DE112020001222B4 - Dieselabgasfluiddosiererschutz bei kalten Umgebungstemperaturbedingungen durch Verfahren zur Zylinderabschaltung - Google Patents

Dieselabgasfluiddosiererschutz bei kalten Umgebungstemperaturbedingungen durch Verfahren zur Zylinderabschaltung Download PDF

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Abstract

Verfahren, das Folgendes umfasst:Bestimmen, dass mindestens ein Dosierer (78) für ein Dieselabgasfluid (diesel emissions fluid - DEF) eines Abgasnachbehandlungssystems (118) auf der Grundlage von mindestens einer Umgebungslufttemperatur und einer Temperatur der DEF-Quelle gefroren ist, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (118) in abgasaufnehmender Verbindung mit einem Motor steht (14), der gemäß einer Niederlastbedingung betrieben wird und der eine Vielzahl von Zylindern (22, 26) aufweist;Betreiben des Motors (14) in einem Zündungsunterbrechungsmodus (Skip-Fire) als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) gefroren ist, wobei der Zündungsunterbrechungsmodus das Zünden eines Teils der Vielzahl von Zylindern (22, 26) umfasst, wobei der Teil der Vielzahl von Zylindern (22, 26) kleiner als eine Gesamtmenge von Zylindern (22, 26) der Vielzahl von Zylindern ist (22, 26); undAbbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) wahrscheinlich aufgetaut ist.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht Priorität für die vorläufige US-Patentanmeldung Nr. 62/818,524 , die am 14. März 2019 eingereicht wurde und durch Bezugnahme in vollem Umfang in dieses Dokument aufgenommen wird.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Betreiben eines Abgasnachbehandlungssystems in Fluidverbindung mit einem Motor unter kalten Umgebungstemperaturbedingungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Systeme und Verfahren zur Steuerung des Motors zur Erzeugung von Abgas, um eine Überhitzung von Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems beim Betrieb unter kalten Umgebungstemperaturbedingungen zu verhindern.
  • HINTERGRUND
  • Fahrzeuge können unter einer Vielzahl von Umgebungsbedingungen mit einer großen Bandbreite von Umgebungstemperaturen betrieben werden. Unter kalten Umgebungstemperaturbedingungen können einige Teilsysteme des Motors gefrieren, insbesondere nachdem ein Motor des Fahrzeugs abgestellt wurde. Beispielsweise können bei einigen Komponenten die Dieselabgasfluiddosierer (DEF) eines Abgasnachbehandlungssystems, die mit dem Motor in Fluidverbindung stehen, gefrieren. Wenn die DEF-Dosierer gefroren sind, gibt es keine DEF-Zirkulation im Abgasstrom.
    Die EP 2 685 072 A1 beschreibt eine Steuervorrichtung für ein Brennkraftmaschine, die ein Reduktionsmittel-Beimengungssystem, einen Abgastemperaturunterdrücker und einen Partikelbeseitigungsfilter, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist eine Abgastemperaturverringerung durchzuführen, wenn das Reduktionsmittel nicht in die Abgasleitung eingeführt werden kann.
    Die WO 2018/152384 A1 beschreibt ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor, bei dem Einlassventile von übersprungenen Zylindern länger offen gehalten werden als diejenigen von zündenden Zylindern und die Zündung des Motors ausgelassen wir, wenn der Kraftstoffbedarf unterhalb eines Schwellwerts liegt.
    Die DE 11 2014 006 612 T5 beschreibt ein Zylinderdeaktivierungssystem für einen Verbrennungsmotor, welches eine Reihe von Zylindern des Motors deaktiviert, wenn ein Schwellenwert für Kohlenwasserstoff im Abgas überschritten wird.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren. Das Verfahren umfasst das Bestimmen, dass mindestens ein Dieselabgasfluid-(DEF)-Dosierer eines Abgasnachbehandlungssystems gefroren ist, auf der Grundlage von mindestens einer einer Umgebungslufttemperatur und einer DEF-Quellentemperatur. Das Abgasnachbehandlungssystem steht in abgasaufnehmender Verbindung mit einem Motor, der gemäß einem Niederlastzustand betrieben wird und eine Vielzahl von Zylindern aufweist. Das Verfahren umfasst das Betreiben des Motors in einem Zündungsunterbrechungsmodus (Skip Fire) als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer eingefroren ist. Der Zündungsunterbrechungsmodus umfasst das Zünden eines Teils der Vielzahl von Zylindern. Der Teil der Vielzahl von Zylindern ist kleiner als eine Gesamtzahl der Zylinder der Vielzahl von Zylindern. Das Verfahren umfasst das Abbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer wahrscheinlich aufgetaut ist.
  • Eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf eine Vorrichtung. Die Vorrichtung weist eine Gefrierbestimmungsschaltung und eine DEF-Dosiererschutzschaltung auf. Die Gefrierbestimmungsschaltung ist so aufgebaut, dass sie auf der Grundlage einer Umgebungslufttemperatur und/oder einer DEF-Quellentemperatur bestimmt, dass mindestens ein Dieselabgasfluiddosierer eines Abgasnachbehandlungssystems gefroren ist. Das Abgasnachbehandlungssystem steht in abgasaufnehmender Verbindung mit einem Motor, der eine Vielzahl von Zylindern aufweist und so aufgebaut ist, dass er gemäß einem Niedriglastzustand arbeitet. Die DEF-Dosiererschutzschaltung ist so aufgebaut, dass sie den Motor in einem Zündungsunterbrechungsmodus betreibt als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer gefroren ist. Der Zündungsunterbrechungsmodus umfasst das Zünden eines Teils der Vielzahl von Zylindern. Der Teil der Vielzahl von Zylindern ist kleiner als eine Gesamtzahl der Zylinder der Vielzahl von Zylindern. Die DEF-Dosiererschutzschaltung ist so aufgebaut, dass sie bestimmt, dass der mindestens eine DEF-Dosierer wahrscheinlich aufgetaut ist, und den Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer wahrscheinlich aufgetaut ist, abbricht.
  • Eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf ein System. Das System weist ein Abgasnachbehandlungssystem und ein Steuergerät auf. Das Abgasnachbehandlungssystem steht in abgasaufnehmender Verbindung mit einem Motor, der eine Vielzahl von Zylindern aufweist. Der Motor ist so aufgebaut, dass er gemäß Niederlastbedingungen betrieben wird. Das Steuergerät ist so aufgebaut, dass es auf der Grundlage einer Umgebungslufttemperatur und/oder einer DEF-Quellentemperatur bestimmt, dass mindestens ein DEF-Dosierer gefroren ist. Das Steuergerät ist so aufgebaut, dass es den Motor gemäß einem Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion darauf betreibt, dass das Steuergerät bestimmt, dass der mindestens eine DEF-Dosierer eingefroren ist. Der Zündungsunterbrechungsmodus umfasst das Zünden eines Teils der Vielzahl von Zylindern. Der Teil der Vielzahl von Zylindern ist kleiner als eine Gesamtzahl der Zylinder der Vielzahl von Zylindern. Das Steuergerät ist so aufgebaut, dass es den Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer wahrscheinlich aufgetaut ist, abbricht.
  • Diese und andere Merkmale sowie deren Anordnung und Funktionsweise gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
    • 1 ist eine schematische Darstellung eines Motors und eines Abgasnachbehandlungssystems mit einem Steuergerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
    • 2 ist ein Diagramm, das die Abgastemperaturen des Motors für verschiedene Motorzündungsarten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
    • 3 ist eine schematische Darstellung eines Steuergeräts des Fahrzeugs einschließlich des Motors und des Abgasnachbehandlungssystems von 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
    • 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Schützen von Dieselabgasfluid-(DEF)-dosierern bei Anlassbedingungen eines kalten Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
    • 5 ist ein Flussdiagramm einer logischen Struktur zur Priorisierung der Auswahl von Motorzündbedingungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform auf der Grundlage einer Wahrscheinlichkeit, dass einer der DEF-Dosierer gefroren ist, und auf der Grundlage einer Kohlenwasserstoff last eines selektiven katalytischen Reduktionskatalysators (SKR).
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden werden verschiedene Konzepte und Implementierungen von Verfahren, Vorrichtungen und Systemen zur dynamischen Steuerung eines Motors gemäß einem DEF-Dosiererschutzmodus detaillierter beschrieben, um Abgas mit einer Temperatur zu erzeugen, die hoch genug ist, um gefrorene Dieselabgasfluiddosierer (DEF) aufzutauen, und niedrig genug ist, um eine Überhitzung der gefrorenen DEF-Dosierer zu verhindern. Die verschiedenen hier vorgestellten Konzepte können auf beliebige Weise umgesetzt werden, da die beschriebenen Konzepte nicht auf eine bestimmte Art der Umsetzung beschränkt sind. Beispiele für spezifische Implementierungen und Anwendungen werden in erster Linie zur Veranschaulichung bereitgestellt.
  • Motoren können mindestens eine erste Zylinderreihe mit einer Vielzahl von ersten Zylindern und eine zweite Zylinderreihe mit einer Vielzahl von zweiten Zylindern aufweisen. Der Motor kann die erste Zylinderreihe, die zweite Zylinderreihe oder sowohl die erste Zylinderreihe als auch die zweite Zylinderreihe auf der Grundlage der geforderten Ausgabe des Motors zünden. Jede der Zylinderreihen steht in abgasaufnehmender Verbindung mit einem Abgasnachbehandlungssystem, das so aufgebaut ist, dass es Stickoxide (NOx) im Abgasstrom in weniger schädliche Verbindungen reduziert, bevor das Abgas das Fahrzeug verlässt. Der Abgasstrom kann eine Vielzahl von DEF-Dosierern und einen selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SKR) aufweisen.
  • Der Motor kann kurz nach dem Anlassen des Motors unter Niedriglastbedingungen betrieben werden. In manchen Klimazonen kann das Fahrzeug unter Außenbedingungen geparkt werden, bei denen die Umgebungslufttemperatur unter dem Gefrierpunkt einiger der Fahrzeugkomponenten liegt. So kann das Fahrzeug beispielsweise im Freien geparkt werden, wenn die Umgebungstemperatur unter dem Gefrierpunkt des DEF liegt. Unter solchen Bedingungen können die DEF-Dosierer, die DEF-Quelle und/oder die Rohrleitungen, die die DEF-Quelle mit den DEF-Dosierern verbinden, einfrieren. Bei normalem Betrieb des Abgasnachbehandlungssystems können der DEF-Strom durch die DEF-Dosierer und der DEF-Luftstrom um die DEF-Dosierer herum die DEF-Dosierer durch Wärmeübertragung kühlen (z. B. wird Wärme von einem DEF-Dosierer auf das DEF übertragen, wenn das DEF den DEF-Dosierer passiert und/oder DEF im Abgasstrom um den DEF-Dosierer herumströmt). Wenn die DEF-Dosierer jedoch gefroren sind, wird kein DEF in den Abgasstrom eingespritzt, und es ist kein DEF im Abgasstrom vorhanden, um Wärme von den DEF-Dosierern abzuleiten, was zu einer Überhitzung der DEF-Einspritzdüsen führen kann. Dementsprechend ist es vorteilhaft, eingefrorene DEF-Dosierer nach dem Anlassen von Motoren zu identifizieren, die unter kalten Umgebungsbedingungen betrieben werden, und als Reaktion auf die Identifizierung gefrorener DEF-Dosierer den Motor so zu steuern, dass er Abgas mit Temperaturen erzeugt, die warm genug sind, um die DEF-Dosierer aufzutauen, und kühl genug sind, um eine Überhitzung der gefrorenen DEF-Dosierer zu verhindern.
  • Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Steuergerät aufweisen, das so aufgebaut ist, dass es den Kraftstoffbedarf des Motors überwacht, um die vom Fahrer geforderte Motorlast zu erreichen, und auf der Grundlage des Kraftstoffbedarfs bestimmt, ob verschiedene Kombinationen der Zylinderreihen und/oder Zylinder aktiviert oder deaktiviert werden sollten. Der Motor kann beide Zylinderreihen zünden, wenn eine hohe Motorlast angefordert wird. Bei Niedriglastmotorbetriebsbedingungen kann der Motor gemäß einem Zündungsunterbrechungsbetriebsmodus und einem Betriebsmodus mit Abschaltung einer einzelnen Zylinderreihe (SBCO) arbeiten. Der Zündungsunterbrechungsbetriebsmodus zündet Zylinder in beiden Zylinderreihen und erzeugt Abgas, das kühl genug ist, um die DEF-Dosierer aufzutauen und gleichzeitig eine Überhitzung der DEF-Dosierer verhindert. Während dem SBCO-Betriebsmodus wird nur eine der Zylinderreihen gezündet. Das Abgas, das beim Betrieb des Motors gemäß dem SBCO-Betriebsmodus erzeugt wird, ist heiß genug, um den SKR-Katalysator zu regenerieren, könnte aber zu einer Überhitzung von gefrorenen DEF-Dosierern führen.
  • Das Abgasnachbehandlungssystem weist außerdem Filter und Katalysatoren auf, die so aufgebaut sind, dass sie Schmutz und Ruß aus dem Abgas entfernen und das NOx zu weniger schädlichen Emissionen wie N2 und H2O reduzieren, bevor das Abgas das Fahrzeug verlässt. Das Abgasnachbehandlungssystem weist zum Beispiel unter anderem einen selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SKR) auf. Während des Motorbetriebs können sich nicht-verbrannte Kohlenwasserstoffe, Schmutz, Ruß usw. auf dem SKR-Katalysator ansammeln, und der SKR-Katalysator muss zum Schutz des SKR-Katalysators regeneriert werden. Der SKR-Katalysator wird durch Erzeugen von Abgas mit sehr hoher Temperatur mit dem Motor regeneriert, so dass die nicht-verbrannten Kohlenwasserstoffe, Schmutz, Ruß usw. vom SKR-Katalysator abbrennen.
  • Das Steuergerät ist so aufgebaut, dass es bestimmt, ob der Motor zum Schutz von gefrorenen DEF-Dosierern und/oder zum Schutz des SKR-Katalysators bei Motorbetriebsbedingungen mit geringer Last bei niedrigen Umgebungstemperaturen betrieben werden soll. Das Steuergerät ist so aufgebaut, dass es in der Reihenfolge von höchster Priorität zu niedrigster Priorität die SKR-Desorption (z. B. SKR-Katalysatorregeneration) als Reaktion auf das Bestimmen sehr hoher Werte gebundener Kohlenwasserstoffe, den Schutz von DEF-Dosierern, die wahrscheinlich gefroren sind, die SKR-Desorption als Reaktion auf das Bestimmen hoher Werte von gebundenem Kohlenwasserstoff (z. B. SKR-Katalysatorregeneration) und den normalen SBCO-Betrieb (z. B. ohne jegliche SKR-Katalysatorregeneration) priorisiert. Zum Beispiel als Reaktion auf das Bestimmen, dass der SKR-Katalysator einen hohen oder sehr hohen Gehalt an gebundenen Kohlenwasserstoffen aufweist und dass mindestens einige DEF-Dosierer wahrscheinlich gefroren sind, ist das Steuergerät so aufgebaut, dass es den Motor gemäß dem SBCO-Modus betreibt, um den SKR-Katalysator zu regenerieren. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Menge an gebundenen Kohlenwasserstoffen mittel oder gering ist und mindestens ein DEF-Dosierer wahrscheinlich gefroren ist, ist das Steuergerät so aufgebaut, dass es den Motor gemäß dem Zündungsunterbrechungsmodus betreibt, um die DEF-Dosierer, die wahrscheinlich gefroren sind, zu schützen.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren im Allgemeinen beziehen sich die verschiedenen hierin offenbarten Ausführungsformen auf Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zur Steuerung der Modi der Motorzündung eines Motors, der mit einer niedrigen Betriebslast unter Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur betrieben wird, um eine Überhitzung der DEF-Dosierer eines Abgasnachbehandlungssystems zu verhindern. Die Systeme, Vorrichtungen und Verfahren sind so aufgebaut, dass sie den Motor so steuern, dass er Abgas erzeugt, das warm genug ist, um den/die gefrorenen DEF-Dosierer aufzutauen, und das kalt genug ist, um den/die gefrorenen DEF-Dosierer nicht zu überhitzen. Die Systeme, Vorrichtungen und Verfahren können auch so aufgebaut sein, dass sie bestimmen, ob die Zündbedingungen des Motors so gesteuert werden sollen, dass das Abgas bei einer relativ niedrigen Temperatur erzeugt wird, um den/die gefrorenen DEF-Dosierer aufzutauen, oder ob die Zündbedingungen des Motors so gesteuert werden sollen, dass das Abgas bei einer relativ hohen Temperatur erzeugt wird, die den Wirkungsgrad des SKR-Katalysators erhöht, und/oder dass das Abgas bei einer Temperatur erzeugt wird, die hoch genug ist, um eine Regeneration des SKR-Katalysators durchzuführen.
  • Wie in 1 gezeigt, ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ein Motor dargestellt, der mit zwei Abgasnachbehandlungssystemen und einem Steuergerät gekoppelt ist. Ein Fahrzeug weist ein Motorsystem 10, das einen Verbrennungsmotor 14 und ein Abgasnachbehandlungssystem 18 in abgasaufnehmender Verbindung mit dem Motor 14 aufweist. Gemäß einer Ausführungsform und wie dargestellt ist der Motor 14 als Selbstzündungs-Verbrennungsmotor aufgebaut, der mit Dieselkraftstoff betrieben wird. In verschiedenen alternativen Ausführungsformen kann der Motor 14 jedoch auch als jede andere Art von Motor (z. B. mit Fremdzündung) aufgebaut sein, der jede Art von Kraftstoff (z. B. Benzin) verwendet. In dem Verbrennungsmotor 14 wird Luft aus der Atmosphäre mit Kraftstoff kombiniert und verbrannt, um den Motor anzutreiben. Die Verbrennung von Kraftstoff und Luft in den Kompressionskammern des Motors 14 erzeugt Abgas, das in einen Abgaskrümmer 68 und in das Abgasnachbehandlungssystem 18 abgeleitet wird. In einigen Ausführungsformen kann der Motor 14 ein Motor beliebiger Größe sein, dessen Zylinder in einer V-Konfiguration mit geteilten Abgasnachbehandlungssystemen orientiert sind. In einigen Ausführungsformen kann der Motor 14 ein Großkolbenmotor mit einem Hubraum von mindestens etwa 30 l sein. In einigen Ausführungsformen kann der Motor 14 einen Hubraum von zwischen etwa 30 l und etwa 120 I haben. Der hier verwendete Begriff „Hubraum“ bezieht sich im Allgemeinen auf das Gasvolumen, das von allen Zylindern in dem Motor 14 verdrängt wird. In einigen Ausführungsformen können die Zylinder in einer V-Konfiguration orientiert sein. In solchen Ausführungsformen kann der Motor 14 von einem V8-Motor bis zu einem V20-Motor reichen.
  • Der Motor 14 weist mindestens eine erste Zylinderreihe 22 und eine zweite Zylinderreihe 26 auf. Eine Vielzahl von Verbrennungszylindern ist in der ersten Zylinderreihe 22 und der zweiten Zylinderreihe 26 angeordnet. Der Motor 14 kann von einem Steuergerät 38 so gesteuert werden, dass verschiedene Kombinationen der Zylinderreihen 22, 26 und/oder der Zylinder gezündet werden, um die vom Betreiber geforderte Motorlast zu erreichen. Das Steuergerät 38 kann den Kraftstoffbedarf für den Motor 14 überwachen, um die vom Betreiber geforderte Motorlast zu erreichen, und auf der Grundlage des Kraftstoffbedarfs bestimmen, ob verschiedene Kombinationen der Zylinderreihen 22, 26 und/oder der Zylinder aktiviert oder deaktiviert werden sollten. Der Motor 14 kann beide Zylinderreihen 22, 26 zünden, wenn eine hohe Motorlast gefordert wird (z. B. unter Hochlast-Motorbetriebsbedingungen). Der Motor 14 kann einen Teil der Zylinder innerhalb der Zylinderreihen 22, 26 zünden, wenn eine niedrige Motorlast gefordert wird (z. B. unter Niederlast-Motorbetriebsbedingungen). In einigen Ausführungsformen kann der Motor 14 unter Niederlast-Motorbetriebsbedingungen gemäß einem Zündungsunterbrechungsbetriebsmodus (Skip-firing) und einem Betriebsmodus mit Abschaltung einer einzelnen Zylinderreihe (SBCO) betrieben werden. Der Ausdruck „Niederlast-Motorbetriebszustand“ bezieht sich auf einen Motorbetriebszustand, der erreicht werden kann, ohne dass alle Zylinderreihen des Motors 14 gezündet werden. Der Niederlast-Motorbetriebszustand kann beispielsweise darin bestehen, dass der Motor 14 mit einer Leerlaufdrehzahl betrieben wird. In einem anderen Beispiel kann der Niederlast-Motorbetriebszustand auftreten, wenn das Fahrzeug im Einsatz ist. Solche Niederlast-Motorbetriebszustände können jeweils einen bergab fahrenden Lkw, eine Lokomotive, die mit niedriger Geschwindigkeit fährt oder abbremst, um sich einer Station zu nähern, einen Bagger im Leerlauf, der auf eine Ladung wartet, eine Frac-Anlage oder eine Bohrmaschine im Leerlauf, bevor sie eine Pumpe bzw. eine Bohrmaschine antreibt, ein Stromaggregat im Leerlauf, während es auf das Laden wartet, usw. umfassen.
  • Im Zündungsunterbrechungsbetriebsmodus kann die Motorlast zwischen der ersten Zylinderreihe 22 und der zweiten Zylinderreihe 26 so aufgeteilt werden, dass ein Teil der ersten Zylinderreihe 22 und ein Teil der zweiten Zylinderreihe 26 gezündet werden. Der Teil der ersten Zylinderreihe 22 und der Teil der zweiten Zylinderreihe 26, die gezündet werden, sind jeweils kleiner als die Gesamtanzahl der Zylinder in der ersten Zylinderreihe 22 und kleiner als die Gesamtanzahl der Zylinder in der zweiten Zylinderreihe 26. In einem Zündungsunterbrechungsmodus überspringt die Zylinderzündreihenfolge benachbarte Zylinder, so dass die Hälfte der Zylinder der ersten Zylinderreihe 22 und der zweiten Zylinderreihe 26 zünden. Bei einem V16-Motor zünden zum Beispiel 8 Zylinder. In einigen Ausführungsformen befinden sich die zündenden Zylinder an den Enden der ersten Zylinderreihe 22 und der zweiten Zylinderreihe 26.
  • Im SBCO-Betriebsmodus schaltet der Motor 14 die erste Zylinderreihe 22 oder die zweite Zylinderreihe 26 ab und erzeugt die geforderte Last mit der verbleibenden betriebsbereiten Zylinderreihe 22, 26.
  • 2 zeigt ein Diagramm der Abgastemperatur in Abhängigkeit von den Pferdestärken bei niedriger Umgebungstemperatur und bei Betriebsbedingungen mit geringer Motorlast. Das Diagramm 42 zeigt einen Motor, der auf allen Zylindern in der ersten Zylinderreihe 22 und der zweiten Zylinderreihe 26 zündet. Das Diagramm 46 zeigt einen Motor, der gemäß dem Zündungsunterbrechungsmodus arbeitet. Das Diagramm 50 zeigt einen Motor, der gemäß dem SBCO-Betriebsmodus betrieben wird. Wie in 2 gezeigt, ist die Temperatur des Abgases, das von dem Motor erzeugt wird, bei dem alle Zylinder gezündet werden, im Wesentlichen mit der Temperatur des Abgases vergleichbar, die von dem Motor erzeugt wird, der im Zündungsunterbrechungsbetriebsmodus betrieben wird. Die Temperatur des Abgases, das vom Motor erzeugt wird, der im SBCO-Betriebsmodus betrieben wird, ist deutlich höher als das Abgas, das erzeugt wird, wenn der Motor auf allen Zylindern gezündet wird oder wenn der Motor gemäß dem Zündungsunterbrechungsbetriebsmodus gezündet wird. Daher kann der Befehl an den Motor 14, alle Zylinder zu zünden, oder der Befehl an den Motor 14, gemäß dem Zündungsunterbrechungsbetriebsmodus zu arbeiten, dazu verwendet werden, Abgas mit niedrigerer Temperatur zu erzeugen (z. B. im Vergleich zu den SBCO-Betriebsbedingungen), um eine Überhitzung von Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems 18, wie z. B. DEF-Dosierern 78, zu verhindern. Außerdem zünden beide Zylinderreihen 22, 26, so dass sich der Motor 14 und die Abgasnachbehandlungssysteme 18 im Wesentlichen gleichmäßig erwärmen. Unter Niederlast-Motorbetriebsbedingungen wird der Motor 14 gemäß dem Zündungsunterbrechungsmodus betrieben, um eine Überhitzung der Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems 18 zu verhindern, um den Kraftstoffverbrauch zu senken (z. B. im Vergleich zum Zünden aller Zylinder).
