeren Reaktionsgeschwindigkeit, die anwendbare Menge an Zusätzen zum Zuführen bestimmt werden kann.According to one embodiment, the amount of resulting NO x is subsequently estimated, so that when it is determined that it has reached its maximum and / or starts to decrease, such as. B. at or after the position φ 1 in 6 which normally also occurs via chemical reactions other than reaction with an additive, although at a significantly lower reaction rate, the applicable amount of additives may be determined for delivery.

Der Zusatz wird dann in Schritt 506 eingespritzt, sodass das Verfahren zu Schritt 501 für eine neue Bestimmung für einen nachfolgenden Verbrennungszyklus zurückkehren kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Menge resultierender Stickoxide während eines Verbrennungszyklus geschätzt werden, sodass eine Menge an Zusatz, die an die Menge von erzeugten Stickoxiden angepasst ist, in die Brennkammer eingespritzt werden kann, um bereits die Reduktion von Stickoxiden in dem Verbrennungsmotor zu erreichen, wobei eine hohe Temperatur vorherrscht, und weshalb kein SCR-Katalysator benötigt wird. Die vorliegende Erfindung hat somit den Vorteil, dass die Notwendigkeit eines SCR-Katalysators vollständig beseitigt oder mindestens reduziert werden kann. Gemäß einer Ausführungsform können sofern notwendig Zusätze auch stromaufwärts eines SCR-Katalysators eingespritzt werden, wobei z. B. ein kleinerer SCR-Katalysator dann ansonsten verwendet werden könnte, wobei jedoch in vielen Fällen die Notwendigkeit für einen SCR-Katalysator vollständig beseitigt wird, wenn die vorliegende Erfindung verwendet wird. Weiterhin können Probleme mit der Kristallausbildung usw. aufgrund von niedrigen Temperaturen gemäß dem Vorstehenden auch vollständig oder in einem großen Umfang gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden werden.The addition will then be in step 506 injected so that the procedure to step 501 for a new determination for a subsequent combustion cycle can return. According to the present invention, the amount of resulting nitrogen oxides can be estimated during a combustion cycle so that an amount of additive adapted to the amount of generated nitrogen oxides can be injected into the combustion chamber to already achieve the reduction of nitrogen oxides in the internal combustion engine, wherein a high temperature prevails, and why no SCR catalyst is needed. The present invention thus has the advantage that the need for an SCR catalyst can be completely eliminated or at least reduced. According to one embodiment, if necessary, additives can also be injected upstream of an SCR catalyst, wherein z. For example, a smaller SCR catalyst could then be used otherwise, but in many cases the need for an SCR catalyst is completely eliminated when the present invention is used. Furthermore, problems with crystal formation, etc. due to low temperatures according to the above can also be avoided completely or to a large extent according to the present invention.

Gemäß einer Ausführungsform wird eine Einspritzung von Zusätzen nur dann ausgeführt, wenn die mittlere Temperatur der Brennkammer eine anwendbare Temperatur Tlim, z. B. 700–750°C überschreitet. Diese Ausführungsform erfordert gemäß dem Vorstehenden nicht nur Wissen über die Temperatur der Verbrennung, sondern auch über die mittlere Temperatur für die Brennkammer, d. h. die Kurve 602 in 6. Diese mittlere Temperatur 602 kann z. B. gemäß der Beschreibung in der internationalen Patentanmeldung PCT/SE2014/050491 geschätzt werden, die detailliert beschreibt, wie die mittlere Temperatur in einer Brennkammer durch Verwendung z. B. des Drucks in der Brennkammer geschätzt werden kann, der mit dem Drucksensor 406 erhalten werden kann.According to one embodiment, an injection of additives is carried out only when the average temperature of the combustion chamber has an applicable temperature T lim , z. B. 700-750 ° C exceeds. This embodiment, according to the above, requires not only knowledge about the temperature of the combustion but also about the average temperature for the combustion chamber, ie the curve 602 in 6 , This mean temperature 602 can z. B. as described in the international patent application PCT / SE2014 / 050491 which describes in detail how the average temperature in a combustion chamber can be estimated by using e.g. B. the pressure in the combustion chamber can be estimated with the pressure sensor 406 can be obtained.

Gemäß dem in der Anmeldung dargestellten Verfahren wird eine Schätzung für die zukünftige Zeit ausgeführt, und eine solche Schätzung kann auch bei der vorliegenden Erfindung angewandt werden, um somit durch Schätzung die anwendbare Menge zum Einspritzen vorherzusagen, bevor die erzeugten Stickoxide das Maximalniveau erreicht haben. In diesem Fall kann das in der Anmeldung dargestellte Modell oder ein anderes anwendbares Modell der Verbrennung ebenfalls verwendet werden.According to the method set forth in the application, an estimation is made for the future time, and such an estimate can also be applied to the present invention so as to estimate by estimation the applicable amount for injection before the generated nitrogen oxides have reached the maximum level. In this case, the model represented in the application or another applicable model of combustion may also be used.

Bei einer Ausführungsform wird jedoch die Tatsache verwendet, dass Drucksignale von dem Drucksensor 206, die den aktuell vorherrschenden Druck in der Brennkammer darstellen, bis zu dem Punkt verwendet werden können, wenn die Menge an Stickoxiden die Maximalmenge an Stickoxiden erreicht hat, z. B. die Position φ1 in 6, sodass keine Schätzung erforderlich ist, und wobei die Wärmeabgabe gemäß dem Vorstehenden geschätzt werden kann, und wobei die mittlere Temperatur z. B. gemäß dem allgemeinen Gasgesetz bestimmt werden kann. Somit kann gemäß einer Ausführungsform bestimmt werden, dass die Temperatur genügend hoch zum Veranlassen der gewünschten Reaktionen ist, wie z. B. wenn die vorherrschende mittlere Temperatur in der Brennkammer 700–750°C überschreitet, wobei eine solche mittlere Temperatur somit unter Verwendung des allgemeinen Gasgesetzes auf bekannte Weise bestimmt werden kann, und wie es auch in der Anmeldung dargestellt ist, sodass die unerwünschte Kristallausbildung vermieden werden kann.In one embodiment, however, the fact is used that pressure signals from the pressure sensor 206 representing the currently prevailing pressure in the combustion chamber can be used to the point when the amount of nitrogen oxides has reached the maximum amount of nitrogen oxides, eg. B. the position φ 1 in 6 so that no estimation is required, and where the heat output can be estimated according to the above, and wherein the mean temperature z. B. can be determined according to the general gas law. Thus, according to one embodiment, it may be determined that the temperature is sufficiently high to cause the desired reactions, such as e.g. B. when the prevailing mean temperature in the combustion chamber 700-750 ° C, wherein such an average temperature is thus below Use of the general gas law can be determined in a known manner, and as it is also shown in the application, so that the unwanted crystal formation can be avoided.

Somit wird gemäß einer Ausführungsform das Einspritzen nur ausgeführt, wenn die Temperatur die Temperatur Tlim überschreitet, die in 6 gezeigt ist, sodass das Intervall φ1 – φ2 ein „Fenster” darstellt, in dem die Einspritzung von Zusatz eintreten sollte. Dieses „Fenster kann auch z. B. hinsichtlich der Maximaltemperatur begrenzt sein, d. h. die Einspritzung kann eingerichtet sein, um nur einzutreten, wenn die Temperatur in der Brennkammer unter einer anwendbaren Temperatur liegt, wobei somit φ1 nach rechts in 6 verschoben werden kann. Weiterhin sollte bemerkt werden, dass die Einspritzung von Zusatz nicht genau dann ausgeführt werden muss, wenn aktuell eine Verbrennung in der Brennkammer abläuft, wobei die Einspritzung jedoch an jedem beliebigen Standort innerhalb der Brennkammer eintreten kann, z. B. mit der zusätzlichen Bedingung, dass die mittlere Temperatur nicht unter Tlim fällt.Thus, according to one embodiment, the injection is carried out only when the temperature exceeds the temperature T lim in 6 is shown, so that the interval φ 1 - φ 2 represents a "window" in which the injection of additive should occur. This "window can also z. B. with respect to the maximum temperature, ie, the injection may be arranged to only enter when the temperature in the combustion chamber is below an applicable temperature, thus φ 1 to the right in 6 can be moved. Furthermore, it should be noted that the injection of additive need not be performed precisely when combustion is currently taking place in the combustion chamber, but injection may occur at any location within the combustion chamber, e.g. With the additional condition that the mean temperature does not fall below T lim .

Gemäß einer Ausführungsform kann das in der internationalen Patentanmeldung PCT/SE2014/050491 dargestellte Verfahren auch angewandt werden, um z. B. vor der Position φ1 zu schätzen, ob die mittlere Temperatur genügend hoch sein wird, damit eine Einspritzung möglich ist, und wenn geschlossen wird, dass dies nicht der Fall ist, kann z. B. eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung basierend auf einer solchen Einschätzung ausgeführt werden, mit dem Ziel, die Temperatur in der Brennkammer zu erhöhen, um das Einspritzen von Zusatz zu aktivieren.According to one embodiment, this can be found in the international patent application PCT / SE2014 / 050491 illustrated methods are also applied to z. B. before the position φ 1 to estimate whether the average temperature will be high enough for an injection is possible, and if it is concluded that this is not the case, for. For example, additional fuel injection may be performed based on such an estimate, with the aim of increasing the temperature in the combustion chamber to activate the injection of additive.

Wenn diese Einspritzung spät genug während des Verbrennungszyklus ausgeführt wird, dann trägt die Einspritzung nicht zur NOx-Ausbildung bei, sondern erhöht die Temperatur. Bei der Anwendung einer solchen zusätzlichen Einspritzung kann diese im Voraus so eingerichtet werden, dass sie in einer zuvor festgelegten Größe ist, sie kann jedoch auch so eingerichtet sein, dass sie unter Verwendung einer Schätzung gemäß dem Verfahren bestimmt wird, das in der internationalen Patentanmeldung PCT/SE2014/050491 dargestellt ist, z. B. um die anwendbare Menge an Kraftstoff zum Einspritzen separat oder gemeinsam mit der Einspritzung von Zusatz zu bestimmen, um die gewünschte Temperatur zu erhalten.If this injection is carried out late enough during the combustion cycle, then the injection does not contribute to NO x formation but increases the temperature. In the application of such additional injection, it may be arranged in advance to be of a predetermined size, but it may also be arranged to be determined using an estimate according to the method described in International Patent Application PCT / SE2014 / 050491 is shown, for. To determine the applicable amount of fuel for injection separately or in concert with the injection of additive to obtain the desired temperature.

