WO2021115744A1 - Optimierung eines scr-katalysatorzustands beim abstellen eines fahrzeugs mit dieselmotor - Google Patents

Optimierung eines scr-katalysatorzustands beim abstellen eines fahrzeugs mit dieselmotor Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to the technical field of exhaust gas aftertreatment by means of a catalytic converter in diesel engines.
  • the present invention relates in particular to a method for optimizing the condition of a catalytic converter in a vehicle with a diesel engine when the vehicle is switched off.
  • the present invention also relates to a motor controller and a computer program.
  • the setting of the NFI3 storage state in the catalytic converter (SCR or SDPF catalytic converter, where SCR denotes the selective catalytic reduction and SDPF denotes the selective catalytic reduction with diesel particulate filter) while the engine is running is known, depending on the current catalytic converter temperature.
  • the target value during engine operation does not necessarily correspond to the target value for the next engine start. This last target value is high so that the next time the engine is started, especially with a cold exhaust system, the stored NFI3 contributes to the conversion of NOx during the warm-up phase of the catalytic converter.
  • the present invention is based on the object of providing an optimal state, in particular an optimal NFI3 storage state of the catalytic converter for the next engine start.
  • a method for optimizing the state of a catalytic converter in a vehicle with a diesel engine when the vehicle is switched off has the following: (a) Establishing that a switch-off process has been initiated to switch off the diesel engine, (b) Increasing an N Fl 3 feed rate to a first value in order to store an excess of NFI3 in the catalytic converter, ( c) Parking the NH3 supply when the speed of the diesel engine falls below a speed threshold value or a measured NH3 emission exceeds an emission threshold value, and (d) completion of the switch-off process.
  • the method described is based on the knowledge that increasing the NH3 supply rate in connection with switching off the engine leads to a considerably increased amount of NH3 stored in the catalytic converter, which is then available when the engine is subsequently cold started.
  • the (increased) NH3 supply is switched off when the engine speed becomes low (below a speed threshold value) (and the exhaust gas flow through the catalytic converter decreases accordingly) or when an emissions threshold value is exceeded (which indicates that no additional storage of NH3 in the catalytic converter is possible is). This ensures that NH3 is efficiently stored in the catalytic converter without undesirably high NH3 emissions being emitted with the exhaust gas.
  • the start of a switch-off process is determined, for example, by recognizing an engine stop command (key off), which is triggered by the driver by corresponding actuation of the vehicle key or the on / off button.
  • the increase in the N Fl 3 supply rate that is to say the amount of NFI3 supplied per time (g / s) is carried out, for example, by increasing the dosage of the fuel solution in the exhaust gas aftertreatment system.
  • the first value is greater than the setpoint corresponding to the current operating state of the diesel engine and thus leads (as far as possible) to an increased storage of NFI3 in the catalytic converter.
  • the NFI3 supply is cut off or terminated when the engine speed becomes low or when the measured NFI3 emission in the exhaust gas becomes too high, whichever occurs first. In both cases it is no longer worth adding NFI3, as it is not stored in the catalytic converter and can also lead to undesirable emissions.
  • the switch-off process is then completed and the vehicle remains stationary until the next engine start.
  • the process can be integrated into the engine control of any diesel engine without additional flardware by adapting the AdBlue metering control based on directly available data.
  • the first value corresponds to a maximum N Fl 3 feed rate.
  • N Fl 3 feed rate As much urea solution is dosed as possible due to the system. This leads to the largest possible amount of NH3 being stored in the catalytic converter within the relatively short time available, i.e. while the diesel engine is being switched off.
  • the speed threshold value is between 100 and 300, in particular around 200 revolutions per minute.
  • the measured NH3 emission is recorded by means of an emission sensor which is installed downstream of the catalytic converter in the exhaust system of the vehicle.
  • the emission sensor is preferably attached to the outlet of the catalytic converter.
  • the emission sensor is installed after an ammonia slip catalytic converter (ASC) that is installed downstream of the SCR / SDPF catalytic converter.
