DE102010010125A1 - Steuerung der Ammoniakbeladung für SCR-Katalysator vor DPF-Regeneration - Google Patents

Steuerung der Ammoniakbeladung für SCR-Katalysator vor DPF-Regeneration Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren und ein Steuersystem für einen katalytischen Konverter für selektive katalytische Reduktion (SCR) und einen Dieselpartikelfilter (DPF) umfasst ein DPF-Steuermodul, das einen Partikelmaterial-(PM-)Beladungsfortschritt des DPF bestimmt und auf Grundlage des PM-Beladungsfortschrittes eine DPF-Regenerationsanforderung erzeugt. Das Steuersystem umfasst auch ein SCR-Steuermodul, das selektiv eine Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters vor einer Regeneration des DPF auf Grundlage einer Speicherkapazität des katalytischen SCR-Konverters und des PM-Beladungsfortschrittes einstellt.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeugabgassysteme und insbesondere eine Steuerung von Ammoniak vor einer Regeneration eines Abgasbehandlungssystems.
  • HINTERGRUND
  • Die hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeit der derzeit bezeichneten Erfinder in dem Maße, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, wie auch Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik qualifizieren können, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung zulässig.
  • Ein Dieselmaschinenbetrieb verursacht eine Verbrennung, die Abgas erzeugt. Während der Verbrennung wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch durch ein Einlassventil an Zylinder geliefert und darin verbrannt. Nach der Verbrennung treibt der Kolben das Abgas in den Zylindern in ein Abgassystem. Das Abgas kann Emissionen enthalten, wie Stickoxide (NOx) und Kohlenmonoxid (CO).
  • Um Emissionen von Dieselanwendungen zu erfüllen, wird mehr und mehr Abgasausstattungstechnologie hinzugefügt. Eine Nachbehandlung von Abgasen umfasst die Anbringung mehrerer Bricks, Mischer und Einspritzeinrichtungen für den Abgasstrom. Ein Dieselpartikelfilter wird periodisch regeneriert, um die Menge an Ruß darin zu reduzieren. Während des Prozesses wird Ammoniak an den Katalysatoren für selektive katalytische Reduktion abgeschieden. Während der Regeneration, wenn die Ammoniakbeladung an dem Katalysator für selektive katalytische Reduktion zu hoch ist, setzt der Regenerationsprozess Ammoniak in den Abgasstrom frei. Um dieses Ereignis zu verhindern, wird typischerweise eine Verzögerung eingeleitet, so dass, wenn eine Regeneration des Dieselpartikelfilters ausgelöst wird, eine Zeitdauer abgewartet wird und Beendigung der Dosierfluideinspritzung. Typischerweise kann der Prozess 30 bis 60 Minuten benötigen. Rußbeladungsraten können zur Folge haben, dass der Dieselpartikelfilter überladen wird oder der Filter verstopft wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Demgemäß sieht die vorliegende Offenbarung ein System und ein Verfahren zur Reduzierung der Zeitdauer zwischen einer Regenerationsauslösung und einem Start des tatsächlichen Regenerationsprozesses vor.
  • Bei einem Aspekt der Offenbarung umfasst ein Steuermodul für einen katalytischen Konverter für selektive katalytische Reduktion (SCR) ein Speichereinstellmodul, das einen Speicherskalar auf Grundlage eines Fortschritts der Beladung an Partikelmaterial (PM) eines Dieselpartikelfilters (DPF) bestimmt. Das Steuermodul weist auch ein Dosismodul auf, das eine Ammoniakdosis auf Grundlage einer Speicherkapazität des SCR-Katalysators und des Speicherskalars bestimmt.
  • Bei einem anderen Aspekt der Offenbarung umfasst ein Steuersystem für einen katalytischen Konverter für selektive katalytische Reduktion (SCR) und einen Dieselpartikelfilter (DPF) ein DPF-Steuermodul, das einen Fortschritt der Beladung an Partikelmaterial (PM) des DPF bestimmt und eine DPF-Regenerationsanforderung auf Grundlage des PM-Beladungsfortschrittes erzeugt. Das Steuersystem umfasst auch ein SCR-Steuermodul, das eine Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters vor einer Regeneration des DPF auf Grundlage einer Speicherkapazität des katalytischen SCR-Konverters und des PM-Beladungsfortschrittes selektiv einstellt.
