DE102016006676B4

DE102016006676B4 - Verfahren und System zum Steuern eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102016006676B4
Application number: DE102016006676.8A
Authority: DE
Inventors: Torbjörn Eliassen; Höglund Henrik
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2021-07-22
Anticipated expiration: 2036-06-01
Also published as: DE102016006676A1; SE1550978A1

Abstract

Verfahren zum Erhitzen eines Nachbehandlungsbauteils für die Nachbehandlung der Abgase, die sich aus der Verbrennung in einem Verbrennungsmotor (101) ergeben, wobei der Verbrennungsmotor (101) eine Vielzahl von Brennräumen (i1 bis i6) aufweist, die in mindestens eine erste Brennraumgruppe (i1 bis i3) und eine zweite Brennraumgruppe (i4 bis i6) unterteilt sind, wobei der Verbrennungsmotor (101) ferner eine Ansaugseite (402) zum Empfangen von Luft zur Verwendung bei der Verbrennung umfasst, wobei der Verbrennungsmotor (101) angeordnet ist, um Abgase aus der Vielzahl von Brennräumen (i1 bis i6) abzulassen, wobei das Verfahren, wenn das Nachbehandlungsbauteil erhitzt werden soll, folgende Schritte umfasst:- Zuführen von unverbranntem Kraftstoff zu den Abgasen, die von dem Verbrennungsmotor (101) abgelassen werden, wobei der unverbrannte Kraftstoff durch Kraftstoffeinspritzung nur in einen oder mehrere Brennräume von der ersten Brennraumgruppe (i1 bis i3) zugeführt wird, und- Zurückführen mindestens eines Teils der Abgase, die nur von einem oder mehreren Brennräumen (i4 bis i6), die anders als die Brennräume (i1 bis i3) der ersten Brennraumgruppe sind, an die Ansaugseite (402) abgelassen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase im Wesentlichen ungekühlt zurückgeführt werden, und ferner umfassend folgende Schritte:- Zurückführen der Abgase und Zuführen des unverbrannten Kraftstoffs, wenn eine Temperatur der Abgase und/oder eines oder mehrerer Nachbehandlungsbauteile unter einer ersten Temperatur liegt oder darunter abfallen kann, und- Bereitstellen einer Luftströmung von der Ansaugseite (402) zum Mischen mit den Abgasen, die sich aus der Verbrennung ergeben, wobei die Luftströmung den mindestens einen Brennraum (i1 bis i6) umgeht, wenn die Temperatur der Abgase und/oder eines oder mehrerer Nachbehandlungsbauteile über einer zweiten Temperatur liegt, die höher als die erste Temperatur ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungsprozesse und genauer gesagt ein Verfahren und System zum Steuern eines Verbrennungsmotors. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt, die das Verfahren gemäß der Erfindung umsetzen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mit Bezug auf Fahrzeuge allgemein und mindestens einigermaßen auf schwere/gewerbliche Fahrzeuge, wie etwa Lastwagen, Busse und dergleichen, gibt es laufend fortgesetzte Forschung und Entwicklung im Hinblick auf die Erhöhung der Kraftstoffeffizienz und der Reduzierung der Abgasemissionen.
Dies ist häufig mindestens teilweise auf zunehmendes staatliches Interesse an Umweltverschmutzung und Luftqualität, z.B. in städtischen Bereichen, zurückzuführen, was in vielen Gerichtsbarkeiten zur Einführung diverser Emissionsnormen und Regeln geführt hat.
Diese Emissionsnormen bestehen häufig aus Anforderungen, die annehmbare Grenzen für Abgasemissionen von Fahrzeugen, die mit Verbrennungsmotoren versehen sind, definieren. Beispielsweise werden in diesen Normen die Abgasstufen z.B. von Stickstoffmonoxiden (NO_x), Kohlenwasserstoffen (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Partikeln für die meisten Fahrzeugarten geregelt.
Die unterwünschte Emission von Stoffen kann dadurch reduziert werden, dass der Kraftstoffverbrauch reduziert wird, und/oder durch die Verwendung einer Nachbehandlung (Reinigung) der Abgase, die sich aus dem Verbrennungsprozess ergeben.
Die Abgase aus dem Verbrennungsmotor können beispielsweise durch die Verwendung eines katalytischen Prozesses behandelt werden. Es gibt diverse Arten von Katalysatoren, wobei verschiedene Typen für verschiedene Arten von Kraftstoff und/oder für die Behandlung von verschiedenartigen Stoffen, die in dem Abgasstrom vorkommen, verwendet werden können.
Beispielsweise sind übliche Katalysatoren, die insbesondere zur Reduktion von Stickstoffmonoxiden, NO_x, verwendet werden, Katalysatoren mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR).
Es gibt auch andere Arten von Katalysatoren, die üblicherweise insbesondere bei der Reduzierung von Abgasemissionen, die sich bei gewerblichen/schweren Fahrzeugen aus der Verbrennung ergeben, verwendet werden. Diese Katalysatoren umfassen z.B. Oxidationskatalysatoren. Die Katalysatoren, die für die Nachbehandlung eines Abgasstroms verwendet werden, haben im Allgemeinen gemeinsam, dass zumindest eine Mindesttemperatur in dem Katalysator aufrechterhalten werden muss, um sicherzustellen, dass die gewünschten Reaktionen auftreten.
Aus dem Stand der Technik ist das gattungsbildende Dokument DE 10 2012 018 967 A1 ebenso bekannt, wie die beiden Dokumente DE 10 2005 017 099 A1 und DE 197 30 403 C1 .
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System, das einen Verbrennungsmotor steuert, bereitzustellen. Der Verbrennungsmotor kann zum Beispiel auf der Grundlage eines Temperaturzustands der Abgase und/oder eines oder mehrerer Nachbehandlungsbauteile gesteuert werden. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Computerprogramm gemäß Anspruch 15, ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 16, ein System gemäß Anspruch 17 und ein Fahrzeug gemäß Anspruch 18 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erhitzen eines Nachbehandlungsbauteils für die Nachbehandlung der Abgase, die sich aus der Verbrennung in einem Verbrennungsmotor ergeben, bereitgestellt, wobei der Verbrennungsmotor eine Vielzahl von Brennräumen aufweist, die in mindestens eine erste Brennraumgruppe und eine zweite Brennraumgruppe unterteilt sind. Der Verbrennungsmotor umfasst ferner eine Ansaugseite, um Luft zur Verwendung bei der Verbrennung zu empfangen, wobei der Verbrennungsmotor angeordnet ist, um Abgase aus der Vielzahl von Brennräumen abzulassen. Das Verfahren umfasst, wenn das Nachbehandlungsbauteil erhitzt werden soll, folgende Schritte:

- Zuführen von unverbranntem Kraftstoff zu den Abgasen, die von dem Verbrennungsmotor abgelassen werden, wobei der unverbrannte Kraftstoff durch Kraftstoffeinspritzung nur in einen oder mehrere Brennräume der ersten Brennraumgruppe zugeführt wird, und
- Zurückführen mindestens eines Teils der Abgase, die nur von einem oder mehreren Brennräumen, die anders als die Brennräume der ersten Brennraumgruppe sind, abgelassen werden, zu der Ansaugseite, wobei die Abgase mindestens im Wesentlichen ungekühlt zurückgeführt werden.

Bezüglich der Abgase, die sich aus der Verbrennung ergeben, gibt es diverse Möglichkeiten diese zu behandeln, um schädliche Emissionen in die Umgebung des Fahrzeugs zu reduzieren. Beispielsweise ist es üblich, mindestens mit Bezug auf schwere/gewerbliche Fahrzeuge, dass Stickstoffmonoxide NO_x reduziert werden. Stickstoffmonoxide NO_x bilden sich während eines Verbrennungsprozesses aus verschiedenen Gründen. Der Hauptgrund für die Generierung von NO_x, zumindest mit Bezug auf eine Verbrennung gemäß beispielsweise dem Diesel- oder Otto-Prinzip, besteht jedoch aus der thermischen Generierung von NO_x, wobei Stickstoff in der Luft, die der Verbrennung zugeführt wird, auf den hohen Temperaturen und Drücken, die in dem Brennraum vorkommen, spontan mit Sauerstoff reagiert.
Die thermische Generierung von Stickstoffmonoxiden NO_x ist stark von der Temperatur der Verbrennung abhängig, wobei höhere Temperaturen zu höheren Mengen von Stickstoffmonoxiden NO_x führen.
Die Menge von Stickstoffmonoxiden NO_x in dem Abgasstrom kann reduziert werden, bevor der Abgasstrom in die Umgebung des Fahrzeugs freigegeben wird, beispielsweise unter Verwendung eines Katalysators mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR).
Eine derartige Reduktion ist nicht immer ausreichend, und es ist auch möglich, die Stickstoffmonoxide durch Rückführung eines Teils der Abgase zu reduzieren.
Die zurückgeführten Abgase dienen als Inertgas während der Verbrennung und reagieren deshalb im Wesentlichen nicht mit dem Verbrennungsgas (z.B. Luft) oder dem Kraftstoff, der in dem Brennraum vorhanden ist. Die Abgasrückführung (gewöhnlich als EGR bezeichnet) reduziert dadurch die Höchsttemperatur, die während der Verbrennung entsteht, und demnach auch die Menge von Stickstoffmonoxiden NO_x, die während der Verbrennung generiert werden.
