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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung einer NOx-Rohemission einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie ein Steuergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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In der Abgasnachbehandlung von Dieselmotoren und benzindirekteinspritzenden Motoren kommt häufig die selektive katalytische Reduktion (SCR) zur Minderung der Stickoxidemissionen (NOx) zum Einsatz. Dabei muss dem Abgasstrom ein Reduktionsmittel, in der Regel Ammoniak (NH3), zugesetzt werden. Die Menge des zugesetzten Reduktionsmittels hängt wesentlich von der Menge an emittiertem NOx ab. Ist die Reduktionsmittelmenge zu klein, wird im SCR-Katalysator zu wenig NOx umgesetzt. Wird hingegen zu viel Reduktionsmittel zugesetzt, wird dieses ebenfalls emittiert und stellt somit eine Umweltbelastung dar, die zu vermeiden ist. Üblicherweise werden die aktuellen NOx-Emissionen mittels eines Sensors erfasst.
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Solange der Sensor nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine nicht betriebsbereit ist, werden der Reduktionsmitteldosierung NOx-Rohemissionswerte zugrunde gelegt, die mithilfe von Modellen berechnet werden. Auch zur On-Board-Diagnose-Überwachung wird der NOx-Sensor mit berechneten Werten abgeglichen. In neuesten Anwendungen wird der Sensor aus Kostengründen sogar vollständig durch ein Berechnungsmodell ersetzt.
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Die beschriebenen Anwendungsfälle setzen eine hohe Genauigkeit der Modellierung der NO
x-Rohemissionswerte voraus. Aus der
DE 10 2009 05 50585 wird ein NO
x-Rohemissionsmodell als bekannt vorausgesetzt, welches einen Zusammenhang zwischen den NO
x-Rohemissionen und der Sauerstoffkonzentration im Saugrohr der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine und dem aktuellen Einspritzmuster bzw. Betriebsmodus in Kennfeldern hinterlegt. Wobei der Betriebspunkt im Wesentlichen durch die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine charakterisiert ist. Umgebungseinflüsse wie beispielsweise Druck und Temperatur berücksichtigt dieses Modell durch Korrekturfaktoren, die auf die in den Kernfeldern hinterlegten Basiswerte angewendet werden.
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Allerdings kann auch bei konstanten Umgebungsbedingungen die Temperatur nach dem Ladeluftkühler, das heißt im Saugrohr variieren, was sich deutlich auf die NOx-Rohemissionen auswirkt. Von Einfluss sind dabei beispielsweise die Stauwärme im Stand, Wirkungsgradänderungen des Ladeluftkühlers bei Temperaturänderung des Kühlmediums etc. Das bekannte NOx-Rohemissionsmodell berücksichtigt diese Einflüsse nur indirekt, da mit einer Temperaturänderung auch eine Änderung der Sauerstoffkonzentration im Saugrohr einhergeht.
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Vom bekannten Modell wird hingegen nicht berücksichtigt, dass eine Temperaturänderung nach dem Ladeluftkühler, eine Temperaturänderung der Brennraumfüllung vor Kompressionsbeginn und damit eine Änderung der Verbrennungstemperatur verursacht. Weil eine erhöhte Verbrennungstemperatur die Oxidation von atmosphärischem Stickstoff begünstigt (Zeldovich-Reaktion), hat die Verbrennungstemperatur einen großen Einfluss auf die NOx-Emission. Dieser Effekt kann je nach Betriebspunkt, den vorgenannten Effekt, verursacht durch die Änderung der Sauerstoffkonzentration, klar überwiegen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung stellt eine wesentliche Verbesserung des bereits bekannten Verfahrens zur Berechnung von NOx-Rohemissionen im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine dar.
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Ein wesentlicher Gedanke dabei ist es, die Genauigkeit des bekannten Verfahrens im realen Fahrzeugbetrieb zu verbessern, indem der Einfluss der Temperatur nach dem Ladeluftkühler, beziehungsweise im Saugrohr der Brennkraftmaschine, auf die NOx-Rohemissionen berücksichtigt wird.