  • Bei einem noch weiteren Aspekt der Offenbarung umfasst ein Verfahren, dass ein Signal des Fortschritts der Beladung an Partikelmaterial (PM) entsprechend einem Beladungsfortschritt des DPF erzeugt wird, eine DPF-Regenerationsanforderung auf Grundlage des PM-Beladungsfortschrittes erzeugt wird und selektiv eine Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters vor Erzeugen der DPF-Regenerationsanforderung auf Grundlage einer Speicherkapazität des katalytischen SCR-Konverters und des PM-Beladungsfortschrittes eingestellt wird.
  • Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier vorgesehenen Beschreibung offensichtlich. Es sei zu verstehen, dass die Beschreibung und spezifische Beispiele nur zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt sind, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
  • 1 ein Funktionsblockschaubild eines Motorsystems ist, das ein Abgasbehandlungssystem mit in einem Katalysator integrierten Temperatursensoren gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist;
  • 2 ein Funktionsblockschaubild des Controllers von 1 ist;
  • 3 ein Funktionsblockschaubild des SCR-Steuermoduls von 2 ist;
  • 4 ein Funktionsblockschaubild des Dosiermanagementmoduls von 3 ist;
  • 5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Dosiersystems ist; und
  • 6 eine Aufzeichnung eines Signals des Fortschritts einer Beladung eines Dieselpartikelfilters, eines SCR-Temperatursignals, eines Ammoniakkapazitätssignals und eines Signals über gespeicherten Ammoniak ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die Offenbarung, ihre Anwendung bzw. ihren Gebrauch zu beschränken. Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen zur Identifizierung ähnlicher Elemente verwendet worden. Die hier verwendete Formulierung ”zumindest eines aus A, B und C” sei so zu verstehen, dass ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder gemeint ist. Es sei zu verstehen, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
  • Der hier verwendete Begriff ”Modul” betrifft eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • Während die folgende Offenbarung für Dieselmaschinen dargestellt ist, können auch andere Typen von Maschinen, wie Benzinmaschinen, einschließlich Direkteinspritzmaschinen, ihren Nutzen aus den Lehren hier ziehen.
  • Nun Bezug nehmend auf 1 ist ein Dieselmaschinensystem 10 schematisch gezeigt. Das Dieselmaschinensystem 10 umfasst eine Dieselmaschine 12 und ein Abgasbehandlungssystem 13. Das Abgasbehandlungssystem 13 umfasst ferner ein Abgassystem 14 und ein Dosiersystem 16. Die Dieselmaschine 12 umfasst einen Zylinder 18, einen Ansaugkrümmer 20, einen Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor 22 und einen Maschinendrehzahlsensor 24. Luft strömt in die Maschine 12 durch den Ansaugkrümmer 20 und wird durch den MAF-Sensor 22 überwacht. Die Luft wird in den Zylinder 18 geführt und mit Kraftstoff verbrannt, um Kolben (nicht gezeigt) anzutreiben. Obwohl ein einzelner Zylinder 18 gezeigt ist, sei angemerkt, dass die Dieselmaschine 12 zusätzliche Zylinder 18 aufweisen kann. Beispielsweise sind Dieselmaschinen mit 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern denkbar.
  • Abgas wird innerhalb des Zylinders 18 infolge des Verbrennungsprozesses erzeugt. Das Abgassystem 14 behandelt das Abgas vor Freisetzen des Abgases an die Atmosphäre. Das Abgassystem 14 umfasst einen Abgaskrümmer 26 und einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 28. Der Abgaskrümmer 26 lenkt die Zylinder verlassendes Abgas in Richtung des DOC 28. Das Abgas wird in dem DOC 28 behandelt, um die Emissionen zu reduzieren. Das Abgassystem 14 umfasst ferner einen Katalysator 30, bevorzugt einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR), einen Temperatursensor 31, einen Einlasstemperatursensor 32, einen Auslasstemperatursensor 34 und einen katalysierten Dieselpartikelfilter (CDPF) 36. Der DOC 28 reagiert mit dem Abgas vor der Behandlung des Abgases, um Emissionsniveaus des Abgases zu reduzieren. Der Katalysator 30 reagiert anschließend zur Behandlung des Abgases, um Emissionen weiter zu reduzieren.