  • Zurück zu 1: Das Fahrzeug weist ein Abgasnachbehandlungssystem 18, das mit der ersten Zylinderreihe 22 und der zweiten Zylinderreihe 26 in abgasaufnehmender Verbindung steht. Der Einfachheit halber wird für die Abgasnachbehandlungssysteme 18 und die darin enthaltenen Komponenten die gleiche Nummerierung verwendet. Jedes der Abgasnachbehandlungssysteme 18 weist einen Dieselpartikelfilter (DPF) 54, einen Dieseloxidationskatalysator (DOK) 58, ein selektives katalytisches Reduktionssystem (SKR) 62 mit einem SKR-Katalysator 66 und einen Ammoniakoxidationskatalysator (AMOx) 70 auf. Das SKR-System 62 weist außerdem ein Reduktionsmittelzufuhrsystem mit einer Dieselabgasflüssigkeitsquelle (DEF) 74, die DEF über eine DEF-Leitung 82 an einen DEF-Dosierer 78 liefert, auf. Das DEF in der DEF-Quelle 74 und/oder in der DEF-Leitung 82 kann bei Bedingungen mit niedriger Umgebungstemperatur einfrieren und die DEF-Dosierer 78 an der Abgabe von DEF hindern, bis das DEF in der DEF-Quelle 74 und/oder den DEF-Leitungen 82 aufgetaut ist.
  • Verbrennungsluft tritt durch einen Motoransaugkrümmer 34 in den Motor 14 ein und strömt zu den ersten und zweiten Verbrennungszylinderbänken 22, 26. In einer Abgasströmungsrichtung, die durch den Richtungspfeil 84 angezeigt wird, strömt das Abgas vom Motor 14 in die Einlassleitung 86 des Abgasnachbehandlungssystems 18. Von der Einlassleitung 86 strömt das Abgas in den DOK 58 und verlässt den DOK 58 in einen ersten Abschnitt der Abgasleitung 90A. Von dem ersten Abschnitt der Abgasleitung 90A strömt das Abgas in den DPF 54 und verlässt den DPF 54 in einen zweiten Abschnitt der Abgasleitung 90B. Von dem zweiten Abschnitt der Abgasleitung 90B strömt das Abgas in den SKR-Katalysator 66 und verlässt den SKR-Katalysator 66 in den dritten Abschnitt der Abgasleitung 90C. Während das Abgas durch den zweiten Abschnitt der Abgasleitung 90B strömt, wird ihm in regelmäßigen Abständen DEF durch den DEF-Dosierer 78 zudosiert. Der zweite Abschnitt der Abgasleitung 90B fungiert dementsprechend als Zersetzungskammer oder -rohr, um die Zersetzung des DEF zu Ammoniak zu erleichtern. Vom dritten Abschnitt der Abgasleitung 90C strömt das Abgas in den AMOx-Katalysator 70 und verlässt den AMOx-Katalysator 70 in die Auslassleitung 94, bevor das Abgas aus dem Abgasnachbehandlungssystem 18 ausgestoßen wird. In der gezeigten Ausführungsform ist auf Grundlage des Vorherigen der DOK 58 stromaufwärts des DPF 54 und des SKR-Katalysators 66 angeordnet und ist der SKR-Katalysator 66 stromabwärts des DPF 54 und stromaufwärts des AMOx-Katalysators 70 angeordnet. In alternativen Ausführungsformen sind jedoch auch andere Anordnungen der Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems 18 möglich (z. B. kann der AMOx-Katalysator 70 von dem Abgasnachbehandlungssystem 18 ausgeschlossen werden).
  • Der DOK 58 kann verschiedene Durchflusskonstruktionen aufweisen. Im Allgemeinen ist der DOK 58 so aufgebaut, dass er zumindest einen Teil der Partikel, z. B. die lösliche organische Fraktion von Ruß, im Abgas oxidiert und nicht-verbrannte Kohlenwasserstoffe und CO im Abgas zu weniger umweltschädlichen Verbindungen reduziert. Der DOK 58 kann beispielsweise so aufgebaut sein, dass er die Kohlenwasserstoff- und CO-Konzentrationen im Abgas so reduziert, dass die erforderlichen Emissionsnormen für diese Bestandteile des Abgases eingehalten werden. Eine indirekte Folge der Oxidationsfähigkeiten des DOK 58 ist die Fähigkeit des DOK 58, NO zu NO2 zu oxidieren. Auf diese Weise ist die NO2-Menge, die den DOK 58 verlässt, gleich der NO2-Menge in dem vom Motor 14 erzeugten Abgas plus der NO2-Menge die durch den DOK 58 aus NO umgewandelt wurde.
  • Zusätzlich zur Behandlung der Kohlenwasserstoff- und CO-Konzentrationen im Abgas kann der DOK 58 auch bei der kontrollierten Regeneration des DPF 54, des SKR-Katalysators 66 und des AMOx-Katalysators 70 verwendet werden. Dies kann durch die Einspritzung oder Dosierung von nicht-verbranntem Kohlenwasserstoff in das Abgas stromaufwärts des DOK 58 erreicht werden. Bei Kontakt mit dem DOK 58 unterliegt der nicht-verbrannte Kohlenwasserstoff einer exothermen Oxidationsreaktion, die zu einem Anstieg der Temperatur des Abgases führt, das den DOK 58 verlässt und anschließend in den DPF 54, den SKR-Katalysator 66 und/oder den AMOx-Katalysator 70 eintritt. Die Menge an nicht-verbranntem Kohlenwasserstoff, die dem Abgas zugesetzt wird, wird so gewählt, dass die gewünschte Temperaturerhöhung oder die angestrebte kontrollierte Regenerationstemperatur erreicht wird.
  • Der DPF 54 kann aus verschiedenen Durchflusskonstruktionen bestehen und ist so aufgebaut, dass er die Partikelkonzentration, z. B. Ruß und Asche, im Abgas reduziert, um eine oder mehrere vorgeschriebene Emissionsnormen zu erfüllen. Der DPF 54 fängt Partikel und andere Bestandteile auf und muss daher regelmäßig regeneriert werden, um die aufgefangenen Bestandteile abzubrennen. Außerdem kann der DPF 54 so konfiguriert sein, dass er unabhängig vom DOK 58 NO zu NO2 oxidiert.
  • Das SKR-System 62 weist, wie oben beschrieben und in dieser Beispielkonfiguration, ein Reduktionsmittelzufuhrsystem mit der DEF-Quelle 74, einer Pumpe (nicht dargestellt) und/oder einem Dosierer 78 auf. Die Reduktionsmittelquelle 74 kann ein Behälter oder Tank sein, der ein Reduktionsmittel, wie z. B. Ammoniak (NH3), DEF (z. B. Harnstoff) oder Dieselöl, enthalten kann. Die Reduktionsmittelquelle 74 steht in Reduktionsmittelzufuhrverbindung mit der Pumpe, die so konfiguriert ist, dass sie Reduktionsmittel von der Reduktionsmittelquelle 74 über eine Reduktionsmittelzufuhrleitung zum DEF-Dosierer 78 pumpt. Der DEF-Dosierer 78 ist stromaufwärts des SKR-Katalysators 66 angeordnet. Das Steuergerät 38 ist so aufgebaut, dass es den Zeitpunkt und die Menge des dem Abgas zugeführten DEF steuert. Während sich die Offenbarung im Allgemeinen auf das Reduktionsmittel DEF bezieht, kann in einigen Ausführungsformen Ammoniak aus den DEF-Dosierern 78 anstelle von oder zusätzlich zu DEF abgegeben werden. DEF zersetzt sich unter Bildung von Ammoniak. Wie oben kurz beschrieben, reagiert das Ammoniak mit NOx in Gegenwart des SKR-Katalysators 66, um das NOx zu weniger schädlichen Emissionen, wie N2 und H2O, zu reduzieren. Das NOx im Abgasstrom enthält NO2 und NO. Im Allgemeinen werden sowohl NO2 als auch NO durch verschiedene chemische Reaktionen, die von den katalytischen Elementen des SKR-Katalysators 66 in Gegenwart von NH3 angetrieben werden, zu N2 und H2O reduziert.
  • Bei dem SKR-Katalysator 66 kann es sich um einen der verschiedenen in der Technik bekannten Katalysatoren handeln. In einigen Ausführungsformen ist der SKR-Katalysator 66 beispielsweise ein Katalysator auf Vanadiumbasis, und in anderen Ausführungsformen ist der SKR-Katalysator 66 ein Katalysator auf Zeolithbasis, wie z. B. ein Cu-Zeolith- oder ein Fe-Zeolith-Katalysator. In einer repräsentativen Ausführungsform ist das Reduktionsmittel wässriger Harnstoff und der SKR-Katalysator 66 ist ein Katalysator auf Zeolithbasis. In einigen Ausführungsformen ist der Wirkungsgrad des SKR-Katalysators 66 temperaturabhängig, was bedeutet, dass der SKR-Katalysator 66 bei höheren Temperaturen NOx effizienter zu weniger schädlichen Emissionen reduziert.
  • Bei dem AMOx-Katalysator 70 kann es sich um einen der verschiedenen Durchflusskatalysatoren handeln, die so aufgebaut sind, dass sie mit Ammoniak reagieren, um hauptsächlich Stickstoff zu erzeugen. Wie oben kurz beschrieben, ist der AMOx-Katalysator 70 so aufgebaut, dass er Ammoniak entfernt, das den SKR-Katalysator 66 passiert oder verlassen hat, ohne mit NOx im Abgas zu reagieren. In bestimmten Fällen kann das Abgasnachbehandlungssystem 18 mit oder ohne einen AMOx-Katalysator betrieben werden. Obwohl der AMOx-Katalysator 70 in 1 und 3 als eine vom SKR-Katalysator 66 getrennte Einheit dargestellt ist, kann der AMOx-Katalysator 70 ferner bei einigen Implementierungen in den SKR-Katalysator 66 integriert sein, z. B. können der AMOx-Katalysator 70 und der SKR-Katalysator 66 im selben Gehäuse untergebracht sein. Gemäß der vorliegenden Offenbarung sind der SKR-Katalysator 66 und der AMOx-Katalysator 70 in Reihe angeordnet, wobei der SKR-Katalysator 66 vor dem AMOx-Katalysator 70 angeordnet ist.
