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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine.
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Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen in Kraftfahrzeugen, in denen Brennkraftmaschinen angeordnet sind, machen es erforderlich, die Schadstoffemissionen bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann zum einen dadurch erfolgen, dass die Schadstoffemissionen verringert werden, die während der Verbrennung des Luft-/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine entstehen. Zum anderen sind in Brennkraftmaschinen Abgasnachbehandlungssysteme im Einsatz, die die Schadstoffemissionen, die während des Verbrennungsprozesses des Luft-/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln. Zu diesem Zweck werden Katalysatoren eingesetzt, die Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in unschädliche Stoffe umwandeln. Sowohl das gezielte Beeinflussen des Erzeugens der Schadstoffemissionen während der Verbrennung als auch das umwandeln der Schadstoffkomponenten mit einem hohen Wirkungsgrad durch einen Abgaskatalysator setzen ein sehr präzise eingestelltes Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder voraus.
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In diesem Zusammenhang muss sichergestellt werden, dass die Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems auch in der gewünschten Art und Weise über eine lange Betriebsdauer funktionieren und Fehler zuverlässig erkannt werden.
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Bei einem mager laufenden Ottomotor und bei einer Diesel-Brennkraftmaschine können bei einem Verbrennungsprozess in einem Brennraum der entsprechenden Brennkraftmaschine Stickoxide entstehen. Die entstandenen Stickoxide sind dann Bestandteil eines Abgases der Brennkraftmaschine. Zum Reduzieren des Stickoxidgehalts des Abgases kann dem Abgastrakt der Brennkraftmaschine ein Reduktionsmittel zugemessen werden, durch das die Stickoxide in einem SCR-Katalysator zu unbedenklichem Stickstoff und Wasser reagieren können. Als Reduktionsmittel wird vorzugsweise Ammoniak verwendet. Der Ammoniak kann durch Erwärmen eines Komplexsalzes gewonnen werden und gasförmig dem Abgastrakt zugemessen werden. Alternativ dazu kann dem Abgastrakt eine wässrige Harnstofflösung zugemessen werden, die dann aufgrund der Hitze im Abgastrakt zumindest teilweise zu Ammoniak hydrolysiert, der in dem SCR-Katalysator mit den Stickoxiden des Abgases reagiert. Falls die Stickoxide nicht vollständig reduziert werden, tragen sie zur Umweltverschmutzung bei. Falls ein Überschuss an Ammoniak zugemessen wird und der Ammoniak aus dem Abgastrakt austritt, so führt dies zu einer deutlichen Geruchsbelästigung in einer Umgebung der Brennkraftmaschine.
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In der
DE 10 2006 022 582 A1 sind ein leckagefreies Einspritzventil, eine Einspritzvorrichtung und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine beschrieben. Das Einspritzventil dient zum Zumessen von Fluid, insbesondere von wässriger Harnstofflösung in den Abgastrakt einer Brennkraftmaschine und weist einen Injektorkörper auf, der eine Ausnehmung des Injektorkörpers hat. Ferner hat das leckagefreie Einspritzventil einen Nadelkörper, der axial beweglich in der Ausnehmung des Injektorkörpers angeordnet ist und der in einer Schließposition des Nadelkörpers einen Fluidfluss durch eine Einspritzöffnung durch den Injektorkörper unterbindet und ansonsten freigibt. Ein Kühlvolumen ist mit dem Injektorkörper thermisch gekoppelt und kommuniziert durch eine Kühlöffnung im Injektorkörper mit der Ausnehmung des Injektorkörpers. Das Kühlvolumen weist stromabwärts der Kühlöffnung einen Rücklaufanschluss auf, durch den das Fluid aus dem leckagefreien Einspritzventil austreten kann.
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In der
DE 198 47 388 A1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem mit durch Kraftstoff kühlbaren Einspritzdüsen beschrieben, wobei eine Kühlung der Einspritzdüsen mit einem in Abhängigkeit der Betriebsparameter eines Motors geregelten Kraftstoff-Volumenstrom erfolgt, der die Einspritzdüsen durchströmt und der in einem Rücklauf geführt wird.