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Es hat sich gezeigt, dass sich eine Temperaturerhöhung nach dem Ladeluftkühler auf die NOx-Rohemissionen auswirkt. Ursache dafür sind zwei Mechanismen: Zum Einen reduziert sich aufgrund der erhöhten Temperatur nach dem Ladeluftkühler die Füllung der Brennräume. Über die Luftmassenregelung wird damit auch die Abgasrückführrate (AGR) reduziert. Weil sich weniger rückgeführtes Abgas im Brennraum befindet, ist der Anteil an Frischluft und damit der Sauerstoffanteil höher. Ein höherer Sauerstoffanteil verursacht eine höhere NOx-Emission. Diesen Mechanismus berücksichtigt das bekannte Modell, da es die NOx-Emission in Abhängigkeit der Sauerstoffkonzentration im Saugrohr berechnet.
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Der zweite Mechanismus, führt auch bei gleichbleibender Sauerstoffkonzentration im Saugrohr über eine erhöhte Temperatur der Brennraumfüllung zu einer erhöhten Verbrennungstemperatur und damit zu einer Erhöhung der NOx-Rohemissionen. Der sogenannte Zeldovich-Mechanismus führt bei hohen Verbrennungstemperaturen über die Bildung von Sauerstoffradikalen und anschließender Oxidation von atmosphärischem Stickstoff zur Bildung von Stickstoffmonoxid. Dabei werden Stickstoffradikale erzeugt, die wiederum mit Sauerstoffmolekülen zu Stickstoffmonoxid und Sauerstoffradikalen reagieren. Dieser Mechanismus wird vom bereits bekannten NOx-Berechnungsmodell nicht abgebildet. Durch Anwendung des bekannten NOx-Berechnungsmodells, lässt sich dieser zweite Mechanismus aber klar vom Ersten trennen.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, den Temperatureinfluss der Zeldovich-Reaktion bei einem Betrieb ohne Abgasrückführung (das heißt, bei konstanter Sauerstoffkonzentration im Saugrohr) auf die NOx-Emission zu ermitteln. Dieser Temperatureinfluss lässt sich leicht auch auf den Betrieb der Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung übertragen. Im Anschluss daran wird durch Anwendung des bekannten NOx-Berechnungsmodells der Einfluss der Sauerstoffkonzentration berücksichtigt. Damit ermöglicht die erfindungsgemäße Korrekturfunktion eine genauere Modellierung und trägt damit in Kombination mit dem bereits bekannten Berechnungsmodell zu einer Verbesserung der Modellierung im realen Fahrzeugbetrieb bei.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass der Ausgangswert der erfindungsgemäßen Korrekturfunktion für weitere bereits bekannte Korrekturfunktionen als Eingangswert verwendet wird. Durch geeignete Anordnung der Korrekturfunktionen im Modellkern, beziehungsweise im Hauptprogramm, werden so Interaktionen der Korrekturfunktionen miteinander vermieden. Es ist also erfindungsgemäß möglich, die erfindungsgemäße Korrekturfunktion unabhängig von anderen Korrekturfunktionen zu applizieren. Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren, die Genauigkeit des Modellierungsergebnisses im realen Betrieb verbessert.
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Ein weiterer Vorteil ergibt daraus, dass sich die Korrekturfunktion sehr einfach bedaten lässt. Grund dafür ist die einfache Separierbarkeit des Einflusses der Sauerstoffkonzentration auf die NOx-Bildung vom Einfluss der Verbrennungstemperatur ohne Abgasrückführung. Damit reduziert sich der Applikationsaufwand gegenüber anderen bekannten Modellen erheblich.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Es zeigen:
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1 das technische Umfeld der Erfindung;
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2a empirisch ermittelter Zusammenhang der NOx-Rohemission mit dem Sauerstoffvolumenanteil und der Temperatur im Saugrohr,
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2b modellierter Zusammenhang der NOx-Rohemission mit der Temperatur im Saugrohr;
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3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Funktionsblockdarstellung;
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4 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Funktionsblockdarstellung;
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5 Einbindung des erfindungsgemäßen Verfahrens in ein bekanntes NOx-Rohemissionsmodell in Funktionsblockdarstellung.