Bezüglich der EGR-Rückführung ist der Abgasstrom, der während der Verbrennung generiert wird, gewöhnlich relativ heiß, und da die Bildung von Stickstoffmonoxiden von der Temperatur, die während der Verbrennung entsteht, abhängig ist, werden die zurückgeführten Abgase abgekühlt, bevor sie in einen Brennraum zurückgeführt werden.
Das Abkühlen ermöglicht die Verwendung von höheren EGR-Verhältnissen, während gleichzeitig die Gastemperatur auf der Ansaugseite der Brennräume verringert wird, was zu einer niedrigeren Höchsttemperatur und dadurch einer Reduktion der generierten Stickstoffmonoxide beiträgt.
Es gibt jedoch Nachbehandlungssysteme, die in der Lage sind, Stickstoffmonoxide unter Verwendung z.B. eines effizienten SCR-Katalysators, ohne die EGR-Rückführung zu benötigen, zufriedenstellend zu reduzieren. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere derartige Systeme. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zwar die Abgasrückführung verwendet, jedoch anders als nach dem Stand der Technik.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Situationen, in denen es z.B. auf Grund der vorherrschenden Betriebsbedingungen schwierig sein könnte, eine exotherme, d.h. temperatursteigernde, Reaktion in einem oder mehreren Nachbehandlungsbauteilen aufrechtzuerhalten. Beispielsweise können exotherme Reaktionen in einem oder mehreren Nachbehandlungsbauteilen notwendig sein, um die gewünschten Temperaturen aufrechtzuerhalten und dadurch einen angemessenen Betrieb der Nachbehandlungsbauteile sicherzustellen. Beispielsweise kann ein Oxidationskatalysator verwendet werden, um den restlichen unverbrannten Kraftstoff in den Abgasen zu oxidieren. Diese Oxidation ist eine exotherme Reaktion. Die Oxidation erfordert jedoch, dass der Oxidationskatalysator zumindest eine gewisse Mindesttemperatur aufrechterhält, damit die Oxidation stattfinden kann.
Falls beispielsweise kalte Abgase mindestens eine gewisse Zeit lang durch die Nachbehandlungsbauteile gehen, kann beispielsweise ein Oxidationskatalysator so weit abgekühlt werden, dass keine exothermen Reaktionen mehr bestehen können, d.h. dass es keine oder im Wesentlichen keine Oxidation in dem Oxidationskatalysator gibt. Dies ist schlecht für andere Nachbehandlungsbauteile, die eine Mindesttemperatur für einen angemessenen Betrieb benötigen und die sich so weit abkühlen können, dass kein angemessener Betrieb mehr sichergestellt werden kann. Dies ist der Fall, weil sich das Abkühlen der Bauteile stromabwärts z.B. eines Oxidationskatalysators verstärkt, wenn keine Oxidation mehr erfolgt, da in diesem Fall die Bauteile stromabwärts von dem Bauteil, in dem keine Oxidation mehr vorkommt, die Hitzefreigabe der exothermen Oxidationsreaktion nicht nutzen können. Auch falls sich z.B. ein Oxidationskatalysator soweit abkühlt, dass keine Oxidation mehr vorkommt, erfolgt das Hinzufügen von unverbranntem Kraftstoff für eine zusätzliche Hitzegenerierung in den Nachbehandlungsbauteilen vergeblich und führt nur zu einer unerwünschten Emission von Kraftstoff in die Umgebung des Fahrzeugs.
Gemäß der Erfindung wird eine exotherme Reaktion in einem oder mehreren Nachbehandlungsbauteilen in Situationen aufrechterhalten, in denen das Risiko besteht, dass exotherme Reaktionen nicht mehr aufrechterhalten werden können. Dies wird durch ein Verfahren (und System) erreicht, mit dem den Abgasen, die von einer ersten Brennraumgruppe abgelassen werden, die aus einem oder mehreren der Brennräume des Verbrennungsmotors besteht, unverbrannter Kraftstoff zugeführt wird, und wobei der unverbrannte Kraftstoff durch Kraftstoffeinspritzung in mindestens einen Brennraum der ersten Brennraumgruppe zugeführt wird.
Ferner wird mindestens ein Teil der warmen, d.h. ungekühlten, Abgase, die von einem oder mehreren Brennräumen abgelassen werden, die anders als der eine oder die mehreren Brennräume der ersten Brennraumgruppe sind, zur Ansaugseite des Verbrennungsmotors zurückgeführt, wo die Abgase mindestens im Wesentlichen ungekühlt zurückgeführt werden. D.h. die Abgase werden zurückgeführt, ohne einer aktiven oder mechanischen Kühlung, z.B. durch einen EGR-Kühler, unterzogen zu werden. Die Abgase werden nur aus den Brennräumen zurückgeführt, in denen kein Kraftstoff für die Oxidation in dem Nachbehandlungsbauteil zugeführt wird.
Folglich wird gemäß der Erfindung dem Nachbehandlungssystem unverbrannter Kraftstoff zur Verwendung bei exothermen Reaktionen zugeführt, um das Bewahren der Temperatur der Nachbehandlungsbauteile zu ermöglichen. Der Kraftstoff kann durch mindestens eine Nacheinspritzung hinzugefügt werden, die derart ist, dass ein Großteil des Kraftstoffs der Nacheinspritzung aus dem einen oder den mehreren Brennräumen als unverbrannter Kraftstoff abgelassen wird. Ferner kann der unverbrannte Kraftstoff angeordnet sein, um fortlaufend zugeführt zu werden, wenn ein Erhitzen des Nachbehandlungsbauteils notwendig ist.
Die Rückführung von warmen Abgasen erhöht die Einlasstemperatur und dadurch die sich ergebende Temperatur der Abgase, welche die Nachbehandlungsbauteile erreichen. Die Rückführung von warmen Abgasen gemäß der Erfindung reduziert auch den Durchfluss durch die Nachbehandlungsbauteile, wodurch sich der Kühleffekt weiter reduziert. Die Erfindung kann folglich den eigentlichen Nachbehandlungsvorgang verlängern, z.B. unter Schwachlast und/oder Nulllast.
Da unverbrannter Kraftstoff zur Oxidation in einem Nachbehandlungsbauteil nicht dem oder den Brennraum/Brennräumen zugeführt wird, die an der Abgasrückführung teilnimmt bzw. teilnehmen, kann das Risiko einer unkontrollierten Verbrennung in den Brennräumen, die durch zurückgeführten Kraftstoff verursacht wird, vermieden werden. Die Abgase können fortlaufend zurückgeführt werden, wenn ein Erhitzen des Nachbehandlungsbauteils notwendig ist, um zu verhindern, dass die Temperatur des Bauteils zu niedrig wird, z.B. wenn bestimmt wird, dass eine gewisse Temperatur ansonsten vielleicht nicht auf einem gewünschten Niveau bleiben kann, und/oder wenn bestimmt wird, dass eine Temperatur des Abgasstroms und/oder eines Nachbehandlungsbauteils unter eine Temperatur fallen kann, auf der eine gewünschte exotherme Reaktion in dem Nachbehandlungsbauteil vielleicht nicht bewahrt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform werden warme Abgase nur zurückgeführt, wenn eine durchschnittliche Arbeit, die von dem Verbrennungsmotor geleistet wird, höchstens eine gewisse Arbeit, z.B. eine gewisse durchschnittliche Arbeit während eines gewissen Zeitraums ist.
Gemäß einer Ausführungsform werden warme (ungekühlte) Abgase zurückgeführt, wenn sich ein Verbrennungsmotor dreht, doch wenn in dem mindestens einen Brennraum keine Verbrennung stattfindet.
Weitere Kennzeichen der vorliegenden Erfindung und ihre Vorteile werden nachstehend in der ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen dargelegt.
Figurenliste
Es zeigen:

1A einen Antriebsstrang eines beispielhaften Fahrzeugs, bei dem die vorliegende Erfindung vorteilhaft verwendet werden kann;
1B ein Beispiel einer Steuereinheit in einem Fahrzeugsteuersystem;
2 ein Beispiel von Nachbehandlungsbauteilen zur Behandlung von Abgasen, die sich aus der Verbrennung ergeben.
3 ein beispielhaftes Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4A ein beispielhaftes System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4B ein beispielhaftes System gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 den Betrieb gemäß der Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
In der nachstehenden ausführlichen Beschreibung wird die vorliegende Erfindung für ein Fahrzeug erläutert. Die Erfindung ist jedoch auch auf andersartige Transportmittel, wie etwa Luft- und Wasserfahrzeuge, anwendbar. Die Erfindung ist auch auf feste Einrichtungen anwendbar.
1A bildet schematisch einen Antriebsstrang eines beispielhaften Fahrzeugs 100 ab. Der Antriebsstrang umfasst eine Energiequelle, bei dem vorliegenden Beispiel ein Verbrennungsmotor 101, die auf herkömmliche Art und Weise über eine Abtriebswelle des Verbrennungsmotors 101, normalerweise über ein Schwungrad 102, mit einem Getriebe 103 über eine Kupplung 106 verbunden ist. Eine Abtriebswelle 107 von dem Getriebe 103 treibt die Antriebsräder 113, 114 über einen Hinterachsantrieb 108, wie etwa ein gemeinsames Differenzialgetriebe, und Antriebsachsen 104, 105, die mit dem Hinterachsantrieb 108 verbunden sind, an.