  • Der Temperatursensor 31 kann zwischen der Maschine und dem DOC 18 positioniert sein. Der Einlasstemperatursensor 32 ist vor dem Katalysator 30 angeordnet, um die Temperaturänderung an dem Einlass des Katalysators 30 zu überwachen, wie nachfolgend weiter beschrieben ist. Der Auslasstemperatursensor 34 ist nach dem Katalysator angeordnet, um die Temperaturänderung an dem Auslass des Katalysators 30 zu überwachen, wie nachfolgend weiter beschrieben ist. Obwohl das Abgasbehandlungssystem 13 mit den außerhalb des Katalysators 30 befindlichen Einlass- und Auslasstemperatursensoren 32, 34 gezeigt ist, können die Einlass- und Auslasstemperatursensoren 32, 34 innerhalb des Katalysators angeordnet sein, um die Temperaturänderung des Abgases an dem Einlass und Auslass des Katalysators zu überwachen. Der CDPF 36 reduziert E missionen ferner durch Abfangen von Dieselpartikeln (d. h. Ruß) in dem Abgas.
  • Das Dosiersystem 16 umfasst eine Einspritzfluidversorgung 38, die zum Einspritzen von Harnstoff von einem Tank verwendet werden kann, und eine Dosiereinspritzeinrichtung 40. Das Dosiersystem 16 spritzt Einspritzfluid, wie Harnstoff, in das Abgas ein. Der Harnstoff mischt sich mit dem Abgas und reduziert die Emissionen weiter, wenn die Abgas/Harnstoff-Mischung dem Katalysator 30 ausgesetzt wird. Ein Mischer 41 wird dazu verwendet, das Einspritzfluid, wie Harnstoff, mit den Abgasen zu mischen, bevor die Abgase in den Katalysator eintreten.
  • Ein Steuermodul 42 regelt und steuert den Betrieb des Maschinensystems 10 und überwacht den Betrieb des Dosiersystems 16.
  • Ein Abgasdurchflusssensor 44 kann ein Signal erzeugen, das der Strömung von Abgas in dem Abgassystem entspricht. Obwohl der Sensor zwischen dem Katalysator 30 und dem CDPF 36 gezeigt ist, können verschiedene Orte innerhalb des Abgassystems zur Messung verwendet werden, einschließlich nach dem Abgaskrümmer und vor dem Katalysator 30.
  • Ein Temperatursensor 46 erzeugt ein Partikelfiltertemperatursensorsignal, das einer gemessenen Partikelfiltertemperatur entspricht. Der Temperatursensor 46 kann an oder in dem Dieselpartikelfilter 36 angeordnet sein. Der Temperatursensor 46 kann auch kurz nach oder kurz vor dem Dieselpartikelfilter relativ zu dem Abgasstrom angeordnet sein. Der Temperatursensor 46 kommuniziert ein Signal der gemessenen Partikelfiltertemperatur an das Steuermodul 42.
  • Andere Sensoren in dem Abgassystem können einen NOx-Sensor 50 aufweisen, der ein Signal erzeugt, das der Menge an Stickoxiden in dem Abgassystem entspricht. Dieser kann als NOx Ein bezeichnet werden, da sich dieser Sensor stromaufwärts des Katalysators befindet. Ein NOx-Aus-Sensor 52 kann stromabwärts, wie nach dem Dieselpartikelfilter, zur Erzeugung eines Signals positioniert sein, das den Stickoxiden entspricht, die den Dieselpartikelfilter verlassen. Zusätzlich erzeugt ein Ammoniak(NH3)-Sensor 54 ein Signal, das der Menge an Ammoniak in dem Abgasstrom entspricht.
  • Das Steuermodul 42 kann ein Abgassteuermodul 60 aufweisen, das dazu verwendet wird, die Abgasbedingungen und die Regeneration des Dieselpartikelfilters zu steuern. Weitere Einzelheiten des Steuermoduls 42 und des Abgassteuermoduls 60 sind nachfolgend vorgesehen.
