DE112012003259T5 - Reduktionsmitteleinspritzsteuerungsystem - Google Patents
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Abstract
Ein Steuerungssystem zum Reduzieren von Stickoxiden in einem Abgas eines Verbrennungsmotors weist einen Emissionskatalysator mit einem Einlass auf, der dazu geeignet ist, ein Abgas vom Verbrennungsmotor zu empfangen. Ein Reduktionsmittelbehälter speichert ein Reduktionsmittel. Eine Einspritzeinrichtung steht in Fluidverbindung mit dem Reduktionsmittelbehälter und ist betreibbar, um das Reduktionsmittel stromaufwärts vom Katalysator in das Abgas einzuspritzen. Eine Reduktionsmittelpumpe pumpt das Reduktionsmittel vom Reduktionsmittelbehälter zur Einspritzeinrichtung. Eine Steuereinheit bestimmt einen Solldruck des Reduktionsmittels basierend auf einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors und steuert den Betrieb der Reduktionsmittelpumpe basierend auf dem Solldruck.
Description
- ERFINDUNGSGEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Abgasbehandlungssysteme und insbesondere ein Steuerungssystem in einem Abgasbehandlungssystem und ein damit in Beziehung stehendes Verfahren zum Steuern einer Reduktionsmittelpumpe im Abgasbehandlungssystem.
- HINTERGRUND
- Selektive katalytische Reduktionstechnik ist in Verbindung mit der Reduktion von im Abgas von Verbrennungsmotoren enthaltenen Stickoxiden verwendet worden. Viele Fahrzeuge, die Verbrennungsmotoren als eine Antriebsmaschine verwenden, sind auch mit Abgasnachbehandlungseinrichtungen zum Reduzieren von Stickoxidemissionen ausgestattet. Einige dieser Systeme sind unter Verwendung eines am Fahrzeug montierten, separaten Behälters zum Speichern des Reduktionsmittels, einer Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung und eines selektiven katalytischen Reduktionskatalysators konstruiert. Diese Systeme weisen typischerweise eine Reduktionsmittelpumpe auf, die das Reduktionsmittel vom Behälter zur Einspritzeinrichtung pumpt. Obwohl diese Systeme in der Vergangenheit in der Regel geeignet funktioniert haben, kann es wünschenswert sein, eine selektives katalytisches Reduktionssystem bereitzustellen, das die Reduktionsmittelpumpe effektiver steuert, um das Pumpengeräusch zu minimieren und eine Abkühlung eines Aktors relativ zur Abgastemperatur zu managen.
- KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Dieser Abschnitt enthält eine allgemeine Kurzbeschreibung der Erfindung und ist keine umfassende Darstellung ihres vollen Umfangs oder alle ihrer Merkmale.
- Ein Steuerungssystem zum Reduzieren von Stickoxiden im Abgas eines Verbrennungsmotors weist einen Emissionskatalysator mit einem Einlass auf, der dazu geeignet ist, ein Abgas vom Verbrennungsmotor zu empfangen. Ein Reduktionsmittelbehälter speichert ein Reduktionsmittel. Eine Einspritzeinrichtung steht in Fluidverbindung mit dem Reduktionsmittelbehälter und ist betreibbar, um das Reduktionsmittel stromaufwärts vom Katalysator in das Abgas einzuspritzen. Eine Reduktionsmittelpumpe pumpt das Reduktionsmittel vom Reduktionsmittelbehälter zur Einspritzeinrichtung. Eine Steuereinheit bestimmt einen Solldruck des Reduktionsmittels basierend auf einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors und steuert den Betrieb der Reduktionsmittelpumpe basierend auf dem Solldruck.