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Die
DE 10 2004 015 805 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen. Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit einer Einspritzdüse zum Einspritzen von unter Einspritzdruck stehenden Kraftstoff in den Abgasstrang durch eine Radialöffnung in einem Rohrabschnitt des Abgasstrangs. Um die Leistungsfähigkeit dieser Vorrichtung zu verbessern, ist die Einspritzdüse mit einem Kühlmittelkreis wärmeübertragend gekoppelt. Vorzugsweise ist dabei ein Abschnitt des Kühlmittelkreises in die Einspritzdüse integriert.
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In der
DE 44 36 397 A1 ist eine Einrichtung zum Nachbehandeln von Abgasen einer selbstzündenden Brennkraftmaschine vorgeschlagen, bei der zur Verbesserung der Arbeitsweise eines reduzierenden Katalysators ein Reduktionsmittel in das dem Katalysator zugeführte Abgas eingegeben wird. Die Eingabe erfolgt dabei über ein elektrisch gesteuertes Dosierventil, das in einem gemeinsamen Gehäuse mit einem Steuerventil kombiniert ist. Dieses Steuerventil dient der gesteuerten Einbringung von zugeführter Druckluft, in der eine über das Dossierventil vorgelagerte Menge von Reduktionsmittel aufbereitet, intermitierend in das Abgas eingegeben wird. Das Steuerventil wird dabei von einem diesen aufnehmenden Körper umströmenden Kühlmedium gekühlt.
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In der
DE 198 06 265 C1 ist ein Dossiersystem, das zur Einbringung eines Reduktionsmittels in den Raum einer Verbrennungsanlage dient, beschrieben. Das Dossiersystem weist ein elektrisch steuerbares Ventil auf, dessen Austrittsöffnung unmittelbar in den Abgasraum mündet. Das Ventil ist vorteilhafterweise durch einen Kühlmittelkreislauf kühlbar. Dieser kann in das Kühlsystem der jeweiligen Verbrennungsanlage integriert sein. Das Ventil kann sich dabei in einem von Kühlmittel durchflossenen Adapter befinden, wobei dann bei einer derartigen Anordnung durch das gekühlte Ventil und/oder durch den Umwälzkreislauf eine zusätzliche Kühlung des Reduktionsmittels ergibt.
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Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das bzw. die zu einer besonders vorteilhaften Reduzierung eines Schadstoffgehalts eines Abgases der Brennkraftmaschine beitragen und durch das bzw. die ein dauerhaft zuverlässiger Betrieb der Abgasnachbehandlung erreicht wird.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder mit einem Brennraum und einem Abgastrakt, in dem ein SCR-Katalysator angeordnet ist, und einem Reduktionsmittelzuführsystem mit einem Reduktionsmitteleinspritzventil. Das Reduktionsmitteleinspritzventil ist in dem Abgastrakt stromaufwärts des SCR-Katalysators der Brennkraftmaschine angeordnet und zum Zumessen von Reduktionsmittel in den Abgastrakt ausgebildet. Dem Reduktionsmitteleinspritzventil wird abhängig von einer Temperatur des Reduktionsmitteleinspritzventils ein Kühlmedium zugeführt, das zum Kühlen des Reduktionsmitteleinspritzventils in dem Abgastrakt ausgebildet ist.
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Es wird eine Kenngröße für einen NOx-Gehalt in dem Abgastrakt ermittelt, und das Stellsignal für das Stellglied zum Zuführen des Kühlmediums zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil wird abhängig von der Kenngröße für den NOx-Gehalt in dem Abgastrakt ermittelt. Damit kann ein Durchbruch von Ammoniak am SCR-Katalysator vermieden werden.
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Das Kühlmedium wird insbesondere den Teilen des Reduktionsmitteleinspritzventils zugeführt, die unmittelbar in dem Abgastrakt angeordnet sind. Insbesondere ist nicht erforderlich, den Teilen des Reduktionsmitteleinspritzventils Kühlmedium zuzuführen, die außerhalb des Abgastrakts angeordnet sind.