  • Nun Bezug nehmend auf 2 ist das Abgassteuermodul 60 von 1 detaillierter gezeigt. Das Abgassteuermodul 60 nimmt Eingänge von den verschiedenen Sensoren auf, einschließlich der Stickoxidsensoren 50, 52, der Temperatursensoren 30, 32 und 34, des Sauerstoffsensors 56 und des Ammoniaksensors 54.
  • Das Abgassteuermodul 60 kann ein Dieselpartikelsteuermodul 70, ein SCR-Steuermodul 72, ein Aktuatormodul 74 für die Einspritzeinrichtung aufweisen. Ein Dieselsauerstoffkatalysatorsteuermodul 76 kann ebenfalls in dem Abgassteuermodul 60 enthalten sein. Das Dieselpartikelfiltersteuermodul 70 kann Signale erzeugen, die ein Signal des Fortschritts der Beladung des Dieselpartikelfilters, ein Signal über die Fortschrittsrate der Beladung des Dieselpartikelfilters und ein Signal über die Anforderung einer Regeneration des Dieselpartikelfilters aufweisen. Das Signal über die Fortschrittsrate der Beladung des Dieselpartikelfilters kann dadurch er halten werden, dass die Ableitung oder Steigung des Signals des Fortschritts der Beladung des Dieselpartikelfilters gebildet wird.
  • Das Signal des Fortschritts der Beladung des Dieselpartikelfilters, das Signal über die Fortschrittsrate der Beladung des Dieselpartikelfilters und das Signal über die Anforderung einer Regeneration des Dieselpartikelfilters können alle an das SCR-Steuermodul 72 kommuniziert werden. Das SCR-Steuermodul 72 kann ein SCR-Bereit-Signal sowie ein Dosiermengeneingangssignal (DAin) erzeugen. Das Dosiermengeneingangssignal kann an das Aktuatormodul 74 für die Einspritzeinrichtung kommuniziert werden. Das Einspritzeinrichtungsaktuatormodul 74 steuert die Einspritzeinrichtung 40 für Dosierfluid. Es kann auch eine Rückkopplung von dem SCR-Steuermodul 72 zu dem DPF-Steuermodul 70 in der Form des SCR-Bereit-Signals vorgesehen werden. Wie oben erwähnt ist, wird, wenn der Dieselpartikelfilter in Richtung Regeneration zunimmt, die Menge an Dosierfluid, die durch das Einspritzeinrichtungsaktuatormodul 74 bereitgestellt wird, reduziert, um die Menge an Ammoniakaufbau in dem SCR zu reduzieren.
  • Nun Bezug nehmend auf 3 ist das SCR-Steuermodul 72 detaillierter gezeigt. Das SCR-Steuermodul 72 kann ein Dosieraktivierungsmodul 110 aufweisen, das das Dosiersystem aktiviert, um bei vorbestimmten Bedingungen aktiviert zu werden. Das Dosieraktivierungsmodul 110 erzeugt ein Aktivierungssignal, das das Aktivierungssignal an ein Dosiermanagementmodul 112 kommuniziert. Das Dosiermanagementmodul kann auch ein Signal über die Beladungsrate des Dieselpartikelfilters sowie ein Beladungssignal empfangen. Der Ausgang des Dosiermanagementmoduls kann ein Dosiermengeneingangssignal und das oben beschriebene SCR-Bereit-Signal sein.
  • Ein SCR-Analysemodul 114 empfängt Eingänge von verschiedenen Sensoren, einschließlich dem Stickoxideingangssensor, dem SCR-Temperatursensor, dem Sauerstoffeingangssensor, dem Sensor für Abgasdurchfluss (EFR), dem Abgasdrucksensor und von einem Verhältnisbestimmungsmodul 116. Das Verhältnisbestimmungsmodul 116 kann ein Verhältnis des Stickstoffs oder Stickstoffdioxids zu dem Stickoxideingangsverhältnis erzeugen. Das Verhältnisbestimmungsmodul 116 kann Signale von dem Stickoxidsensor, ein Temperatursignal von einem stromaufwärtigen Temperatursensor, einem Sensor für Abgasdurchfluss (EFR) und einem Abgasdrucksensor empfangen. Auf Grundlage der verschiedenen Eingänge wird die Menge an Ammoniak, die gespeichert ist, sowie die Kapazität von Ammoniak für den SCR dem Dosiermanagementmodul 112 bereitgestellt. Ein SCR-Temperaturmodul 118 kann ein SCR-Temperatursignal auf Grundlage der Eingängen von verschiedenen Temperatursensoren erzeugen, wie einem stromaufwärtigen Sensor 31, einem strommittigen Temperatursensor 32 und einem stromabwärtigen Sensor 34. Selbstverständlich können verschiedene Anzahlen von Temperatursensoren wie auch verschiedene Anzahlen von Positionen von Temperatursensoren in dem SCR-Temperaturmodul 118 verwendet werden.