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1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10, die insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges dient. Die dargestellte Brennkraftmaschine 10 arbeitet mit einer Direkteinspritzung von Kraftstoff über Injektoren 12 in Brennräume 14 der Brennkraftmaschine 10 nach dem Otto-Brennverfahren, dem Dieselbrennverfahren oder einem anderen Brennverfahren, zum Beispiel einem CAI-Brennverfahren (CAI = Controlled Auto Ignition). Beim Otto-Brennverfahren erfolgt eine Fremdzündung der Brennraumfüllung aus Luft und eingespritztem Kraftstoff mit einer Zündkerze 16. Jeder Brennraum 14 wird von einem Kolben 18 beweglich abgedichtet und über ein Saugrohr 20 mit Luft gefüllt. Stromaufwärts des Saugrohrs 20 ist ein Ladeluftkühler 22 angeordnet, der die Luft vor Eintritt in das Saugrohr 20 kühlt. Nicht dargestellt ist ein stromaufwärts des Ladeluftkühlers 22 angeordneter Turbolader. Zwischen Ladeluftkühler 22 und Brennraum 14 ist ein Temperatursensor 24 angeordnet, der die Temperatur der Luft nach Austritt aus dem Ladeluftkühler 22 und damit vor Eintritt in dem Brennraum 14 ermittelt. Das im Brennraum 14 verbrannte Kraftstoff-Luftgemisch wird in ein Abgassystem 26 ausgeschoben. Der Wechsel der Brennraumfüllung (Gaswechsel) wird durch Gaswechselventile 28, 30 gesteuert, die synchron zur Bewegung des Kolbens 18 betätigt werden.
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Über eine Abgasrückführung 32 wird bei geöffnetem Abgasrückführventil 34 Abgas in den Brennraum 14 zurückgeführt, um die NOx-Rohemission der Brennkraftmaschine zu reduzieren.
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Die Temperatur der Luft nach Austritt aus dem Ladeluftkühler 22 wird als Takt bezeichnet. Sie kann noch weiter unterschieden werden in eine Temperatur Tn,LLK vor der Abgasrückführung 32 und eine Temperatur Tn,misch nach der Abgasrückführung 32. Wenn im Folgenden die Temperatur Takt erwähnt wird, können damit beide Temperaturen Tn,LLK und Tn,misch gemeint sein. Die Temperatur Tn,misch nach der Abgasrückführung 32 kann entweder durch einen gesonderten Temperatursensor (nicht dargestellt) oder durch eine entsprechende Umrechung der vom Temperatursensor 24 erfassten Temperatur Tn,LLK vor der Abgasrückführung 32 ermittelt werden.
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Das Abgassystem weist auch nicht dargestellte Abgasnachbehandlungskomponenten wie Partikelfilter, Katalysatoren, Dosiersysteme für Reduktionsmittel, Abgassensoren 36 usw. auf.
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Die Brennkraftmaschine 10 wird von einem Steuergerät 38 gesteuert, das dazu unter anderem Signale des Abgassensors 36, eines Drehzahlsensors 40, des Temperatursensors 24 sowie weiterer Sensoren für weitere Betriebsparameter verarbeitet. Solche weiteren Betriebsparameter sind zum Beispiel Fahrpedalstellung oder die Masse der angesaugten Frischluft. Aus diesen Signalen bildet das Steuergerät 38 Ansteuersignale für Injektoren 12, für gegebenenfalls vorhandene Zündkerzen 16, für die Abgasrückführung 34 und eventuell weitere Stellsignale für in der Figur nicht dargestellte Stellglieder, die bei modernen Brennkraftmaschinen 10 vorhanden und daher der Fachmann vertraut sind.
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Im Übrigen ist das Steuergerät 38 dazu eingerichtet, insbesondere programmiert, das erfindungsgemäße Verfahren oder eine seiner Ausgestaltungen durchzuführen. Das Steuergerät 38 ist insbesondere dazu eingerichtet, die NOx-Rohemissionen in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration im Saugrohr 20 zu modellieren. Der Wert der Sauerstoffkonzentration im Saugrohr 20 wird bei bekannten Steuergeräten 38 von Brennkraftmaschinen 10 ohnehin berechnet oder liegt in den Steuergeräten 38 vor. Wesentliche Eingangsgrößen dafür sind die angesaugte Frischluftmasse, die Abgasrückführrate, als Zwischengröße, die eingespritzte Kraftstoffmenge und eine modellierte, oder mit dem Abgassensor 36 gemessene Sauerstoffkonzentration im Abgas.