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Dies hat den Vorteil, dass das Reduktionsmitteleinspritzventil geschützt werden kann. Insbesondere können die Teile des Reduktionsmitteleinspritzventils, die unmittelbar in dem Abgastrakt angeordnet sind, vor Überhitzung geschützt werden.
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Damit ist eine lange Lebenszeit des Reduktionsmitteleinspritzventils erreichbar. Neben der Vorrichtung zur Zufuhr von Kühlmedium sind keine Änderungen an der bestehenden Konfiguration des Reduktionsmittelzuführsystems, insbesondere nicht an dem Reduktionsmitteleinspritzventil, erforderlich. Somit ist auch ein Einsatz des Reduktionsmittelzuführsystems mit Zufuhr von Kühlmedium in bestehenden Serien einsetzbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Reduktionsmittel aufgrund der niedrigeren Temperaturen an dem Reduktionsmitteleinspritzventil eine hohe Stabilität im Hinblick auf thermische Beanspruchung haben kann.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Kenngröße für eine Temperatur des Reduktionsmitteleinspritzventils in dem Abgastrakt ermittelt, und ein Stellsignal für ein Stellglied zum Zuführen des Kühlmediums zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil abhängig von der Kenngröße für die Temperatur des Reduktionsmitteleinspritzventils in dem Abgastrakt ermittelt. Damit ist ein bedarfsgerechtes Eindüsen von Kühlmittel möglich. Der Kühlmittelverbrauch kann gering gehalten werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Zuführen des Kühlmediums zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil in einem vorgegebenen Zeitraum mit einer zeitlich konstanten Kühlmediumzufuhrrate. Damit ist eine einfache Steuerung des Zuführens des Kühlmittels möglich.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Kühlmedium in den Abgastrakt eingebracht. Dies hat den Vorteil, dass das Kühlmittel im Hinblick auf eine Kühlung besonders effizient auf das Reduktionsmitteleinspritzventil aufgebracht werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kuhlmedium das Reduktionsmittel. Damit kann ein einziges Medium sowohl als Kühlmittel als auch als Reduktionsmittel eingesetzt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Kühlmedium dem Reduktionsmitteleinspritzventil bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine zugeführt. Dies hat den Vorteil, dass ein nachträgliches Überhitzen des Reduktionsmittelventils auch nach einem Abschalten der Brennkraftmaschine vermieden werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Kühlmedium aus dem Reduktionsmittelzuführsystem abgeführt, wenn dem Reduktionsmitteleinspritzventil kein Kühlmedium zugeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass durch Abführen von warmem Kühlmedium und späterem erneuten Zuführen von kühlem Kühlmedium zu dem Reduktionsmittelzuführsystem eine sehr gute Kühlung des Reduktionsmitteleinspritzventils möglich ist, sobald das Reduktionsmitteleinspritzventil wieder mit Kühlmedium beaufschlagt wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wirkt sich eine Stellung des Stellglieds zum Zuführen des Kühlmediums zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil auf eine Ammoniakmasse aus, die dem SCR-Katalysator zugeführt wird. Dies stellt eine einfache Möglichkeit dar, die Ammoniakmasse in geeigneter Weise zuzumessen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung,
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2 eine weitere Darstellung der Brennkraftmaschine mit einem Reduktionsmittelzuführsystem, und
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3 ein Blockschildschaltbild zu einem Verfahren zum Steuern einer Abgasnachbehandlung für die Brennkraftmaschine.
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Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In 1 ist eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gezeigt, mit einem Ansaugtrakt 10, einem Motorblock 12, einem Zylinderkopf 13 und einem Abgastrakt 14. Der Ansaugtrakt 10 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 15, einen Sammler 16, und ein Saugrohr 17. Das Saugrohr 17 ist hin zu einem Zylinder Z1 beim Einlasskanal in einen Brennraum 26 des Motorblocks 12 geführt. Der Motorblock 12 umfasst eine Kurbelwelle 18, welche über eine Pleuelstange 20 mit einem Kolben 21 des Zylinders Z1 gekoppelt ist.