  • Das Dosiermanagementmodul 112 kann die Ammoniakkapazität, den Ammoniak, der gespeichert ist, wie auch die Bedingungen des Dieselpartikelfilters verwenden, um zu bestimmen, wann die Bereitstellung von Dosierfluid zu dem Abgasstrom beendet werden soll, um die Menge an Ammoniak in dem System vor einer Dieselpartikelfilterregeneration zu reduzieren.
  • Nun Bezug nehmend auf 4 ist das Dosiermanagementmodul 112 detailliert dargestellt. Das Dosiermanagementmodul 112 kann ein Rateneinstellmodul 210 aufweisen, das einen Beladungsratenskalar entsprechend der Beladungsfortschrittsrate des Dieselpartikelfilters erzeugt. Ein Beladungseinstellmodul 212 erzeugt ein Beladungsfortschrittssignal entsprechend dem Fortschritt des Dieselpartikelfilters. Aus dem Beladungseinstellmodul 212 kann ein Beladungsskalierer erzeugt werden. Ein Zielspeichermodul 214 ein vorhergesagtes Ammoniaksignal auf Grundlage des gespeicherten Ammoniaks und der SCR-Temperatur. Das Signal über vorhergesagten Ammoniak, das Beladungsskalierersignal sowie das Beladungsratenskalierersignal werden an das Speichersteuermodul 216 kommuniziert. Das Speichersteuermodul 216 erzeugt ein Signal des eingestellten Ammoniaks und kommuniziert das Signal des eingestellten Ammoniaks an ein Dosisbestimmungsmodul 218 sowie ein Regenerationsbereitschaftsmodul 220. Das Regenerationsbereitschaftsmodul regeneriert das SCR-Bereit-Signal, und das Dosisbestimmungsmodul 218 erzeugt das Dosismengeneingangssignal.
  • Nun Bezug nehmend auf 5 ist ein Verfahren zum Betrieb des Systems dargestellt. Bei Schritt 310 startet das System. Bei Schritt 312 wird bestimmt, ob Aktivierungsbedingungen erfüllt sind, oder nicht. Es können verschiedene Aktivierungsbedingungen, wie, dass der Motor für eine vorbestimmte Zeitdauer läuft, so dass sich die Komponenten auf einer vorbestimmten Temperatur befinden oder dergleichen, dargestellt werden. Bei Schritt 314 wird die Ammoniakspeicherkapazität des SCR bestimmt. Bei Schritt 316 kann der Beladungsfortschritt des Dieselpartikelfilters bestimmt werden. Bei Schritt 318 kann die Beladungsfortschrittsrate des Dieselpartikelfilters bestimmt werden. Die Beladungsfortschrittsrate kann aus dem Beladungsfortschrittsignal bestimmt werden, indem dessen Ableitung oder Steigung gebildet wird. Bei Schritt 320 werden die Ammoniakspeicherskalierer auf Grundlage des Beladungsfortschrittes, der Beladungsrate oder dem Beladungsfortschritt und der Beladungsfortschrittsrate des Dieselpartikelfilters bestimmt. Wenn der DPF eine Schwelle er reicht, wird die gewünschte Ammoniakspeicherung reduziert. Dies kann als eine Zielbeladung bezeichnet werden.