- Gemäß anderen Merkmalen weist der Betriebszustand des Verbrennungsmotors einen ”eingeschalteten” und einen ”ausgeschalteten” Zustand des Verbrennungsmotors auf. Der Solldruck beinhaltet einen ersten Solldruck für den ”eingeschalteten” Betriebszustand des Verbrennungsmotors und einen zweiten Solldruck für den ”ausgeschalteten” Betriebszustand des Verbrennungsmotors. Der zweite Solldruck ist niedriger als der erste Solldruck. Der erste Solldruck kann 5,5 Bar betragen. Der zweite Solldruck kann 2,0 Bar betragen. Die Solldrücke können nach Erfordernis kalibriert werden. Daher sind die diskutierten Solldrücke lediglich exemplarisch. Das Steuerungssystem kann ferner einen Temperatursensor aufweisen, der mit dem Verbrennungsmotorabgas in Fluidverbindung steht und ein Temperatursignal an die Steuereinheit überträgt. Die Steuereinheit bestimmt den Solldruck basierend auf dem Temperatursignal. Die Steuereinheit steuert den Betrieb der Reduktionsmittelpumpe basierend auf dem Temperatursignal.
- Gemäß anderen Merkmalen steuert die Steuereinheit den Betrieb der Reduktionsmittelpumpe für eine vorgegebene Zeitdauer, nachdem der Verbrennungsmotor ”ausgeschaltet” wurde und das Temperatursignal größer ist als ein Schwellenwert. Die vorgegebene Zeitdauer kann basierend auf mindestens einem Parameter unter einer Umgebungstemperatur, einer Umgebungsfeuchtigkeit und einem Umgebungsdruck eingestellt werden.
- Ein Verfahren zum Reduzieren von Stickoxiden in einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors durch ein Reduktionsmittel weist das Bestimmen eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors, einschließlich eines ”ausgeschalteten” und eines ”eingeschalteten” Zustands auf. Ein Reduktionsmittel-Solldruck wird basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors auf einen ersten Druck oder einen zweiten Druck gesetzt, wobei der zweite Druck niedriger ist als der erste Druck. Ein Abkühlungsmodus wird basierend darauf gesetzt, dass eine Temperatur des Abgasstroms größer ist als ein vorgegebener Temperaturschwellenwert. Die Reduktionsmittelpumpe wird basierend darauf, dass der Betriebszustand des Verbrennungsmotors der ”ausgeschaltete” Zustand ist und der Abkühlungsmodus gesetzt ist, betrieben, um das Reduktionsmittel mit dem zweiten Druck zuzuführen.
- Ein weiteres Verfahren zum Reduzieren von Stickoxiden in einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors durch ein Reduktionsmittel weist das Bestimmen einer ersten Temperatur des Abgasstroms auf. Ein Reduktionsmittel-Solldruck wird basierend auf einem Vergleich zwischen der ersten Temperatur und einem vorgegebenen Einspritzeinrichtungsaktvierungstemperaturschwellenwert auf einen ersten Druck oder einen niedrigeren zweiten Druck gesetzt. Ein Betriebszustand des Verbrennungsmotors, einschließlich des ”ausgeschalteten” und des ”eingeschalteten” Zustand, wird bestimmt. Eine Reduktionsmittelpumpe wird betrieben, um einer Einspritzeinrichtung das Reduktionsmittel mit dem ersten Druck oder mit dem zweiten Druck zuzuführen, wenn der Betriebszustand der ”eingeschaltete” Zustand ist. Der Reduktionsmittel-Solldruck wird auf den zweiten Druck gesetzt, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors der ”ausgeschaltete” Zustand ist. Eine zweite Temperatur des Abgassystems wird bestimmt, und eine Abkühlungszeit wird basierend auf der zweiten Temperatur bestimmt. Die Reduktionsmittelpumpe wird für die Abkühlungszeit basierend darauf in Betrieb gesetzt, dass die zweite Temperatur größer ist als ein Schwellenwert und der Betriebszustand der ”ausgeschaltete” Zustand ist.