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Eine wesentliche Voraussetzung für eine konkrete Modellierung der NOx-Rohemissionen in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration bzw. von der Temperatur im Saugrohr 20 ist die Kenntnis der quantitativen Zusammenhänge.
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2a zeigt solche empirisch ermittelten Zusammenhänge. Dabei ist die NOx-Konzentration in ppm in den Rohemissionen der Brennkraftmaschine 10 jeweils über den Volumenanteil von Sauerstoff in % im Saugrohr 20 aufgetragen dargestellt. Sowohl die Sauerstoffkonzentration als auch die NOx-Konzentration sind logarithmisch aufgetragen.
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Eine Auswertung der empirisch gewonnen Daten ergibt, dass eine Erhöhung der Temperatur im Saugrohr 20 einerseits zu einer erhöhten Sauerstoffkonzentration im Saugrohr 20 und damit zu einer Erhöhung der NOx-Rohemission führt. Die erhöhte Sauerstoffkonzentration lässt bei Annahme einer Luftmassenregelung der Brennkraftmaschine 10 folgendermaßen erlklären:
Bei erhöhter Temperatur nach dem Ladeluftkühler 22 ist die Füllmenge der Brennräume 14 reduziert. Das zieht wiederum eine Reduzierung der Abgasrückführrate nach sich. Da die Frischluft eine höhere Sauerstoffkonzentration aufweist als das rückgeführte Abgas, wird somit eine höhere Sauerstoffkonzentration im Saugrohr 20 erzielt. Dargestellt wird dieser Effekt durch einen Pfeil 42.
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Andererseits führt die erhöhte Temperatur im Saugrohr 20 bei konstanter Sauerstoffkonzentration ebenfalls zu einer Erhöhung der NOx-Rohemission. Die Zusammenhänge stellen sich dabei wie folgt dar. Eine Temperaturerhöhung im Saugrohr führt zu einer Erhöhung der Temperatur der Brennraumfüllung bei Kompressionsbeginn, dadurch erhöht sich die Temperatur während der Verbrennung. Hohe Verbrennungstemperaturen begünstigen die sogenannte thermische Stickoxidbildung, bei der aus atmosphärischem Stickstoff und Sauerstoff jeweils Radikale entstehen, die miteinander zu Stickstoffmonoxid (NO), reagieren. Diese auch Zeldovich-Mechanismus genannte Reaktionen sind der im Brennraum dominierende Prozess zur Bildung von Stickoxid während der Verbrennung. Die Verbrennungstemperatur beeinflusst dabei in erste Linie die Geschwindigkeit, mit der Stickstoffmonoxid gebildet wird. Somit führt eine erhöhte Temperatur bei konstanter Sauerstoffkonzentration im Saugrohr 20 zu einer erhöhten Stickoxidemission. Ein Pfeil 44 symbolisiert diesen Effekt in 2a.
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Die beiden oben beschriebenen Effekte können sehr gut voneinander getrennt werden. Dies wird anhand der nachfolgenden 2b deutlich:
2b zeigt den Zusammenhang zwischen Stickoxidkonzentration NOx in ppm, logarithmisch auf der Ordinate aufgetragen und der Sauerstoffkonzentration in Massenprozent, ebenfalls logarithmisch auf der Abszisse aufgetragen. Messungen ergaben für unterschiedliche Temperaturen nach dem Ladeluftkühler bzw. im Saugrohr 20 parallel verlaufende Geraden 45a, 45b und 45c, deren Steigung nicht von einer Änderung der Temperatur beeinflusst wird.
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Eine Auswertung der empirisch gewonnenen Daten hat ergeben, dass sich dieser Zusammenhang mit der Formel
darstellen lässt.
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Darin ist NOx,Cor, die korrigierte NOx-Konzentration, die sich in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur TAkt nach dem Ladeluftkühler und der unter Referenzbedingungen erfassten Konzentration NOx,Bas berechnen lässt. NOx,Bas ist die NOx-Rohemission die sich bei einer Referenztemperatur TRef nach dem Ladeluftkühler 22, einstellt. Als Referenzzustand bietet sich dabei der Zustand ohne Abgasrückführung an, da hier die Sauerstoffkonzentration im Saugrohr 20 konstant ist.