  • Bei Schritt 322 wird die gewünschte Ammoniakspeicherung auf Grundlage der Ammoniakspeicherkapazität und der Speicherskalierer bestimmt. Nach der Menge von Ammoniakspeicherung auf Grundlage der Speicherkapazität tritt der Dieselpartikelfilter bei Schritt 324 in eine Regeneration ein. Bevorzugt wird ausreichend Zeit zugelassen, so dass die Speichermenge auf eine gewünschte Menge vor der Regeneration des Dieselpartikelfilters abnimmt. Nach Schritt 324 führt der Schritt 326 das System zurück zum Start.
  • Nun Bezug nehmend auf 6 ist eine Aufzeichnung verschiedener Signale, einschließlich dem Beladungsfortschrittsignal, dem SCR-Temperatursignal, dem Ammoniakkapazitätensignal sowie dem Signal für gespeicherten Ammoniak zu verschiedenen Zeiten vorgesehen. Die Fortschrittsrate der Beladung des Dieselpartikelfilters wird durch den Pfeil von dem digitalen oder Signal des Fortschritts der Beladung des Dieselpartikelfilters angegeben. Zu Beginn der Zeitdauer t1 wird die Beladungsschwelle des Dieselpartikelfilters erreicht. Die Schwelle gibt an, dass eine Beladung des Dieselpartikelfilters zunimmt und dass eine Regeneration wichtig ist. An dem Ende der Zeitdauer t1 beträgt die Beladung des Dieselpartikelfilters 100 Prozent. Zu Beginn von t1 wird die Menge an Ammoniak, die in den SCR eingespritzt wird, reduziert. Wie gesehen werden kann, wird während der Zeitdauer t1 die Menge an gespeichertem Ammoniak von einem ersten Niveau auf ein zweites Niveau reduziert. Während der Zeitdauer t2 wird eine Bereitschaftsdauer eingegeben, in der das System bereit ist, um in eine Regeneration des Dieselpartikelfilters einzutreten. Während der Zeitdauer t3 wird eine Regeneration des Dieselpartikelfilters ausgeführt. Die Ammoniakkapazität wird während der Zeitdauer reduziert. Je doch bleibt die Menge an gespeichertem Ammoniak konstant. Dies gibt an, dass während des Regenerationsprozesses kein Ammoniak verloren geht. Dies ist ein erwünschtes Merkmal der Erfindung, da ein Freisetzen von Ammoniak ungewollte Stickoxide in den Abgasstrom freisetzen kann.
  • Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen ausgeführt werden. Daher sei, während diese Offenbarung bestimmte Beispiele aufweist, der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht so beschränkt, da andere Abwandlungen dem Fachmann nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung wie auch der folgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims (10)

  1. Steuermodul für einen katalytischen Konverter für selektive katalytische Reduktion (SCR), umfassend: ein Speichereinstellmodul, das einen Speicherskalar auf Grundlage eines Partikelmaterial-(PM-)Beladungsfortschrittes eines Dieselpartikelfilters (DPF) bestimmt; und ein Dosismodul, das eine Ammoniakdosis auf Grundlage einer Speicherkapazität des SCR-Katalysators und des Speicherskalars bestimmt.
  2. Steuermodul nach Anspruch 1, wobei das Speichereinstellmodul ferner den Speicherskalar auf Grundlage einer PM-Beladungsfortschrittsrate bestimmt, und/oder wobei die Ammoniakdosis den in dem SCR-Katalysator gespeicherten Ammoniak reduziert.
  3. Steuermodul nach Anspruch 2, ferner mit einem DPF-Regenerationsmodul, das eine DPF-Regeneration einleitet, nachdem die Ammoniakdosis reduziert ist.
  4. Steuermodul nach Anspruch 3, ferner umfassend ein SCR-Steuermodul, das selektiv eine Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters vor einer Regeneration des DPF auf Grundlage einer Speicherkapazität des katalytischen SCR-Konverters und dem PM-Beladungsfortschritt einstellt, wobei das SCR-Steuermodul insbesondere die Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters selektiv auf Grundlage eines Vergleichs des PM-Beladungsfortschrittes und einer Fortschrittschwelle einstellt.
  5. Steuersystem nach Anspruch 3, wobei das SCR-Steuermodul die Ammoniakbeladung in Richtung einer Zielbeladung einstellt, wenn der PM-Beladungsfortschritt größer als oder gleich der Fortschrittschwelle ist, wobei die Zielbeladung einer geschätzten Speicherkapazität des katalytischen SCR-Konverters während einer Regeneration des DPF entspricht, wobei insbesondere die Zielbeladung einem Ammoniakrückhalteniveau während einer Regeneration entspricht.