- Weitere Anwendungsgebiete werden anhand der vorliegenden Beschreibung deutlich. Die Beschreibung und spezifische Beispiele in dieser Kurzbeschreibung dienen lediglich zur Erläuterung und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zur Darstellung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
-
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Emissionsregelungssystems zum Reduzieren von Stickoxiden in einem Verbrennungsmotorabgas eines Fahrzeugs; -
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Emissionsregelungssystems gemäß zusätzlichen Merkmalen, die mehrere Reduktionsmittel und zwei verschiedene Reduktionsmittelzufuhrleitungen aufweisen; und -
3 zeigt ein Funktionsblockdiagramm eines Steuerungssystems, das eine Pumpe des erfindungsgemäßen Emissionsregelungssystems steuert. - In den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen bezeichnen sich entsprechende Bezugszeichen sich entsprechende Teile.
- AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
-
1 zeigt ein einem exemplarischen Fahrzeug12 zugeordnetes Emissionsregelungssystem10 . Das Fahrzeug12 weist einen Verbrennungsmotor14 auf, der als Antriebsmaschine vorgesehen ist und eine mit einer Abgasleitung18 in Fluidverbindung stehende Auslassöffnung16 aufweist. Ein Verbrennungsmotorabgasstrom20 strömt vom Verbrennungsmotor14 durch die Abgasleitung18 . Eine Einspritzeinrichtung22 ist derart angeordnet, dass sie ein Reduktionsmittel in den durch die Abgasleitung18 strömenden Abgasstrom20 einspritzt. Ein Emissionskatalysator24 mit einem Einlass26 und einem Auslass28 ist stromabwärts von der Einspritzeinrichtung22 angeordnet und empfängt den durch die Abgasleitung18 strömenden Abgasstrom20 . - Ein Kraftstofftank
30 zum Speichern von Kraftstoff ist am Fahrzeug12 montiert. Der Kraftstofftank30 steht über eine Kraftstoffversorgungsleitung32 mit dem Verbrennungsmotor14 in Fluidkommunikation, so dass Brennkammern des Verbrennungsmotors14 selektiv Kraftstoff zugeführt werden kann. Der Verbrennungsmotor14 kann ein benzinbetriebener Ottomotor oder ein dieselbetriebener Kompressionsmotor sein. Kraftstoffe für den Ottomotor sind beispielsweise Benzin, E85, E95 oder ähnliche Kraftstoffe. Kraftstoffe für den Dieselmotor sind beispielsweise Dieselkraftstoff, Bio-Kraftstoff B5, B10, B20 oder ähnliche Kraftstoffe. Ein Zusatzreduktionsmittelbehälter40 ist ebenfalls am Fahrzeug12 montiert. Der Behälter40 kann ein leicht erhältliches Reduktionsmittel speichern, wie beispielsweise DEF (wässriger Harnstoff), E85, E95, B5, B10, B20 oder dergleichen. In einem Beispiel kann ein Benutzer den Behälter40 durch herkömmliche Verfahren auffüllen, beispielsweise durch Einfüllen eines Reduktionsmittels über einen mit dem Füllbehälter40 in Fluidverbindung stehenden Einfüllstutzen (nicht spezifisch dargestellt). Ein Reduktionsmittelfüllstandsensor42 ist im Reduktionsmittelbehälter40 vorgesehen und überträgt ein Reduktionsmittelvolumensignal44 an eine Steuereinheit50 . Die Steuereinheit50 überträgt ein Reduktionsmittelpumpensignal51 an eine Reduktionsmittelpumpe54 . Die Reduktionsmittelpumpe54 führt das Reduktionsmittel über eine Reduktionsmittelleitung56 der Einspritzeinrichtung22 zu. In dieser Hinsicht ist die Reduktionsmittelleitung56 dafür konfiguriert, der Einspritzeinrichtung22 das Reduktionsmittel vom Reduktionsmittelbehälter40 über eine Fluidkommunikation zuzuführen, wie hierin beschrieben wird. Ein Rückführleitung58 kann verwendet werden, um das Reduktionsmittel zurückzuführen, beispielsweise während eines Abkühlungvorgangs. Die Rückführleitung58 kann auch hohe Einspritzdrücke ermöglichen und/oder einen Reduktionsmittelfluss aufrechterhalten. - Die Steuereinheit