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Der Zylinderkopf 13 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gaseinlassventil 22 und einem Gasauslassventil 24. Der Zylinderkopf 13 umfasst ferner ein Einspritzventil 28 und eine Zündkerze 30. Alternativ kann das Einspritzventil 28 auch in dem Saugrohr 17 angeordnet sein.
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In dem Abgastrakt 14 ist ein Partikelfilter 32 angeordnet. Ferner ist in dem Abgastrakt ein Katalysator 34 zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR-Katalysator) angeordnet. Ein stromabwärts des SCR-Katalysators 34 angeordneter Oxidationskatalysator 65 kann aus dem SCR-Katalysator 34 austretendes NO zu NO2 oxidieren.
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Die Brennkraftmaschine weist ferner eine Steuervorrichtung 35 auf, mit Sensoren, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgroßen ermitteln können. Die Steuervorrichtung 35 ermittelt in Abhängigkeit von mindestens einer der Messgrößen Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern von Stellgliedern mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden können. Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 15, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 22, 24, das Einspritzventil 28 oder die Zündkerze 30.
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Die Sensoren umfassen einen Pedalstellungsgeber 36, der eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 38 erfasst. Weiter weist die Brennkraftmaschine einen Luftmassensensor 40 auf, der stromaufwärts der Drosselklappe 15 angeordnet ist und dort einen Luftmassenstrom erfasst. Ein Temperatursensor 42 stromaufwärts der Drosselklappe 15 erfasst eine Ansauglufttemperatur. Ein Saugrohrdrucksensor 44 stromabwärts der Drosselklappe 15 ist in dem Sammler 16 angeordnet und erfasst einen Saugrohrdruck in dem Sammler 16.
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Stromaufwärts des Partikelfilters 32 ist eine Abgassonde 52 angeordnet, die einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft- /Kraftstoff-Verhaltnis in dem Brennraum des Zylinders Z1.
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Ferner ist ein Stickoxidsensor 54 vorgesehen, der stromabwärts des SCR-Katalysators 34 angeordnet ist und der einerseits einen Stickoxidgehalt des Abgases erfasst und andererseits eine Querempfindlichkeit gegenüber Ammoniak aufweist.
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Ferner ist dem Abgastrakt 14 vorzugsweise ein Reduktionsmittelzuführsystem 55 zugeordnet (2). Das Reduktionsmittelzuführsystem 55 umfasst einen Reduktionsmitteltank 56 zum Aufnehmen des Reduktionsmittels. Das Reduktionsmittelzuführsystem 55 hat weiter verschiedene hydraulische Aggregate wie eine Reduktionsmittelpumpe 60, ein Druckregelventil 62 und ein Reduktionsmitteleinspritzventil 64. Mittels der Reduktionsmittelpumpe 60 kann das Reduktionsmittel aus dem Reduktionsmitteltank 56 über eine Reduktionsmittelleitung 58 zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil 64 geleitet werden. Durch entsprechendes Ansteuern des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 kann dann das Reduktionsmittel dem Abgastrakt 14 zugemessen werden, wobei die Einspritzrichtung sowohl in Richtung des Abgasstroms als auch in Richtung entgegen dem Abgasstrom erfolgen kann. Das Pumpen des Reduktionsmittels aus dem Reduktionsmitteltank 56 hin zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil 64 trägt zu einem vorteilhaften Zumessen des Reduktionsmittels bei.
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Zum Zuführen von Reduktionsmittel ragt das Reduktionsmitteleinspritzventil 64 in den Abgastrakt 14 stromabwärts des Partikelfilters 32 und stromaufwärts des SCR-Katalysators 34 hinein. Somit ist Reduktionsmitteleinspritzventil 64 wenigstens teilweise in dem Abgastrakt 14 angeordnet und damit heißem Abgas ausgesetzt. Weitere Teile des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 können außerhalb des Abgastrakts angeordnet sein. Stromabwärts des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 und stromaufwärts des SCR-Katalysators 34 ist vorzugsweise eine Mischvorrichtung zum Mischen des zugemessenen Reduktionsmittels mit dem Abgas angeordnet.