Gemäß der bisher beschriebenen Ausführungsform wurde die Schätzung der resultierenden Menge an Stickoxiden während des ablaufenden Verbrennungszyklus ausgeführt, sodass gleichermaßen die Menge an Zusatz basierend auf der geschätzten resultierenden Menge an Stickoxiden zugeführt wird.According to the embodiment described so far, the estimation of the resulting amount of nitrogen oxides has been carried out during the running combustion cycle, so that the amount of additive is likewise supplied based on the estimated resulting amount of nitrogen oxides.

Gemäß einer Ausführungsform werden Stickoxide während eines Verbrennungszyklus geschätzt, wobei basierend auf dieser Schätzung die Einspritzung des Zusatzes auch während einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Verbrennungszyklen ausgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Schätzung seltener ausgeführt werden kann.According to one embodiment, nitrogen oxides are estimated during a combustion cycle, based on this estimate, injection of the additive is also performed during one or more consecutive combustion cycles. This has the advantage that the estimate can be carried out less frequently.

Gemäß einer einfacheren Form der Erfindung wird keine Schätzung von Stickoxiden ausgeführt, sondern es wird Zusatz an dem anwendbaren Zeitpunkt in die Brennkammer eingespritzt, wobei z. B. die eingespritzte Menge stattdessen so eingerichtet sein kann, dass sie von der Menge an Kraftstoff abhängig ist, der der Verbrennung zugeführt wird, oder es kann immer eine Standardmenge angewandt werden, z. B. solange mindestens eine Mindestmenge an Kraftstoff eingespritzt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch eine Schätzung der resultierenden Stickoxide ausgeführt.According to a simpler form of the invention, no estimation of nitrogen oxides is carried out, but it is injected additive at the applicable time in the combustion chamber, wherein z. Instead, for example, the injected amount may be arranged to be dependent on the amount of fuel supplied to the combustion, or a standard amount may always be used, e.g. B. as long as at least a minimum amount of fuel is injected. However, according to a preferred embodiment, an estimation of the resulting nitrogen oxides is carried out.

Weiterhin wurde die Erfindung bisher in Verbindung mit einem Verfahren beschrieben, bei dem die Stickoxidausbildung bis zu dem Zeitpunkt während des Verbrennungszyklus geschätzt wird, bis zu dem angenommen wird, dass Stickoxide ausgebildet wurden. Gemäß dem Vorstehenden wird dies mit der Kurbelwinkelposition φ1 angegeben. Gemäß der gezeigten Ausführungsform hat das Steuersystem somit Kenntnis über das Auftreten der Druckveränderung in der Brennkammer 401 bis zu der Position φ1, da es möglich ist, dies unter Verwendung des Drucksensors 406 zu bestimmen. Wenn davon ausgegangen wird, dass die Stickoxidausbildung abgeschlossen ist, kann die Menge unter Verwendung der tatsächlichen Druckentwicklung geschätzt werden, und eine anwendbare Menge an Zusatz zum Einspritzen während des nachfolgenden Teils des Verbrennungszyklus kann basierend auf der geschätzten Menge an Stickoxiden NOx bestimmt werden.Furthermore, the invention has hitherto been described in connection with a method in which the nitrogen oxide formation is estimated up to the point in time during the combustion cycle, to which it is assumed that nitrogen oxides have been formed. According to the above, this is indicated by the crank angle position φ 1 . According to the embodiment shown, the control system thus has knowledge of the occurrence of the pressure change in the combustion chamber 401 to the position φ 1 , since it is possible to do so using the pressure sensor 406 to determine. Assuming that the nitrogen oxide formation is completed, the amount may be estimated using the actual pressure development, and an applicable amount of additive for injection during the subsequent portion of the combustion cycle may be determined based on the estimated amount of nitrogen oxides NO x .

Weiterhin kann die vorherrschende Temperatur in der Brennkammer 401 unter Verwendung der tatsächlich erkannten Druckveränderung geschätzt werden, sodass der anwendbare Zeitpunkt zum Einspritzen des Zusatzes bestimmt werden kann, und sodass die Einspritzung stattfindet, wenn die Temperatur in der Brennkammer 401 innerhalb eines gewünschten Temperaturbereichs liegt.Furthermore, the prevailing temperature in the combustion chamber 401 be estimated using the pressure change actually detected so that the applicable time to inject the additive can be determined, and so that the injection takes place when the temperature in the combustion chamber 401 within a desired temperature range.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Einspritzung von Zusatz stattdessen in einem früheren Stadium während des Verbrennungszyklus ausgeführt, z. B. vollständig oder teilweise bevor die Verbrennung initiiert oder beendet wird, wie z. B. vollständig oder teilweise bevor die Kraftstoffeinspritzung initiiert wird. Ein Beispiel von solch einem Verfahren ist in 7 veranschaulicht. 7 stellt den Druck p in der Brennkammer 401 als eine Funktion des Kurbelwinkelgrades φ dar. In 7 stellt in einer durchgehenden Linie 701 die Druckveränderung in einer Brennkammer dar, wenn keine Verbrennung ausgeführt wird, d. h. die Druckveränderung, der die Kammer aufgrund der Vor- und Rückwärtsbewegung des Kolbens ausgesetzt ist, wenn die Einlass- und Auslassventile geschlossen sind. φIVC stellt den Kurbelwinkelgrad dar, wobei die Einlassventile geschlossen sind, und φEVO stellt den Kurbelwinkelgrad dar, wobei die Auslassventile geöffnet sind, und der atmosphärische Druck atm oder der vorherrschende Verbrennungsluftdruck somit vorherrscht. φTDC stellt den oberen Totpunkt des Kolbens dar. Die gestrichelte Linie 702 stellt die Druckveränderung dar, die in der Brennkammer als ein Ergebnis der Verbrennung entsteht, wobei in diesem Beispiel die Verbrennung im Wesentlichen an dem oberen Totpunkt des Kolbens φTDC initiiert wird. Die schraffierte Fläche 703 stellt somit die Druckveränderung dar, die durch die Verbrennung veranlasst wird. Gemäß dem vorstehenden Beispiel wurde das Einspritzen von Zusatz während des Teils des Verbrennungszyklus ausgeführt, der auf die Kurbelwinkelposition φA folgt, d. h. nachdem der Maximaldruck erreicht wurde, der im Wesentlichen der Position entspricht, in der die Temperatur auch während des Verbrennungszyklus auf dem Maximum ist. According to one embodiment of the invention, the injection of additive is instead carried out at an earlier stage during the combustion cycle, e.g. B. completely or partially before the combustion is initiated or terminated, such. B. completely or partially before the fuel injection is initiated. An example of such a method is in 7 illustrated. 7 sets the pressure p in the combustion chamber 401 as a function of the crank angle degree φ. In 7 puts in a continuous line 701 the pressure change in a combustion chamber when no combustion is being performed, ie, the pressure variation experienced by the chamber due to the forward and backward movement of the piston when the intake and exhaust valves are closed. φ IVC represents the crank angle degree with the intake valves closed, and φ EVO represents the crank angle degree with the exhaust valves open, and thus the atmospheric pressure atm or the prevailing combustion air pressure prevails. φ TDC represents the top dead center of the piston. The dashed line 702 represents the pressure change that arises in the combustion chamber as a result of the combustion, in which example the combustion is initiated substantially at the top dead center of the piston φ TDC . The hatched area 703 thus represents the pressure change caused by the combustion. In the above example, the injection of additive was performed during the part of the combustion cycle following the crank angle position φ A , that is, after reaching the maximum pressure substantially equal to the position where the temperature is maximum even during the combustion cycle ,

Gemäß einer Ausführungsform wird der Zusatz stattdessen zugeführt, bevor die Verbrennung initiiert wird, d. h. während der Zeit, die dann beginnt, wenn die Einlassventile bei φIVC geschlossen werden, bis die Verbrennung initiiert ist, d. h. in dem vorliegenden Beispiel in dem Intervall φIVC – φTDC. Beispielsweise kann die Zufuhr von Zusatz eingerichtet sein, um innerhalb eines anwendbaren teilweisen Intervalls des Intervalls φIVC – φTDC, z. B. zwischen der Zeit φB – φC in 7 ausgeführt zu werden. φB kann z. B. eingerichtet sein, sodass die Temperatur in der Brennkammer eine anwendbare Temperatur überschreitet.In one embodiment, the additive is added instead before combustion is initiated, ie, during the time that begins when intake valves are closed at φ IVC until combustion is initiated, ie, in the example, in the interval φ IVC - φ TDC . For example, the supply of overhead may be arranged to operate within an applicable partial interval of the interval φ IVC - φ TDC , e.g. B. between the time φ B - φ C in 7 to be executed. φ B can z. B. be set so that the temperature in the combustion chamber exceeds an applicable temperature.