  • ASC ammonia slip catalytic converter
  • the emission threshold value is between 30 and 50, in particular around 40 ppm NH3.
  • the method furthermore has the following steps, which are carried out before determining that a switch-off process has been initiated: (a) determining that the diesel engine is in an idling state, and (b) increasing the NH3 feed rate to a second value in order to store an excess of NH3 in the catalyst.
  • an idle phase usually precedes the switch-off process, in that the NH3 supply rate is increased as soon as the idle state is recognized. If a switch-off process is actually initiated subsequently, the NH3 storage state of the catalytic converter is already somewhat increased and the probability that an optimal storage state will be reached during the switch-off process is accordingly improved.
  • the second value is less than or equal to the first value. Since it is not certain that the idle phase will be followed by a switch-off process, it can be advantageous to select the second value (and thus the increase in the NH3 supply) somewhat lower than the first value.
  • the method further comprises reducing the NH3 supply rate from the second value to a lower value if the measured NH3 emission exceeds the emission threshold value.
  • the method further comprises reducing the NH3 supply rate from the second value to a lower value corresponding to the operating state of the diesel engine when the diesel engine leaves the idling state.
  • the NH3 supply rate is adapted to the actual operating state of the diesel engine when the engine leaves the idling state.
  • a motor controller is described which is set up to carry out the method according to the first aspect or one of the preceding exemplary embodiments.
  • This engine control is essentially based on the same idea as the above-described method according to the first aspect and, in particular, enables this method to be implemented in a vehicle with a diesel engine and SCR catalytic converter.
  • a computer program is described with computer-executable instructions which, when executed by a processor, are set up to carry out the method according to the first aspect and / or one of the above exemplary embodiments.
  • the computer program can be implemented as computer-readable instruction code in any suitable programming language such as, for example, JAVA, C ++, etc.
  • the computer program can be stored on a computer-readable storage medium (CD-ROM, DVD, Blu-ray disk, removable drive, volatile or non-volatile memory, built-in memory / processor, etc.).
  • the instruction code can program a computer or other programmable device such as in particular a control device for an engine of a motor vehicle in such a way that the desired functions are carried out.
  • the computer program can be provided in a network such as the Internet, from which it can be downloaded by a user if necessary.
  • the invention can be implemented both by means of a computer program, i.e. software, and by means of one or more special electrical circuits, i.e. in flardware or in any hybrid form, i.e. by means of software components and flardware components.
  • FIG. 1 shows the structure of an exhaust gas aftertreatment system with a catalytic converter.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a method for optimizing the state of a catalytic converter in a vehicle with a diesel engine when the vehicle is switched off, according to an exemplary embodiment of the present invention. It should be noted that the embodiments described below only represent a limited selection of possible embodiment variants of the invention.
  • FIG. 1 shows the structure of an exhaust gas aftertreatment system 100 with a catalytic converter.
  • DOC diesel oxidation catalytic converter
  • SCR selective catalytic reaction
  • SDPF SCR with diesel particulate filter
  • ASC ammonia slip catalytic converter 150
  • second emission sensor 160 which are attached in the order mentioned in the direction of the exhaust gas flow between arrow 102 (inlet) and arrow 104 (outlet).
  • the NH3 or ammonia required for the function of the SCR catalytic converter 130 is mixed into the exhaust gas flow via the urea solution feed 120, with part of the NH3 also being able to be stored in the porous structure of the catalytic converter 130.
  • the aim of the present invention is to ensure that the amount of NH3 stored in catalytic converter 130 is as large as possible during a cold start. This is achieved with the method described below, which (if necessary in the form of a computer program) can be implemented directly in an engine controller.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a method 200 for optimizing the state of a catalytic converter, in particular the SCR / SDPF catalytic converter 130 shown in FIG. 1 in a vehicle with a diesel engine when the vehicle is switched off, according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the NH3 supply rate is increased to a first value at 220 in order to store an excess of NH3 in the catalytic converter 130.