  • Verschiedene Sensoren können strategisch im Motor 14, im Abgasnachbehandlungssystem 18 und in oder in der Nähe der äußeren Umgebung angeordnet sein und mit dem Steuergerät 38 in Verbindung stehen, um die Betriebsbedingungen des Motorsystems 10 und die Umgebungsbedingungen zu überwachen. Die Sensoren können z. B. NOx-Sensoren 98 und Temperatursensoren 102, die innerhalb des Abgasnachbehandlungssystems 18 angeordnet sind, einen Motoransaugkrümmer-Temperatursensor 106, einen Motorkühlmitteltemperatursensor 110, einen Umgebungstemperatursensor 114 (z. B. im Freien) und einen Temperatursensor 118 für die DEF-Quelle 74 umfassen. In diesem Zusammenhang kann das Steuergerät 38 Daten von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen. Die Temperatursensoren 102 sind mit dem SKR-Katalysator 66 verbunden und können daher als SKR-Temperatursensoren 102 bezeichnet werden. Die SKR-Temperatursensoren 102 sind strategisch positioniert, um die Temperatur des in den SKR-Katalysator 66 ein- und aus diesem ausströmenden Abgases zu erfassen. Der Motoransaugkrümmer-Temperatursensor 106 kann am oder in der Nähe des Motoransaugkrümmers 34 des Motorsystems 10 positioniert werden, um eine Temperatur der in das Motorsystem 10 eintretenden Luft zu bestimmen. Der Motorkühlmitteltemperatursensor 110 kann strategisch positioniert werden, um eine Temperatur des Motorkühlmittels zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann der Umgebungstemperatursensor 114 an oder in der Nähe einer Außenseite des Fahrzeugs positioniert werden, um eine Temperatur der Fahrzeugumgebung zu bestimmen. In anderen Ausführungsformen kann sich der Umgebungstemperatursensor 114 an einem entfernten Ort befinden und in drahtloser Verbindung mit dem Steuergerät 38 des Fahrzeugs stehen. In einigen Ausführungsformen weist das Fahrzeug keinen Umgebungslufttemperatursensor 114 auf. In solchen Ausführungsformen kann das Steuergerät 38 die Temperatur der Umgebungsluft anhand der Temperatur der in den Motoransaugkrümmer eintretenden Luft bestimmen, die von dem Sensor 106 erfasst wird. Der DEF-Quellentemperatursensor 118 kann in oder in der Nähe der DEF-Quelle 74 positioniert werden, um eine Temperatur des DEF innerhalb der DEF-Quelle 74 zu bestimmen.
  • Obwohl das gezeigte Abgasnachbehandlungssystem 18 einen eines DOK 58, eines DPF 54, eines SKR-Katalysators 66 und eines AMOx-Katalysators 70 aufweist, die an bestimmten Orten relativ zueinander entlang des Abgasströmungswegs angeordnet sind, kann das Abgasnachbehandlungssystem 18 in anderen Ausführungsformen wie gewünscht mehr als einen der verschiedenen Katalysatoren aufweisen, die in verschiedenen Positionen relativ zueinander entlang des Abgasströmungswegs angeordnet sind. Obwohl der DOK 58 und der AMOx-Katalysator 70 nicht-selektive Katalysatoren sind, können in einigen Ausführungsformen der DOK 58 und der AMOx-Katalysator 70 ferner selektive Katalysatoren sein.
  • 1 ist auch so dargestellt, dass sie eine Betreiber-Eingabe/AusgabeVorrichtung (E/A) 122 enthält. Die Betreiber-E/A-Vorrichtung 122 ist kommunikativ mit dem Steuergerät 38 gekoppelt, so dass Informationen zwischen dem Steuergerät 38 und der Betreiber-E/A-Vorrichtung 122 ausgetauscht werden können, wobei sich die Informationen auf eine oder mehrere Komponenten von 1 oder auf Bestimmungen/Befehle/Anweisungen/usw. (nachstehend beschrieben) des Steuergeräts 38 beziehen können. Die Betreiber-E/A-Vorrichtung 122 ermöglicht es einem Betreiber des Fahrzeugs (oder einem anderen Passagier), mit dem Steuergerät 38 und einer oder mehreren Komponenten des Fahrzeugs und Komponenten von 1 zu kommunizieren. Die Betreiber-E/A-Vorrichtung 122 kann beispielsweise ein interaktives Display, eine Touchscreen-Vorrichtung, eine oder mehrere Tasten und Schalter, Sprachbefehlsempfänger usw. aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt. Über die Betreiber-E/A-Vorrichtung 122 kann das Steuergerät 38 verschiedene Informationen zu den hier beschriebenen Vorgängen bereitstellen.
  • Das Steuergerät 38 ist so aufgebaut, dass es den Betrieb des Motorsystems 10 und der zugehörigen Teilsysteme, wie z. B. des Verbrennungsmotors 14 und des Abgasnachbehandlungssystems 18, steuert. Gemäß einer Ausführungsform sind die Komponenten der 1 und 3 in einem Fahrzeug verbaut. Das Fahrzeug kann ein Straßenfahrzeug oder ein Geländefahrzeug einschließlich Lastkraftwagen für den Fernverkehr, mittelgroße Lastkraftwagen (z. B. Kleintransporter), Panzer, Flugzeuge, Lokomotiven und jede andere Art von Fahrzeugen, die ein SKR-System verwenden, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann der Motor in einem Generator untergebracht sein. Die Kommunikation zwischen und unter den Komponenten kann über eine beliebige Anzahl von drahtgebundenen oder drahtlosen Verbindungen erfolgen. Eine drahtgebundene Verbindung kann zum Beispiel ein serielles Kabel, ein Glasfaserkabel, ein CAT5-Kabel oder eine andere Form einer drahtgebundenen Verbindung umfassen. Im Vergleich dazu kann eine drahtlose Verbindung das Internet, W-LAN, Mobilfunk, Funk, usw. umfassen. In einer Ausführungsform stellt ein Controller Area Network („CAN“) Bus den Austausch von Signalen, Informationen und/oder Daten bereit. Der CAN-Bus enthält eine beliebige Anzahl von drahtgebundenen und drahtlosen Verbindungen. Da das Steuergerät 38 kommunikativ mit den Systemen und Komponenten von 1 verbunden ist, ist das Steuergerät 38 so aufgebaut, dass es Daten von einer oder mehreren der in 1 dargestellten Komponenten empfängt. Die Daten können z. B. NOx-Daten (z. B. eine vom NOx-Sensor 98 eingehende NOx-Menge und eine vom NOx-Sensor 98' ausgehende NOx-Menge), Temperaturdaten (z. B. die vom SKR-Temperatursensor 102, dem Motoransaugkrümmer-Temperatursensor 106, dem Motorkühlmitteltemperatursensor 110, dem Umgebungslufttemperatursensor 114, dem DEF-Quellentemperatursensor 118 erfassten Temperaturen) und Fahrzeugbetriebsdaten (z. B. Motordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motortemperatur usw.) umfassen, die über einen oder mehrere Sensoren empfangen werden. Als weiteres Beispiel können die Daten eine Eingabe der Betreiber-E/A-Vorrichtung 122 umfassen, wie z. B. eine geforderte Motorlast. Aufbau und Funktion des Steuergeräts 38 werden in Bezug auf 3 näher beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf 3 wird nun ein schematisches Diagramm des Steuergeräts 38 des Fahrzeugs von 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Wie in 3 gezeigt, weist das Steuergerät 38 eine Verarbeitungsschaltung 126 mit einem Prozessor 130 und einer Speichervorrichtung 134, eine Gefrierbestimmungsschaltung 138, eine DEF-Dosiererschutzschaltung 142, eine Auftaubestimmungsschaltung 146, eine Zündungssteuerungsschaltung 150, eine Priorisierungsschaltung 154 und die Kommunikationsschnittstelle 158 auf. Im Allgemeinen ist das Steuergerät 38 so aufgebaut, dass es eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass mindestens einer der DEF-Dosierer gefroren ist, und als Reaktion auf das Bestimmen, dass mindestens einer der DEF-Dosierer wahrscheinlich gefroren ist, einen Auftauzeitraum bestimmt und den Motor 14 während des Auftauzeitraums gemäß einem Zündungsunterbrechungsmodus betreibt.
  • Bei einer Konfiguration sind die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Prioritätsschaltung 154 als maschinen- oder computerlesbare Medien ausgeführt, die von einem Prozessor, wie dem Prozessor 130, ausgeführt werden können. Wie hierin beschrieben und neben anderen Anwendungen, erleichtern die maschinenlesbaren Medien die Durchführung bestimmter Operationen, um den Empfang und die Übertragung von Daten zu ermöglichen. Zum Beispiel können die maschinenlesbaren Medien eine Anweisung (z. B. einen Befehl usw.) bereitstellen, um z. B. Daten von einem bestimmten Sensor oder einem virtuellen Sensor zu erfassen. In diesem Zusammenhang können die maschinenlesbaren Medien eine programmierbare Logik umfassen, die die Häufigkeit der Datenerfassung (oder der Datenübertragung) festlegt. Die computerlesbaren Medien können einen Code aufweisen, der in einer beliebigen Programmiersprache geschrieben sein kann, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Java oder ähnliche Sprachen und beliebiger herkömmlicher prozeduraler Programmiersprachen, wie die Programmiersprache „C“ oder ähnliche Programmiersprachen. Der computerlesbare Programmcode kann auf einem Prozessor oder mehreren entfernten Prozessoren ausgeführt werden. Im letzteren Fall können die entfernten Prozessoren über jede Art von Netzwerk (z. B. CAN-Bus usw.) miteinander verbunden sein.
  • Bei einer anderen Konfiguration sind die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung und die Priorisierungsschaltung 154 als Hardware-Einheiten, z. B. als elektronische Steuereinheiten, ausgeführt. So können die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 als eine oder mehrere Schaltungskomponenten ausgeführt sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Verarbeitungsschaltungen, Netzwerkschnittstellen, periphere Geräte, Eingabegeräte, Ausgabegeräte, Sensoren usw. In einigen Ausführungsformen können die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 die Form einer oder mehrerer analoger Schaltungen, elektronischer Schaltungen (z. B. integrierte Schaltungen (IC), diskrete Schaltungen, System-on-a-Chip- Schaltungen (SOCs), Mikrocontroller usw.), Telekommunikationsschaltungen, Hybridschaltungen und jeder anderer Art von „Schaltung“ annehmen. In dieser Hinsicht können die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 jede Art von Komponente aufweisen, um die hier beschriebenen Vorgänge zu erreichen oder zu erleichtern. Eine hier beschriebene Schaltung kann beispielsweise einen oder mehrere Transistoren, Logikgatter (z. B. NAND, AND, NOR, OR, XOR, NOT, XNOR usw.), Widerstände, Multiplexer, Register, Kondensatoren, Spulen, Dioden, Verdrahtungen usw.) umfassen. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 können auch programmierbare Hardwarevorrichtungen wie feldprogrammierbare Gate-Arrays, programmierbare Array-Logik, programmierbare Logikvorrichtungen oder ähnliches umfassen. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 können eine oder mehrere Speichervorrichtungen zum Speichern von Anweisungen aufweisen, die von dem/den Prozessor(en) der Gefrierbestimmungsschaltung 138, der DEF-Dosiererschutzschaltung 142, der Auftaubestimmungsschaltung 146, der Zündungssteuerungsschaltung 150 und der Priorisierungsschaltung 154 ausgeführt werden können. Die eine oder mehreren Speichervorrichtungen und der/die Prozessor(en) können die gleiche Definition haben, wie sie hier in Bezug auf die Speichervorrichtung 134 und den Prozessor 130 angegeben ist. Bei einigen Hardwareeinheitkonfigurationen können die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 geografisch über verschiedene Stellen im Fahrzeug verteilt sein. Alternativ, und wie gezeigt, können die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 in oder innerhalb von einer einzigen Einheit/einem einzigen Gehäuse untergebracht sein, das als Steuergerät 38 dargestellt ist.
  • In dem gezeigten Beispiel weist das Steuergerät 38 eine Verarbeitungsschaltung 126 mit dem Prozessor 130 und der Speichervorrichtung 134 auf. Der Verarbeitungsschaltung 126 kann so aufgebaut oder konfiguriert sein, dass sie die hierin beschriebenen Anweisungen, Befehle und/oder Steuerungsprozesse in Bezug auf die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 ausführt oder implementiert. So stellt die abgebildete Konfiguration die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 als maschinen- oder computerlesbare Medien dar. Wie bereits erwähnt, soll diese Darstellung jedoch nicht einschränkend sein, da die vorliegende Offenbarung auch andere Ausführungsformen in Betracht zieht, bei denen die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 oder mindestens eine Schaltung der Gefrierbestimmungsschaltung 138, der DEF-Dosiererschutzschaltung 142, der Auftaubestimmungsschaltung 146, der Zündungssteuerungsschaltung 150 und der Priorisierungsschaltung 154 als eine Hardwareeinheit konfiguriert ist. Alle derartigen Kombinationen und Variationen fallen in den Umfang der vorliegenden Offenbarung.