Der Verbrennungsmotor 101 wird durch das Fahrzeugsteuersystem über eine Steuereinheit 115 gesteuert. Die Kupplung 106 und das Getriebe 103 werden ebenfalls durch das Fahrzeugsteuersystem anhand einer Steuereinheit 116 gesteuert.
1A offenbart einen Antriebsstrang spezifischer Art, doch die Erfindung ist auf beliebige Antriebsstränge anwendbar, und z.B. auch auf hybride Fahrzeuge. Das offenbarte Fahrzeug umfasst ferner eine Nachbehandlungseinheit 130 zur Nachbehandlung (Reinigung) von Abgasen, die sich aus der Verbrennung in dem Verbrennungsmotor 101 ergeben. Die Funktionen der Nachbehandlungseinheit 130 werden anhand einer Steuereinheit 131 gesteuert.
Die Nachbehandlungseinheit 130 kann diverse Arten und Bauformen aufweisen. Ein Beispiel einer Nachbehandlungseinheit 130, bei der die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, ist schematisch in 2 abgebildet. Wenn er auf die Bauteile der Nachbehandlungseinheit 130 stößt, trifft der Abgasstrom 201 zuerst auf einen Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) 203.
Der Oxidationskatalysator DOC 202 erfüllt verschiedene Funktionen und wird unter anderem bei der Nachbehandlung verwendet, um restliche Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid in dem Abgasstrom zu Kohlendioxid und Wasser zu oxidieren. Bei der Oxidation von Kohlenwasserstoffen (d.h. der Oxidation von Kraftstoff) bildet sich auch Hitze, die verwendet werden kann, um die Temperatur eines Partikelfilters DPF 203 während des Entleerens, der so genannten Regenerierung, des Partikelfilters DPF 203 zu erhöhen. Die Oxidation kann auch im Allgemeinen verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Nachbehandlungsbauteile stromabwärts von dem Oxidationskatalysator 202 eine gewünschte Mindesttemperatur bewahren.
Der Oxidationskatalysator 202 kann auch Stickstoffmonoxide (NO), die in dem Abgasstrom vorkommen, zu Stickstoffdioxid (NO₂) oxidieren. Dieses Stickstoffdioxid wird beispielsweise bei einer NO₂-basierten Regenerierung des Diesel-Partikelfilters DPF 203 verwendet, doch auch die Wirksamkeit der Reduktion in SCR-Katalysatoren (siehe unten) ist von dem Verhältnis zwischen NO und NO₂ in dem Abgasstrom abhängig und nutzt die NO₂-Umwandlung in dem Oxidationskatalysator DOC 202. Es können auch andere Reaktionen in dem Oxidationskatalysator DOC 202 vorkommen.
Wie bereits erwähnt, ist ein Diesel-Partikelfilter DPF 203 stromabwärts von dem Oxidationskatalysator angeordnet und erfüllt im Grunde genommen die Aufgabe des Sammelns von Partikeln in dem Abgasstrom, die, wenn der DPF 203 einigermaßen voll ist, durch die Regenerierung zu weniger schädlichen Zusammensetzungen verarbeitet werden, wie es an sich bekannt ist.
Die offenbarte Nachbehandlungseinheit 130 umfasst auch einen Katalysator 204 mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR), der stromabwärts von dem DPF 203 angeordnet ist. Die SCR-Katalysatoren reduzieren im Allgemeinen z.B. Stickstoffoxide NO_x in dem Abgasstrom durch die Verwendung eines Zusatzstoffes auf an sich bekannte Art und Weise.
Die Nachbehandlungseinheit 130 umfasst schließlich einen Ammoniakschlupf-Katalysator ASC 205, der stromabwärts von dem SCR 204 angeordnet ist. Der ASC oxidiert überschüssiges Ammoniak, das nach dem Durchgang durch den SCR 204 in den Abgasen verbleiben kann. Der ASC 205 kann auch den SCR 204 bei einer weiteren NO_x-Reduktion unterstützen.
Die Bauteile DOC 202, DPF 203, SCR-Katalysator 204 und ASC 205 können in einer einzigen Einheit 130 integriert sein. Alternativ können die Bauteile auf eine beliebige andere geeignete Art und Weise angeordnet werden, und ein oder mehrere der Bauteile können beispielsweise separate Einheiten sein. 2 offenbart ferner die Temperatursensoren 210 bis 212, die z.B. bei der Temperatursteuerung der Bauteile verwendet werden können. Gemäß der Erfindung können derartige Temperatursensoren verwendet werden oder nicht, und die Aufstellung der Temperatursensoren ist rein beispielhaft, und ein beliebiger geeigneter Sensor oder eine gewisse Anzahl von Sensoren kann in einer beliebigen geeigneten Position oder Positionen verwendet werden, oder es kann gar kein Sensor verwendet werden.
Der Betrieb der Bauteile von der Art, die in 2 offenbart wird, und vielleicht insbesondere der SCR-Katalysator 204, ist stark von der vorherrschenden Temperatur des Bauteils abhängig. Falls die Temperatur des Bauteils zu niedrig ist, kann es nicht zu den gewünschten Reaktionen kommen, und falls umgekehrt die Temperatur zu hoch ist, können die Bauteile stattdessen beschädigt werden. Falls beispielsweise die Temperatur des Oxidationskatalysators zu niedrig ist, ist der Oxidationskatalysator nicht in der Lage, die restlichen Kohlenwasserstoffe in dem Abgasstrom 201 zu oxidieren. Ähnlich kommt die NO_x-Reduktion des SCR-Katalysators 204 nicht in dem gewünschten Ausmaß zustande, falls die Temperatur des SCR-Katalysators 204 zu niedrig ist.
Die Temperatur der Bauteile der Nachbehandlungseinheit 130 ist stark von der Temperatur des Abgasstroms 201 abhängig. Derartige Bauteile sind im Allgemeinen relativ gut isoliert und werden durch die Umgebungstemperatur, z.B. die Temperatur in der Fahrzeugumgebung, viel weniger beeinflusst, wenn das Fahrzeug in Betrieb ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, das die Abgase beeinflusst, die in die Nachbehandlungsbauteile eindringen, und wobei das Verfahren mindestens in manchen Situationen die Bewahrung einer exothermen Reaktion in einem Nachbehandlungsbauteil ermöglicht und dadurch auch die gewünschten Temperaturen in den Bauteilen des Nachbehandlungssystems bewahrt.
Ein beispielhaftes Verfahren 300 der vorliegenden Erfindung wird in 3 gezeigt. Das Verfahren kann mindestens teilweise beispielsweise in der Motorsteuereinheit 115 zum Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors 101 umgesetzt werden. Die Funktionen eines Fahrzeugs werden im Allgemeinen von einer gewissen Anzahl von Steuereinheiten gesteuert, und die Steuersysteme in den Fahrzeugen der offenbarten Art umfassen im Allgemeinen ein Kommunikationsbussystem, das aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen besteht, um eine gewisse Anzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECU) oder Controllern mit diversen Bauteilen an Bord des Fahrzeugs zu verbinden. Ein derartiges Steuersystem kann eine große Anzahl von Steuereinheiten umfassen, und die Steuerung einer spezifischen Funktion kann auf zwei oder mehreren davon verteilt werden.
Der Einfachheit halber bildet 1A nur die Steuereinheiten 115 bis 116, 131 ab, doch die Fahrzeuge 100 der abgebildeten Art sind häufig mit einer erheblich größeren Anzahl von Steuereinheiten versehen, wie es der Fachmann verstehen wird. Die Steuereinheiten 115 bis 116, 131 sind angeordnet, um miteinander und mit diversen Bauteilen über das Kommunikationsbussystem und andere Leitungen zu kommunizieren, die teilweise durch die Verbindungslinien in 1A angegeben sind.
Die vorliegende Erfindung kann in einer beliebigen geeigneten Steuereinheit in dem Fahrzeug 100 umgesetzt werden, und daher nicht unbedingt in der Steuereinheit 115. Die Steuerung, welche die sich ergebenden Abgase gemäß der vorliegenden Erfindung beeinflusst, beruht gewöhnlich auf Signalen, die von anderen Steuereinheiten und/oder Fahrzeugbauteilen empfangen werden, und es ist im Allgemeinen der Fall, dass die Steuereinheiten der offenbarten Art normalerweise geeignet sind, um Sensorsignale von diversen Teilen des Fahrzeugs 100 zu empfangen. Die Steuereinheit 115 kann zum Beispiel Signale beispielsweise von der Steuereinheit 131 und diversen Sensoren bezüglich der Steuerung des Verbrennungsmotors empfangen. Auch kann die Steuereinheit 115 angeordnet sein, um Sensorsignale von einem oder mehreren Ventilen zu empfangen, das bzw. die bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung wie folgt verwendet wird bzw. werden. Die Steuereinheiten der abgebildeten Art sind auch gewöhnlich geeignet, um Steuersignale an diverse Teile und Bauteile des Fahrzeugs, z.B. an Ventile und Auspuffbremse usw., und/oder an Steuereinheiten, welche die Funktionen des Fahrzeugs steuern, das von der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wie folgt abzugeben. All dies ist dem Fachmann bekannt.