Gemäß dem in 6 gezeigten Beispiel kann das NOx-Niveau im Wesentlichen geschätzt werden, wenn die Verbrennung geendet hat, sodass der gemessene Druck in dem Berechnungsmodell gemäß dem Vorstehenden zur Berechnung erzeugter Stickoxide NOx verwendet werden kann. In dem Fall, wenn Zusatz zugeführt wird, bevor die Verbrennung gestartet hat, kann eine tatsächliche Druckverfolgung 701 bis zu der Position (z. B. φA in 7) nicht verwendet werden, wo davon ausgegangen wird, dass die Stickoxide ausgebildet wurden, um auch das Vorkommen des Stickoxids nach der Verbrennung zu schätzen, da die Verbrennung bis dahin noch nicht eingetreten ist. Gleichzeitig ist es wünschenswert, eine Menge an Zusatz zuzuführen, die an die Menge an Stickoxiden angepasst ist, die später während des Verbrennungszyklus ausgebildet werden wird. Die anwendbare Menge an Zusatz kann auf mehrere unterschiedliche Arten bestimmt werden. Gemäß einer Ausführungsform werden die erzeugten Stickoxide NOx gemäß den Vorstehenden während eines Verbrennungszyklus geschätzt, sodass der Zusatz nur während eines nachfolgenden Verbrennungszyklus zugeführt wird. Dieses Verfahren kann z. B. angewandt werden, wenn die Bedingungen für mehrere aufeinanderfolgende Verbrennungszyklen im Wesentlichen dieselben sind.According to the in 6 In the example shown, the NO x level may be substantially estimated when the combustion has ended, so that the measured pressure may be used in the calculation model according to the above for calculating generated nitrogen oxides NO x . In the case where additive is added before combustion has started, actual pressure tracking may occur 701 up to the position (eg, φ A in 7 ) are not used, where it is assumed that the nitrogen oxides were formed in order to estimate the occurrence of the nitrogen oxide after combustion, since the combustion has not yet occurred. At the same time, it is desirable to add an amount of additive that matches the amount of nitrogen oxides that will be formed later during the combustion cycle. The applicable amount of additive can be determined in several different ways. According to one embodiment, the generated nitrogen oxides NO x are estimated according to the above during a combustion cycle, so that the additive is supplied only during a subsequent combustion cycle. This method can, for. For example, when the conditions for a plurality of consecutive combustion cycles are substantially the same.

Gemäß einer Ausführungsform wird eine Schätzung der Stickoxide NOx ausgeführt, die während des nachfolgenden Teils des Verbrennungszyklus ausgebildet wurden, sodass Zusatz zugeführt wird, bevor die Verbrennung tatsächlich eintrat, und basierend auf einem geschätzten Ergebnis der Verbrennung. Die Menge an erzeugten Stickoxiden kann gemäß den vorstehenden Gleichungen geschätzt werden, wobei jedoch Wissen über zukünftige Druckveränderungen in der Brennkammer eine Voraussetzung ist, da kein Wissen darüber vorhanden ist. Die Druckveränderung in der Brennkammer kann z. B. gemäß der internationalen Patentanmeldung PCT/SE2014/050495 geschätzt werden, wobei ein Verfahren zum Schätzen der Menge an erzeugten Stickoxiden beschrieben wird, sodass die Verbrennung dann basierend auf der erwarteten Menge an Stickoxiden gesteuert werden kann.According to one embodiment, an estimation of the nitrogen oxides NO x formed during the subsequent part of the combustion cycle so that supplement is supplied before combustion actually occurs and based on an estimated result of the combustion is performed. The amount of generated nitrogen oxides can be estimated according to the above equations, however, knowledge about future pressure changes in the combustion chamber is a prerequisite since there is no knowledge about it. The pressure change in the combustion chamber can, for. B. according to the international patent application PCT / SE2014 / 050495 which describes a method of estimating the amount of nitrogen oxides produced so that the combustion can then be controlled based on the expected amount of nitrogen oxides.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das in der Anmeldung beispielhaft dargestellte Verfahren zum Schätzen der erzeugten Menge an Stickoxiden verwendet werden, wobei in der Anmeldung beispielhaft dargestellt wird, wie die Druckveränderung während eines zukünftigen Teils des Verbrennungszyklus geschätzt werden kann, sodass der geschätzte Druck bei den vorstehend beschriebenen Berechnungen verwendet werden kann. Wie in der Anmeldung beschrieben, ist Wissen über die Kraftstoffmenge, die während des Verbrennungszyklus eingespritzt werden wird, und wann die Einspritzung erfolgt, für die Berechnung erforderlich. Dies stellt jedoch gewöhnlich bekannte Daten dar, die auch vorstehend in Verbindung mit der Berechnung der Wärmeabgabe aufgrund der Verbrennung beschrieben wurden, und die somit detaillierter in der internationalen Patentanmeldung PC/SE2014/050493 beschrieben werden, wobei die Vorhersage durch Schätzung der Wärmeabgabe für einen zukünftigen Teil des Verbrennungszyklusdetailliert beschrieben wird, der somit ausgeführt wird, wenn die Berechnungen mithilfe eines geschätzten Drucks ausgeführt werden.According to the present invention, the method exemplified in the application can be used to estimate the amount of nitrogen oxides generated, the application exemplifying how the pressure change can be estimated during a future part of the combustion cycle, such that the estimated pressure in the above described calculations can be used. As described in the application, knowledge of the amount of fuel that will be injected during the combustion cycle and when the injection occurs is required for the calculation. However, this usually represents known data, which have also been described above in connection with the calculation of the heat emission due to combustion, and thus more in detail in the international patent application PC / SE2014 / 050493 describing the prediction by estimating the heat output for a future part of the combustion cycle, which is thus executed when the calculations are performed using an estimated pressure.

Durch Verwendung des Verfahrens, das in der internationalen Patentanmeldung PC/SE2014/050495 gezeigt ist, kann die erwartete Menge an ausgebildeten Stickoxiden NOx somit vor der Zeit φB in 7 geschätzt werden, sodass eine anwendbare Menge an Zusatz zum Einspritzen vor/an der Position φB in 7 bestimmt werden kann, sodass eine solche Menge dann z. B. während des Intervalls φB – φC in die Brennkammer eingespritzt werden kann. Die Menge an Zusätzen zum Zuführen kann z. B. aus einer stöchiometrischen oder einer anderen anwendbaren Menge bestehen. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, eine größere Menge an Zusatz zuzuführen, als idealerweise konsumiert wird, um die erwartete Stickoxidmenge zu reduzieren, da die Zusätze während der Verbrennung „verbrannt” wurden, und somit die Effizienz der NOx-Reduktion zu reduzieren. By using the method described in the international patent application PC / SE2014 / 050495 is shown, the expected amount of nitrogen oxides NO x thus formed before the time φ B in 7 so that an applicable amount of additive for injection in front of / at the position φ B in 7 can be determined, so that such an amount then z. B. during the interval φ B - φ C can be injected into the combustion chamber. The amount of additives for feeding can, for. B. consist of a stoichiometric or other applicable amount. For example, it may be desirable to add a greater amount of additive than is ideally consumed to reduce the expected amount of nitrogen oxide, since the additives were "burned" during combustion, thus reducing the NO x reduction efficiency.

Weiterhin wird eine Einspritzung von Zusatz vor der Verbrennung den Verbrennungsprozess an sich beeinflussen. Wie es offensichtlich der Fall ist, hängt dies z. B. davon ab, ob der Brennkammer zusätzlich Substanz zugeführt wird. Außerdem ist der Zusatz normalerweise eine Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit einen relativ großen Bruchteil z. B. an Wasser enthalten kann. Die zugeführte Flüssigkeit verdampft vollständig oder in großem Umfang, wobei Energie bei der Verdampfung verbraucht wird, mit der Folge, dass die Temperatur in der Brennkammer reduziert wird. Zusätzlich tritt der Dissoziationseffekt ein, wenn gasförmige Wassermoleküle jeweils in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten werden, wobei Energie für die Molekülaufspaltung verbraucht wird. Dies hat wiederum eine Auswirkung auf die Verbrennung, wo eine reduzierte Temperatur dazu führen kann, dass eine kleinere Menge an Stickoxiden erzeugt wird, wobei als Folge davon eine kleinere Menge an Zusatz nur aufgrund dieses Verhältnisses erforderlich ist.Furthermore, injection of additive prior to combustion will affect the combustion process itself. As it is obviously the case, this depends z. B. on whether the combustion chamber is additionally supplied substance. In addition, the additive is normally a liquid, wherein the liquid is a relatively large fraction of z. B. may contain water. The supplied liquid evaporates completely or to a large extent, consuming energy in the evaporation, with the result that the temperature in the combustion chamber is reduced. In addition, the dissociation effect occurs when gaseous water molecules are split into hydrogen and oxygen respectively, consuming energy for molecular splitting. This, in turn, has an effect on combustion, where a reduced temperature may result in a smaller amount of nitrogen oxides being produced, as a result of which a smaller amount of additive is required only because of this ratio.

Somit sollte bei der Berechnung der erwarteten Ausbildung von Stickoxiden NOx die Menge an zugeführten Zusätzen berücksichtigt werden, weshalb die Zusätze auch in die Berechnung mit einbezogen werden sollten. Dies kann wiederum erfordern, dass Iterationen erforderlich sind, um eine Zusatzmenge zum Zuführen zu finden, die der Menge an Stickoxiden entspricht, die bei einer Verbrennung erzeugt wird nachdem er Zusatz zugeführt wurde.Thus, in the calculation of the expected formation of nitrogen oxides NO x, the amount of added additives should be taken into account, which is why the additives should also be included in the calculation. This, in turn, may require that iterations be required to find an amount of feed to be added that corresponds to the amount of nitrogen oxides produced upon combustion after it has been added.

In Bezug auf die Berechnungen beeinflusst der Zusatz die spezifische Wärmekapazität in der Brennkammer und beeinflusst somit Gamma γ in den vorstehenden Gleichungen. Genauer ausgedrückt kann die Auswirkung der Veränderung bei der spezifischen Wärmekapazität durch Berechnen der spezifischen Wärmekapazität jeweils bei einem konstanten Druck CP und bei einem konstanten Volumen CV erhalten werden, wobei die Abgasrückführung AGR auch in der nachfolgenden Berechnung behandelt wird.With respect to the calculations, the additive affects the specific heat capacity in the combustion chamber and thus affects gamma γ in the above equations. More specifically, the effect of the change in the specific heat capacity can be obtained by calculating the specific heat capacity each at a constant pressure C P and at a constant volume C V , and the exhaust gas recirculation EGR is also treated in the following calculation.