50 kann ein beliebiges Modul und/oder eine beliebige Einrichtung mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einer elektronischen Schaltung, einem Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und einem Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, einer kombinatorischen Logikschaltung oder anderen geeigneten Komponenten sein, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Die Steuereinheit50 kann der Einspritzeinrichtung22 basierend auf einer gewünschten Reduktionsmitteldosierrate ein Dosierratensignal60 zuführen. - Mehrere zusätzliche Sensoren
62 können mit der Steuereinheit50 kommunizieren. Die Sensoren62 können Signale bereitstellen, die, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Verbrennungsmotordrehzahl, eine Umgebungslufttemperatur, eine Verbrennungsmotorbetriebstemperatur, einen Luftmassenstrom, ein Dieselkraftstoffvolumen im Tank30 , eine NOx-Konzentration, eine HC-Konzentration, eine O2-Konzentration, eine H2-Konzentration, eine Ammoniakkonzentration und andere Daten anzeigen, die über einen CAN-Bus oder am Fahrzeug12 montierte dedizierte Sensoren bereitgestellt werden können. Die Abgastemperatursensoren64 und66 können in der Abgasleitung18 angeordnet und dafür konfiguriert sein, eine Abgastemperatur (AGT) an die Steuereinheit50 zu übertragen. Im angegebenen Beispiel kann die AGT von den Sensoren64 und66 gemittelt werden. In anderen Beispielen kann nur ein Abgastemperatursensor vorgesehen sein. - Die Steuereinheit
50 überträgt das Reduktionsmittelpumpensignal51 an die Reduktionsmittelpumpe54 und das Dosierratensignal60 , um die Einspritzeinrichtung22 selektiv zu aktivieren. Die Steuereinheit50 kann außerdem mit der Einspritzeinrichtung22 und der Reduktionsmittelpumpe54 kommunizieren, um die Reduktionsmittelrückführung über die Rückführleitung58 zu aktivieren und zu stoppen. Die Einspritzeinrichtung22 führt das durch die Reduktionsmittelleitung56 und die Rückführleitung58 strömende Reduktionsmittel basierend auf dem von den Sensoren62 ,64 und66 zugeführten Eingangssignal zu. Die Steuereinheit50 überträgt ein Zustandsignal68 an eine Fahrerinformationsanzeige70 . Das Zustandsignal68 kann verschiedenen durch die Steuereinheit50 bestimmten Informationen entsprechen, die beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Störung des Emissionsregelungssystems10 , einen Reduktionsmittelabkühlvorgang, eine Dosierrate der Einspritzeinrichtung22 und einen Reduktionsmittelfüllstand des Reduktionsmittelbehälters40 oder andere mit dem Emissionsregelungssystem10 in Beziehung stehende Information anzeigen. Es kommt auch in Betracht, dass das Zustandsignal68 in Verbindung damit übertragen wird, dass das Emissionsregelungssystem durch die Steuereinheit50 deaktiviert wird. -
2 zeigt ein alternatives Emissionsregelungssystem200 . Das Emissionsregelungssystem200 ist dem Emissionsregelungssystem10 ähnlich. Daher behalten ähnliche Elemente ihre vorstehend eingeführten Bezugszeichen. In der in2 dargestellten Konfiguration verbindet eine Kraftstoffversorgungsleitung202 den Tank30 mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung204 . Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung204 ist betreibbar, um dem Verbrennungsmotorabgasstrom20 in der Abgasleitung18 selektiv Kraftstoff als ein Reduktionsmittel zuzuführen. Die Kraftstoffzufuhr in den Abgasstrom20 wird über ein durch die Steuereinheit50 übertragenes Kraftstoffsignal206 gesteuert. Ein Dieseloxidationskatalysator (DOC)208 und ein Dieselpartikelfilter (DPF)209 sind stromabwärts von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung204 angeordnet und empfangen das durch die Leitung18 strömende Abgas. - Eine weitere Versorgungsleitung