Eine derartige Steuerung wird häufig durch programmierte Anweisungen bewerkstelligt. Die programmierten Anweisungen bestehen typischerweise aus einem Computerprogramm, das, wenn es auf einem Computer oder einer Steuereinheit ausgeführt wird, bewirkt, dass der Computer/ die Steuereinheit die gewünschte Steuerung ausübt, wie etwa die Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Computerprogramm ist gewöhnlich Teil eines Computerprogrammprodukts, wobei das Computerprogrammprodukt ein geeignetes Speichermedium 121 umfasst (siehe 1B), wobei das Computerprogramm 126 auf dem Speichermedium 121 gespeichert ist. Das Computerprogramm kann auf nicht flüchtige Art und Weise auf dem Speichermedium gespeichert sein. Das digitale Speichermedium 121 kann beispielsweise aus einem Element aus der Gruppe bestehen, die Folgendes umfasst: einen ROM (Festspeicher), einen PROM (programmierbaren Festspeicher), einen EPROM (löschbaren PROM), einen Flash-Speicher, einen EEPROM (elektrisch löschbaren PROM), eine Festplatteneinheit usw., und kann in oder in Verbindung mit der Steuereinheit angeordnet sein, auf der das Computerprogramm von der Steuereinheit ausgeführt wird. Das Verhalten des Fahrzeugs in einer spezifischen Situation kann somit angepasst werden, indem die Anweisungen des Computerprogramms geändert werden.
Eine beispielhafte Steuereinheit (die Steuereinheit 115) wird schematisch in 1B gezeigt, wobei die Steuereinheit eine Verarbeitungseinheit 120 umfassen kann, die beispielsweise aus einem beliebigen Typ von Prozessor oder Mikrocomputer bestehen kann, wie etwa aus einer Schaltung für die digitale Signalverarbeitung (einem digitalen Signalprozessor, DSP) oder einer Schaltung mit einer vorbestimmten spezifischen Funktion (einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, ASIC). Die Verarbeitungseinheit 120 ist mit einer Speichereinheit 121 verbunden, die der Verarbeitungseinheit 120 beispielsweise den gespeicherten Programmcode 126 und/oder die gespeicherten Daten bereitstellt, welche die Verarbeitungseinheit 120 benötigt, um Berechnungen ausführen zu können. Die Verarbeitungseinheit 120 ist auch angeordnet, um Teilergebnisse oder endgültige Ergebnisse von Berechnungen in der Speichereinheit 121 zu speichern.
Ferner ist die Steuereinheit 115 mit den Vorrichtungen 122, 123, 124, 125 ausgestattet, um jeweils Ein- und Ausgangssignale zu empfangen und zu senden. Diese Ein- und Ausgangssignale können Wellenformen, Impulse oder andere Attribute umfassen, welche die Vorrichtungen 122, 125 zum Empfangen von Eingangssignalen als Informationen zur Verarbeitung durch die Verarbeitungseinheit 120 detektieren können. Die Vorrichtungen 123, 124 zum Senden von Ausgangssignalen sind derart angeordnet, dass sie Berechnungsergebnisse von der Verarbeitungseinheit 120 in Ausgangssignale zur Übertragung an andere Teile des Fahrzeugsteuersystems und/oder Bauteile, für welche die Signale gedacht sind, umwandeln. Jede einzelne Verbindung mit den Vorrichtungen zum Empfangen und Senden von jeweiligen Ein- und Ausgangssignalen kann aus einem oder mehreren bestehen von einem Kabel; einem Datenbus, wie etwa einem CAN- („Controller Area Network“) Bus, einem MOST- („Media Oriented Systems Transport“) Bus oder einer beliebigen anderen Buskonfiguration oder einer drahtlosen Verbindung.
Zurück zu dem in 3 abgebildeten ersten beispielhaften Verfahren 300 beginnt das Verfahren mit Schritt 301, wo bestimmt wird, ob der Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung gesteuert werden soll. Das Verfahren bleibt bei Schritt 301, bis dies nicht der Fall ist. Das Verfahren fährt mit Schritt 302 fort, wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung gesteuert werden soll. Der Übergang von Schritt 301 zu Schritt 302 kann beispielsweise gemäß diversen Kriterien eingeleitet werden. Beispielsweise kann die Steuerung angeordnet sein, um ausgeführt zu werden, wenn die Bedingungen, z.B. bezüglich der internen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs oder der Bedingungen bezüglich der Umgebung des Fahrzeugs, gewisse Kriterien erfüllen. Diese Bedingungen können beispielsweise die aktuelle Last des Verbrennungsmotors und dadurch die Arbeitsmenge, die erzeugt wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Umgebungstemperatur oder eine beliebige geeignete Kombination dieser Kriterien betreffen. Beispielsweise können diese Kriterien eine Bestimmung umfassen, ob die Arbeit des Verbrennungsmotors schwach oder gleich null ist, und/oder ob gar keine Kraftstoffeinspritzung vorliegt, wobei das Fahrzeug z.B. ausrollt. Es ist auch möglich, die Zeit, während der gewisse Bedingungen vorgeherrscht haben, als Kriterium zu verwenden. Eine vorteilhafte Steuerung kann auf einer oder mehreren Temperaturen basieren, die in oder an den Nachbehandlungsbauteilen vorherrschen, die z.B. durch einen oder mehrere Temperatursensoren von der in 2 offenbarten Art bestimmt werden. Andere geeignete Kriterien zum Ausführen des Übergangs von Schritt 301 zu Schritt 302 können ebenfalls angewendet werden. Beispielsweise kann eine Modelldarstellung einer oder mehrerer Temperaturen in den stromabwärtigen Abgasbehandlungsbauteilen verwendet werden.
Ein beispielhaftes System gemäß der vorliegenden Erfindung wird in 4A offenbart. Die Figur zeigt einen beispielhaften Verbrennungsmotor 101, der sechs Brennräume in Form der Zylinder i1 bis i6 aufweist. Der Verbrennungsmotor 101 kann natürlich eine beliebige geeignete Anzahl von Zylindern/Brennräumen umfassen.
Jeder Brennraum i1 bis i6 umfasst einen Einlass (nicht gezeigt), der beispielsweise von einem oder mehreren Ventilen gesteuert wird, die angeordnet sein können, um einzeln gesteuert zu werden, wobei sie jeweils gegen die Brennräume für das Ansaugen von Luft zur Verwendung bei der Verbrennung einwirken. Der Motor 101 umfasst ferner eine Ansaugleitung 402, die beispielsweise aus geeigneten Rohrleitungen, Verrohrungen und/oder Verschlauchungen besteht, um die Luft für die Zuführung zu den Brennräumen i1 bis i6 zu empfangen. Die Luft besteht im Allgemeinen aus Luft aus der Umgebung des Fahrzeugs.
Gemäß dem offenbarten Beispiel wird Umgebungsluft aus der Umgebung des Fahrzeugs/Motors durch einen Luftfilter 404 von einer Ansaugseite 404A des Luftfilters 404, der Umgebungsluft ausgesetzt ist, gesaugt und anhand eines Kompressors 406 durch den Luftfilter 404 gesaugt. Der Kompressor 406 wird von einer Turbine 408 angetrieben, wobei der Kompressor 406 und die Turbine 408 anhand einer Welle 410 miteinander verbunden sind, wodurch sie einen herkömmlichen Turbolader bilden. Die Druckluft wird gekühlt durch einen Ladeluftkühler 412 auf an sich bekannte Art und Weise abgekühlt, bevor sie der Ansaugleitung 402 und den Brennräumen i1 bis i6 des Verbrennungsmotors 101 zugeführt wird. Die Verbrennungsmotoren der offenbarten Art umfassen ferner im Allgemeinen mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse pro Brennraum (nicht gezeigt), die auf herkömmliche Art und Weise Kraftstoff für die Verbrennung zuführt.
Die Brennräume i1 bis i6 umfassen ferner Abgasauslässe, die beispielsweise ebenfalls anhand von Ventilen gesteuert werden, die auf herkömmliche Art und Weise gegen die Brennräume i1 bis i6 für das Austragen von Abgasen einwirken. Gemäß der offenbarten Ausführungsform teilen sich die Abgase, die aus den Zylindern i1 bis i3 kommen, eine gemeinsame Leitung 414 von den Abgasauslässen bis zu einem ersten Einlass 408A der Turbine 408. Entsprechend teilen sich die Abgase, die aus den Zylindern i4 bis i6 kommen, eine gemeinsame Leitung 416, die von der Leitung 414 getrennt ist, von den Abgasauslässen zu einem zweiten Einlass 408B der Turbine 408. Die Turbine 408 umfasst folglich getrennte Abgaseinlässe zum Empfangen der Abgasströme jeweils aus den Leitungen 414 und 416, die beispielsweise eine herkömmliche Twin-Scroll-Turbine bilden. Die Turbine 408 ist ferner eine Turbine mit festgelegter Geometrie, und ein Ladedruckregelventil 418 ist gegebenenfalls für die Turbinenumleitung mit einer oder beiden der Leitungen 414, 416 verbunden.