Wärmekapazitäten werden für unterschiedliche chemische Substanzen und Elemente in von der NASA ausgegebenen Tabellen tabellarisch dargestellt, und werden in Abhängigkeit von Temperatur interpoliert, wobei die mittlere Temperatur der Brennkammer verwendet wird. Diese Temperatur kann z. B. gemäß der Beschreibung in der internationalen Patentanmeldung PCT/SE2014/050491 geschätzt werden, die detailliert beschreibt, wie die mittlere Temperatur in einer Brennkammer z. B. durch Verwendung des Drucks in der Brennkammer geschätzt werden kann, der gemäß dem Vorstehenden geschätzt werden kann. Im Allgemeinen wird die spezifische Wärmekapazität bei einem konstanten Druck CP in der folgenden Form tabellarisch dargestellt:

Figure DE112014003463T5_0004
Heat capacities are tabulated for different chemical substances and elements in tables provided by NASA, and are interpolated as a function of temperature, using the average temperature of the combustion chamber. This temperature can z. B. as described in the international patent application PCT / SE2014 / 050491 which describes in detail how the average temperature in a combustion chamber z. B. can be estimated by using the pressure in the combustion chamber, which can be estimated according to the above. In general, the specific heat capacity at a constant pressure C P is tabulated in the following form:
Figure DE112014003463T5_0004

Die spezifische Wärmekapazität für ein konstantes Volumen, CV, kann dann als CV = CP – R berechnet werden, sodass Gamma γ somit berechnet werden kann. Wenn Gamma γ berechnet wurde, kann die erzeugte Menge an Stickoxiden gemäß dem Vorstehenden geschätzt werden. Die Auswirkung des Zusatzes auf Gamma γ ist unten beschrieben.The specific heat capacity for a constant volume, C V , can then be calculated as C V = C P - R, so that gamma γ can thus be calculated. When gamma γ is calculated, the generated amount of nitrogen oxides can be estimated according to the above. The effect of the additive on gamma γ is described below.

Wie erwähnt, kann es auch vorteilhaft sein, während der Berechnung von Gamma γ zu beachten, wenn eine AGR-Rückführung ausgeführt wird, d. h. wenn ein Teil der Abgase von der Verbrennung zu der Einlassseite des Verbrennungsmotors zurückgeführt wird, was eine Auswirkung auf die chemische Zusammensetzung in der Brennkammer hat. Die Steuerung der AGR-Rückführung besteht normalerweise aus ihrer eigenen Regulierung, doch kann es, wie vorstehend beschrieben, vorteilhaft sein, die AGR-Rückführung basierend auf der Menge an zugeführtem Zusatz einzustellen. Wenn AGR-Rückführung angewandt wird, kann z. B. die folgende Korrelation angewandt werden, um spezifische Wärmekapazität bei einem konstanten Druck für AGR-rückgeführtes Gas zu schätzen, wobei a und b die Anzahl jeweils von Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen in dem Kraftstoff ist, der zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird, d. h. CaHb und wobei λ gl den Lambda-Wert darstellt.As noted, it may also be advantageous to note during calculation of gamma γ when EGR recirculation is performed, ie, when some of the exhaust gases are returned from combustion to the intake side of the internal combustion engine, which has an effect on the chemical composition in the combustion chamber has. Control of EGR recirculation normally consists of its own regulation, however, as described above, it may be advantageous to adjust EGR recirculation based on the amount of additive added. If EGR feedback is used, z. For example, the following correlation may be used to estimate specific heat capacity at a constant pressure for EGR-recirculated gas, where a and b are the numbers of carbon atoms and hydrogen atoms, respectively, in the fuel used to propel the vehicle, ie, C a H b and where λ gl represents the lambda value.

Figure DE112014003463T5_0005
Figure DE112014003463T5_0005

Eine entsprechende Berechnung der spezifischen Wärmekapazität bei einem konstanten Volumen für reine Luft besteht aus:

Figure DE112014003463T5_0006
A corresponding calculation of the specific heat capacity at a constant volume for clean air consists of:
Figure DE112014003463T5_0006

Mit dem Ziel des Erhaltens eines korrekten Gamma-Werts wird die jeweilige Wärmekapazität gemäß der Gleichung (8) gewichtet, wobei EGR% das AGR-Niveau darstellt: Cp = CpAIR·(1 – EGR%) + CpEGR·EGR% (8) das AGR-Niveau kann z. B. als ein während eines vorherigen Verbrennungszyklus bestimmtes AGR-Niveau bestimmt werden. Alternativ kann das AGR-Niveau z. B. über Emissionsberechnungen bestimmt werden, wobei z. B. Kohlendioxidberechnungen verwendet werden können um zu bestimmen, wie groß der Teil der Verbrennungsluft ist, der aus rückgeführten Abgasen besteht. Beispielsweise kann dies durch Messen des Kohlendioxidniveaus am Einlass zu der Brennkammer und am Auslass der Brennkammer, oder weiter stromabwärts in dem Nachbehandlungssystem ausgeführt werden, sodass das AGR-Niveau auf eine Weise berechnet werden kann, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist. Die AGR-Rückführung stellt somit eine Variable dar, die nicht spezifisch für jeden Verbrennungszyklus berechnet wird, sondern die normalerweise in dem Steuersystem des Fahrzeugs verfügbar ist, wobei diese mit anwendbaren Intervallen berechnet wird. Im Allgemeinen ist die Steuerung von AGR-Rückführung viel langsamer als eine Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung.With the aim of obtaining a correct gamma value, the respective heat capacity is weighted according to equation (8), where EGR% represents the EGR level: C p = C pAIR * (1-EGR%) + C pEGR * EGR% (8) the EGR level may, for. B. determined as a determined during a previous combustion cycle EGR level. Alternatively, the EGR level z. B. be determined by emission calculations, wherein z. For example, carbon dioxide calculations may be used to determine how much of the combustion air is that of recirculated exhaust gases. For example, this may be done by measuring the carbon dioxide level at the inlet to the combustor and at the outlet of the combustor, or further downstream in the aftertreatment system so that the EGR level can be calculated in a manner known to those skilled in the art. The EGR feedback thus represents a variable that is not calculated specifically for each combustion cycle but is normally available in the control system of the vehicle, which is calculated at applicable intervals. In general, EGR feedback control is much slower than control according to the present invention.

In Bezug auf die Auswirkung des Zusatzes auf die spezifische Wärmekapazität, und somit Gamma γ, kann dies unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt werden:

Figure DE112014003463T5_0007
, wobei
Figure DE112014003463T5_0008
bekannt und tabellarisch dargestellt sein kann. Alternativ kann cp tillsmedel(T) auf dieselbe Art wie vorstehend für cp EGR beschrieben durch Wissen über die Zusammensetzung des Zusatzes bestimmt werden. Gamma γ kann dann bestimmt werden als:
Figure DE112014003463T5_0009
, wobei:
Figure DE112014003463T5_0010
With respect to the effect of the additive on specific heat capacity, and thus gamma γ, this can be determined using the following equation:
Figure DE112014003463T5_0007
, in which
Figure DE112014003463T5_0008
can be known and tabulated. Alternatively, c p tillsmedel (T) can be determined in the same manner as described above for c p EGR by knowledge of the composition of the additive. Gamma γ can then be determined as:
Figure DE112014003463T5_0009
, in which:
Figure DE112014003463T5_0010

Durch Verwenden eines berechneten γ, das zum Einspritzen von Zusatz vor der Verbrennung ausgeglichen wurde, die erwarteten erzeugten Stickoxide während der Verbrennung somit gemäß dem Vorstehenden geschätzt werden können, sodass geschlossen werden kann, dass eine kleinere Menge an Zusatz erforderlich ist, sodass eine neue Berechnung für eine kleinere Menge an Zusatz ausgeführt werden kann, usw. Die anwendbare Menge an Zusatz zum Einspritzen vor der Verbrennung kann somit iteriert werden, bis die gewünschte Menge an Zusatz im Verhältnis zu der erwarteten Menge an ausgebildeten Stickoxiden bei den Berechnungen erhalten wird.By using a calculated γ equalized to inject additive before combustion, the expected nitrogen oxides generated during combustion can thus be estimated according to the above, so that it can be concluded that a smaller amount of additive is required, so a new calculation for a smaller amount of additive, etc. The applicable amount of pre-combustion injection additive may thus be iterated until the desired amount of additive is obtained in relation to the expected amount of nitrogen oxides formed in the calculations.

In Verbindung mit der Zufuhr von Zusatz zu der Verbrennung gemäß der vorliegenden Verbindung sollten zusätzliche Aspekte berücksichtigt werden. Beispielsweise wird normalerweise eine AGR-Rückführung eines Teils der Abgase angewandt, die während der Verbrennung ausgebildet werden. Die AGR-Rückführung weist im Allgemeinen eine positive (reduzierende) Auswirkung auf z. B. die Ausbildung von NOx auf. Die Zufuhr von Zusatz führt zu einer abgeänderten Abgasstromzusammensetzung im Vergleich zu dem Fall, in dem kein Zusatz zugeführt wird. Beispielsweise kann der Zusatz gemäß dem Vorstehenden teilweise aus Wasser bestehen, sodass es wahrscheinlich ist, dass ein größerer Anteil von Wasser als normalerweise vorhanden, in dem resultierenden Abgasstrom, auftritt. Das heißt, dass eine Regulierung der AGR-Rückführung basierend auf der Zufuhr von Zusatz erforderlich sein kann. Es kann beispielsweise für die AGR-Rückführung erforderlich sein, dass sie aufgrund eines relativ höheren Wassergehalts in dem Abgasstrom reduziert wird, was eine bessere Wirkung in Bezug auf die Reduktion von NOx ergibt, jedoch mit einem Risiko, dass ein unerwünscht hoher Wasseranteil in der Brennkammer erhalten werden kann, wenn die AGR-Rückführung im Verhältnis zu dem Wassergehalt zu hoch wird.Additional aspects should be considered in conjunction with the addition of combustion additive according to the present invention. For example, EGR recirculation of a portion of the exhaust gases formed during combustion is normally employed. EGR feedback generally has a positive (reducing) effect on e.g. B. the formation of NO x . The Supply of additive leads to a modified exhaust gas flow composition compared to the case where no additive is supplied. For example, the additive according to the above may be partially made of water, so that it is likely that a greater proportion of water than normally present, in the resulting exhaust gas flow occurs. That is, regulation of EGR feedback may be required based on the addition of supplement. For example, EGR recirculation may be required to be reduced due to a relatively higher water content in the exhaust stream, resulting in a better NO x reduction effect, but at a risk that an undesirably high water content in the exhaust gas will be lost Combustion chamber can be obtained if the EGR feedback in relation to the water content is too high.