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C ist ein Parameter, der an einem Prüfstand einen konstanten Wert aufweist. Generell ergibt sich für andere Brennkraftmaschinen 10 ein anderer Wert für C, der auch abhängig vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 10 sein kann.
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Daraus ergibt sich, dass sich sowohl die korrigierte NOx-Konzentration NOx,Cor als auch die erfasste Konzentration NOx,Bas dabei auf die Sauerstoffkonzentration von 23,15 Massen-% beziehen. Also auf einen Betrieb der Brennkraftmaschine 10 ohne Abgasrückführung.
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3 zeigt eine Funktionsblockdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Parameter C als Konstante. Der Block 46 symbolisiert die Bildung einer, die Last L der Brennkraftmaschine 10 repräsentierenden, Größe. Die Last L kann ein Kraftstoffzumesssignal sein oder ein vom Steuergerät 38 ohnehin berechneter Wert des inneren Drehmoments der Brennkraftmaschine 10. Die zur Ermittlung beider Größen üblichen Verfahren sind dem Fachmann bekannt.
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In Block 48 erfolgt eine Berechnung der Drehzahl n der Brennkraftmaschine 10 aus Signalen des Drehzahlsensors 40.
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In Block 50 erfolgt eine Berechnung der aktuellen Temperatur TAKT nach dem Ladeluftkühler 22 bzw. im Saugrohr 20 der Brennkraftmaschine 10 aus den Signalen des dort angeordneten Temperatursensors 24.
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In einem Kennfeld 52 sind in Referenzzuständen ermittelte Referenzwerte der NOx-Rohemissionen last- und drehzahlabhängig gespeichert.
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Ein Kennfeld 54 enthält last- und drehzahlabhängig gespeicherte Werte der jeweils zugehörigen Temperatur TRef. Im Funktionsblock 56 ist der Wert des Parameters C hinterlegt. Die Blöcke 46 bis 56 liefern damit sämtliche für die Anwendung der Gleichung 1 erforderlichen Größen an den Block 58, der die Berechnung der korrigierten Stickoxidkonzentration NOx,Cor, nach Gleichung 1 repräsentiert. Diese erfindungsgemäß ermittelte korrigierte NOx-Konzentration wird an das Emissionsberechnungsmodell übergeben.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel im Falle eines last- und/oder drehzahlabhängigen Parameters C. Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt entsprechend des anhand von 3 vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiels. Mit dem Unterschied, dass an Stelle eines konstanten Wertes im Funktionsblock 56 last- und/oder drehzahlabhängige Werte für C in einem Kennfeld hinterlegt sind.
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Die erfindungsgemäße Korrekturfunktion nach 3 oder 4 wird, wie nachfolgend in 5 gezeigt, der bekannten Gesamtfunktion für das NOx-Modell implementiert.
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Die bekannte Gesamtfunktion berechnet die NO
x-Rohemissionen nach folgender Gleichung 2:
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Darin ist NOx,AKT die aktuelle NOx-Konzentration in ppm, die sich in Abhängigkeit von der aktuellen Sauerstoffkonzentration O2,AKT in Massenprozent und den unter Referenzbedingungen erfassten Konzentrationen NOx,REF und O2,REF berechnen lässt. Der Exponent α ist jeweils von der Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine 10 abhängig und in erster Näherung von der aktuellen O2-Konzentration unabhängig. Die Referenzkonzentrationen NOx,REF und O2,REF sind jeweils von der Drehzahl und der Last abhängig.
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Ausführungsbeispiele der bekannten Gesamtfunktion sehen auch last- und drehzahlabhängige Korrekturfunktionen für α und O2,REF vor.
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Erfindungsgemäß wird in oben erläuterten Gleichung 2 anstelle von NOx,REF das Ergebnis aus Gleichung 1, also NOx,Cor eingesetzt.
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5 zeigt eine Funktionsblockdarstellung der bekannten Gesamtfunktion mit implementierter erfindungsgemäßer, Korrekturfunktion. Der Block 46 repräsentiert wie in vorangehenden Figuren die Bildung einer, die Last L der Brennkraftmaschine 10 repräsentierenden, Größe. Im Block 48 erfolgt eine Berechnung der Drehzahl n der Brennkraftmaschine 10 aus den Signalen des Sensors 40.