210 verbindet den Reduktionsmittelbehälter40 mit der Einspritzeinrichtung22 . Die Einspritzeinrichtung22 ist selektiv betreibbar, um das im Reduktionsmittelbehälter40 enthaltene Reduktionsmittel (z. B. DEF) in den durch die Abgasleitung18 strömenden Abgasstrom20 einzuspritzen, wie vorstehend unter Bezug auf das Regelungssystem10 beschrieben wurde. Es ist klar, dass die Regelungssysteme10 und200 lediglich exemplarisch sind und das nachfolgend beschriebene Verfahren auf andere Regelungssysteme anwendbar ist. - Nachstehend wird unter Bezug auf
3 ein allgemein durch das Bezugszeichen300 bezeichnetes Verfahren zum Reduzieren von Stickoxiden in einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors durch ein Reduktionsmittel dargestellt. Der Verbrennungsmotor14 startet in Schritt302 . In Schritt304 bestimmt die Steuerung, ob eine Abgastemperatur (AGT) größer ist als ein Aktivierungsschwellenwert. Auch hier kann die AGT beispielsweise durch Übertragen von Temperatursignalen von den Temperatursensoren64 und66 zur Steuereinheit50 bestimmt werden. Gemäß einem Beispiel kann der Aktivierungsschwellenwert ein kalibrierter Wert in Grad Celsius sein, wie beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, 200 Grad Celsius. Wenn die AGT nicht größer ist als ein Aktivierungsschwellenwert, setzt die Steuerung in Schritt306 einen Solldruck gleich einem Kalibrierungs-Sollwert für eine Nichteinspritzung. In einem Beispiel kann der Solldruck ein Sollwert für einen Druckregelkreis sein. - Die Pumpe
54 kann durch die Steuereinheit50 auf eine Geschwindigkeit geregelt werden, die auf einem Druck des Reduktionsmittels z. B. in den Reduktionsmittelleitungen56 und/oder58 basiert. Ein Druckwert kann durch einen Drucksensor der Sensoren62 bereitgestellt werden. Der Kalibrierungs-Sollwert für Nichteinspritzung kann gemäß einem Beispiel 2,0 Bar betragen. Es können andere Werte verwendet werden. In Schritt308 bestimmt die Steuerung, ob ein Benutzer den Verbrennungsmotor14 ”ausgeschaltet” hat. Wenn dies nicht der Fall ist, springt die Steuerung zu Schritt304 zurück. Wenn der Benutzer den Verbrennungsmotor in Schritt308 ”ausgeschaltet” hat, schreitet die Steuerung zu Schritt320 fort. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausdrücke ”ausgeschaltet” und ”eingeschaltet” hierin verwendet werden, um einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors14 zu bezeichnen. D. h., der Ausdruck ”ausgeschaltet” wird verwendet, um einen Verbrennungsmotor14 zu beschreiben, der nicht zündet oder der anderweitig inaktiv ist. Ähnlicherweise wird der Ausdruck ”eingeschaltet” verwendet, um einen Verbrennungsmotor14 zu beschreiben, der zündet oder anderweitig aktiv ist. - Wenn in Schritt