  • Der Prozessor 130 kann als ein oder mehrere Universalprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein oder mehrere feldprogrammierbare Gate Arrays (FPGAs), ein digitaler Signalprozessor (DSP), eine Gruppe von Verarbeitungskomponenten oder andere geeignete elektronische Verarbeitungskomponenten implementiert werden. In einigen Ausführungsformen können der eine oder die mehreren Prozessoren von mehreren Schaltungen gemeinsam genutzt werden (z. B. können die Gefrierbestimmungsschaltung 138, die DEF-Dosiererschutzschaltung 142, die Auftaubestimmungsschaltung 146, die Zündungssteuerungsschaltung 150 und die Priorisierungsschaltung 154 denselben Prozessor aufweisen oder anderweitig gemeinsam nutzen, der in einigen Ausführungsbeispielen Befehle ausführen kann, die über verschiedene Speicherbereiche gespeichert sind oder auf die anderweitig zugegriffen wird). Alternativ oder zusätzlich können der eine oder die mehreren Prozessoren so aufgebaut sein, dass sie bestimmte Operationen unabhängig von einem oder mehreren Koprozessoren durchführen oder anderweitig ausführen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen können zwei oder mehr Prozessoren über einen Bus gekoppelt werden, um eine unabhängige, parallele, Pipeline- oder Multithreading-Befehlsausführung zu ermöglichen. Alle derartigen Variationen fallen in den Umfang der vorliegenden Offenbarung. Die Speichervorrichtung 134 (z. B. RAM, ROM, Flash-Speicher, Festplattenspeicher usw.) kann Daten und/oder Computercode zur Erleichterung der verschiedenen hier beschriebenen Prozesse speichern. Die Speichervorrichtung 134 kann kommunikativ mit dem Prozessor 130 verbunden sein, um dem Prozessor 130 Computercode oder Anweisungen zur Ausführung von zumindest einigen der hier beschriebenen Prozesse zu liefern. Darüber hinaus kann die Speichervorrichtung 134 ein greifbarer, nicht transienter flüchtiger Speicher oder ein nicht-flüchtiger Speicher sein oder einen solchen umfassen. Dementsprechend kann die Speichervorrichtung 134 Datenbankkomponenten, Objektcodekomponenten, Skriptkomponenten oder jede andere Art von Informationsstruktur zur Unterstützung der verschiedenen hier beschriebenen Aktivitäten und Informationsstrukturen aufweisen.
  • Die Kommunikationsschnittstelle 158 kann eine beliebige Kombination von drahtgebundenen oder drahtlosen Schnittstellen (z. B. Buchsen, Antennen, Sender, Empfänger, Transceiver, Drahtanschlüsse usw.) zur Durchführung von Datenkommunikation mit verschiedenen Systemen, Geräten oder Netzwerken sein bzw. umfassen. Die Kommunikationsschnittstelle 158 kann beispielsweise eine Ethernet-Karte und einen Anschluss zum Senden und Empfangen von Daten über ein Ethernetbasiertes Kommunikationsnetzwerk und/oder einen WLAN-Transceiver für die Kommunikation über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk umfassen. Die Kommunikationsschnittstelle 158 kann so aufgebaut sein, dass sie über lokale Netzwerke oder Großraumnetzwerke (z. B. das Internet usw.) kommuniziert, und kann eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen verwenden (z. B. IP, LON, Bluetooth, ZigBee, Funk, zellulare Kommunikation, Nahfeldkommunikation usw.).
  • Die Kommunikationsschnittstelle 158 des Steuergeräts 38 kann die Kommunikation zwischen und unter dem Steuergerät 38 und einer oder mehreren Komponenten des Fahrzeugs (z. B. Komponenten von Fahrzeugteilsystemen (wie dem Motorsystem 10 und dem Abgasnachbehandlungssystem 18), der Bediener-E/A-Vorrichtung 122, den Sensoren usw.) erleichtern. Die Kommunikation zwischen und unter dem Steuergerät 38 und den Komponenten des Fahrzeugs kann über eine beliebige Anzahl von drahtgebundenen oder drahtlosen Verbindungen erfolgen (z. B. jede Norm gemäß IEEE 742 usw.). Eine drahtgebundene Verbindung kann z. B. ein serielles Kabel, ein Glasfaserkabel, ein CAT5-Kabel oder eine beliebige andere Form einer drahtgebundenen Verbindung umfassen. Im Vergleich dazu kann eine drahtlose Verbindung das Internet, WLAN, Mobilfunk, Bluetooth, ZigBee, Funk usw. umfassen. In einer Ausführungsform sorgt ein CAN-Bus (Controller Area Network) für den Austausch von Signalen, Informationen und/oder Daten. Der CAN-Bus kann eine beliebige Anzahl von drahtgebundenen und drahtlosen Verbindungen umfassen, die den Austausch von Signalen, Informationen und/oder Daten ermöglichen. Der CAN-Bus kann ein lokales Netzwerk (LAN) oder ein Großraumnetzwerk (WAN) umfassen, oder die Verbindung kann mit einem externen Computer hergestellt werden (z. B. über das Internet mit Hilfe eines Internetdienstanbieters).
  • Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 ist so aufgebaut, dass sie als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Motor 14 gerade gestartet wurde, aktiviert wird. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 ist so aufgebaut, dass sie von dem Umgebungslufttemperatursensor 114 Informationen empfängt, die eine Umgebungslufttemperatur angeben, und von dem DEF-Quellentemperatursensor 118 Informationen empfängt, die eine Temperatur des in der DEF-Quelle 74 gespeicherten DEF angeben. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 ist so aufgebaut, dass sie auf der Grundlage der Informationen, die die Temperatur der Umgebungsluft angeben, und/oder der Informationen, die die Temperatur der DEF-Quelle 74 angeben, die Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass mindestens einer der DEF-Dosierer 78 gefroren ist.
  • Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 kann beispielsweise so aufgebaut sein, dass sie die Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, mit einem vorgegebenen Schwellenwert für die Umgebungslufttemperatur vergleicht. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 kann die Informationen, die die Temperatur der DEF-Quelle 74 angeben, mit einem vorgegebenen DEF-Quellentemperaturschwellenwert vergleichen. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 kann bestimmen, dass mindestens einer der DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich gefroren ist, als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Umgebungstemperatur unter dem vorgegebenen Lufttemperaturschwellenwert liegt und/oder als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Temperatur der DEF-Quelle 74 unter dem vorgegebenen DEF-Quellentemperaturschwellenwert liegt. Der vorgegebene Lufttemperaturschwellenwert und/oder der vorgegebene DEF-Quellentemperaturschwellenwert kann ein Temperaturgefrierpunkt oder ein Bereich von Gefrierpunkten für das DEF sein. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 ist so aufgebaut, dass sie eine DEF-Gefriermarkierung oder einen Fehlercode als Reaktion auf das Bestimmen, dass mindestens einer der DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich gefroren ist, setzt. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 ist so aufgebaut, dass sie die DEF-Gefriermarkierung als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Dosierer 78 nicht gefroren sind, nicht setzt.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Gefrierbestimmungsschaltung 138 so aufgebaut sein, dass sie Informationen empfängt, die angeben, dass das DEF in Komponenten stromaufwärts der DEF-Dosierer 78 (z. B. die DEF-Quelle 74 und/oder die DEF-Leitung 82) gefroren ist. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 kann als Reaktion auf das Bestimmen, dass das DEF in Komponenten stromaufwärts der DEF-Dosierer 78 gefroren ist, die DEF-Gefriermarkierung setzen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Gefrierbestimmungsschaltung 138 so aufgebaut sein, dass sie die Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass sich mindestens einer der DEF-Dosierer in einem Nicht-Dosierzustand befindet. Wenn der Motor erst kürzlich bei niedrigen Umgebungstemperaturen gestartet wurde, können die Dosierer 78 im Nicht-Dosierungszustand durch gefrorenes DEF blockiert werden. In einer solchen Ausführungsform ist die Gefrierbestimmungsschaltung 138 so aufgebaut, dass sie Informationen erhält, die einen Dosierungszustand von mindestens einem der DEF-Dosierer 78 angeben. In einigen Ausführungsformen können die Informationen, die den Dosierungszustand von mindestens einem der DEF-Dosierer 78 angeben, einen Druck an oder in der Nähe von mindestens einem der DEF-Dosierer 78, eine Temperatur an oder in der Nähe von mindestens einem der DEF-Dosierer 78 und/oder das Vorhandensein einer Blockierung an oder in der Nähe von mindestens einem der DEF-Dosierer 78 umfassen. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 kann so aufgebaut sein, dass sie auf der Grundlage der Informationen, die den Dosierungszustand von mindestens einem der DEF-Dosierer 78 angeben, eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass sich mindestens einer der DEF-Dosierer 78 im Nicht-Dosierungszustand befindet. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 ist so aufgebaut, dass sie eine Nichtdosierungsmarkierung als Reaktion auf das Bestimmen, dass mindestens einer der DEF-Dosierer 78 sich wahrscheinlich im Nichtdosierungszustand befindet, setzt. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 ist so aufgebaut, dass sie die Nicht-Dosierung als Reaktion auf das Bestimmen, dass sich die DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich alle im Dosierungszustand befinden, nicht festlegt.
  • Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 ist so aufgebaut, dass sie als Reaktion auf das Bestimmen, dass mindestens ein DEF-Dosierer 78 eingefroren ist, aktiviert wird. Beispielsweise kann die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut sein, dass sie als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung vorhanden ist, aktiviert wird. In einigen Ausführungsformen ist die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie als Reaktion darauf, dass die Temperatur des Motoransaugkrümmers 34 unter einen vorbestimmten Schwellenwert fällt und/oder die Motorkühlmitteltemperaturen unter einen vorbestimmten Schwellenwert fallen, zusätzlich zum Vorhandensein der DEF-Gefriermarkierung aktiviert wird. Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 ist so aufgebaut, dass sie die Informationen, die die Temperatur des in der DEF-Quelle 74 gespeicherten DEF angeben, und/oder die Informationen, die die Temperatur der Umgebungsluft angeben, erhält. Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 ist so aufgebaut, dass sie auf der Grundlage der Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, und/oder der Informationen, die die Temperatur des in der DEF-Quelle 74 gespeicherten DEF angeben, einen Auftauzeitraum bestimmt. Der Auftauzeitraum kann eine Zeitspanne umfassen, die wahrscheinlich für das Auftauen des mindestens einen DEF-Dosierers 78 erforderlich ist, sowie einen zusätzlichen Pufferzeitraum, damit sich das Reduktionsmittelzufuhrsystem von dem/den gefrorenen DEF-Dosierer(n) 78 wiederherstellen kann. In einigen Ausführungsformen kann der zusätzliche Pufferzeitraum auf einer Zeitspanne basieren, die die DEF-Pumpe(n) zum Ingangbringen benötigen. In einigen Ausführungsformen kann die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 den Auftauzeitraum bestimmen, indem sie die Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, und/oder die Informationen, die die DEF-Quelltemperatur angeben, als Eingaben in eine oder mehrere Nachschlagetabellen verwendet. In Fällen, in denen die Auftauzeit auf der Grundlage der Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, und der Informationen, die die Temperatur der DEF-Quelle angeben, die unterschiedlich sind, bestimmt wird, ist die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie den längeren Auftauzeitraum verwendet.
  • Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 ist so aufgebaut, dass sie die Zündungssteuerungsschaltung 150 anweist, den Motor 14 während dem Auftauzeitraum gemäß einem Zündungsunterbrechungsmodus zu betreiben. Nach Ablauf des Auftauzeitraums ist die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie Informationen erhält, die einen Zustand des/der DEF-Dosierer(s) 78 angeben. In der gezeigten Ausführungsform kann der Zustand des/der DEF-Dosierer(s) 78 ein gefrorener Zustand oder ein aufgetauter Zustand sein. In einigen Ausführungsformen können die Informationen, die den Zustand des/der DEF-Dosierer(s) 78 angeben, eine Temperatur der DEF-Quelle 74, eine Temperatur des in das Abgasnachbehandlungssystem 18 eintretenden Abgases und/oder eine Temperatur des DEF an oder in der Nähe eines oder mehrerer DEF-Dosierer(s) 78 umfassen. Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 kann auf der Grundlage der Informationen, die den Zustand des/der DEF-Dosierer(s) 78 angeben, bestimmen, dass der/die DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich aufgetaut sind. Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 ist so aufgebaut, dass sie den Zündungsunterbrechungsmodus abbricht. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass der/die DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich aufgetaut sind, ist die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie die DEF-Gefriermarkierung entfernt. Das Entfernen der DEF-Gefriermarkierung kann es der Zündungssteuerungsschaltung 150 ermöglichen, den Motor 14 im SBCO-Betriebsmodus bei Betriebsbedingungen mit niedriger Motorlast zu betreiben. Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 ist so aufgebaut, dass sie sich nach dem Entfernen der DEF-Gefriermarkierung deaktiviert. In einigen Ausführungsformen kann das Steuergerät 38 als Reaktion auf das Erfassen, dass die Pumpe nach dem Entfernen der DEF-Gefriermarkierung nicht in Gang gebracht wird, eine Nach-Tau-Markierung setzen.
  • Als Reaktion auf das Bestimmen, dass der/die DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich nicht aufgetaut sind, ist die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie die DEF-Gefriermarkierung beibehält. Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 ist so aufgebaut, dass sie auf der Grundlage der Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, und/oder der Informationen, die die Temperatur der DEF-Quelle 74 angeben, wie oben beschrieben, einen zweiten Auftauzeitraum bestimmt. In einigen Ausführungsformen ist die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie den zweiten Zeitraum zumindest teilweise auf der Grundlage der Informationen bestimmt, die den Zustand des/der DEF-Dosierer(s) 78 angeben. Die Informationen, die den Zustand des/der DEF-Dosierer(s) 78 angeben, können daher zur Rückkopplungssteuerung der von der DEF-Dosiererschutzschaltung 142 durchgeführten Vorgänge verwendet werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 eine Wahrscheinlichkeit bestimmen, dass sowohl der/die DEF-Dosierer 78 als auch das in der DEF-Quelle 74 gespeicherte DEF wahrscheinlich aufgetaut sind. In solchen Ausführungsformen ist die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie die DEF-Gefriermarkierung als Reaktion auf das Bestimmen, dass sowohl der/die DEF-Dosierer 78 als auch das DEF in der DEF-Quelle 74 aufgetaut sind, entfernt.
  • Die Zündungssteuerungsschaltung 150 ist so aufgebaut, dass sie von einer Bediener-E/A-Vorrichtung 122, z. B. einem Gaspedal oder einem Hebel, Informationen erhält, die eine gewünschte Last des Motors 14 angeben. Die Zündungssteuerungsschaltung 150 ist so aufgebaut, dass sie die Zylinderzünddynamik der ersten Zylinderreihe 22 und der zweiten Zylinderreihe 26 auf der Grundlage der Informationen, die die gewünschte Last des Motors 14 angeben, und der Befehle und/oder Rückmeldungen anderer Motor- und/oder Fahrzeugsysteme, wie z. B. der Bediener-E/A-Vorrichtung 122, steuert. In der dargestellten Ausführungsform ist die Zündungssteuerungsschaltung 150 so aufgebaut, dass sie Befehle von der DEF-Dosiererschutzschaltung 142 erhält. Genauer gesagt ist die Zündungssteuerungsschaltung 150 so aufgebaut, dass sie die erste Zylinderreihe 22 und die zweite Zylinderreihe 26 gemäß dem Zündungsunterbrechungsmodus für den Auftauzeitraum als Reaktion auf einen Befehl von der DEF-Dosiererschutzschaltung 142 zündet. Die Zündungssteuerungsschaltung 150 ist so aufgebaut, dass sie den SBCO-Modus, alle Lastverwaltungsmodi und alle schnellen Leerlaufmodi als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung vorhanden ist, abbricht. Die Zündungssteuerungsschaltung 150 ist so aufgebaut, dass sie den Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf das Bestimmen und/oder das Erhalten von Informationen, die angeben, dass die DEF-Dosierer 78 aufgetaut sind, abbricht. Die Zündungssteuerungsschaltung 150 ist so aufgebaut, dass sie die erste Zylinderreihe 22 und die zweite Zylinderreihe 26 gemäß dem SBCO-Modus bei Betriebsbedingungen mit niedriger Motorlast als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung nicht vorhanden ist, zündet. Das Betreiben des Motors 14 gemäß dem SBCO-Modus bei Betriebsbedingungen mit niedriger Motorlast kann die Menge der vom Motor 14 erzeugten Kohlenwasserstoffe reduzieren, wodurch die Anzahl der Regenerationsereignisse des SCR-Katalysators 66 verringert wird, die auftreten, wenn der SCR-Katalysator 66 hohe Mengen an gebundenen Kohlenwasserstoffen aufweist.
  • 4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Schutz der DEF-Dosierer 78 bei kalten Startbedingungen des Motors 14. Bei Prozess 404 wird die Gefrierbestimmungsschaltung 138 als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Motor 14 gerade gestartet ist, aktiviert. Bei Prozess 408 erhält die Gefrierbestimmungsschaltung 138 Informationen, die die Umgebungslufttemperatur und/oder die Temperatur des in der DEF-Quelle 74 gespeicherten DEF angeben. Bei Prozess 412 bestimmt die Gefrierbestimmungsschaltung 138 die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens einer der DEF-Dosierer 78 eingefroren ist, auf Grundlage der Informationen, die die Umgebungslufttemperatur und/oder die Temperatur des in der DEF-Quelle 74 gespeicherten DEF angeben. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 kann beispielsweise die Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, mit einem vorgegebenen Schwellenwert für die Umgebungslufttemperatur vergleichen. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 kann die Informationen, die die Temperatur der DEF-Quelle 74 angeben, mit einem vorgegebenen DEF-Quellentemperaturschwellenwert vergleichen. Die Gefrierbestimmungsschaltung 138 kann als Reaktion auf das Bestimmen, dass mindestens einer der DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich eingefroren ist, und/oder als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Temperatur der DEF-Quelle 74 unter dem vorgegebenen DEF-Quellentemperaturschwellenwert liegt, bestimmen, dass die Umgebungstemperatur unter dem vorgegebenen Lufttemperaturschwellenwert liegt. Bei Prozess 416 setzt die Gefrierbestimmungsschaltung 138 die DEF-Gefriermarkierung als Reaktion auf das Bestimmen, dass mindestens einer der DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich gefroren ist. Bei Prozess 420 setzt die Gefrierbestimmungsschaltung 138 die DEF-Gefriermarkierung nicht als Reaktion auf das Bestimmen, dass es unwahrscheinlich ist, dass einer der DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich gefroren ist. Bei Prozess 424 steuert die Zündungssteuerungsschaltung 150 den Motor 14 gemäß der vom Bediener über die Bediener-E/A-Vorrichtung 122 eingegebenen gewünschten Motorlast.
  • Bei Prozess 428 wird die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung vorhanden ist, aktiviert. Bei Prozess 432 erhält die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 die Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, und/oder die Informationen, die die Temperatur des in der DEF-Quelle 74 gespeicherten DEF angeben. Bei Prozess 436 bestimmt die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 den Auftauzeitraum auf der Grundlage der Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, und/oder der Informationen, die die Temperatur des in der DEF-Quelle 74 gespeicherten DEF angeben. In einigen Ausführungsformen bestimmt die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 den Auftauzeitraum, indem sie die Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, und/oder die Informationen, die die DEF-Quellentemperatur angeben, in eine oder mehrere Nachschlagetabellen eingibt. Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 wählt die längere Auftauzeit in Fällen, in denen die Auftauzeit auf der Grundlage der Informationen, die die Umgebungslufttemperatur angeben, und der Informationen, die die Temperatur der DEF-Quelle angeben, die unterschiedlich sind, bestimmt wird.
  • Bei Prozess 440 ist die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie die Zündungssteuerungsschaltung anweist, den Motor 14 während dem Auftauzeitraum gemäß einem Zündungsunterbrechungsmodus zu betreiben. Während des Zündungsunterbrechungsmodus sind der Teil der ersten Zylinderreihe 22 und der Teil der zweiten Zylinderreihe 26, die gezündet werden, jeweils kleiner als eine Gesamtanzahl der Zylinder in der ersten Zylinderreihe 22 und kleiner als eine Gesamtanzahl der Zylinder in der zweiten Zylinderreihe. Während des Zündungsunterbrechungsmodus erzeugen sowohl die erste Zylinderreihe 22 als auch die zweite Zylinderreihe 26 Abgas mit einer niedrigeren Temperatur als eine einzelne Reihe, die im SBCO-Betriebsmodus arbeitet. Die Temperatur des Abgases, das während des Zündungsunterbrechungsmodus erzeugt wird, ist heiß genug, um (einen) gefrorene(n) DEF-Dosierer 78 aufzutauen und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass (ein) gefrorene(r) DEF-Dosierer 78 überhitzt/überhitzen.
  • Bei Prozess 444 ist nach Ablauf des Auftauzeitraums die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie Informationen erhält, die einen Zustand des/der DEF-Dosierer(s) 78 angeben. Bei Prozess 448 ist die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 so aufgebaut, dass sie auf der Grundlage der Informationen, die den Zustand des/der DEF-Dosierer(s) 78 angeben, eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass alle DEF-Dosierer 78 aufgetaut sind. In einigen Ausführungsformen können die Informationen, die den Zustand des/der DEF-Dosierer(s) 78 angeben, eine Temperatur der DEF-Quelle 74, eine Temperatur des in das Abgasnachbehandlungssystem 18 eintretenden Abgases und/oder eine Temperatur des DEF an oder in der Nähe eines oder mehrerer DEF-Dosierer(s) 78 umfassen. Bei Prozess 452 entfernt die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 die DEF-Gefriermarkierung als Reaktion auf das Bestimmen, dass der/die DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich aufgetaut sind. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass der/die DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich aufgetaut ist/sind, bricht die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 den Zündungsunterbrechungsmodus ab. Bei Prozess 456 wird als Reaktion auf das Entfernen der DEF-Gefriermarkierung die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 deaktiviert und die Zündungssteuerungsschaltung 150 steuert die erste Zylinderreihe 22 und die zweite Zylinderreihe 26 gemäß dem SBCO-Modus.
  • Bei Prozess 460 hält die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 als Reaktion auf das Bestimmen, dass einer oder mehrere der DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich eingefroren sind, die DEF-Gefriermarkierung aufrecht. Die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 kehrt dann zu Prozess 432 zurück. In einigen Ausführungsformen kann die DEF-Dosiererschutzschaltung auch Informationen erhalten, die eine Temperatur eines oder mehrerer DEF-Dosierer(s) 78 angeben, wenn die DEF-Dosiererschutzschaltung 142 den Prozess 434 wiederholt.
  • Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie bei Niederlastmotorbetriebsbedingungen und Betriebsbedingungen mit niedriger Umgebungstemperatur aktiviert wird. In einigen Ausführungsformen treten die Niederlastmotorbetriebsbedingungen und Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur auf, wenn der Motor 14 gerade erst gestartet wurde. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie bestimmt, ob der Motor 14 zum Schutz der Vielzahl von DEF-Dosierern 78 und/oder zum Schutz des SCR-Katalysators 66 betrieben werden soll. Beispielsweise erzeugt das Betreiben des Motors 14 gemäß dem Zündungsunterbrechungsmodus kühleres Abgas sowohl in der ersten Zylinderreihe 22 als auch in der zweiten Zylinderreihe 26, das warm genug ist, um (einen) gefrorene(n) DEF-Dosierer 78 aufzutauen, aber kühl genug ist, um eine Überhitzung des/der gefrorenen DEF-Dosierer(s) 78 zu verhindern. Der SCR-Katalysator 66 kann jedoch bei höheren Betriebstemperaturen effizienter sein, was bedeutet, dass das kühlere Abgas, das im Zündungsunterbrechungsmodus anfällt, die Effizienz des SCR-Katalysators 66 verringern und/oder die Ansammlung von DEF auf dem SCR-Katalysator 66 verursachen kann. Das Betreiben des Motors 14 gemäß dem SBCO-Zündungsmodus erzeugt Abgas mit hoher Temperatur mit einer der ersten Zylinderreihe 22 und der zweiten Zylinderreihe 26. Das Abgas mit hoher Temperatur, das während des SBCO-Modus erzeugt wird, kann zu einer Überhitzung des/der gefrorenen DEF-Dosierer(s) 78 führen. Der SCR-Katalysator 66 ist bei höheren Abgastemperaturen effizienter. Der SCR-Katalysator 66 kann auch eine Regeneration erfahren, wenn der Motor 14 so betrieben wird, dass er Abgas mit hoher Temperatur erzeugt. Daher kann unter Bedingungen, bei denen der SCR-Katalysator 66 stark mit Kohlenwasserstoffen belastet ist, das Betreiben des Motors 14 gemäß dem SBCO-Modus den SCR-Katalysator 66 schützen, indem er zumindest einen Teil der Kohlenwasserstoffe auf dem SCR-Katalysator 66 abbrennen lässt. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie in der Reihenfolge von höchster zu niedrigster Priorität die SCR-Desorption (z. B. die Regeneration des SCR-Katalysators 66) als Reaktion auf das Bestimmen, dass wahrscheinlich sehr hohe Mengen gebundener Kohlenwasserstoffe vorhanden sind, den Schutz der DEF-Dosierer 78, die wahrscheinlich eingefroren sind (z. B. wie durch die DEF-Gefriermarkierung angezeigt), die SCR-Desorption als Reaktion auf das Bestimmen, dass wahrscheinlich hohe Mengen gebundener Kohlenwasserstoffe vorhanden sind (z. B. Regeneration des SCR-Katalysators 66), und die normale SBCO-Betrieb (z. B. ohne jegliche Regeneration des SCR-Katalysators 66) priorisiert.
  • Ein Steuerlogikdiagramm 500 der Priorisierungsschaltung 154 ist allgemein in 5 gezeigt. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie bestimmt, ob mindestens einer der DEF-Dosierer 78 bei Prozess 504 wahrscheinlich gefroren ist. Beispielsweise kann die Priorisierungsschaltung 154 so aufgebaut sein, dass sie die Auftaubestimmungsschaltung 146 abfragt, um festzustellen, ob die DEF-Gefriermarkierung vorhanden ist oder nicht. Wenn der Motor 14 vor kurzem bei Bedingungen mit kalter Umgebungstemperatur gestartet wurde, kann/können der/die DEF-Dosierer 78 durch gefrorenes DEF blockiert werden. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie bestimmt, ob das Fahrzeug mit einer niedrigen Betriebslast unter Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur bei Prozess 508 (wenn mindestens ein DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich gefroren ist) oder bei Prozess 512 (nachdem bestimmt wurde, dass die DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich nicht gefroren sind) betrieben wird, und zwar auf der Grundlage von Informationen, die eine gewünschte Last auf den Motor 14 von einer Bediener-E/A-Vorrichtung 122, wie z. B. einem Gaspedal oder einem Hebel, angeben, und Informationen, die eine Umgebungstemperatur angeben, die von einem oder mehreren der Temperatursensoren 106, 110, 114, 118 bestimmt wird.
  • Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie eine Kohlenwasserstoff last des SCR-Katalysators 66 bei den Prozessen 516 oder 520 bestimmt. Beispielsweise kann die Priorisierungsschaltung 154 bestimmen, ob der SCR-Katalysator 66 eine niedrige bis mittlere Kohlenwasserstofflast aufweist (z. B. eine Kohlenwasserstofflast unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts der Stufe 1) und/oder ob der SCR-Katalysator 66 eine sehr hohe Kohlenwasserstoff last aufweist (z. B. eine Kohlenwasserstoff last oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts der Stufe 3) und/oder ob der SCR-Katalysator 66 eine hohe Kohlenwasserstoff last aufweist (z. B. bei einem vorgegebenen Schwellenwert der Stufe 2, der eine Last oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts der Stufe 1 und unterhalb des vorgegebenen Schwellenwerts der Stufe 3 darstellt).
  • Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie die Auswahl der Motorzündungsbedingungen auf der Grundlage einer Wahrscheinlichkeit, dass einer der DEF-Dosierer 78 gefroren ist, und auf der Grundlage einer Kohlenwasserstoff last des SCR-Katalysators 66 priorisiert. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie den Motor 14 gemäß dem Zündungsunterbrechungsmodus 524 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung vorhanden ist und/oder dass mindestens einer der DEF-Dosierer 78 wahrscheinlich gefroren ist und der Motor 14 eine niedrige Betriebslast unter Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur aufweist, betreibt. Beispielsweise kann die Priorisierungsschaltung 154 so aufgebaut sein, dass sie den Motor 14 gemäß dem Verfahren 400 betreibt. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie den Motor 14 gemäß dem Zündungsunterbrechungsmodus 524 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung vorhanden ist, der Motor 14 nicht mit einer niedrigen Betriebslast unter Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur betrieben wird und der SCR-Katalysator 66 eine niedrige bis mittlere Last aufweist, betreibt.
  • Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie die Funktionsfähigkeit des SCR-Katalysators 66 gegenüber der Verhinderung einer Überhitzung des/der gefrorenen DEF-Dosierers/Dosierer 78 priorisiert (z. B. Betriebsbedingungen des Motors 14 wählt, die für die Funktionsfähigkeit des SCR-Katalysators 66 von Vorteil sind), wenn der SCR-Katalysator 66 eine hohe oder sehr hohe Kohlenwasserstoff last aufweist. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie den Motor 14 gemäß dem SBCO-Zündmodus 528 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung vorhanden ist, der Motor 14 nicht mit einer niedrigen Betriebslast unter Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur betrieben wird und der SCR-Katalysator 66 eine hohe Kohlenstofflast aufweist, betreibt. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie den Motor 14 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung vorhanden ist, der Motor 14 nicht mit einer niedrigen Betriebslast unter Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur betrieben wird und der SCR-Katalysator 66 eine sehr hohe Kohlenwasserstofflast aufweist, abstellt.
  • Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie den Motor 14 auf der Grundlage der Belastung des SCR-Katalysators 66 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung nicht vorhanden ist, steuert. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie den Motor 14 gemäß dem SBCO-Zündmodus 528 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung nicht vorhanden ist und der Motor 14 nicht mit einer niedrigen Betriebslast unter Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur betrieben wird, betreibt. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie den Motor 14 gemäß dem SBCO-Zündmodus 528 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung nicht vorhanden ist, der Motor 14 bei einer niedrigen Betriebslast unter Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur betrieben wird und der SCR-Katalysator 66 eine niedrige oder hohe Last aufweist, betreibt. Die Priorisierungsschaltung 154 ist so aufgebaut, dass sie den Motor 14 bei Prozess 532 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die DEF-Gefriermarkierung nicht vorhanden ist und der Motor 14 bei niedriger Betriebslast unter Betriebsbedingungen mit niedriger Temperatur betrieben wird und der SCR-Katalysator 66 eine sehr hohe Kohlenwasserstoff last aufweist, abstellt.
  • Kein Anspruchselement hierin ist gemäß den Bestimmungen von 35 U.S.C. § 112(f) auszulegen, es sei denn, das Element wird ausdrücklich mit der Formulierung „Mittel für“ beschrieben.
  • Für die Zwecke dieser Offenbarung bedeutet der Begriff „gekoppelt“ den direkten oder indirekten Anschluss oder Verbindung von zwei Gliedern miteinander. Diese Anschlüsse können stationär oder beweglich sein. So stellt beispielsweise eine mit einem Getriebe „gekoppelte“ Propellerwelle eines Motors eine bewegliche Kupplung dar. Ein solcher Anschluss kann mit den beiden Gliedern oder den beiden Gliedern und beliebigen zusätzlichen übergeordneten Gliedern erreicht werden. So kann z. B. der Ausdruck „Schaltung A ist kommunikativ mit Schaltung B gekoppelt“ bedeuten, dass die Schaltung A direkt mit der Schaltung B kommuniziert (d. h. ohne Zwischenschalter) oder indirekt mit der Schaltung B kommuniziert (z. B. über einen oder mehrere Zwischenschalter).
  • Obwohl in 3 verschiedene Schaltungen mit besonderer Funktionalität gezeigt sind, versteht sich, dass das Steuergerät 118 eine beliebige Anzahl von Schaltungen aufweisen kann, um die hier beschriebenen Funktionen auszuführen. Beispielsweise können die Aktivitäten und Funktionalitäten der Schaltungen 138-154 in mehreren Schaltungen oder als eine einzige Schaltung kombiniert werden. Zusätzliche Schaltungen mit zusätzlicher Funktionalität können ebenfalls enthalten sein. Darüber hinaus kann das Steuergerät 118 auch andere Aktivitäten steuern, die über den Umfang der vorliegenden Offenbarung hinausgehen.
  • Wie oben und in einer Konfiguration erwähnt, können die „Schaltungen“ in einem maschinenlesbaren Medium zur Ausführung durch verschiedene Arten von Prozessoren implementiert werden, wie z. B. den Prozessor 130 von 3. Eine identifizierte Schaltung von ausführbarem Code kann zum Beispiel einen oder mehrere physische oder logische Blöcke von Computeranweisungen umfassen, die zum Beispiel als Objekt, Verfahren oder Funktion organisiert sein können. Die ausführbaren Dateien einer identifizierten Schaltung müssen jedoch nicht physisch zusammen liegen, sondern können aus verschiedenen, an unterschiedlichen Orten gespeicherten Anweisungen bestehen, die, wenn sie logisch zusammengefügt werden, die Schaltung umfassen und den angegebenen Zweck der Schaltung erfüllen. Eine Schaltung aus computerlesbarem Programmcode kann aus einer einzigen Anweisung oder aus vielen Anweisungen bestehen und kann sogar über mehrere verschiedene Codesegmente, verschiedene Programme und mehrere Speichergeräte verteilt sein. In ähnlicher Weise können Betriebsdaten hier in Schaltungen identifiziert und dargestellt werden, und sie können in jeder geeigneten Form ausgeführt und in jeder geeigneten Art von Datenstruktur organisiert sein. Die Betriebsdaten können als ein einziger Datensatz erfasst werden oder über verschiedene Orte, einschließlich verschiedener Speichergeräte, verteilt sein und können zumindest teilweise nur als elektronische Signale in einem System oder Netzwerk vorliegen.
  • Während der Begriff „Prozessor“ oben kurz definiert ist, sind die Begriffe „Prozessor“ und „Verarbeitungsschaltung“ weit auszulegen. Wie bereits erwähnt, kann der „Prozessor“ als ein oder mehrere Universalprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs), digitale Signalprozessoren (DSPs) oder andere geeignete elektronische Datenverarbeitungskomponenten implementiert werden, die so aufgebaut sind, dass sie vom Speicher bereitgestellte Befehle ausführen. Der eine oder die mehreren Prozessoren können die Form eines Einkern-Prozessors, eines Mehrkern-Prozessors (z. B. eines Zweikern-Prozessors, Dreikern-Prozessors, Vierkern-Prozessors usw.), eines Mikroprozessors usw. annehmen. In einigen Ausführungsformen können der eine oder die mehreren Prozessoren außerhalb der Vorrichtung sein, z. B. können der eine oder die mehreren Prozessoren ein entfernter Prozessor sein (z. B. ein cloudbasierter Prozessor). Alternativ oder zusätzlich können der eine oder die mehreren Prozessoren intern und/oder lokal in der Vorrichtung vorhanden sein. In diesem Zusammenhang können eine bestimmte Schaltung oder ihre Komponenten lokal (z. B. als Teil eines lokalen Servers, eines lokalen Computersystems usw.) oder dezentral (z. B. als Teil eines entfernten Servers wie eines Cloud-basierten Servers) angeordnet sein. Zu diesem Zweck kann eine „Schaltung“, wie sie hier beschrieben wird, Komponenten aufweisen, die über einen oder mehrere Orte verteilt sind.