  6. Steuersystem für einen katalytischen Konverter für selektive katalytische Reduktion (SCR) und einen Dieselpartikelfilter (DPF), umfassend: ein DPF-Steuermodul, das einen Partikelmaterial-(PM-)Beladungsfortschritt des DPF bestimmt und eine DPF-Regenerationsanforderung auf Grundlage des PM-Beladungsfortschrittes erzeugt; und ein SCR-Steuermodul, das eine Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters vor einer Regeneration des DPF auf Grundlage einer Speicherkapazität des katalytischen SCR-Konverters und des PM-Beladungsfortschrittes selektiv einstellt.
  7. Steuersystem nach Anspruch 6, wobei das SCR-Steuermodul die Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters selektiv auf Grundlage eines Vergleichs des PM-Beladungsfortschrittes und einer Fortschrittsschwelle einstellt, wobei insbesondere das SCR-Steuermodul die Ammoniakbeladung in Richtung einer Zielbeladung einstellt, wenn der PM-Beladungsfortschritt größer als oder gleich der Fortschrittsschwelle ist, wobei die Zielbeladung einer geschätzten Speicherkapazität des katalytischen SCR-Konverters während einer Regeneration des DPF entspricht, wobei insbesondere die Zielbeladung einem Ammoniakrückhalteniveau während einer Regeneration entspricht.
  8. Steuersystem nach Anspruch 6, wobei der Partikelmaterial-(PM-)Beladungsfortschritt eine Partikelmaterial-(PM-)Beladungsfortschrittsrate umfasst und das DPF-Steuermodul die DPF-Regenerationsanforderung auf Grundlage der PM-Beladungsfortschrittsrate erzeugt, und/oder wobei der Partikelmaterial-(PM-)Beladungsfortschritt eine Partikelmaterial-(PM-)Beladungsfortschrittsrate umfasst und das DPF-Steuermodul die DPF-Regenerationsanforderung auf Grundlage der PM-Beladungsfortschrittsrate und des PM-Beladungsfortschritts erzeugt.
  9. Verfahren, umfassend, das: ein Signal über einen Fortschritt einer Partikelmaterial-(PM-)Beladung entsprechend einem Beladungsfortschritt des DPF erzeugt wird; eine DPF-Regenerationsanforderung auf Grundlage des PM-Beladungsfortschrittes erzeugt wird; und eine Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters selektiv vor Erzeugen der DPF-Regenerationsanforderung auf Grundlage ei ner Speicherkapazität des katalytischen SCR-Konverters und des PM-Beladungsfortschrittes eingestellt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Erzeugen eines Signals des Fortschritts der Beladung an Partikelmaterial (PM) umfasst, dass das Signal über die Beladungsrate von Partikelmaterial (PM) erzeugt wird, und/oder wobei das Erzeugen eines Signals des Fortschritts der Beladung an Partikelmaterial (PM) umfasst, dass ein Speicherskalar auf Grundlage des Signals des Fortschritts der Beladung an Partikelmaterial (PM) erzeugt wird, und/oder wobei das selektive Einstellen einer Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters umfasst, dass die Ammoniakbeladung des katalytischen SCR-Konverters selektiv auf ein vorbestimmtes Ammoniakniveau eingestellt wird, und/oder ferner umfassend, dass der Dieselpartikelfilter regeneriert wird, eine Temperatur eines SCR-Katalysators, während Ammoniak darin gehalten wird, in Ansprechen auf eine Regeneration erhöht wird, und/oder ferner umfassend, dass die Speicherkapazität in Ansprechen auf eine Abgastemperatur bestimmt wird.