  • the first value preferably corresponds to a maximum dosage of urea solution via the urea solution supply 120.
  • the NH3 supply is switched off when the speed of the diesel engine falls below a speed threshold value or a measured NH3 emission exceeds an emission threshold.
  • the high dosage of urea solution is carried out as long as possible, i.e. until either the speed is low (preferably 200 revolutions / minute) or the ammonia emission measured (preferably with the first emission sensor 140, alternatively with the second emission sensor 160) is so high (for Example above 40 ppm) that it indicates an NH3 breakthrough in catalyst 130.
  • a further optimization can be achieved by significantly increasing the NH3 dosage in one (especially each) idle phase. This takes advantage of the fact that most key-off commands are issued when the engine is idling. In these cases, the amount of NH3 stored in the catalytic converter is already increased when the key-off command is detected. After this command has been acquired, as much additional NH3 as possible is stored in the catalytic converter 130, as described above.
  • the measured NH3 emission is also taken into account when idling and the increased supply of urea solution is switched off or reduced if the measured emission exceeds a threshold value, for example 40 ppm. If the journey continues normally, at the end of the idling phase there is a transition to normal, that is to say the dosage of urea solution corresponding to the operating state of the diesel engine.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (200) zum Optimieren des Zustands eines Katalysators (130) in einem Fahrzeug mit Dieselmotor beim Abstellen des Fahrzeugs, das Verfahren aufweisend (a) Feststellen (210), dass ein Ausschaltvorgang zum Ausschalten des Dieselmotors eingeleitet wurde, (b) Erhöhen (220) einer NH3-Zufuhrrate auf einen ersten Wert, um einen Überschuss an NH3 in dem Katalysator (130) zu speichern, (c) Abstellen (230) der NH3-Zufuhr, wenn die Drehzahl des Dieselmotors einen Drehzahlschwellenwert unterschreitet oder eine gemessene NH3- Emission einen Emissionsschwellenwert überschreitet, und (d) Abschließen (240) des Ausschaltvorgangs. Die Erfindung betrifft auch eine Motorsteuerung und ein Computerprogramm.

Description

Beschreibung
OPTIMIERUNG EINES SCR-KATALYSATORZUSTANDS BEIM ABSTELLEN EINES FAHRZEUGS MIT DIESELMOTOR
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Abgasnachbehandlung mittels eines Katalysators bei Dieselmotoren. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Optimieren des Zustands eines Katalysators in einem Fahrzeug mit Dieselmotor beim Abstellen des Fahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein eine Motorsteuerung sowie ein Computerprogramm.
Bekannt ist die Einstellung des NFI3-Speicherungszustands im Katalysator (SCR- oder SDPF-Katalysator, wobei SCR die selektive katalytische Reduktion und SDPF die selektive katalytische Reduktion mit Dieselpartikelfilter bezeichnen) während des Motorlaufs in Abhängigkeit von der aktuellen Katalysatortemperatur. Je höher die Katalysatortemperatur, desto niedriger ist der Speicherzustand, damit NFI3 nicht durch den Katalysator durchbricht. Da der Speicherzustand nur langsam in Richtung Zielwert überführt wird (Dauer über 100 Sekunden), kann es passieren, dass der Speicherzustand bei plötzlichem Motorstopp seinen Zielwert nicht erreicht. Außerdem entspricht der Zielwert während des Motorbetriebs nicht unbedingt dem Zielwert für den nächsten Motorstart. Dieser letzte Zielwert ist hoch, damit bei dem nächsten Motorstart vor allem mit kalter Abgasanlage das gespeicherte NFI3 während der Aufwärm phase des Katalysators zur Konvertierung von NOx beiträgt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optimalen Zustand, insbesondere einen optimalen NFI3-Speicherzustand des Katalysators für den nächsten Motorstart bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Optimieren des Zustands eines Katalysators in einem Fahrzeug mit Dieselmotor beim Abstellen des Fahrzeugs beschrieben. Das beschriebene Verfahren weist Folgendes auf: (a) Feststellen, dass ein Ausschaltvorgang zum Ausschalten des Dieselmotors eingeleitet wurde, (b) Erhöhen einer N Fl 3-Zuf uhrrate auf einen ersten Wert, um einen Überschuss an NFI3 in dem Katalysator zu speichern, (c) Abstellen der NH3-Zufuhr, wenn die Drehzahl des Dieselmotors einen Drehzahlschwellenwert unterschreitet oder eine gemessene NH3-Emission einen Emissionsschwellenwert überschreitet, und (d) Abschließen des Ausschaltvorgangs.
Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Erhöhen der NH3-Zuf uhrrate in Verbindung mit dem Ausschalten des Motors zu einer erheblich erhöhten Speichermenge von NH3 im Katalysator führt, die dann beim späteren Kaltstart des Motors zu Verfügung steht. Die (erhöhte) NH3-Zufuhr wird abgestellt, wenn die Motordrehzahl niedrig (unter einem Drehzahlschwellenwert) wird (und den Abgasstrom durch den Katalysator entsprechend abnimmt) oder wenn ein Emissionsschwellenwert überschritten wird (was darauf hindeutet, dass keine zusätzliche Speicherung von NH3 im Katalysator möglich ist). Dadurch wird sichergestellt, dass eine effiziente Speicherung von NH3 im Katalysator stattfindet, ohne dass unerwünscht hohe NH3-Emissionen mit dem Abgas abgegeben werden.
Die Feststellung des Anfangs eines Ausschaltvorgangs erfolgt beispielsweise durch Erkennung eines Motorstoppbefehls (Key off), der durch entsprechende Betätigung des Fahrzeugschlüssels oder des Ein/Aus-Knopfs durch den Fahrer ausgelöst wird. Das Erhöhen der N Fl 3-Zuf uhrrate, das heißt die zugeführte Menge von NFI3 pro Zeit (g/s), erfolgt beispielsweise durch Erhöhung der Flarnstofflösung-Dosierung im Abgasnachbehandlungssystem. Der erste Wert ist größer als der dem aktuellen Betriebszustand des Dieselmotors entsprechende Sollwert und führt somit (so weit möglich) zu einer erhöhten Speicherung von NFI3 in dem Katalysator. Die NFI3-Zufuhr wird abgestellt bzw. beendet, wenn die Motordrehzahl niedrig wird oder wenn die gemessene NFI3-Emission im Abgas zu hoch wird, was auch immer als erstes eintrifft. In beiden Fällen lohnt sich eine weitere Zufuhr von NFI3 nicht mehr, da es nicht im Katalysator gespeichert werden und zusätzlich zu unerwünschten Emissionen führen kann. Danach wird der Ausschaltvorgang abgeschlossen und das Fahrzeug bleibt bis zum nächsten Motorstart stehen.
Das Verfahren kann ohne zusätzliche Flardware in die Motorsteuerung eines beliebigen Dieselmotors integriert werden, indem die Steuerung der AdBlue-Dosierung anhand von unmittelbar vorhandenen Daten entsprechend angepasst wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht der erste Wert einer maximalen N Fl 3-Zuf uhrrate. Mit anderen Worten wird so viel Harnstofflösung wie systembedingt möglich dosiert. Dies führt zu einer möglichst großen Speichermenge von NH3 im Katalysator innerhalb der relativ kurzen verfügbaren Zeit, das heißt während des Ausschaltens des Dieselmotors.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt der Drehzahlschwellenwert zwischen 100 und 300, insbesondere um etwa 200 Umdrehungen pro Minute.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die gemessene NH3-Emission mittels eines Emissionssensors erfasst, der stromabwärts des Katalysators im Abgassystem des Fahrzeugs angebracht ist.