304 die Abgastemperatur (AGT) größer ist als ein Aktivierungsschwellenwert, bestimmt die Steuerung anschließend in Schritt310 , ob die Einspritzeinrichtung22 aktiviert ist. Wenn die Einspritzeinrichtung22 in Schritt310 nicht aktiviert ist, schreitet die Steuerung zu Schritt306 fort. Wenn in Schritt310 bestimmt wird, dass die Einspritzeinrichtung22 aktiviert ist, schreitet die Steuerung zu Schritt312 fort. In Schritt312 setzt die Steuerung einen Solldruck gleich einem Kalibrierungs-Sollwert für eine Einspritzung. In einem Beispiel kann der Kalibrierungs-Sollwert 5,5 Bar betragen. Dieser Wert entspricht fast dem Dreifachen des Sollwertes für Nichteinspritzung, ist aber lediglich beispielhaft. Es versteht sich jedoch, dass der Solldruck für Einspritzung größer ist als der Sollwert für Nichteinspritzung (Schritt306 ). Daraufhin schreitet die Steuerung zu Schritt308 fort. - Wenn der Verbrennungsmotor ”ausgeschaltet” ist, schreitet die Steuerung zu Schritt
320 fort. In Schritt320 setzt die Steuerung den Solldruck gleich dem Kalibrierungs-Sollwert für Nichteinspritzung. Daher kann, wenn der Benutzer den Verbrennungsmotor14 ”ausgeschaltet” hat, die Steuerung anschließend veranlassen, dass die Pumpe54 mit einer dem reduzierten Druck entsprechenden verminderten Geschwindigkeit betrieben wird. Infolgedessen ist das durch einen Fahrzeuginsassen wahrgenommene Geräusch der Pumpe54 gedämpft, wenn der Verbrennungsmotor14 ”ausgeschaltet” ist. - In Schritt
322 bestimmt die Steuerung, ob die AGT größer ist als ein Temperaturschwellenwert zum Aktivieren eines Abkühlungsvorgangs. In einem Beispiel kann die Abkühlung das Umwälzen des Reduktionsmittels z. B. durch die Fluidleitungen56 und58 aufweisen, um die Temperatur der Einspritzeinrichtung22 zu vermindern. Der Temperaturschwellenwert kann ein bestimmter Wert sein, der einer Temperatur entspricht, die ausreichend kühl ist, um ein Überhitzen der Einspritzeinrichtung22 zu verhindern. In einem Beispiel kann der Temperaturschwellenwert erreicht werden, nachdem die Umwälzung des Reduktionsmittels (z. B. durch die Leitung58 ) gestoppt wurde. Wenn die Steuerung in Schritt322 bestimmt, dass die AGT größer ist als der Temperaturschwellenwert, setzt die Steuerung in Schritt324 eine Abkühlungszeit gemäß einer Wertetabelle. In Schritt326 kann die Abkühlungszeit basierend auf einer oder mehreren Wertetabellen geändert werden. Die eine oder die mehreren Wertetabellen können eine eingestellte Abkühlungszeit basierend auf der anfänglich bestimmten Abkühlungszeit und mindestens einem Parameter unter einer Umgebungstemperatur, einer Umgebungsfeuchtigkeit und einem Umgebungsdruck festlegen. Eine Zeitdauer wird zur anfangs bestimmten Abkühlungszeit addiert oder davon subtrahiert, um die eingestellte Abkühlungszeit zu erhalten. Diese Werte der Umgebungstemperatur, der Umgebungsfeuchtigkeit und des Umgebungsdrucks können durch die Sensoren62 bereitgestellt werden. In Schritt328 veranlasst die Steuerung eine Abkühlung für die eingestellte Abkühlungszeit. - In Schritt
330 bestimmt die Steuerung, ob die Abkühlungszeit verstrichen ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Abkühlungszeit auf einen beliebigen Wert festgelegt werden kann, beispielsweise auf sechs Minuten. Es ist jedoch klar, dass die Abkühlungszeit basierend auf dem in Schritt326 bestimmten Wert variieren wird. Wenn die Abkühlungszeit in Schritt330 nicht verstrichen ist, springt die Steuerung zu Schritt328 zurück. Wenn die Abkühlungszeit in Schritt330 verstrichen ist, schreitet die Steuerung zu Schritt332 fort. In Schritt332 bestimmt die Steuerung, ob die AGT niedriger ist als der Temperaturschwellenwert und der Abkühlungsvorgang beendet worden ist. Wenn die AGT nicht niedriger ist als der Temperaturschwellenwert, springt die Steuerung zu Schritt328 zurück. Wenn die AGT niedriger ist als der Temperaturschwellenwert, schreitet die Steuerung zu Schritt340 