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Stromabwärts des Brennraums 26 zweigt eine Abgasrückführleitung 66 von dem Abgastrakt 14 ab, die stromaufwärts des Brennraums 26 in den Ansaugtrakt 10 mündet. In der Abgasrückführleitung 66 ist ein Abgasrückführventil 68 angeordnet, mittels dem die zurückgeleitete Abgasmenge gesteuert werden kann. Mittels der Abgasrückführleitung 66 kann Abgas in den Brennraum 26 der Brennkraftmaschine zurückgeführt werden, um so den Sauerstoffgehalt in dem angesaugten, für den Brennraum 26 bestimmten Gasgemisch zu senken, und so die Emission von Stickoxiden zu senken.
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Neben dem Zylinder Z1 sind bevorzugt noch weitere Zylinder Z2 bis Z4 vorgesehen, denen ebenfalls entsprechende Stellglieder und gegebenenfalls Sensoren zugeordnet sind.
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Zum Ausführen des Verfahrens zum Steuern einer Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine kann in einem Programmspeicher der Steuervorrichtung 35 ein Programm gespeichert sein und während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet werden.
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Ein bevorzugter Ablauf des Programms ist in 3 schematisch dargestellt. Diese zeigt ein Temperaturmodell 100 für die Berechnung einer Temperatur TEMP_IV des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 aus einem Abgasmassenstrom EXH_MASS_FLOW der Brennkraftmaschine, einer Abgastemperatur TEMP_EXH, einer Reduktionsmitteleinspritzmenge UREA_IV und eines Ansteuerstroms CUR_IV des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 unter Berücksichtigung eines Modells 102 des Reduktionsmitteleinspritzventils 64, das insbesondere Massen und Wärmekapazitäten von Teilen des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 umfasst. Die mittels des Temperaturmodells 100 aus diesen Größen ermittelte Temperatur TEMP_IV des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 ist wahlweise bevorzugt repräsentativ fur die Spitze, das Rohr oder das Innere des Reduktionsmitteleinspritzventils 64.
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In einem Schritt 104 wird aus Daten der Brennkraftmaschine wie dem Abgasmassenstrom EXH_MASS_FLOW und einer gesamten Einspritzmenge MF_TOT an Kraftstoff, der Abgastemperatur TEMP_EXH und der ermittelten Temperatur TEMP_IV des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 ein Kühlungsmodus MOD_COOL des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 ermittelt.
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Einer der Kühlungsmodi MOD_COOL des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 ist vorzugsweise ein Kühlungsmodus während eines Stillstands der Brennkraftmaschine oder des Fahrzeugs. Das Reduktionsmitteleinspritzventil 64 kann so während eines Stillstands der Brennkraftmaschine oder des Fahrzeugs mittels des Kühlmediums gekühlt werden und ein nachträgliches Überhitzen des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 nach Abschalten der Brennkraftmaschine kann vermieden werden. Andererseits kann ein Durchbruch von Ammoniak am SCR-Katalysator 34 vermieden werden.
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Ein weiterer der Kühlungsmodi MOD_COOL des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 ist ein Kühlungsmodus während eines Regenerierens des Partikelfilters 32 oder ein Kühlungsmodus während eines Fahrbetriebs bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten, insbesondere außerhalb eines Bereichs, der für die Bestimmung des Abgasverhaltens der Brennkraftmaschine gemäß Norm vorgesehen ist (so genannter Off-Cycle-Betrieb). Unter derartigen Betriebsbedingungen können ohne Kühlung des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 besonders hohe Temperaturen TEMP_IV an dem Reduktionsmitteleinspritzventil 64 auftreten.