Der Emissionssensor ist vorzugsweise am Ausgang des Katalysators angebracht. Alternativ ist der Emissionssensor nach einem Ammoniakschlupf-Katalysator (ASC) angebracht, der stromabwärts dem SCR/SDPF-Katalysator angebracht ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt der Emissionsschwellenwert zwischen 30 und 50, insbesondere um etwa 40 ppm NH3.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, weist das Verfahren ferner die folgenden Schritte auf, die vor dem Feststellen, dass ein Ausschaltvorgang eingeleitet wurde, durchgeführt werden: (a) Feststellen, dass der Dieselmotor sich in einem Leerlaufzustand befindet, und (b) Erhöhen der NH3-Zuf uhrrate auf einen zweiten Wert, um einen Überschuss an NH3 in dem Katalysator zu speichern.
In diesem Ausführungsbeispiel wird es vorteilhafterweise ausgenutzt, dass eine Leerlaufphase meistens den Ausschaltvorgang vorausgeht, indem die NH3-Zuf uhrrate schon beim Erkennen des Leerlaufzustands erhöht wird. Wird nachfolgend ein Ausschaltvorgang tatsächlich eingeleitet, dann ist der NH3-Speicherzustand des Katalysators schon etwas erhöht, und die Wahrscheinlichkeit, dass einen optimalen Speicherzustand im Laufe des Ausschaltvorgangs erreicht werden, somit entsprechend verbessert.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der zweite Wert kleiner oder gleich dem ersten Wert. Nachdem es nicht sicher ist, dass die Leerlaufphase von einem Ausschaltvorgang gefolgt wird, kann es vorteilhaft sein, den zweiten Wert (und somit die Erhöhung der NH3-Zufuhr) etwas geringer als den ersten Wert auszuwählen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner ein Reduzieren der NH3-Zuf uhrrate von dem zweiten Wert auf einen niedrigeren Wert auf, wenn die gemessene NH3-Emission den Emissionsschwellenwert überschreitet.
Mit anderen Worten wird auch im Leerlauf eine erhöhte Emission von NH3 vermieden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner ein Reduzieren der NH3-Zuf uhrrate von dem zweiten Wert auf einen dem Betriebszustand des Dieselmotors entsprechenden niedrigeren Wert auf, wenn der Dieselmotor den Leerlaufzustand verlässt.
Mit anderen Worten wird die NH3-Zuf uhrrate dem tatsächlichen Betriebszustand des Dieselmotors angepasst, wenn der Motor den Leerlaufzustand verlässt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Motorsteuerung beschrieben, die zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt oder einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele eingerichtet ist.
Diese Motorsteuerung basiert im Wesentlichen auf der gleichen Idee wie das oben beschriebene Verfahren gemäß dem ersten Aspekt und ermöglicht insbesondere die Umsetzung dieses Verfahrens in einem Fahrzeug mit Dieselmotor und SCR-Katalysator.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm mit computerausführbaren Befehlen beschrieben, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele eingerichtet sind.
Im Sinne dieses Dokuments ist die Nennung eines solchen Computerprogramms gleichbedeutend mit dem Begriff eines Programm-Elements, eines Computerprogrammprodukts und/oder eines computerlesbaren Mediums, das Anweisungen zum Steuern eines Computersystems enthält, um die Arbeitsweise eines Systems bzw. eines Verfahrens in geeigneter Weise zu koordinieren, um die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verknüpften Wirkungen zu erreichen.
Das Computerprogramm kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache wie beispielsweise in JAVA, C++ etc. implementiert sein. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium (CD-Rom, DVD, Blu-ray Disk, Wechsellaufwerk, flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher, eingebauter Speicher/Prozessor etc.) abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie insbesondere ein Steuergerät für einen Motor eines Kraftfahrzeugs derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogramm in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann.
Die Erfindung kann sowohl mittels eines Computerprogramms, d.h. einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, d.h. in Flardware oder in beliebig hybrider Form, d.h. mittels Software-Komponenten und Flardware-Komponenten, realisiert werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt den Aufbau eines Abgasnachbehandlungssystems mit Katalysator.
Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Optimieren des Zustands eines Katalysators in einem Fahrzeug mit Dieselmotor beim Abstellen des Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt.
Die Figur 1 zeigt den Aufbau eines Abgasnachbehandlungssystems 100 mit Katalysator. Das Abgasnachbehandlungssystems 100 weist einen Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) 110, eine Zufuhr 120 für eine Harnstofflösung, einen SCR- bzw. SDPF-Katalysator 130 (SCR = selektive katalytische Reaktion, SDPF = SCR mit Dieselpartikelfilter), einen (ersten) Emissionssensor 140, einen Ammoniakschlupf-Katalysator 150 (ASC) und einen (zweiten) Emissionssensor 160 auf, die in der erwähnten Reihenfolge in Richtung des Abgasstroms zwischen Pfeil 102 (Eingang) und Pfeil 104 (Ausgang) angebracht sind. Über die Harnstofflösungs-Zufuhr 120 wird das für die Funktion des SCR-Katalysators 130 benötigte NH3 bzw. Ammoniak dem Abgasstrom zugemischt, wobei auch ein Teil des NH3 in der porösen Struktur des Katalysators 130 gespeichert werden kann. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, dafür zu sorgen, dass die gespeicherte Menge von NH3 im Katalysator 130 beim Kaltstart möglichst groß ist. Dies wird mit dem nachfolgend beschriebenen Verfahren erreicht, das (gegebenenfalls in Form eines Computerprogramms) direkt in eine Motorsteuerung implementiert werden kann.
Die Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens 200 zum Optimieren des Zustands eines Katalysators, insbesondere das in Figur 1 gezeigte SCR-/SDPF-Katalysator 130 in einem Fahrzeug mit Dieselmotor beim Abstellen des Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei 210 wird festgestellt, dass ein Ausschaltvorgang zum Ausschalten des Dieselmotors eingeleitet wurde, zum Beispiel durch Betätigung des Fahrzeugschlüssels oder des Ein/Aus-Knopfes durch den Fahrer bzw. die Fahrerin.
Als Reaktion darauf wird bei 220 die NH3-Zuf uhrrate auf einen ersten Wert erhöht, um einen Überschuss an NH3 in dem Katalysator 130 zu speichern, Der erste Wert entspricht vorzugsweise einer maximale Dosierung von Harnstofflösung über die Harnstofflösungs-Zufuhr 120.
Bei 230 wird die NH3-Zufuhr dann abgestellt, wenn die Drehzahl des Dieselmotors einen Drehzahlschwellenwert unterschreitet oder eine gemessene NH3-Emission einen Emissionsschwellenwert überschreitet. Die hohe Dosierung von Harnstofflösung wird mit anderen Worten möglichst lange durchgeführt, d.h. bis entweder die Drehzahl niedrig (vorzugsweise 200 Umdrehungen/Minute) wird oder die (vorzugsweise mit dem ersten Emissionssensor 140, alternativ mit dem zweiten Emissionssensor 160) gemessene Ammoniakemission so hoch (zum Beispiel über 40 ppm) wird, dass es auf einen NH3-Durchbruch im Katalysator 130 hindeutet.
Bei 240 wird der Ausschaltvorgang abgeschlossen.
Bei einem typischen Ausschaltvorgang dauert es von dem Key-Off-Befehl bis zum Erreichen des Drehzahlschwellenwertes 1 bis 2 Sekunden. Innerhalb dieser Zeit kann mit einer maximalen Dosierung insgesamt etwa 2 bis 4 Gramm Harnstofflösung (mit 33% NH3-Inhalt) eingespritzt werden, was zu einer zusätzlichen Speicherung von etwa 0,7 bis 1 ,3 Gramm NH3 im Katalysator 130 führt. Diese zusätzliche Menge von NH3 hilft dann, die SCR-Konvertierungseffizienz nach dem nächsten Kaltstart während der SRC-Aufwärmphase und auch danach aufgrund der zuvor gespeicherten NH3 im SCR-Katalysator zu steigern.