Der Abgasstrom wird von der Turbine 408 durch einen einzigen gemeinsamen Auslass 408C hindurch abgelassen und wird über eine Auspuffbremse 420 zur Nachbehandlungseinheit 130 für die Nachbehandlung von Abgasen wie zuvor geführt, bevor er in die Umgebung des Fahrzeugs 100 freigegeben wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der SCR-Katalysator als solcher in der Lage, Stickstoffmonoxide in einem gewünschten Ausmaß zu reduzieren, und daher ist keine weitere Reduktion notwendig. Wie jedoch zuvor erklärt, ist die Rückführung von aktiv abgekühlten Abgasen durch die Verwendung eines Kühlers häufig notwendig, damit die Anforderungen bezüglich der NO_x-Emissionen erfüllt werden können. Gemäß dem offenbarten Beispiel wird der Abgasrückführkreislauf jedoch weiterhin bereitgestellt, aber anders als nach dem Stand der Technik verwendet. Gemäß der Erfindung gibt es keine Rückführung von abgekühlten Abgasen. Stattdessen werden warme (ungekühlte) Abgase in Situationen zurückgeführt, in denen es erwünscht ist, die Abgastemperatur zu erhöhen. Die Rückführung wird daher nicht hauptsächlich zum Reduzieren einer NO_x-Bildung durch Reduzieren der Verbrennungstemperaturen in den Brennräumen verwendet. Vielmehr wird die vorliegende Erfindung verwendet, um die Verbrennungstemperatur und dadurch die Temperatur des Abgasstroms zu erhöhen. Gemäß dem offenbarten Beispiel ist die Leitung 416 anhand einer geeigneten Leitung 426 auf an sich bekannte Art und Weise mit einem EGR-Ventil 422 verbunden, und ferner über ein verschließbares Ventil 424, z.B. ein Sitzventil, das beispielsweise an einer Oberfläche oder in unmittelbarer Nähe der Leitung 416 angeordnet ist, so dass die Leitung 426 zwischen der Leitung 416 und dem EGR-Ventil 422 im Wesentlichen von dem Abgassystem abgetrennt werden kann, wenn die Leitungen 426, 428 nicht verwendet werden, wodurch der Abgasfluss minimal gestört wird. Das EGR-Ventil 422 ist ferner durch die Leitung 428 mit der Ansaugleitung 402 des Verbrennungsmotors 101 verbunden.
In diesem Fall kann das Ventil 424 geschlossen werden, um zusätzliche und unerwünschte Volumen für eine unerwünschte Abgasausdehnung und dadurch den entsprechenden Energieverlust zum Antreiben der Turbine stromaufwärts von der Turbine 408 aus dem EGR-Kreislauf zu minimieren, wenn dieser Kreislauf nicht in Betrieb ist. Gemäß einer Ausführungsform, die in 4B schematisch gezeigt wird, wird das EGR-Ventil 422 völlig ausgelassen, und es wird nur ein Ventil 424 verwendet. D.h. das Ventil 424 kann angeordnet sein, um die Rückführungsströmung z.B. durch geeignetes Drosseln zu steuern. In einer besonders einfachen Form von einer ganz offenen Position in eine ganz geschlossene Position und umgekehrt. Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die in 4A gezeigte Ausführungsform erklärt, doch die Wirkung, die durch das EGR-Ventil 422 erreicht wird, kann folglich stattdessen durch das Ventil 424 erreicht werden.
Wie zuvor erwähnt, erfordern die Prozesse, die in den Nachbehandlungsbauteilen während des Betriebs des Fahrzeugs vorkommen, im Allgemeinen, dass die Bauteile eine Mindesttemperatur bewahren, um einen angemessenen Betrieb sicherzustellen. Beispielsweise erfordert ein SCR-Katalysator eine Mindesttemperatur, um sicherzustellen, dass die Reduktion in einem gewünschten Ausmaß erfolgt. Auch muss der Oxidationskatalysator eine gewisse Temperatur bewahren, sonst entsteht keine oder nur eine unzureichende Oxidation. Falls die Temperatur zu niedrig wird, können die gewünschten Reaktionen, die in den Nachbehandlungsbauteilen zustandekommen, demnach auf ein Niveau reduziert werden, auf dem das Fahrzeug z.B. die gesetzlichen Vorschriften bezüglich der Emissionen nicht mehr erfüllt. Die gewünschte Reaktion kann auch völlig aufhören.
Folglich ist es wünschenswert sicherzustellen, dass die Nachbehandlungsbauteile eine gewünschte Mindesttemperatur bewahren. Bezüglich der Temperatur der Nachbehandlungsbauteile wird die Temperatur fast vollständig durch die Abgastemperatur/Strömung kombiniert mit möglichen exothermen Reaktionen, die in den Bauteilen des Nachbehandlungssystems zustandekommen, wie etwa eine Oxidation in einem Oxidationskatalysator, gesteuert. Das Abkühlen der Nachbehandlungsbauteile durch die äußere Umgebungsluft hat eine geringere Auswirkung, wenn das System in Betrieb ist, auf Grund der Tatsache, dass die Nachbehandlungsbauteile häufig relativ gut isoliert sind.
Falls beispielsweise der Verbrennungsmotor Schwachlasten unterzogen wird, ist es nicht ungewöhnlich, dass die sich ergebenden Abgastemperaturen so weit abfallen, dass sich die Nachbehandlungsbauteile im Verlauf der Zeit derart abkühlen, dass kein angemessener Betrieb mehr sichergestellt oder bewahrt werden kann. Derartige Situationen müssen im Allgemeinen behandelt werden, und gemäß den herkömmlichen Lösungen wird dies erreicht, indem z.B. die Luft eingeschränkt wird, die der Verbrennung zugeführt wird. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung einer Ansaugdrosselklappe erreicht werden, die bei 506 und in 5 gestrichelt abgebildet ist. Die Verwendung einer derartigen Drosselklappe ist gemäß der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich.
Falls ferner die Menge der Ansaugluft durch die Verwendung einer Ansaugdrosselklappe reduziert wird, entsteht ein Druck unterhalb des aktuellen Atmosphärendrucks in dem Ansaugrohr und somit auch in den Brennräumen. Dies kann bewirken, dass ein Motorschmiermittel in den Zylinderkolben übergeht und sich oben auf dem Kolben ansammelt. Dies kann wiederum zu einer Verkokung der Kopffläche des Kolbens führen, was letztendlich ein Zylinderversagen verursacht. Folglich ist die Verwendung dieser Technologie höchst unerwünscht. Eine andere Maßnahme, die in Situationen mit Schwachlast getroffen werden kann, besteht darin, die Ansaugluft durch Öffnen des Ladedruckregelventils 418 zu reduzieren, wodurch die Geschwindigkeit der Turbine 408 und somit die Kompressorgeschwindigkeit und dadurch der Ansaugluftdruck reduziert werden.
Die Arbeit, die von dem Verbrennungsmotor geleistet wird, kann auch unter Verwendung z.B. der Auspuffbremse 420 erhöht werden, um den Gegendruck und dadurch die Last des Verbrennungsmotors 101 zu erhöhen. Die Effizienz des Verbrennungsmotors kann auch z.B. durch die Verwendung einer verzögerten Zündung/Kraftstoffzufuhr reduziert werden. Diese Verfahren führen zu einem schlechten Kraftstoffverbrauch, und häufig sind derartige Aktionen zum Erhöhen der Abgastemperatur immer noch nicht ausreichend, mit dem Ergebnis, dass die sich ergebenden Abgase immer noch zu kalt sind, um ein angemessenes Erhitzen der Nachbehandlungsbauteile sicherzustellen.
Falls beispielsweise die Arbeit, die von dem Verbrennungsmotor geleistet wird, gering ist, kann es sein, dass es keinen nennenswerten zu reduzierenden Ansaugluftdruck mehr gibt. Wenn dies der Fall ist, hat das Öffnen des Ladedruckregelventils 418 im Wesentlichen keinerlei Wirkung.
Das Vorstehende gilt auch noch mehr, wenn das Fahrzeug ausrollt, insbesondere wenn es ausrollt und sich der Motor dabei dreht und das Getriebe ohne Kraftstoffzufuhr zum Motor eingeschaltet ist. Während des Ausrollens wird kalte Luft durch den Motor und dadurch auch durch die Nachbehandlungsbauteile gespült, ohne wesentlich erhitzt zu werden. Dieses Spülen von kalter Luft durch den Motor unterzieht die Nachbehandlungsbauteile einer wesentlichen Abkühlung. Mit Bezug auf das Ausrollen sind die zu treffenden verfügbaren Maßnahmen, um die negative Auswirkung der kühlen Abgase zu reduzieren, noch weiter eingeschränkt, da im Allgemeinen keine Verbrennung stattfindet. Die Ansaugluft kann gedrosselt sein, doch kann dies wiederum zu einem Versagen der Zylinder führen.