DE102010010125A 2009-03-24 2010-03-04 Steuerung der Ammoniakbeladung für SCR-Katalysator vor DPF-Regeneration Ceased DE102010010125A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014008056A1 (de) 2014-05-28 2015-12-03 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen
CN105549633A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 南通亚泰工程技术有限公司 船用柴油机排气处理的scr烟气流量调节***和反应器
DE102011080625B4 (de) 2010-08-17 2024-03-28 Ford Global Technologies, Llc Verfahren, um harnstoffablagerungen in einem nachbehandlungssystem zu reduzieren

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9133749B2 (en) * 2009-07-10 2015-09-15 Kevin Andrew Gady Ammonia storage set-point control for selective catalytic reduction applications
US8479500B2 (en) * 2011-04-08 2013-07-09 GM Global Technology Operations LLC Exhaust treatment system for an internal combustion engine
US8778290B1 (en) * 2013-03-21 2014-07-15 GM Global Technology Operations LLC Compact exhaust gas treatment systems for diesel applications
CN103266941B (zh) * 2013-04-25 2015-04-15 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 船用scr***的控制方法
US9371767B2 (en) 2013-09-20 2016-06-21 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Soot load determination system
JP6131834B2 (ja) * 2013-11-11 2017-05-24 トヨタ自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
US20150135679A1 (en) * 2013-11-21 2015-05-21 General Electric Company Emissions control in diesel engines
US10626772B2 (en) 2014-07-18 2020-04-21 Cummins Inc. SCR exhaust aftertreatment apparatus, system and methods including multiple washcoat formulations
WO2016011366A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Cummins Inc. Scr exhaust aftertreatment apparatuses, systems and methods including multiple washcoat formulations
CN112983615B (zh) * 2014-12-31 2022-12-06 康明斯排放处理公司 单模块集成式后处理模块
JP6731893B2 (ja) * 2017-07-31 2020-07-29 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 作業車両
CN110985172B (zh) * 2019-12-11 2021-02-23 潍柴动力股份有限公司 一种触发dpf主动再生的方法及***
CN112727579B (zh) * 2020-12-31 2022-05-03 南京依柯卡特排放技术股份有限公司 柴油机dpf主动再生时脱除scr载体储氨的控制方法、***及电子设备
CN114964793B (zh) * 2022-04-24 2024-07-19 潍柴动力股份有限公司 Sdpf的灰载量的检测方法及设备、监测方法及装置、车辆
CN114776419B (zh) * 2022-05-10 2023-11-17 潍柴动力股份有限公司 一种dpf再生控制方法、***、车辆及存储介质

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6399034B1 (en) * 1997-05-14 2002-06-04 Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co. Process for reducing nitrogen oxides on SCR catalyst
US6237326B1 (en) * 1999-08-24 2001-05-29 Ford Global Technolgies, Inc. Engine control system and method with lean catalyst and particulate filter
US7229597B2 (en) * 2003-08-05 2007-06-12 Basfd Catalysts Llc Catalyzed SCR filter and emission treatment system
US7178328B2 (en) * 2004-12-20 2007-02-20 General Motors Corporation System for controlling the urea supply to SCR catalysts
DE502006002441D1 (de) * 2006-06-26 2009-02-05 Ford Global Tech Llc Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Vier-Wege-Katalysator
US7707824B2 (en) * 2007-04-10 2010-05-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Excess NH3 storage control for SCR catalysts
DE102007040439A1 (de) * 2007-08-28 2009-03-05 Daimler Ag Betriebs- und Diagnoseverfahren für ein SCR-Abgasnachbehandlungssystem
US7832200B2 (en) * 2008-04-23 2010-11-16 Caterpillar Inc Exhaust system implementing feedforward and feedback control
US8074445B2 (en) * 2008-04-30 2011-12-13 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for reducing NOx emissions on an SCR catalyst
US8035532B2 (en) * 2008-10-30 2011-10-11 GM Global Technology Operations LLC Vehicle location based particulate matter filter regeneration

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011080625B4 (de) 2010-08-17 2024-03-28 Ford Global Technologies, Llc Verfahren, um harnstoffablagerungen in einem nachbehandlungssystem zu reduzieren
DE102014008056A1 (de) 2014-05-28 2015-12-03 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102014008056B4 (de) 2014-05-28 2021-12-30 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen
CN105549633A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 南通亚泰工程技术有限公司 船用柴油机排气处理的scr烟气流量调节***和反应器
CN105549633B (zh) * 2016-01-22 2019-12-10 南通亚泰工程技术有限公司 船用柴油机排气处理的scr烟气流量调节***和反应器

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