Eine weitere Optimierung kann erreicht werden, indem die NH3-Dosierung auch in einer (insbesondere jeder) Leerlauf-Phase deutlich erhöht wird. Dabei wird es ausgenutzt, dass die meisten Key-Off-Befehle abgegeben werden, wenn der Motor sich im Leerlauf befindet. Somit ist die Speichermenge von NH3 im Katalysator in diesen Fällen schon erhöht, wenn der Key-Off-Befehl erfasst wird. Nach dem Erfassen dieses Befehls wird wie oben beschrieben möglichst viel zusätzliches NH3 im Katalysator 130 gespeichert. Auch im Leerlauf wird die gemessene NH3-Emission beachtet und die erhöhte Zufuhr von Harnstofflösung wird abgestellt bzw. reduziert, wenn die gemessene Emission einen Schwellenwert, zum Beispiel 40 ppm überschreitet. Bei normaler Weiterfahrt wird am Ende der Leerlaufphase zu normaler, das heißt dem Betriebszustand des Dieselmotors entsprechender Dosierung von Harnstofflösung übergegangen. Bezugszeichen
100 Abgasnachbehandlungssystem 102 Pfeil 104 Pfeil
110 Diesel-Oxidationskatalysator 120 Zufuhr für Harnstofflösung 130 SCR-Katalysator 140 Emissionssensor 150 Ammoniakschlupf-Katalysator
160 Emissionssensor 200 Verfahren 210 Verfahrensschritt 220 Verfahrensschritt 230 Verfahrensschritt
240 Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren (200) zum Optimieren des Zustands eines Katalysators (130) in einem Fahrzeug mit Dieselmotor beim Abstellen des Fahrzeugs, das Verfahren aufweisend
Feststellen (210), dass ein Ausschaltvorgang zum Ausschalten des Dieselmotors eingeleitet wurde,
Erhöhen (220) einer N Fl 3-Zuf uhrrate auf einen ersten Wert, um einen Überschuss an NFI3 in dem Katalysator (130) zu speichern,
Abstellen (230) der NFI3-Zufuhr, wenn die Drehzahl des Dieselmotors einen Drehzahlschwellenwert unterschreitet oder eine gemessene NFI3-Emission einen Emissionsschwellenwert überschreitet, und Abschließen (240) des Ausschaltvorgangs.
2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei der erste Wert einer maximalen N Fl 3-Zuf uhrrate entspricht.
3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Drehzahlschwellenwert zwischen 100 und 300 Umdrehungen pro Minute beträgt.
4. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gemessene NFI3-Emission mittels eines Emissionssensors (140, 160) erfasst wird, der stromabwärts des Katalysators (130) im Abgassystem (100) des Fahrzeugs angebracht ist.
5. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Emissionsschwellenwert zwischen 30 und 50 ppm NFI3 beträgt.
6. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend die folgenden Schritte, die vor dem Feststellen, dass ein Ausschaltvorgang eingeleitet wurde, durchgeführt werden:
Feststellen, dass der Dieselmotor sich in einem Leerlaufzustand befindet, und Erhöhen der NH3-Zufuhrrate auf einen zweiten Wert, um einen Überschuss an NH3 in dem Katalysator zu speichern.
7. Das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der zweite Wert kleiner oder gleich dem ersten Wert ist.
8. Das Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, ferner aufweisend Reduzieren der NH3-Zuf uhrrate von dem zweiten Wert auf einen niedrigeren Wert, wenn die gemessene NH3-Emission den Emissionsschwellenwert überschreitet.
9. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner aufweisend
Reduzieren der NH3-Zuf uhrrate von dem zweiten Wert auf einen dem Betriebszustand des Dieselmotors entsprechenden niedrigeren Wert, wenn der Dieselmotor den Leerlaufzustand verlässt.
10. Motorsteuerung für einen Dieselmotor, wobei die Motorsteuerung zum
Durchführen des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
11. Computerprogramm mit computerausführbaren Befehlen, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, zum Durchführen des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet sind.
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