Häufig sind mindestens in hügeligem Gelände bergab gehende Straßenabschnitte so lang, dass die Nachbehandlungsbauteile so weit abgekühlt werden, dass die sich ergebenden Emissionen die gesetzlichen Anforderungen nicht mehr erfüllen, wenn der Fahrwiderstand und dadurch die Last des Verbrennungsmotors nach dem bergab gehenden Straßenabschnitt wieder zunimmt. Die Tatsache, dass das Fahrzeug die Gesetzgebung über die Abgasemissionen einhält, wird häufig durch eine bordeigene Diagnose gesteuert, und wenn das Fahrzeugsteuersystem bestimmt, dass die Nachbehandlung nicht richtig funktioniert, werden möglichst schnell Maßnahmen getroffen, um einen angemessenen Betrieb der Nachbehandlung wieder sicherzustellen. Dies kann die Auswirkung haben, dass das Fahrzeug mit einer wesentlichen Last des Verbrennungsmotors bergauf gefahren wird, auf Grund des Fahrwiderstands, der durch das Straßengefälle auferlegt wird, doch wobei beispielsweise die Auspuffbremse trotzdem weiter aktiviert ist, um die Last des Verbrennungsmotors weiter zu erhöhen, um dadurch die gewünschten Temperaturen in den Nachbehandlungsbauteilen schneller zu erreichen.
Gemäß der Erfindung werden negative Wirkungen, die durch eine unerwünschte Abkühlung der Nachbehandlungsbauteile verursacht werden, durch eine ungekühlte (warme) Abgasrückführung kombiniert mit der Zufuhr von Kraftstoff für die Oxidation in einem Nachbehandlungsbauteil, wie etwa einem DOC 202, reduziert. In Schritt 302 wird eine geeignete Steuerung der Abgasrückführung bestimmt. Die Steuerung der Rückführungsströmung von Abgasen kann z.B. aus einer Bestimmung einer geeigneten Steuerung/Öffnung des EGR-Ventils 422 bestehen. Beispielsweise kann bzw. können der Durchfluss und/oder die Öffnung des EGR-Ventils 422 unter Verwendung einer Suchtabelle bestimmt werden, die z.B. Höhen, Lasten, Geschwindigkeiten des Verbrennungsmotors, Zeiträume und eine geeignete Einstellung und/oder einen geeigneten Durchfluss für das EGR-Ventil für diverse Situationen umfasst, wobei die Tabelle z.B. empirisch bestimmt werden kann. Alternativ kann ein geeigneter Algorithmus verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform können Signale von einem oder mehreren Temperatursensoren, z.B. den Temperatursensoren 210 bis 212 aus 2, verwendet werden, um fortlaufend oder in geeigneten Intervallen die Rückführungsströmung derart zu steuern, dass kombiniert mit der Zufuhr von Kraftstoff zu dem Abgasstrom eine geeignete Temperatur oder Temperaturen der Nachbehandlungsbauteile erzielt wird bzw. werden.
Wenn eine geeignete Rückführung bestimmt wurde, fährt das Verfahren mit Schritt 303 fort, in dem ähnlich eine geeignete Zufuhr von Kraftstoff für die Oxidation in dem DOC bestimmt wird. Ähnlich wie zuvor kann dies z.B. durch die Verwendung einer Suchtabelle bestimmt werden. Auch kann die Zufuhr von Kraftstoff beispielsweise fortlaufend auf der Grundlage beispielsweise einer Temperatur gesteuert werden, z.B. wie sie durch einen oder mehrere der Temperatursensoren 210 bis 212 aus 2 gesteuert wird, so dass eine gewünschte Temperatur aufrechterhalten werden kann. Eine fortlaufende Steuerung ermöglicht eine genaue Steuerung der Temperaturen von Nachbehandlungsbauteilen, so dass ein angemessener Betrieb sichergestellt werden kann. Bevorzugt wird nicht mehr Kraftstoff als zur Sicherstellung eines angemessenen Betriebs notwendig zugeführt.
Wenn eine geeignete Steuerung in den Schritten 302, 303 bestimmt wurde, fährt das Verfahren mit Schritt 304 fort, wo die Steuerung durch Öffnen des Ventils 424 beginnt, und das EGR-Ventil 422 gesteuert wird, um sich so weit zu öffnen, dass die gewünschte Steuerung der Strömung aus der Abgasleitung 416, d.h. der Abgase aus den Zylindern 14 bis 16 zu der Ansaugleitung 402, erzielt wird. Dies wird in 5 durch die Pfeile 502, 504 offenbart. Gleichzeitig wird den Brennräumen i1 bis i3 Kraftstoff zugeführt, um dem Abgasstrom als unverbrannter Kraftstoff wie folgt zugeführt zu werden.
Um eine Rückführungsströmung in der gewünschten Richtung, d.h. von der Abgasleitung zur Ansaugleitung, sicherzustellen, kann beispielsweise die Auspuffbremse mindestens teilweise geschlossen werden, um den Motorgegendruck zu erhöhen, so dass der Druck, der in der Abgasleitung 416 vorherrscht, den Druck in der Ansaugleitung 402 überschreitet. Die geschaffene Druckdifferenz muss auch einen möglichen Druckabfall durch den EGR-Kreislauf berücksichtigen, um eine angemessene Richtung der Strömung durch den EGR-Kreislauf sicherzustellen. Falls der Turbolader von der Art mit variabler Turbinengeometrie (VGT) ist, kann der Turbolader stattdessen verwendet werden, um den Gegendruck zu erhöhen. Es ist ebenfalls möglich, z.B. einen Auspuffkompressor zu verwenden. Es ist ebenfalls möglich, z.B. den Durchgang der Auspuffleitung 416 zu dem Turbolader zu schließen, um dadurch die Abgase in die Ansaugleitung 402 zu drängen. Im Prinzip können, wie es der Fachmann verstehen wird, gegebenenfalls beliebige geeignete Mittel als Drosselvorrichtung zum Drosseln des Abgasstroms verwendet werden, z.B. um den Gegendruck des Motors zu erhöhen, um eine gewünschten Strömung in einer gewünschten Strömungsrichtung wie zuvor sicherzustellen. Auch kann die Druckdifferenz beispielsweise durch die Verwendung einer Ansaugdrosselklappe, wie etwa einer Ansaugdrosselklappe 606, erreicht werden, obwohl sich eventuell ergebende Drücke unterhalb des Atmosphärendrucks zu beachten sind.
Das EGR-Ventil 422 kann derart angeordnet sein, dass es geöffnet, z.B. ganz geöffnet, ist und die Rückführung gemäß der Erfindung von Mitteln gemäß dem Vorstehenden gesteuert werden kann. Falls der Gegendruck auf einen Druck gesteuert wird, der auf einen Druck gesteuert wird, der den Ansaugdruck überschreitet, kann im Prinzip im Wesentlichen die gesamte Abgasströmung aus den Zylindern 14 bis 16 zu der Ansaugseite des Verbrennungsmotors zurückgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann das EGR-Ventil abwechselnd geöffnet und geschlossen werden, um eine geeignete durchschnittliche Abgasrückführung im Verlauf der Zeit zu erzielen. Es ist auch möglich, einen beliebigen geeigneten herkömmlichen EGR-Mechanismus, der in der Technik beschrieben wird, zu verwenden. Alternativ kann ein geeigneter Algorithmus verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform besteht die Steuerung darin, dass das Ventil 424 und das EGR-Ventil 422 geöffnet werden, während gleichzeitig ein geeigneter Gegendruck aufgebaut wird, um die gewünschte Rückführung sicherzustellen.
Folglich wird der EGR-Kreislauf gemäß der Erfindung zwar für die Rückführung verwendet, jedoch nicht im herkömmlichen Sinn, wobei aktiv abgekühlte Abgase bei hohen Motorlasten zurückgeführt werden, um die zunehmende Auswirkung der Temperatur in dem Brennraum zu minimieren und dadurch die NO_x-Bildung während der Verbrennung zu minimieren. Stattdessen werden warme Abgase zurückgeführt, wenn die Last gering ist, oder wenn es gar keine Kraftstoffeinspritzung gibt. Die zurückgeführten Abgase weisen im Allgemeinen eine höhere Temperatur als die Ansaugluft auf und erhöhen somit die Temperatur in den Brennräumen im Vergleich zu einer Situation, in der es keine Abgasrückführung gibt. Im Allgemeinen führt eine Zunahme einer ersten Anzahl von Graden der Temperatur des Gases, das der Verbrennung zugeführt wird, zu einer im Wesentlichen entsprechenden Zunahme der Temperatur der sich ergebenden Abgase. Gemäß der Erfindung ist es wünschenswert, dass die Abgase so warm wie möglich sind, um den Kühleffekt bei Schwachlast-/Nulllast-Bedingungen zu minimieren. Zudem wird gemäß dem offenbarten Beispiel, wenn z.B. die Hälfte der Abgase zu der Ansaugseite des Verbrennungsmotors zurückgeführt wird, die sich ergebende Abgasströmung auf die Hälfte der Strömung reduziert, die ansonsten durch die Nachbehandlung gehen würde, die immer noch eine höhere Temperatur aufweisen würde, als es ansonsten der Fall wäre. Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine Lösung bereit, welche die negative Auswirkung von kalten Abgasen auf den Betrieb der Nachbehandlungsbauteile erheblich reduzieren kann.