Die Steuerung der AGR-Rückführung kann auf jede geeignete Art ausgeführt werden, wobei z. B. die Auswirkung der AGR-Rückführung auf die spezifische Wärmekapazität gemäß dem Vorstehenden berücksichtigt werden kann, und wobei die AGR-Rückführung basierend auf diesen Berechnungen z. B. gesteuert werden kann. Im Allgemeinen ist die AGR-Rückführung langsam (in dem Bereich von Sekunden) im Vergleich zu der ausgeführten Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Berechnungen während des ablaufenden Verbrennungszyklus ausgeführt werden, und wobei Berechnungen z. B. in einer Hundertstelsekunde, einer Tausendstelsekunde oder sogar einer kürzeren Zeit ausgeführt werden können.The control of the EGR feedback can be carried out in any suitable manner, wherein z. For example, the effect of EGR feedback on the specific heat capacity may be taken into account in accordance with the above, and where the EGR feedback is based on these calculations, e.g. B. can be controlled. In general, the EGR recirculation is slow (in the range of seconds) as compared to the executed control according to the present invention, wherein calculations are performed during the running combustion cycle, and calculations such. B. in a hundredth of a second, a thousandth of a second or even a shorter time can be performed.

Weiterhin sollten während der Zufuhr von Zusätzen zu der Brennkammer zusätzliche Aspekte berücksichtigt werden. Der Druck in einer Brennkammer kann auf relativ hohe Drücke anwachsen, wie z. B. ein Maximaldruck im Bereich von 200–300 bar. Normalerweise wird die Kraftstoffeinspritzung mit wesentlich höherem Druck als dem Brennkammerdruck ausgeführt, z. B. mit 1.500–2.500 bar, sodass Veränderungen bei dem Druck der Brennkammer im Wesentlichen im Verhältnis zu dem hohen Kraftstoffeinspritzdruck vernachlässigbar werden. Das heißt, dass die eingespritzte Menge an Kraftstoff mit guter Genauigkeit bestimmt werden kann. Die Verwendung hoher Drücke ist gewöhnlich jedoch mit hohen Kosten verbunden, weshalb es sehr wünschenswert ist, die Einspritzung von Zusatz bei wesentlich niedrigeren Drücken auszuführen, z. B. bei einem Druck in demselben Größenbereich wie der vorherrschende Brennkammerdruck. Dieses wiederum bedeutet, dass aufgrund des Gegendrucks der Brennkammer für eine bestimmte Öffnungszeit der Einspritzdüse zum Einspritzen von Zusätzen unterschiedliche Mengen für eine und dieselbe Öffnungszeit je nach Abhängigkeit von dem vorherrschenden Kammerdruck zugeführt werden können. Somit kann die Einspritzung des Zusatzes eingerichtet sein, um basierend auf dem vorherrschenden Brennkammerdruck gesteuert zu werden, wobei dies z. B. unter Verwendung des Drucksensors 406 bestimmt werden kann.Furthermore, additional aspects should be considered during the addition of additives to the combustion chamber. The pressure in a combustion chamber may increase to relatively high pressures, such. B. a maximum pressure in the range of 200-300 bar. Normally, the fuel injection is carried out at substantially higher pressure than the combustion chamber pressure, z. At 1,500-2,500 bar, such that changes in the pressure of the combustion chamber become substantially negligible relative to the high fuel injection pressure. That is, the injected amount of fuel can be determined with good accuracy. However, the use of high pressures is usually associated with high costs and therefore it is highly desirable to carry out the injection of additive at much lower pressures, e.g. B. at a pressure in the same size range as the prevailing combustion chamber pressure. This in turn means that due to the backpressure of the combustion chamber for a given opening time of the injector for injecting additives different amounts for one and the same opening time depending on the prevailing chamber pressure can be supplied. Thus, the injection of the additive may be arranged to be controlled based on the prevailing combustion chamber pressure, e.g. B. using the pressure sensor 406 can be determined.

Somit kann bei vorherrschenden höheren Brennkammerdrücken eine längere Öffnungszeit im Vergleich dazu verwendet werden, wenn der vorherrschende Brennkammerdruck niedriger ist, wobei der Brennkammerdruck offensichtlich von der Kurbelwinkelposition abhängig ist, bei der die Einspritzung von Zusatz erfolgt.Thus, at prevailing higher combustion chamber pressures, a longer opening time may be used compared to when the prevailing combustion chamber pressure is lower, the combustion chamber pressure apparently being dependent on the crank angle position at which the injection of additive occurs.

Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung eine Lösung, bei der Flüssigkeit, wie z. B. teilweise Wasser enthaltende Flüssigkeit, der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird. Diese Flüssigkeitszufuhr kann erfordern, dass bestimmte Schutzaspekte/-maßnahmen in Erwägung gezogen werden müssen. Gemäß dem Vorstehenden kann im Falle der Einspritzung von Zusatz nach der Verbrennung ein niedriger Temperaturgrenzwert beispielhaft dargestellt werden, damit die gewünschte Umwandlung erfolgt. Es kann auch aus anderen Gründen Einschränkungen in Bezug darauf geben, an welchem Punkt während des Verbrennungszyklus die Einspritzung von Zusätzen erfolgen sollte. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, dass der Kolben an seinem Maximum eine bestimmte Anzahl von Kurbelwinkelgraden von seinem oberen Totpunkt positioniert ist, wenn die Einspritzung erfolgt, sodass ein nicht zu großer Teil der Zylinderwand während der Einspritzung freigelegt ist, mit einem Risiko eines Auftreffens auf der Wand, und woraufhin der Ölfilm als Folge weggewaschen wird, wodurch somit ein damit zusammenhängendes Risiko von unerwünschtem Verschleiß auftritt.Furthermore, the present invention comprises a solution in which liquid, such as. B. partially water-containing liquid, the combustion chamber of the internal combustion engine is supplied. This hydration may require that certain protective aspects / measures be considered. According to the above, in the case of injection of additive after combustion, a low temperature limit may be exemplified for the desired conversion to occur. There may also be restrictions for other reasons as to where injection of additives should occur during the combustion cycle. For example, it may be desirable for the piston to be positioned at its maximum a certain number of crank angle degrees from its top dead center when injection occurs so that a not too large portion of the cylinder wall is exposed during injection, with a risk of impacting the cylinder Wall, and whereupon the oil film is washed away as a result, thus causing a concomitant risk of undesirable wear.

Weiterhin kann die Zufuhr von Zusatz z. B. eingerichtet sein, um geschlossen zu werden, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter eine bestimmte Geschwindigkeit fällt oder wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt, oder wenn es aus einem anderen Grund ein Risiko gibt, dass der Verbrennungsmotor bald abgeschaltet wird. In solchen Situationen kann es wünschenswert sein, dass z. B. das Vorkommen von Wasser in dem Verbrennungsmotorsystem reduziert wird, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, um mit Wasser in Zusammenhang stehende Schäden zu vermeiden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Zufuhr von Zusatz so eingerichtet sein, dass sie abgeschaltet wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter eine anwendbare Geschwindigkeit fällt, und wenn die Umgebungstemperatur des Fahrzeugs unter z. B. Null Grad Celsius fällt, mit dem Ziel, zu vermeiden, dass Wasser in dem System verbleibt, nachdem der Verbrennungsmotor abgeschaltet wurde, was ein Risiko des Einfrierens zur Folge hätte.Furthermore, the supply of additional z. Example, be set to be closed when the speed of the vehicle falls below a certain speed or when the vehicle comes to a standstill, or if for any other reason there is a risk that the engine will soon shut down. In such situations it may be desirable that e.g. For example, the presence of water in the engine system is reduced before the engine is shut down to prevent water-related damage. According to an embodiment of the invention, the supply of additive may be arranged to be switched off when the speed of the vehicle falls below an applicable speed, and when the ambient temperature of the vehicle is below e.g. B. zero degrees Celsius, with the aim of avoiding that water remains in the system after the engine has been switched off, which would result in a risk of freezing.

Weiterhin können die vorstehenden Ausführungsformen mit einem Verfahren kombiniert werden, das die Verbrennung einstellt, wenn der Verbrennungsprozess fortschreitet, wobei die Verbrennung basierend auf einem anwendbaren Kriterium gesteuert wird. In der internationalen Patentanmeldung PCT/SE2014/050495 wird beispielsweise ein Verfahren beschrieben, bei dem die Verbrennung während des Verbrennungszyklus basierend auf einer erwarteten, und während eines ablaufenden Verbrennungszyklus geschätzten Menge an resultierenden Stickoxiden gesteuert wird. Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren gemäß der Erfindung mit dem in der Anmeldung dargestellten Verfahren kombiniert werden, sodass die Menge an resultierenden Stickoxiden NOx vor der Zufuhr an Zusatz eingerichtet werden kann, um durch die Steuerung der Verbrennung gesteuert zu werden. Weiterhin kann die Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer eingerichtet sein, um basierend auf einer Schätzung der resultierenden Stickoxide gemäß der Beschreibung in der internationalen Patentanmeldung PCT/SE2014/050495 bestimmt zu werden.Further, the above embodiments may be combined with a method that stops the combustion as the combustion process proceeds, the combustion being controlled based on an applicable criterion. In the international patent application PCT / SE2014 / 050495 For example, a method is described in which combustion is controlled during the combustion cycle based on an expected and estimated amount of resulting nitrogen oxides during an ongoing combustion cycle. According to one embodiment, the method according to the invention may be combined with the method presented in the application so that the amount of resulting nitrogen oxides NO x can be established prior to the addition of additive to be controlled by the control of the combustion. Furthermore, the amount of additive for delivery to the combustor may be configured to be based on an estimate of the resulting nitrogen oxides as described in the international patent application PCT / SE2014 / 050495 to be determined.