fort. In Schritt340 wird das System gespült. In einem Beispiel kann das System durch Betreiben der Pumpe54 in umgekehrter Richtung gespült werden. In Schritt342 bestimmt die Steuerung, ob eine vorgegebene Spülzeit verstrichen ist. Die vorgegebene Spülzeit kann ein beliebiger Wert sein, wie beispielsweise 120 Sekunden. Wenn die vorgegebene Spülzeit in Schritt342 nicht verstrichen ist, springt die Steuerung zu Schritt340 zurück. Wenn die vorgegebene Spülzeit in Schritt342 verstrichen ist, wird die Pumpe54 in Schritt344 deaktiviert. - Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen dient zur Erläuterung und Darstellung. Sie soll nicht umfassend sein oder die Erfindung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind allgemein nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind, wo möglich, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, auch wenn diese nicht spezifisch dargestellt oder beschrieben ist. Die Ausführungsformen können auf mehrere Weisen modifiziert werden. Daher sollen alle derartigen Modifikationen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein.
Claims (21)
- Steuerungssystem zum Reduzieren von Stickoxiden in einem Abgas eines Verbrennungsmotors, wobei das Steuerungssystem aufweist: einen Emissionskatalysator mit einem Einlass, der dafür geeignet ist, ein Abgas vom Verbrennungsmotor zu empfangen; einen Reduktionsmittelbehälter, der ein Reduktionsmittel speichert; eine mit dem Reduktionsmittelbehälter in Fluidverbindung stehende Einspritzeinrichtung, die betreibbar ist, um das Reduktionsmittel stromaufwärts vom Katalysator in das Abgas einzuspritzen; eine Reduktionsmittelpumpe, die das Reduktionsmittel vom Reduktionsmittelbehälter zur Einspritzeinrichtung pumpt; und eine Steuereinheit, die einen Solldruck des Reduktionsmittels basierend auf einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors bestimmt und den Betrieb der Pumpe steuert, um das Reduktionsmittel mit dem Solldruck zuzuführen.
- Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der Betriebszustand des Verbrennungsmotors einen ”eingeschalteten” und einen ”ausgeschalteten” Zustand des Verbrennungsmotors aufweist.
- Steuerungssystem nach Anspruch 2, wobei der Solldruck einen ersten Solldruck für den ”eingeschalteten” Betriebszustand des Verbrennungsmotors und einen zweiten Solldruck für den ”ausgeschalteten” Betriebszustand des Verbrennungsmotors aufweist, wobei der zweite Solldruck niedriger ist als der erste Solldruck.
- Steuerungssystem nach Anspruch 3, wobei der erste Solldruck im Wesentlichen etwa 5,5 Bar und der zweite Solldruck im Wesentlichen etwa 2,0 Bar beträgt.
- Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der Betriebszustand des Verbrennungsmotors eine Verbrennungsmotorabgastemperatur aufweist.
- Steuerungssystem nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit den Betrieb der Reduktionsmittelpumpe basierend auf der Abgastemperatur steuert.
- Steuerungssystem nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit eine Abkühlungszeit basierend auf der Abgastemperatur bestimmt.
- Steuerungssystem nach Anspruch 7, wobei die Steuereinheit die Reduktionsmittelpumpe für die Abkühlungszeit aktiviert, nachdem der Verbrennungsmotor ”ausgeschaltet” ist und die Abgastemperatur größer ist als ein Schwellenwert.
- Steuerungssystem nach Anspruch 8, wobei die Abkühlungszeit basierend auf mindestens einem Parameter unter einer Umgebungstemperatur, einer Umgebungsfeuchtigkeit und einem Umgebungsdruck eingestellt wird.