Wie zuvor erwähnt, wird Kraftstoff zum Oxidieren in den Bauteilen des Nachbehandlungssystems einem oder mehreren der Zylinder i1 bis i3 zugeführt, d.h. Zylindern (Brennräumen), die anders als die Zylinder sind, aus denen die Abgase zurückgeführt werden. D.h. der Kraftstoff wird nur Zylindern zugeführt, aus denen die Abgase nicht zurückgeführt werden. Der Kraftstoff wird bevorzugt durch späte Nacheinspritzungen in den einen oder die mehreren Brennräume zugeführt, so dass der Kraftstoff, der durch späte Nacheinspritzungen zugeführt wird, nicht an der Verbrennung teilnimmt und dadurch hauptsächlich als unverbrannter Kraftstoff für die Oxidation in dem Oxidationskatalysator verwendet wird. Das Hinzufügen von unverbranntem Kraftstoff zu dem Abgasstrom wird in 5 gestrichelt angegeben.
Da erfindungsgemäß Kraftstoff, der dazu gedacht ist, als unverbrannter Kraftstoff zu dem Abgasstrom hinzugefügt zu werden, nur den Brennräumen zugeführt wird, aus denen die Abgase nicht zurückgeführt werden, besteht kein Risiko einer unkontrollierten Verbrennung, die ansonsten vorkommen könnte, falls unverbrannter Kraftstoff in unkontrollierten Mengen zurückgeführt würde. Dies könnte der Fall sein, falls späte Nacheinspritzungen auch in den Brennräumen 14 bis 16 erfolgen würden.
Gemäß der in 4 bis 5 gezeigten Ausführungsform sind die Abgase von einer Reihe (Zylinder i4 bis i6) der Zylinder angeordnet, um zu der Ansaugseite zurückgeführt zu werden, und zwar bei diesem Beispiel von der Hälfte des Zylinders. Die Rückführung kann jedoch angeordnet sein, um von einer beliebigen Anzahl der Zylinder/Brennräume ausgeführt zu werden, d.h. mehr oder weniger als zuvor erläutert. Dies gilt für Verbrennungsmotoren, die eine beliebige Anzahl von Zylindern aufweisen. Es ist jedoch immer noch ein Kriterium, dass die Rückführung nur aus anderen Zylindern erfolgt als denen, durch die unverbrannter Kraftstoff dem Abgasstrom zugeführt wird. Ferner kann der Kraftstoff zum Betreiben des Motors, d.h. der Kraftstoff, der in den Brennräumen verbrannt wird, angeordnet sein, um z.B. nur den Brennräumen bereitgestellt zu werden, in denen Kraftstoff durch späte Nacheinspritzungen eingespritzt wird. Der Kraftstoff für die Verbrennung in den Brennräumen kann auch angeordnet sein, um einer beliebigen Kombination der Brennräume oder allen davon zugeführt zu werden. Beispielsweise kann die Verbrennung in den Brennräumen i4 bis i6 bei dem offenbarten Beispiel ferner die Temperatur der zurückgeführten Abgase erhöhen.
In Schritt 305 wird überprüft, ob die Steuerung der Rückführung und die Zufuhr von unverbranntem Kraftstoff gemäß der Erfindung beendet werden soll. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn sich die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors geändert haben, und Abgase mit einer ausreichenden Temperatur, um einen angemessenen Betrieb, z.B. mit Bezug auf die Oxidation in dem Oxidationskatalysator, sicherzustellen, ohne Rückführung erzeugt werden können, z.B. auf Grund einer Zunahme der Last des Verbrennungsmotors. Das Verfahren kehrt solange zu Schritt 302 zurück, bis dies nicht mehr der Fall ist, und die Steuerparameter können neu berechnet werden, z.B. auf der Grundlage der aktuellen Temperaturbedingungen der Nachbehandlung, und z.B. um die Rückführungsströmung und/oder die Kraftstoffmenge, die zu dem Abgasstrom hinzugefügt werden soll, zu ändern. Wenn bestimmt wird, dass die Steuerung gemäß der Erfindung nicht mehr benötigt wird, dann kann das Verfahren angeordnet sein, um zu Schritt 301 zurückzukehren, wobei auf eine nächste Gelegenheit gewartet wird, bei der eine Steuerung wie zuvor benötigt wird. Das Ventil 424 kann dann geschlossen werden, um die Abgasströmung beim normalen Motorbetrieb so wenig wie möglich zu beeinflussen, insbesondere um zusätzliche und ungewünschte Volumen für eine Abgasausdehnung stromaufwärts von der Turbine 408 wie zuvor zu minimieren.
Die Steuerung, die gemäß 5 ausgeführt wird, kann folglich angeordnet sein, um je nach Bedarf aktiviert zu werden, z.B. unter Fahrbedingungen/ in Fahrsituationen, bei denen es zu einem unerwünschten Abkühlen der Nachbehandlungsbauteile kommt, und kann fortlaufend ausgeführt werden, solange die Fahrbedingungen nicht ausreichen, um z.B. die gewünschten exothermen Reaktionen in den Nachbehandlungsbauteilen auszuführen.
Die vorliegende Erfindung kann auch vorteilhaft mit anderen Funktionen zum Steuern des Verbrennungsmotors und/oder der Abgastemperatur verwendet werden. In der schwedischen Offenlegungsschrift SE 1550976 A1 werden ein Verfahren und ein System zum Steuern von Abgasen in einer Anlage der zuvor beschriebenen Art offenbart. Gemäß der Lösung, die in der genannten Anmeldung offenbart wird, werden die Abgase in Schwachlastsituationen ähnlich wie zuvor zurückgeführt, und in Schwerlastsituation wird stattdessen eine Luftströmung angeordnet, um die Brennräume von der Einlassseite zu der Auslassseite zu umgehen, um dadurch die Abgase abzukühlen, wenn ein Risiko des Überhitzens der Nachbehandlungsbauteile besteht.
Es kann Situationen geben, in denen der Abgasstrom, der sich aus der Verbrennung in den Brennräumen ergibt, Temperaturen erreicht, die mindestens im Verlauf der Zeit die Nachbehandlungsbauteile auf Temperaturen aufheizen können, bei denen das Risiko besteht, dass sie beschädigt werden.
Gemäß der genannten Anmeldung werden in solchen Situationen die Abgase, die sich aus der Verbrennung ergeben, dadurch abgekühlt, dass Luft aus der Ansaugleitung 402 der Abgasablassleitung 416 zugeführt wird, wobei die Brennräume i1 bis i6 umgangen werden. Die Umleitung der Luft kann über den EGR-Kreislauf ausgeführt werden, wobei der EGR-Kreislauf somit für die Strömung in beiden Richtungen in Abhängigkeit vom Betriebsmodus verwendet wird. Die Steuerung der Luftumleitung kann z.B. aus einer Bestimmung einer Umleitströmung der Luft und/oder einer geeigneten Steuerung/Öffnung des EGR-Ventils 422 bestehen, z.B. basierend auf der aktuellen Höhe des Fahrzeugs, den Lasten, den Drehzahlen des Verbrennungsmotors, den Zeiträumen, in denen gewisse Bedingungen vorherrschten usw. Auch können Signale von einem oder mehreren Temperatursensoren, z.B. den Temperatursensoren 210 bis 212 aus 2, verwendet werden, um fortlaufend oder in Intervallen die Umleitströmung auf der Grundlage der sich ergebenden Abgastemperatur zu steuern, so dass eine geeignete Temperatur erzielt wird.
Ähnlich wie zuvor kann die Luftumleitung angeordnet sein, um unterbrochen zu werden, wenn sich die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors im Hinblick auf die Abgastemperatur verbessert haben. Auch kann die Umleitströmung von Luft während der laufenden Steuerung angepasst werden, um Änderungen der Betriebsbedingungen zu berücksichtigen. Wenn es keine Luftumleitung und keine Rückführung gibt, wird das Ventil bevorzugt wie zuvor geschlossen.
Die Lösungen, die in der genannten Anmeldung beschrieben werden, können mit der vorliegenden Erfindung kombiniert werden, so dass das zuvor Beschriebene in Schwachlastsituationen verwendet werden kann und eine Luftumleitung in Situationen, in denen die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors derart sind, dass hohe Abgastemperaturen generiert werden, verwendet werden kann. D.h. das System in der parallelen Anmeldung kann mit der Hinzufügung von Kraftstoff für die Oxidation in den Nachbehandlungsbauteilen in den Brennräumen, die nicht an der Rückführung teilnehmen, verwendet werden. Der EGR-Kreislauf kann geschlossen werden, so dass es gar keine EGR-Kreislaufströmung gibt, wenn die Betriebsbedingungen derart sind, dass die Abgase für den Betrieb des Nachbehandlungssystems weder zu heiß noch zu kalt sind, und diese Betriebsbedingungen können den geläufigsten Betriebsmodus des Fahrzeugs bilden, d.h. den Betriebsmodus unter normalen Betriebsbedingungen. Die genannte Anmeldung wird hiermit zur Bezugnahme übernommen.