Weiterhin kann das Verfahren eingerichtet sein, um unterbrochen zu werden, wenn die Temperatur in der Brennkammer die Maximaltemperatur während der Verbrennung erreicht hat, wenn im Wesentlichen die gesamte Stickoxiderzeugung wahrscheinlich vor diesem Zeitpunkt erfolgt ist, sodass eine nachfolgende Steuerung stattdessen z. B. vollständig gemäß dem ausgewählten Einspritzzeitplan ausgeführt werden kann, oder basierend auf einem anderen anwendbaren Kriterium ausgeführt werden kann.Furthermore, the method may be arranged to be interrupted when the temperature in the combustion chamber has reached the maximum temperature during combustion, when substantially all of the nitrogen oxide production is likely to occur prior to that time, so that subsequent control may instead be accomplished, for example. B. can be performed completely according to the selected injection timing, or can be performed based on another applicable criterion.

Die Erfindung wurde oftmals auf eine Art beispielhaft dargestellt, bei der ein Drucksensor 406 zum Bestimmen eines Drucks in der Brennkammer verwendet wird, und mit dessen Hilfe die Temperatur und die Stickoxiderzeugung wie vorstehend beschrieben geschätzt werden kann. Eine Alternative der Verwendung von Drucksensoren kann stattdessen in der Verwendung von einem (oder mehreren) anderen Sensoren bestehen, z. B. hochauflösende Ionenstromsensoren, Klopfsensoren oder Dehnungsmessstreifen, wobei der Druck in der Brennkammer unter Verwendung von Sensorsignalen von solchen Sensoren modelliert werden kann. Es ist auch möglich, unterschiedliche Arten von Sensoren zu kombinieren, z. B. um eine zuverlässigere Schätzung des Drucks in der Brennkammer zu erhalten und/oder andere anwendbare Sensoren zu verwenden, wobei die Sensorsignale in entsprechende Drücke zur Verwendung bei der Steuerung umgewandelt werden, wie vorstehend beschrieben.The invention has often been exemplified in a manner in which a pressure sensor 406 is used for determining a pressure in the combustion chamber, and with the aid of which the temperature and the nitrogen oxide production can be estimated as described above. An alternative use of pressure sensors may instead be the use of one (or more) other sensors, e.g. High-resolution ion current sensors, knock sensors or strain gauges, wherein the pressure in the combustion chamber can be modeled using sensor signals from such sensors. It is also possible to combine different types of sensors, e.g. To obtain a more reliable estimate of the pressure in the combustion chamber and / or to use other applicable sensors, the sensor signals being converted into corresponding pressures for use in the control, as described above.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Steuern des Verbrennungsmotors kann auch mit Sensorsignalen von anderen Sensorsystemen kombiniert werden, wobei die Auflösung des Kurbelwinkelniveaus nicht verfügbar ist, wie z. B. ein weiterer Drucktransmitter, NOx-Sensoren, NH3-Sensoren, PM-Sensoren, Sauerstoffsensoren und/oder Temperaturtransmitter usw., deren Eingabesignale z. B. als Eingabeparameter bei der Schätzung z. B. des erwarteten Drucks/der erwarteten Temperatur verwendet werden können, durch vollständige oder teilweise Verwendung computergestützter Modelle anstatt Modellen der oben beschriebenen Art. Beispielsweise können Signale von einem NOx-Sensor, der stromabwärts des Verbrennungsmotors angeordnet ist, für die Bestimmung der anwendbaren Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer verwendet werden. In diesem Fall kann z. B. ein unerwünscht hohes NOx-Niveau, das von dem NOx-Sensor angezeigt wird, zu einer Erhöhung der zugeführten Menge an Reduktionsmittel führen.The method according to the invention for controlling the internal combustion engine can also be combined with sensor signals from other sensor systems, wherein the resolution of the crank angle level is not available, such. B. another pressure transmitter, NOx sensors, NH3 sensors, PM sensors, oxygen sensors and / or temperature transmitter, etc., whose input signals z. B. as an input parameter in the estimate z. B. the expected pressure / the expected temperature may be used, by complete or partial use of computerized models instead of models of the type described above. For example, signals from a NO x sensor arranged downstream of the internal combustion engine, for determining the applicable amount to be used for addition to the combustion chamber. In this case, z. For example, an undesirably high NO x level indicated by the NO x sensor will result in an increase in the amount of reductant added.

Zusätzlich wurde die vorliegende Erfindung vorstehend im Verhältnis zu Fahrzeugen beispielhaft dargestellt. Die Erfindung ist jedoch auch auf beliebige Fahrzeuge/Prozesse anwendbar, bei denen die Stickoxidsteuerung wie vorstehend beschrieben anwendbar ist, wie z. B. Wasserfahrzeuge oder Luftfahrzeuge mit Verbrennungsprozessen, wie vorstehend beschrieben.In addition, the present invention has been exemplified above in relation to vehicles. However, the invention is also applicable to any vehicles / processes in which the nitrogen oxide control as described above is applicable, such as. As watercraft or aircraft with combustion processes, as described above.

Es sollte außerdem darauf hingewiesen werden, dass das System gemäß verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung (und umgekehrt) geändert werden kann, und die vorliegende Erfindung in keinster Weise auf die oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung beschränkt ist, sondern sich auf alle Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der beiliegenden unabhängigen Patentansprüche bezieht und diese umfasst. Beispielsweise ist die Erfindung auf das Einspritzen von einem beliebigen Zusatz in die Brennkammer des Verbrennungsmotors anwendbar, wobei ein solcher Zusatz zum Reduzieren von Stickoxiden oder von einem oder mehreren anderen Schadstoffen vorgesehen sein kann.It should also be noted that the system may be changed according to various embodiments of the method according to the invention (and vice versa), and the present invention is in no way limited to the above-described embodiments of the method according to the invention, but to all Embodiments and includes within the scope of the appended independent claims. For example, the invention is applicable to the injection of any additive in the combustion chamber of the internal combustion engine, wherein such additive for reducing nitrogen oxides or of one or more other pollutants may be provided.

Claims (53)

Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors (101), wobei der Verbrennungsmotor (101) mindestens eine Brennkammer (201) und Elemente (202) zum Zuführen von Kraftstoff zu der Brennkammer (201) umfasst, wobei die Verbrennung in der Brennkammer (201) in Verbrennungszyklen erfolgt, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: – Bestimmen während eines ersten Verbrennungszyklus und unter Verwendung eines ersten Sensorelements (406), eines ersten Parameterwerts, der eine Menge in Bezug auf die Brennkammer (201) darstellt, – Bestimmen einer ersten Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer durch Verwendung des ersten Parameterwerts, und – Zuführen der ersten Menge an Zusätzen zu der Brennkammer (201).Method for controlling an internal combustion engine ( 101 ), wherein the internal combustion engine ( 101 ) at least one combustion chamber ( 201 ) and elements ( 202 ) for supplying fuel to the combustion chamber ( 201 ), wherein the combustion in the combustion chamber ( 201 ) takes place in combustion cycles, the method being characterized by: Determining during a first combustion cycle and using a first sensor element ( 406 ), a first parameter value that is a quantity relative to the combustion chamber ( 201 ), determining a first amount of additive for supplying to the combustion chamber by using the first parameter value, and supplying the first amount of additives to the combustion chamber ( 201 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Parameterwert, der eine Menge in Bezug auf die Brennkammer (201) darstellt, eine Menge in Bezug auf die Verbrennung in der Brennkammer (201) darstellt.The method of claim 1, wherein the first parameter value representing an amount related to the combustion chamber ( 201 ), a lot in relation to the combustion in the combustion chamber ( 201 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zusatz einen Zusatz zur Reduktion von mindestens einer ersten Substanz (NOx) darstellt, die aus der Verbrennung in der Brennkammer (201) resultiert.A method according to claim 1 or 2, wherein the additive is an additive for the reduction of at least one first substance (NO x ) resulting from the combustion in the combustion chamber ( 201 ) results. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, weiterhin umfassend: – Schätzen eines ersten Maßes von mindestens einer ersten Substanz (NOx) unter Verwendung des ersten Parameterwerts, die aus der Verbrennung während eines ersten Verbrennungszyklus resultiert, und – basierend auf dem ersten Maß Bestimmen der ersten Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer.A method according to any of claims 1-3, further comprising: - estimating a first measure of at least a first substance (NO x) using the first parameter value resulting from the combustion during a first combustion cycle, and - based on the first level determining the first amount of additive for supplying to the combustion chamber. Verfahren nach Anspruch 4, weiterhin umfassend das Schätzen des ersten Maßes während des ersten Verbrennungszyklus.The method of claim 4, further comprising estimating the first measure during the first combustion cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, weiterhin umfassend, wenn Zusätze der Brennkammer während eines Verbrennungszyklus zugeführt werden: – Mindestens teilweises Zuführen der Zusätze, bevor die Verbrennung während des Verbrennungszyklus initiiert oder beendet wird.The method of any one of claims 1-5, further comprising when adding combustor additives during a combustion cycle: At least partially supplying the additives before the combustion is initiated or terminated during the combustion cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, weiterhin umfassend, wenn Zusätze der Brennkammer während eines Verbrennungszyklus zugeführt werden: – Mindestens teilweises Zuführen der Zusätze, bevor ein in der Brennkammer arbeitender Kolben den oberen Totpunkt erreicht.The method of any one of claims 1-6, further comprising when adding combustor additives during a combustion cycle: - At least partially supplying the additives before a working in the combustion chamber piston reaches the top dead center. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7, weiterhin umfassend, wenn Zusätze der Brennkammer während eines Verbrennungszyklus zugeführt werden: – Zuführen der Zusätze mindestens teilweise, bevor die Kraftstoffeinspritzung während des Verbrennungszyklus initiiert oder beendet wird.The method of any one of claims 1-7, further comprising when adding combustor additives during a combustion cycle: Supplying the additives at least partially before fuel injection is initiated or terminated during the combustion cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, weiterhin umfassend, wenn Zusätze der Brennkammer während eines Verbrennungszyklus zugeführt werden: – Mindestens teilweises Zuführen der Zusätze, bevor der Maximaldruck und/oder die Temperatur während des Verbrennungszyklus erreicht wird.The method of any one of claims 1-8, further comprising when adding combustor additives during a combustion cycle: - At least partially supplying the additives before the maximum pressure and / or the temperature is reached during the combustion cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9, weiterhin umfassend, wenn Zusätze der Brennkammer während eines Verbrennungszyklus zugeführt werden: – Mindestens teilweises Zuführen der Zusätze in Abhängigkeit von dem während des Verbrennungszyklus vorherrschenden Luft-/Kraftstoffverhältnis.The method of any of claims 1-9, further comprising when adding combustor additives during a combustion cycle: - At least partially supplying the additives in dependence on the prevailing during the combustion cycle air / fuel ratio. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10, wobei Verbrennungsgas der Brennkammer über mindestens ein Einlassventil zugeführt wird, weiterhin umfassend mindestens teilweises Zugeben des Zusatzes zu der Brennkammer, nachdem das mindestens eine Einlassventil geschlossen wurde.The method of any one of claims 1-10, wherein combustion gas is supplied to the combustion chamber via at least one intake valve, further comprising at least partially adding the additive to the combustion chamber after the at least one intake valve has been closed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–11, weiterhin umfassend: – Zuführen der ersten Menge an Zusatz zu einem auf den ersten Verbrennungszyklus folgenden zweiten Verbrennungszyklus.The method of any of claims 1-11, further comprising: Supplying the first amount of additive to a second combustion cycle following the first combustion cycle. Verfahren nach Anspruch 12, weiterhin umfassend: – Schätzen eines ersten Maßes von mindestens einer ersten Substanz (NOx) die aus der Verbrennung während des ersten Verbrennungszyklus resultiert, – Bestimmen einer ersten Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer basierend auf dem ersten Maß der ersten Substanz, und – Zuführen der ersten Menge an Zusätzen zu einem auf den ersten Verbrennungszyklus folgenden zweiten Verbrennungszyklus.The method of claim 12, further comprising: estimating a first amount of at least one first substance (NO x ) resulting from combustion during the first combustion cycle, determining a first amount of additive to supply to the combustion chamber based on the first measure of combustion first substance, and - supplying the first amount of additives to a second combustion cycle following the first combustion cycle. Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: – Schätzen eines zweiten Maßes der mindestens einen ersten Substanz (NOx)x) die aus der Verbrennung während des zweiten Verbrennungszyklus resultiert, – Bestimmen einer zweiten Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer basierend auf dem zweiten Maß der ersten Substanz, und – Zuführen der zweiten Menge an Zusätzen zu einem auf den zweiten Verbrennungszyklus folgenden dritten Verbrennungszyklus. The method of claim 13, further comprising: estimating a second measure of the at least one first substance (NOx) x ) resulting from the combustion during the second combustion cycle, determining a second amount of additive for supplying to the combustion chamber based on the second measure the first substance, and - supplying the second amount of additives to a third combustion cycle following the second combustion cycle. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, weiterhin umfassend das Wiederholen der Schätzung von Maßen der ersten Substanz, der Bestimmung von Zusatz zum Zuführen und der Zufuhr von Zusatz für mehrere aufeinanderfolgende Verbrennungszyklen.The method of claim 13 or 14, further comprising repeating the estimation of measures of the first substance, determining addition for feeding, and supplying additive for a plurality of consecutive combustion cycles. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, 13–15, weiterhin umfassend: – Schätzen des ersten Maßes von mindestens einer ersten Substanz (NOx), die aus der Verbrennung während eines ersten Verbrennungszyklus resultiert, und – basierend auf dem ersten Maß Zugeben der Zusätze zu der Brennkammer während eines nachfolgenden Teils des ersten Verbrennungszyklus.The method of any one of claims 4, 5, 13-15, further comprising: estimating the first measure of at least one first substance (NO x ) resulting from combustion during a first combustion cycle, and based on the first measure, adding Additions to the combustion chamber during a subsequent part of the first combustion cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, 13–15, weiterhin umfassend: – Schätzen des ersten Maßes von mindestens einer ersten Substanz (NOx), die aus der Verbrennung während eines ersten Verbrennungszyklus resultiert, und – basierend auf dem ersten Maß mindestens teilweises Zugeben der Zusätze zu der Brennkammer, bevor die Verbrennung während des ersten Verbrennungszyklus beginnt.The method of any one of claims 4, 5, 13-15, further comprising: estimating the first measure of at least one first substance (NO x ) resulting from combustion during a first combustion cycle, and at least partially based on the first measure Adding the additives to the combustion chamber before combustion begins during the first combustion cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, 13–15, weiterhin umfassend: – Schätzen des ersten Maßes von mindestens einer ersten Substanz (NOx), die aus der Verbrennung während eines ersten Verbrennungszyklus resultiert, und – basierend auf dem ersten Maß mindestens teilweises Zugeben der Zusätze zu der Brennkammer, bevor die Verbrennung während des ersten Verbrennungszyklus endet.The method of any one of claims 4, 5, 13-15, further comprising: estimating the first measure of at least one first substance (NO x ) resulting from combustion during a first combustion cycle, and at least partially based on the first measure Adding the additives to the combustion chamber before combustion ends during the first combustion cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 16–18, weiterhin umfassend: – Schätzen bei der Schätzung des ersten Maßes von mindestens einer ersten Substanz (NOx), die aus der Verbrennung während des ersten Teils des ersten Verbrennungszyklus resultiert, der Auswirkung einer Zufuhr von Zusatz vor der Verbrennung auf das erste Maß.The method of any one of claims 16-18, further comprising: estimating the effect of adding additive in estimating the first measure of at least one first substance (NO x ) resulting from combustion during the first part of the first combustion cycle combustion to the first degree. Verfahren nach einem der Ansprüche 16–19, weiterhin umfassend: – Bestimmen einer ersten Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer, Schätzen eines zweiten Maßes der mindestens einen ersten Substanz (NOx), die aus der Verbrennung während des ersten Verbrennungszyklus resultiert, bei einer Zufuhr der ersten Menge an Zusatz vor der Verbrennung, und – Korrigieren der Menge an Zusätzen zum Zuführen zu der Brennkammer basierend auf dem zweiten Maß.A method according to any one of claims 16-19, further comprising: - determining a first amount of additive to supply to the combustion chamber, estimating a second measure of at least one first substance (NO x) resulting from the combustion during the first combustion cycle, wherein a supply of the first amount of additive before combustion, and - correcting the amount of additives for supplying to the combustion chamber based on the second measure. Verfahren nach Anspruch 20, weiterhin umfassend: – iteratives Schätzen von Maßen von mindestens einer ersten Substanz (NOx), die aus der Verbrennung während des ersten Verbrennungszyklus resultiert, und – iteratives Korrigieren der ersten Menge an Zusätzen basierend auf dem bestimmten Maß, bis ein Maß mindestens einer ersten Substanz (NOx), die aus der Verbrennung während des ersten Verbrennungszyklus resultiert, eine erste Bedingung erfüllt.The method of claim 20, further comprising: iteratively estimating measures of at least a first substance (NO x ) resulting from the combustion during the first combustion cycle, and iteratively correcting the first amount of additives based on the determined measure until a Measure of at least one first substance (NO x ) resulting from the combustion during the first combustion cycle satisfies a first condition. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, 13–21, wobei das geschätzte erste Maß aus einem geschätzten Niveau für die eine erste Substanz (NOx) für die aus der Verbrennung resultierenden Abgase besteht.The method of any one of claims 4, 5, 13-21, wherein the estimated first measure is an estimated level of the first substance (NO x ) for the exhaust gases resulting from the combustion. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, 13–22, wobei das geschätzte erste Maß aus einer geschätzten resultierenden Menge von mindestens einer ersten Substanz (NOx) für mindestens einen Teil des ersten Verbrennungszyklus besteht.The method of any one of claims 4, 5, 13-22, wherein the estimated first measure is an estimated resulting amount of at least one first substance (NO x ) for at least a portion of the first combustion cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, 13–23, weiterhin umfassend die Zufuhr des Zusatzes zu einem auf den ersten Verbrennungszyklus folgenden Verbrennungszyklus, basierend auf dem ersten Maß.The method of any one of claims 4, 5, 13-23, further comprising supplying the additive to a combustion cycle following the first combustion cycle based on the first measure. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, 13–24, weiterhin umfassend: – das Schätzen der resultierenden Menge mindestens einer ersten Substanz (NOx), mindestens teilweise auf einer geschätzten Verbrennungstemperatur Basierend.The method of any of claims 4, 5, 13-24, further comprising: Estimating the resulting amount of at least one first substance (NO x ) based at least in part on an estimated combustion temperature. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Verbrennungstemperatur mindestens teilweise durch Schätzen einer Wärmeabgabe während der Verbrennung geschätzt wird.The method of claim 25, wherein the combustion temperature is estimated at least in part by estimating heat output during combustion. Verfahren nach Anspruch 26, weiterhin umfassend das Schätzen der Wärmeabgabe unter Verwendung von Wissen über eine Menge an zum Zuführen zu der Verbrennung vorgesehenem Kraftstoff.The method of claim 26, further comprising estimating the heat output using knowledge about an amount of fuel provided for delivery to the combustion. Verfahren nach einem der Ansprüche 25–27, weiterhin umfassend das Schätzen der Menge an verfügbarem Stickstoff (N2) und der Menge an verfügbarem Sauerstoff (O2) mindestens teilweise unter Verwendung von Wissen über eine Menge an zum Zuführen zu der Verbrennung vorgesehenem Kraftstoff, wobei die Menge der mindestens einen ersten Substanz (NOx) mindestens teilweise basierend auf den gennannten verfügbaren Mengen an Stickstoff und Sauerstoff geschätzt wird.The method of any one of claims 25-27, further comprising estimating the amount of available nitrogen (N 2 ) and the amount of available oxygen (O 2 ) at least in part using knowledge about an amount of fuel provided for feeding to the combustion; wherein the amount of the at least one first substance (NO x ) is estimated at least in part based on the stated available amounts of nitrogen and oxygen. Verfahren nach einem der Ansprüche 25–28, wobei die Verbrennungstemperatur mindestens teilweise basierend auf dem Druck in der Brennkammer (201) geschätzt wird.Method according to one of claims 25-28, wherein the combustion temperature based at least in part on the pressure in the combustion chamber ( 201 ) is estimated. Verfahren nach einem der Ansprüche 25–29, weiterhin umfassend das Schätzen der Verbrennungstemperatur als eine Summe einer Schätzung einer durch Verbrennung verursachten Temperaturerhöhung im Verhältnis zu einer ersten Temperatur, und eine Schätzung der ersten Temperatur, wobei die erste Temperatur eine geschätzte Temperatur für unverbranntes Gas in der Brennkammer darstellt.The method of claim 25, further comprising estimating the combustion temperature as a sum of an estimate of a temperature increase caused by combustion relative to a first temperature, and an estimate of the first temperature, wherein the first temperature is an estimated unburned gas temperature represents the combustion chamber. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, 13–30, weiterhin umfassend das Schätzen der erzeugten Menge von mindestens einer ersten Substanz (NOx) mindestens teilweise unter Verwendung eines Zeldovich-Mechanismus.The method of any one of claims 4, 5, 13-30, further comprising estimating the generated amount of at least one first substance (NO x ) at least in part using a Zeldovich mechanism. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5, 13–31, weiterhin umfassend, wenn das erste Maß der ersten Substanz (NOx) für die Verbrennung geschätzt wird: – Unterbrechen der Schätzung, wenn die Schätzung bis zu einem Punkt ausgeführt wurde, an dem eine Maximaltemperatur während der Verbrennung erwartet wird.The method of any of claims 4, 5, 13-31, further comprising, when the first measure of the first substance (NO x ) for combustion is estimated: - interrupting the estimation when the estimation has been performed to a point where a maximum temperature is expected during combustion. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–32, wobei der erste Parameterwert einen in der Brennkammer (201) vorherrschenden Druck darstellt.Method according to one of claims 1-32, wherein the first parameter value is one in the combustion chamber ( 201 ) represents prevailing pressure. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin umfassend: – Bestimmen, ob die Temperatur während der Verbrennung während des Verbrennungszyklus die Maximaltemperatur während des Verbrennungszyklus erreicht hat, und – Bestimmen der Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer, wenn die Maximaltemperatur erreicht wurde.Method according to one of the preceding claims, further comprising: Determining whether the temperature during combustion during the combustion cycle has reached the maximum temperature during the combustion cycle, and - Determining the amount of additive for supplying to the combustion chamber when the maximum temperature has been reached. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend das Bestimmen einer Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer, mindestens teilweise basierend auf einem oder mehreren aus der Gruppe: chemische Korrelationen für Reaktionen zwischen Zusätzen und Stickoxiden, die Temperatur der Brennkammer, Signale von einem NOx Sensor, der stromabwärts des Verbrennungsmotors angeordnet ist.The method of claim 1, further comprising determining an amount of additive to supply to the combustion chamber, based at least in part on one or more of the group: chemical correlations for reactions between additives and nitrogen oxides, the temperature of the combustion chamber, signals from a NO x sensor, which is located downstream of the engine. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei aus der Verbrennung in der Brennkammer resultierende Abgase durch einen SCR-Katalysator hindurchgehen, weiterhin umfassend das Einspritzen von zusätzlichem Zusatz stromabwärts des Verbrennungsmotors, jedoch stromaufwärts des SCR-Katalysators.The method of any one of the preceding claims, wherein exhaust gases resulting from combustion in the combustion chamber pass through an SCR catalyst further comprising injecting additional additive downstream of the internal combustion engine but upstream of the SCR catalyst. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei aus der Verbrennung in der Brennkammer resultierende Abgase durch einen SCR-Katalysator hindurchgehen, weiterhin umfassend das Einspritzen von Zusätzen in die Brennkammer zur mindestens teilweisen Verwendung für die Reduktion in dem SCR-Katalysator.The method of any one of the preceding claims, wherein exhaust gases resulting from combustion in the combustion chamber pass through an SCR catalyst, further comprising injecting additives into the combustion chamber for at least partial use for reduction in the SCR catalyst. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Einspritzen von Zusatz zu der Brennkammer nur ausgeführt wird, wenn die Temperatur der Brennkammer eine erste Temperatur überschreitet. Method according to one of the preceding claims, wherein the injection of additive to the combustion chamber is carried out only when the temperature of the combustion chamber exceeds a first temperature. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend, wenn die Temperatur der Brennkammer unter eine erste Temperatur fällt, Ausführen einer zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung zum Erhöhen der Temperatur in der Brennkammer, vor oder gleichzeitig mit der Zufuhr von Zusatz.The method of claim 1, further comprising, when the temperature of the combustion chamber falls below a first temperature, performing an additional fuel injection to increase the temperature in the combustion chamber, before or simultaneously with the supply of additive. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend das Bestimmen der Menge an Zusatz zum Zuführen zu der Brennkammer, mindestens teilweise basierend auf der Menge an der Brennkammer zugeführtem Kraftstoff.The method of claim 1, further comprising determining the amount of additive to supply to the combustion chamber based at least in part on the amount of fuel supplied to the combustion chamber. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend das Bestimmen der Menge an Zusätzen zum einzelnen Einspritzen für jeden Zylinder.The method of any one of the preceding claims, further comprising determining the amount of individual injection additives for each cylinder. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Steuerung für eine Anzahl aufeinanderfolgender Verbrennungszyklen ausgeführt wird.The method of any one of the preceding claims, wherein the control is performed for a number of consecutive combustion cycles. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Zusatz einen Zusatz zur Reduktion von Stickoxiden (NOx) darstellt, die aus der Verbrennung in der Brennkammer (201) resultieren.Method according to one of the preceding claims, wherein the additive is an additive for the reduction of nitrogen oxides (NO x ), which from the combustion in the combustion chamber ( 201 ) result. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das erste Maß an Stickoxiden (NOx)x), das aus der Verbrennung während des ersten Verbrennungszyklus resultiert, aus einem Maß an resultierendem Stickstoffmonoxid (NO) und/oder Stickstoffdioxid (NO2) besteht.Method according to one of the preceding claims, wherein the first level of nitrogen oxides (NOx) x ), resulting from the combustion during the first combustion cycle, consists of a level of resulting nitrogen monoxide (NO) and / or nitrogen dioxide (NO 2 ). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Zusatz aus einem von Kraftstoff getrennten Zusatz besteht.Method according to one of the preceding claims, wherein the additive consists of a fuel-separated additive. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Zusatz aus einem Harnstoff und/oder Ammoniak enthaltenden Zusatz besteht.Method according to one of the preceding claims, wherein the additive consists of an additive containing urea and / or ammonia. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend das Zugeben des Zusatzes direkt in die Brennkammer.The method of any one of the preceding claims, further comprising adding the additive directly into the combustion chamber. Computerprogramm, das einen Programmcode umfasst, der bei Ausführung des Programmcodes in einem Computer erreicht, dass der Computer das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–47 ausführt.A computer program comprising program code which, upon execution of the program code in a computer, causes the computer to perform the method of any of claims 1-47. Computerprogrammprodukt, das ein computerlesbares Medium und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 48 umfasst, wobei das Computerprogramm in diesem computerlesbaren Medium enthalten ist.A computer program product comprising a computer readable medium and a computer program according to claim 48, wherein the computer program is contained within said computer readable medium. System zum Steuern eines Verbrennungsmotors (101), wobei der Verbrennungsmotor (101) mindestens eine Brennkammer (201) und Elemente (202) zum Zuführen von Kraftstoff zu der Brennkammer (201) umfasst, wobei die Verbrennung in der Brennkammer (201) in Verbrennungszyklen erfolgt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass das System Folgendes umfasst: – Elemente (115), die zum Bestimmen während eines ersten Verbrennungszyklus und unter Verwendung eines ersten Sensorelements (406), eines ersten Parameterwerts eingerichtet sind, der eine Menge in Bezug auf die Brennkammer (201) darstellt, – Elemente (115), die zum Bestimmen einer ersten Menge an Zusätzen zum Zuführen zu der Brennkammer eingerichtet sind, unter Verwendung des ersten Parameterwerts, und – Elemente (115, 410), die zum Zuführen der ersten Menge an Zusätzen zu der Brennkammer (201) eingerichtet sind.System for controlling an internal combustion engine ( 101 ), wherein the internal combustion engine ( 101 ) at least one combustion chamber ( 201 ) and elements ( 202 ) for supplying fuel to the combustion chamber ( 201 ), wherein the combustion in the combustion chamber ( 201 ) is carried out in combustion cycles, the method being characterized in that the system comprises: elements ( 115 For determining during a first combustion cycle and using a first sensor element (FIG. 406 ), a first parameter value is set, which is a quantity relative to the combustion chamber ( 201 ), - elements ( 115 ) configured to determine a first amount of additives to be supplied to the combustion chamber using the first parameter value, and elements ( 115 . 410 ) for feeding the first amount of additives to the combustion chamber ( 201 ) are set up. System nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor Elemente zum Zuführen von Zusatz zu der Brennkammer umfasst.A system according to claim 50, characterized in that the internal combustion engine comprises elements for supplying additive to the combustion chamber. System nach Anspruch 50 oder 51, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor aus einem aus der folgenden Gruppe besteht: einem Fahrzeugmotor, einem Schiffsmotor, einem Industriemotor.A system according to claim 50 or 51, characterized in that the internal combustion engine consists of one of the following group: a vehicle engine, a marine engine, an industrial engine. Fahrzeug (100), dadurch gekennzeichnet, dass es ein System nach einem der Ansprüche 50–52 umfasst.Vehicle ( 100 ), characterized in that it comprises a system according to any of claims 50-52.
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US6443104B1 (en) * 2000-12-15 2002-09-03 Southwest Research Institute Engine and method for controlling homogenous charge compression ignition combustion in a diesel engine
US6679200B2 (en) * 2002-06-11 2004-01-20 Delphi Technologies, Inc. Direct in-cylinder reductant injection system and a method of implementing same

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