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Im Block 60 erfolgt eine Berechnung der Sauerstoffkonzentration O2,akt im Saugrohr 20 der Brennkraftmaschine 10. Die Sauerstoffkonzentration ergibt sich dabei im Wesentlichen als Quotient mit dem Sauerstoffstrom in das Saugrohr 20 im Zähler und dem Füllungs-Massenstrom (Frischluft und rückgeführtes Abgas) in die Brennräume 14 der Brennkraftmaschine 10 im Nenner.
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Der Füllungsmassenstrom ergibt sich dabei durch die allgemeine Gasgleichung in Abhängigkeit von dem bekannten Saugrohrvolumen, dem gemessenen Saugrohrdruck, der gemessenen Temperatur und der allgemeinen Gaskonstante.
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Der Sauerstoffstrom in das Saugrohr 20 ergibt sich als Summe des mit der bekannten Sauerstoffkonzentration der Frischluft (23,15 Massenprozent) gewichteten Frischluftmassenstroms, der gemessen wird, und des mit der Sauerstoffkonzentration im Abgas gewichteten Massenstroms des rückgeführten Abgases. Dabei wird die Sauerstoffkonzentration im Abgas aus dem Signal des Abgassensors 36 bestimmt. Der Massenstrom des rückgeführten Abgases ergibt sich durch Subtrahieren des gemessenen Frischluftmassenstroms vom aus der allgemeinen Gasgleichung berechneten Füllungsmassenstrom.
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Die Sauerstoffkonzentration im Abgas ist niedriger als die Sauerstoffkonzentration der Frischluft, so dass sich die resultierende Sauerstoffkonzentration im Saugrohr als Mittelwert der mit den beteiligten Frischluft- und Abgasmassen gewichteten Sauerstoffkonzentrationen im Abgas und in der Frischluft ergibt. Derartige Berechnungen werden von modernen Steuergeräten ohnehin durchgeführt und sind dem Fachmann vertraut.
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Ein Kennfeld 62 enthält last- und drehzahlabhängig gespeicherte Werte der jeweils zugehörigen Sauerstoffkonzentration O2,REF. Im Kennfeld 64 sind Werte des Exponenten α ebenfalls Last- und Drehzahl-abhängig gespeichert. In Block 66 wird, wie anhand der vorangehenden 3 und 4 erläutert, die korrigierte Stickoxidkonzentration NOx,Cor berechnet. Die Blöcke 60 bis 66 liefern damit sämtliche für die Anwendung der Gleichung 1 erforderlichen Größen an den Block 68, der die Berechnung der aktuellen NOx-Konzentration NOx,AKT durch die Gleichung 1 repräsentiert.
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Bei der bekannten Gesamtfunktion wird der Zusammenhang zwischen NOx-Rohemissionen und Sauerstoffkonzentration im Saugrohr 20 in Kennfeldern abhängig vom jeweiligen Betriebspunkt, von der Betriebsart und vom Einspritzprofil der Brennkraftmaschine 10 hinterlegt. Abhängig von den aktuell herrschenden Umgebungsbedingungen (Umgebungsdruck und – temperatur) werden daraufhin, in der Figur nicht explizit dargestellt, für die aus den Kennfeldern entnommenen aktuellen Werte Korrekturen ausgeführt.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der bekannten Gesamtfunktion dargestellt durch Gleichung 2. Wie bereits vorangehend erläutert, wird die Steigung der Geraden 45 durch eine Änderung der Frischlufttemperatur im Saugrohr 20 nicht verändert, so dass die erfindungsgemäße Korrekturfunktion (Gleichung 1) vorteilhafterweise auf die NOx-Rohemission ohne Abgasrückführung angewendet wird. Und anschließend kann der mit der erfindungsgemäßen Korrekturfunktion korrigierte Stickoxidwert NOx,Cor als Ausgangswert für die bekannte Gesamtfunktion (Gleichung 2), also für den Betrieb mit Abgasrückführung, dienen. Das heißt in Gleichung 2 wird NOx,REF durch NOx,Cor ersetzt. Dadurch, dass die Gleichung 2 erst auf den Ausgangswert der Gleichung 1 angewendet wird, können beide Gleichungen bzw. die damit verbunden Korrekturen bei der Modellierung der NOx-Rohemissionen unabhängig voneinander appliziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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