  • Auch wenn die Diagramme hier eine bestimmte Reihenfolge und Zusammensetzung der Verfahrensschritte zeigen, kann die Reihenfolge dieser Schritte von der Darstellung abweichen. So können beispielsweise zwei oder mehr Schritte gleichzeitig oder teilweise gleichzeitig durchgeführt werden. Darüber hinaus können einige Verfahrensschritte, die als einzelne Schritte durchgeführt werden, kombiniert werden, Schritte, die als kombinierter Schritt durchgeführt werden, können in einzelne Schritte aufgeteilt werden, die Abfolge bestimmter Prozesse kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, und die Art oder Anzahl der einzelnen Prozesse kann geändert oder variiert werden. Die Reihenfolge oder Abfolge eines beliebigen Elements oder einer beliebigen Vorrichtung kann gemäß alternativen Ausführungsformen geändert oder ersetzt werden. Alle derartigen Änderungen sollen in den Umfang der vorliegenden Offenbarung als in den beigefügten Ansprüchen definiert einbezogen werden. Diese Abweichungen hängen von den gewählten maschinenlesbaren Medien und Hardwaresystemen sowie von der Wahl des Entwicklers ab. Alle derartigen Variationen fallen in den Umfang der Offenbarung.
  • Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen dient lediglich der Veranschaulichung und Beschreibung. Es ist nicht beabsichtigt, die Offenbarung erschöpfend darzustellen oder sie auf die genaue Form zu beschränken, die offenbart wurde, und Änderungen und Variationen sind unter Berücksichtigung der obigen Erkenntnisse möglich oder können aus dieser Offenbarung gewonnen werden. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Offenbarung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, damit ein Fachmann die verschiedenen Ausführungsformen mit verschiedenen Änderungen, die für die jeweilige Verwendung geeignet sind, verwenden kann. Andere Ersetzungen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können in der Konstruktion, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne dass der Umfang der vorliegenden Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen zum Ausdruck kommt, überschritten wird.
  • Dementsprechend kann die vorliegende Offenbarung in anderen spezifischen Formen verkörpert werden, ohne von ihrem Wesen oder ihren wesentlichen Merkmalen abzuweichen. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht nur als illustrativ und nicht einschränkend zu betrachten. Der Umfang der Offenbarung ergibt sich daher aus den beigefügten Ansprüchen anstatt aus der vorangehenden Beschreibung. Alle Änderungen, die unter die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sind in deren Umfang einzubeziehen.

Claims (20)

  1. Verfahren, das Folgendes umfasst: Bestimmen, dass mindestens ein Dosierer (78) für ein Dieselabgasfluid (diesel emissions fluid - DEF) eines Abgasnachbehandlungssystems (118) auf der Grundlage von mindestens einer Umgebungslufttemperatur und einer Temperatur der DEF-Quelle gefroren ist, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (118) in abgasaufnehmender Verbindung mit einem Motor steht (14), der gemäß einer Niederlastbedingung betrieben wird und der eine Vielzahl von Zylindern (22, 26) aufweist; Betreiben des Motors (14) in einem Zündungsunterbrechungsmodus (Skip-Fire) als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) gefroren ist, wobei der Zündungsunterbrechungsmodus das Zünden eines Teils der Vielzahl von Zylindern (22, 26) umfasst, wobei der Teil der Vielzahl von Zylindern (22, 26) kleiner als eine Gesamtmenge von Zylindern (22, 26) der Vielzahl von Zylindern ist (22, 26); und Abbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) wahrscheinlich aufgetaut ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bestimmen eines Zeitraums, in dem der Zündungsunterbrechungsmodus wahrscheinlich den mindestens einen DEF-Dosierer (78) auf der Grundlage der Temperatur der Umgebungsluft auftaut, und das Abbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus am Ende des Zeitraums umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Zylindern (22, 26) eine erste Zylinderreihe (22) und eine zweite Zylinderreihe (26) bildet, und wobei das Abbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus das Zünden einer der ersten Zylinderreihe (22) und der zweiten Zylinderreihe (26) und nicht das Zünden der anderen der ersten Zylinderreihe (22) und der zweiten Zylinderreihe (26) umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zündungsunterbrechungsmodus ferner das Steuern des Motors (14) umfasst, um eine Temperatur des Abgases zu senken, so dass das Abgas den mindestens einen DEF-Dosierer (78) auftauen kann, ohne zu bewirken, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) überhitzt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen einer Kohlenwasserstoff last eines selektiven katalytischen Reduktions-(SKR)-Katalysators (66) des Abgasnachbehandlungssystems (18); Vergleichen der Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) mit einem vorher definierten Schwellenwert, der eine hohe Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) angibt; und als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) an oder über dem vorher definierten Schwellenwert liegt, Abbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Abbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus das Abschalten des Motors (14) umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen einer Kohlenwasserstoff last eines selektiven katalytischen Reduktions-(SKR)-Katalysators (66) des Abgasnachbehandlungssystems (18); Vergleichen der Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) mit einem vorher definierten Schwellenwert, der eine niedrige bis mittlere Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators angibt (66); und als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) an oder über dem vorher definierten Schwellenwert liegt, Betreiben des Motors (14) in einem Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer gefroren ist.
  8. Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Gefrierbestimmungsschaltung (138), die aufgebaut ist, auf der Grundlage von mindestens einer Umgebungslufttemperatur und einer DEF-Quellentemperatur zu bestimmen, dass mindestens ein Dieselabgasfluid-(DEF)-Dosierer (78) eines Abgasnachbehandlungssystems (18) gefroren ist, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (18) in abgasaufnehmender Verbindung mit einem Motor (14) steht, der eine Vielzahl von Zylindern (22, 26) aufweist und aufgebaut ist, gemäß einer Niederlastbedingung betrieben zu werden; und eine DEF-Dosiererschutzschaltung (142), die aufgebaut ist: den Motor (14) als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) gefroren ist, in einem Zündungsunterbrechungsmodus zu betreiben, wobei der Zündungsunterbrechungsmodus das Zünden eines Teils der Vielzahl von Zylindern (22, 26) umfasst, wobei der Teil der Vielzahl von Zylindern kleiner als eine Gesamtmenge von Zylindern der Vielzahl von Zylindern ist; zu bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) wahrscheinlich aufgetaut ist; und den Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) wahrscheinlich aufgetaut ist, abzubrechen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die DEF-Dosiererschutzschaltung (142) aufgebaut ist, einen Zeitraum zu bestimmen, in dem der Zündungsunterbrechungsmodus wahrscheinlich den mindestens einen DEF-Dosierer (78) auf der Grundlage der Umgebungslufttemperatur auftaut, und aufgebaut ist, den Zündungsunterbrechungsmodus am Ende des Zeitraums abzubrechen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vielzahl von Zylindern (22, 26) eine erste Zylinderreihe (22) und eine zweite Zylinderreihe (26) bildet, und wobei das Abbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus das Zünden der ersten Zylinderreihe (22) und der zweiten Zylinderreihe (26) und nicht das Zünden der anderen der ersten Zylinderreihe und der zweiten Zylinderreihe umfasst.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Zündungsunterbrechungsmodus aufgebaut ist, den Motor zu steuern, um eine Temperatur des Abgases zu senken, so dass das Abgas den mindestens einen DEF-Dosierer (78) auftauen kann, ohne zu bewirken, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) überhitzt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 8, die ferner eine Priorisierungsschaltung (154) umfasst, die aufgebaut ist: eine Kohlenwasserstoff last eines selektiven katalytischen Reduktions-(SKR)-Katalysators (66) des Abgasnachbehandlungssystems (18) zu bestimmen; die Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) mit einem vorher definierten Schwellenwert zu vergleichen, der eine hohe Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) angibt; und als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) an oder über dem vorher definierten Schwellenwert liegt, den Zündungsunterbrechungsmodus abzubrechen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Abbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus das Abschalten des Motors (14) umfasst.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 8, die ferner eine Priorisierungsschaltung (154) umfasst, die aufgebaut ist: eine Kohlenwasserstoff last eines selektiven katalytischen Reduktions-(SKR)-Katalysators (66) des Abgasnachbehandlungssystems (18) zu bestimmen; die Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) mit einem vorher definierten Schwellenwert zu vergleichen, der eine niedrige bis mittlere Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) angibt; und als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) an oder über dem vorher definierten Schwellenwert liegt, den Motor (14) als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) gefroren ist, in einem Zündungsunterbrechungsmodus zu betreiben.
  15. System, das Folgendes umfasst: ein Abgasnachbehandlungssystem (18) im Abgas, das in einer abgasaufnehmenden Verbindung mit einem Motor (14), der eine Vielzahl von Zylindern (22, 26) aufweist, steht, wobei der Motor (14) aufgebaut ist, gemäß Niederlastbedingungen betrieben zu werden; und ein Steuergerät (38), das aufgebaut ist: auf der Grundlage mindestens einer Umgebungslufttemperatur und einer DEF-Quellentemperatur zu bestimmen, dass der mindestens eine Dieselabgasfluid-(DEF)-Dosierer (78) gefroren ist; den Motor (14) gemäß einem Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf die DEF-Markierung zu betreiben, die angibt, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) gefroren ist, wobei der Zündungsunterbrechungsmodus das Zünden eines Teils der Vielzahl von Zylindern (22, 26) umfasst, wobei der Teil der Vielzahl von Zylindern kleiner als eine Gesamtmenge von Zylindern der Vielzahl von Zylindern (22, 26) ist; und den Zündungsunterbrechungsmodus als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) wahrscheinlich aufgetaut ist, abzubrechen.
  16. System nach Anspruch 15, wobei das Steuergerät (38) aufgebaut ist: auf der Grundlage der Umgebungslufttemperatur einen Zeitraum zu bestimmen, in dem der Zündungsunterbrechungsmodus wahrscheinlich den mindestens einen DEF-Dosierer (78) auftaut; und den Zündungsunterbrechungsmodus am Ende des Zeitraums abzubrechen.
  17. System nach Anspruch 15, wobei die Vielzahl von Zylindern (22, 26) eine erste Zylinderreihe (22) und eine zweite Zylinderreihe (26) bildet, und wobei das Abbrechen des Zündungsunterbrechungsmodus das Zünden der ersten Zylinderreihe (22) und der zweiten Zylinderreihe (26) und nicht das Zünden der anderen der ersten Zylinderreihe (22) und der zweiten Zylinderreihe (26) umfasst.
  18. System nach Anspruch 15, wobei der Zündungsunterbrechungsmodus aufgebaut ist, den Motor (14) zu steuern, um eine Temperatur des Abgases zu senken, so dass das Abgas den mindestens einen DEF-Dosierer (78) auftauen kann, ohne zu bewirken, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) überhitzt.
  19. System nach Anspruch 15, wobei das Steuergerät aufgebaut ist: eine Kohlenwasserstoff last eines selektiven katalytischen Reduktions-(SKR)-Katalysators (66) des Abgasnachbehandlungssystems (18) zu bestimmen; die Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) mit einem vorher definierten Schwellenwert zu vergleichen, der eine hohe Kohlenwasserstoff last des SKR-Katalysators (66) angibt; und als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Kohlenwasserstofflast des SKR- Katalysators (66) an oder über dem vorher definierten Schwellenwert liegt, den Zündungsunterbrechungsmodus abzubrechen.
  20. System nach Anspruch 15, wobei das Steuergerät aufgebaut ist: eine Kohlenwasserstofflast eines selektiven katalytischen Reduktions-(SKR)- Katalysators (66) des Abgasnachbehandlungssystems (18) zu bestimmen; die Kohlenwasserstofflast des SKR-Katalysators (66) mit einem vorher definierten Schwellenwert zu vergleichen, der eine niedrige bis mittlere Kohlenwasserstofflast des SKR-Katalysators (66) angibt; und als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Kohlenwasserstofflast des SKR- Katalysators (66) an oder über dem vorher definierten Schwellenwert liegt, den Motor als Reaktion auf das Bestimmen, dass der mindestens eine DEF-Dosierer (78) gefroren ist, in einem Zündungsunterbrechungsmodus zu betreiben.
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