Schließlich wurde die vorliegende Erfindung für ein Fahrzeug erläutert. Die Erfindung ist jedoch auf eine beliebige Art von Fahrzeugen, wie beispielsweise Luftfahrzeuge und Wasserfahrzeuge, anwendbar. Die Erfindung ist auch für die Verwendung in Feuerungsanlagen anwendbar. Auch kann die Nachbehandlung weitere Bauteile umfassen, wie etwa einen oder mehrere Partikelfilter, einen oder mehrere Oxidationskatalysatoren, wie es an sich bekannt ist. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Nachbehandlung keinen oder mehr als einen SCR-Katalysator und/oder mehr als einen oder keinen Ammoniakschlupf-Katalysator (ASC) umfassen kann.

Claims

Verfahren zum Erhitzen eines Nachbehandlungsbauteils für die Nachbehandlung der Abgase, die sich aus der Verbrennung in einem Verbrennungsmotor (101) ergeben, wobei der Verbrennungsmotor (101) eine Vielzahl von Brennräumen (i1 bis i6) aufweist, die in mindestens eine erste Brennraumgruppe (i1 bis i3) und eine zweite Brennraumgruppe (i4 bis i6) unterteilt sind, wobei der Verbrennungsmotor (101) ferner eine Ansaugseite (402) zum Empfangen von Luft zur Verwendung bei der Verbrennung umfasst, wobei der Verbrennungsmotor (101) angeordnet ist, um Abgase aus der Vielzahl von Brennräumen (i1 bis i6) abzulassen, wobei das Verfahren, wenn das Nachbehandlungsbauteil erhitzt werden soll, folgende Schritte umfasst: - Zuführen von unverbranntem Kraftstoff zu den Abgasen, die von dem Verbrennungsmotor (101) abgelassen werden, wobei der unverbrannte Kraftstoff durch Kraftstoffeinspritzung nur in einen oder mehrere Brennräume von der ersten Brennraumgruppe (i1 bis i3) zugeführt wird, und - Zurückführen mindestens eines Teils der Abgase, die nur von einem oder mehreren Brennräumen (i4 bis i6), die anders als die Brennräume (i1 bis i3) der ersten Brennraumgruppe sind, an die Ansaugseite (402) abgelassen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase im Wesentlichen ungekühlt zurückgeführt werden, und ferner umfassend folgende Schritte: - Zurückführen der Abgase und Zuführen des unverbrannten Kraftstoffs, wenn eine Temperatur der Abgase und/oder eines oder mehrerer Nachbehandlungsbauteile unter einer ersten Temperatur liegt oder darunter abfallen kann, und - Bereitstellen einer Luftströmung von der Ansaugseite (402) zum Mischen mit den Abgasen, die sich aus der Verbrennung ergeben, wobei die Luftströmung den mindestens einen Brennraum (i1 bis i6) umgeht, wenn die Temperatur der Abgase und/oder eines oder mehrerer Nachbehandlungsbauteile über einer zweiten Temperatur liegt, die höher als die erste Temperatur ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner umfassend folgenden Schritt: - Zurückführen der Abgase ohne die Abgase einer aktiven Kühlung zu unterziehen.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend folgenden Schritt: - Zuführen des unverbrannten Kraftstoffs zu den Abgasen des einen oder der mehreren Brennräume der ersten Brennraumgruppe (i1 bis i3) durch mindestens eine Nacheinspritzung, die derart ist, dass ein Großteil des Kraftstoffs der Nacheinspritzung aus dem einen oder den mehreren Brennräumen als unverbrannter Kraftstoff abgelassen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend folgenden Schritt: - fortlaufendes Zuführen von unverbranntem Kraftstoff zu den Abgasen des einen oder der mehreren Brennräume der ersten Brennraumgruppe (i1 bis i3), wenn das Nachbehandlungsbauteil erhitzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend folgenden Schritt: - fortlaufendes Zurückführen des mindestens einen Teils der Abgase, die sich aus der Verbrennung in dem einen oder den mehreren Brennräumen (i4 bis i6) ergeben, die anders als die Brennräume (i1 bis i3) der ersten Brennraumgruppe sind, zu der Ansaugseite (402), wenn das Nachbehandlungsbauteil erhitzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend folgenden Schritt: - Zuführen von Kraftstoff für die Verbrennung in einem oder mehreren der Brennräume (i4 bis i6), die anders als die Brennräume (i1 bis i3) der ersten Brennraumgruppe sind, wenn die Abgase zurückgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend folgenden Schritt: - Zurückführen des mindestens eines Teils der Abgase, die aus der zweiten Brennraumgruppe (i4 bis i6) zu der Ansaugseite (402) abgelassen werden, wenn der Verbrennungsmotor (101) eine durchschnittliche Arbeit geleistet hat, die geringer als eine gewisse durchschnittliche Arbeit während eines gewissen Zeitraums ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend folgenden Schritt: - Steuern der Zufuhr von unverbranntem Kraftstoff und/oder der Rückführung von Abgasen basierend auf einer Temperatur der Abgase und/oder eines oder mehrerer Nachbehandlungsbauteile.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend folgende Schritte: - Bestimmen, ob eine Temperatur des Nachbehandlungsbauteils unter eine Temperatur fallen kann, die benötigt wird, um eine exotherme Reaktion in dem Nachbehandlungsbauteil zu bewahren, und - Zurückführen der Abgase, wenn bestimmt wird, dass eine Temperatur des Nachbehandlungsbauteils unter die Temperatur fallen kann, die benötigt wird, um die exotherme Reaktion in dem Nachbehandlungsbauteil zu bewahren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend folgenden Schritt: wenn bestimmt wird, dass die Temperatur der Abgase und/oder eines oder mehrerer Nachbehandlungsbauteile über der ersten Temperatur liegt oder nicht unter die erste Temperatur und unter die zweite Temperatur abfällt, das Steuern des Verbrennungsmotors, so dass keine Abgase zurückgeführt werden und keine Luftströmung die Brennräume umgeht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend folgenden Schritt: - Zurückführen der Abgase zu der Ansaugseite und Bereitstellen der Luftströmung von der Ansaugseite für die Abgase durch dieselbe Leitung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend folgenden Schritt: - Zurückführen der Abgase durch eine Rückführleitung, wobei die Rückführleitung ein Ende in Richtung auf die Ansaugseite und ein Ende in Richtung auf die Auspuffleitung aufweist, wobei das Verfahren ferner ausgelegt ist, wenn keine Abgase zurückgeführt werden, zum: - Schließen der ersten Leitung näher oder im Wesentlichen an dem Ende, das der Auspuffleitung zugewandt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Brennraum ein Brennraum eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug (100) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein oder mehrere Nachbehandlungsbauteile ein Oxidationskatalysator ist bzw. sind.
Computerprogramm, das einen Programmcode umfasst, und das, wenn der Programmcode in einem Computer ausgeführt wird, bewirkt, dass der Computer das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausführt.
Computerprogrammprodukt, umfassend ein computerlesbares Medium und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 15, wobei das Computerprogramm in dem computerlesbaren Medium enthalten ist.
System zum Erhitzen eines Nachbehandlungsbauteils für die Nachbehandlung der Abgase, die sich aus der Verbrennung in einem Verbrennungsmotor (101) ergeben, wobei der Verbrennungsmotor (101) eine Vielzahl von Brennräumen (i1 bis i6) aufweist, die in mindestens eine erste Brennraumgruppe (i1 bis i3) und eine zweite Brennraumgruppe (i4 bis i6) unterteilt sind, wobei der Verbrennungsmotor (101) ferner eine Ansaugseite (402) zum Empfangen von Luft zur Verwendung bei der Verbrennung umfasst, wobei der Verbrennungsmotor (101) angeordnet ist, um Abgase aus der Vielzahl von Brennräumen (i1 bis i6) abzulassen, wobei das System Mittel zum Erhitzen des Nachbehandlungsbauteils umfasst, wobei die Mittel Folgendes umfassen: - Mittel zum Zuführen von unverbranntem Kraftstoff zu den Abgasen, die von dem Verbrennungsmotor (101) abgelassen werden, wobei der unverbrannte Kraftstoff durch Kraftstoffeinspritzung nur in einen oder mehrere Brennräume der ersten Brennraumgruppe (i1 bis i3) zugeführt wird, und - Mittel zum Zurückführen mindestens eines Teils der Abgase, die nur durch einen oder mehrere Brennräume (i4 bis i6), die anders als die Brennräume (i1 bis i3) der ersten Brennraumgruppe sind, zu der Ansaugseite (402) abgelassen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase im Wesentlichen ungekühlt zurückgeführt werden, und ferner durch: - Mittel zum Zurückführen der Abgase und Zuführen des unverbrannten Kraftstoffs, wenn eine Temperatur der Abgase und/oder eines oder mehrerer Nachbehandlungsbauteile unter einer ersten Temperatur liegt oder darunter abfallen kann, und - Mittel zum Bereitstellen einer Luftströmung von der Ansaugseite (402) zum Mischen mit den Abgasen, die sich aus der Verbrennung ergeben, wobei die Luftströmung den mindestens einen Brennraum (i1 bis i6) umgeht, wenn die Temperatur der Abgase und/oder eines oder mehrerer Nachbehandlungsbauteile über einer zweiten Temperatur liegt, die höher als die erste Temperatur ist.
Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es ein System gemäß Anspruch 17 umfasst.