- Verfahren zum Reduzieren von Stickoxiden in einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors durch ein Reduktionsmittel, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bestimmen eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors, einschließlich eines ”ausgeschalteten” oder eines ”eingeschalteten” Zustands; Setzen eines Solldrucks des Reduktionsmittels auf einen ersten Druck oder einen zweiten Druck basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, wobei der zweite Druck niedriger ist als der erste Druck; Bestimmen einer Temperatur des Abgasstroms; Setzen eines Abkühlungsmodus basierend darauf, dass die Temperatur größer ist als ein vorgegebener Temperaturschwellenwert; und Betreiben der Reduktionsmittelpumpe, um das Reduktionsmittel mit dem zweiten Druck zuzuführen, basierend darauf, dass der Betriebszustand des Verbrennungsmotors der ”ausgeschaltete” Zustand ist und der Abkühlungsmodus gesetzt ist.
- Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Bestimmen der Temperatur des Abgasstroms das Übertragen eines Temperatursignals von einem im Abgasstrom in Fluidverbindung angeordneten Temperatursensor aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 11, ferner mit den Schritten: Bestimmen einer Abkühlungszeit basierend auf der Temperatur; und Betreiben der Reduktionsmittelpumpe für die Abkühlungszeit, nachdem der Verbrennungsmotor auf den ”ausgeschalteten” Zustand geschaltet wurde und das Temperatursignal größer ist als ein Schwellenwert.
- Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Abkühlungszeit basierend auf einer Umgebungstemperatur eingestellt wird.
- Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Abkühlungszeit basierend auf einer Umgebungsfeuchtigkeit eingestellt wird.
- Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Abkühlungszeit basierend auf einem Umgebungsdruck eingestellt wird.
- Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Betreiben der Reduktionsmittelpumpe das Umwälzen des Reduktionsmittels durch die Einspritzeinrichtung aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 16, ferner mit dem Ausspülen des Reduktionsmittels aus der Einspritzeinrichtung.
- Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Ausspülen das Betreiben der Reduktionsmittelpumpe in einer umgekehrten Richtung aufweist.
- Verfahren zum Reduzieren von Stickoxiden in einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors durch ein Reduktionsmittel, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bestimmen einer ersten Temperatur des Abgasstroms; Setzen eines Solldrucks des Reduktionsmittels auf einen ersten Druck oder einen niedrigeren zweiten Druck basierend auf einem Vergleich zwischen der ersten Temperatur mit einem vorgegebenen Einspritzeinrichtungsaktivierungstemperaturschwellenwert; Bestimmen eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors, einschließlich eines ”eingeschalteten” oder eines ”ausgeschalteten” Zustands; Betreiben einer Reduktionsmittelpumpe zum Zuführen des Reduktionsmittels mit dem ersten Druck oder mit dem zweiten Druck zu einer Einspritzeinrichtung, wenn der Betriebszustand der ”eingeschaltete” Zustand ist; Setzen des Solldrucks des Reduktionsmittels auf den zweiten Druck, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors der ”ausgeschaltete” Zustand ist; Bestimmen einer zweiten Temperatur des Abgassystems; Bestimmen einer Abkühlungszeit basierend auf der zweiten Temperatur; und Betreiben der Reduktionsmittelpumpe für die Abkühlungszeit basierend darauf, dass die zweite Temperatur größer ist als ein Schwellenwert und der Betriebszustand der ”ausgeschaltete” Zustand ist.
- Verfahren nach Anspruch 20, ferner mit dem Einstellen der Abkühlungszeit basierend auf mindestens einem Parameter unter einer Umgebungstemperatur, einer Umgebungsfeuchtigkeit und einem Umgebungsdruck.
- Verfahren nach Anspruch 19, wobei der niedrigere zweite Druck eingestellt wird, wenn die erste Temperatur den Einspritzeinrichtungsaktivierungstemperaturschwellenwert nicht übersteigt.
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