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Vorzugsweise erfolgt das Zuführen des Kühlmediums zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil 64, indem das Kuhlmedium mit einer zeitlich konstanten Rate zugeführt wird. Des Weiteren wird vorzugsweise eine Kenngröße für einen NOx-Gehalt NOX in dem Abgastrakt ermittelt, und das Stellsignal für das Stellglied zum Zuführen des Kühlmediums zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil 64 wird abhängig von der Kenngröße für den NOx-Gehalt NOX in dem Abgastrakt 14 ermittelt, so dass ein Durchbruch von Ammoniak am SCR-Katalysator 34 vermieden werden kann. Alternativ kann unter bestimmten Betriebsbedingungen auch ein Notprogramm zum Zuführen des Kühlmediums zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil 64 ausgeführt werden, das eine größere Toleranz bezüglich eines Durchbruchs von Ammoniak am SCR-Katalysator 34 hat.
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Ein weiterer der Kühlungsmodi MOD_COOL des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 wird vorzugsweise derart realisiert, dass aus dem Reduktionsmittelzuführsystem 55 Kühlmedium abgeführt wird, wenn das Reduktionsmitteleinspritzventil 64 kein Kühlmedium benötigt, so dass eine Absenkung eines Drucks PCOOL in dem Reduktionsmittelzuführsystem 55 stattfinden kann, und vor einer Wiederinbetriebnahme der Zufuhr von Reduktionsmittel zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil 64 kühles Kühlmedium dem Reduktionsmittelzuführsystem 55 zugeführt wird. Damit kann die Temperatur TEMP_IV des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 sehr effizient abgesenkt werden, bevor der Betrieb des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 wieder neu einsetzt. Des Weiteren kann durch das Absenken des Drucks PCOOL in dem Reduktionsmittelzuführsystem 55 eine mechanische Belastung von Schläuchen, in denen das Kühlmedium und/oder das Reduktionsmittel transportiert werden, gering gehalten werden. Außerdem kann dadurch die mechanische Belastung des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 gering gehalten werden.
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In einem Modell 114 einer Kühlung des Reduktionsmitteleinspritzventils 64 wird aus einem Massenstrom MF_COOL des Kühlmediums, Katalysatordaten DATA_SCR des SCR-Katalysators 34, die den Ist-Zustand des SCR-Katalysators 24 beschreiben, der Abgastemperatur TEMP_EXH, der Temperatur TEMP_IV des Reduktionsmitteleinspritzventils 64, dem aktuellen Kühlungsmodus MOD_COOL, den Daten der Brennkraftmaschine wie dem Abgasmassenstrom EXH_MASS_FLOW und der gesamten Einspritzmenge MF_TOT an Kraftstoff, sowie dem Stickoxidgehalt NOX in dem Abgastrakt 14 unter Berücksichtigung eines Modells 116 des SCR-Katalysators 34, das das Speicherverhalten des SCR-Katalysators 34 für Ammoniak beschreibt, der Druck PCOOL des Kühlmediums, eine Ansteuerung 118 des Reduktionsmitteleinspritzventil 64 mit einem Stellsignal fur das Stellglied zum Zuführen des Kühlmediums zu dem Reduktionsmitteleinspritzventil 64 und eine Ansteuerung 120 des Druckregelventils 62 mit einem Stellsignal fur das Stellglied zum Öffnen und Schließen des Druckregelventils 62 bestimmt.
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Mittels dieses Verfahrens ist es möglich, das Reduktionsmitteleinspritzventil 64 vor Überhitzung zu schützen. Damit kann erreicht werden, dass das Reduktionsmitteleinspritzventil 64 eine lange Lebensdauer hat. Außer Komponenten zum Zuführen von Kühlmedium sind keine Änderungen an dem bestehenden Reduktionsmittelzuführsystem 55, insbesondere nicht an dem Reduktionsmitteleinspritzventil 64, erforderlich. Des Weiteren kann ein Durchbruch von Ammoniak am SCR-Katalysator 34 vermieden werden.
