DE102007059474B4

DE102007059474B4 - Dieselabgassteuerung während eines Notlaufmodus

Info

Publication number: DE102007059474B4
Application number: DE102007059474A
Authority: DE
Inventors: David B. Mich. Brown
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2027-12-12
Also published as: US7992377B2; CN101220763A; CN101220763B; US20080141658A1; DE102007059474A1

Abstract

Abgasnachbehandlungssystem (14) für ein Fahrzeug, das ein Dosiermittel aufweist, das aus einer Dosiermittelversorgung selektiv in ein Abgas injiziert wird, umfassend: ein erstes Modul (518), das einen Pegel einer Dosiermittelquelle (44) ermittelt; und ein zweites Modul (517), das eine Katalysatortemperatur während eines Notlaufmodus überwacht; ein drittes Modul (516), das den Notlaufmodus auf der Grundlage des Pegels auslöst und das den Betrieb eines Motors (16) regelt, um die Katalysatortemperatur zu erhöhen, wenn die Katalysatortemperatur während des Notlaufmodus kleiner als ein Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist, wobei das dritte Modul (516) den Betrieb des Motors (16) derart regelt, dass Kraftstoff stromaufwärts eines Katalysators (38) in das Abgas nachinjiziert wird und wobei das dritte Modul (516) den Betrieb des Motors (16) gemäß einer Notlaufstrategie regelt, wenn die Katalysatortemperatur größer als der Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung steht in Verbindung mit U.S. Serien-Nr. (noch nicht vergeben), eingereicht am 14. Dezember 2006 (GP-307049), mit dem Titel ”Verfahren zur Überwachung einer Dosiermittelversorgung zur Abgasbehandlung”, und U.S. Serien-Nr. (noch nicht vergeben), eingereicht am 14. Dezember 2006 (GP-308075-PTE-CD), mit dem Titel ”Emissionsanpassung für ein Abgasnachbehandlungssystem mit einer Dosiermittelversorgung”. Die Offenbarungen der obigen Anmeldungen sind durch Bezugnahme hierin eingeschlossen.
GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugabgassysteme und insbesondere eine Dieselabgassteuerung während eines Notlaufmodus.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft- und Kraftstoffgemisch, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Der Verbrennungsprozess erzeugt ein Abgas, das von dem Motor in die Atmosphäre ausgestoßen wird. Das Abgas enthält Stickoxide (NOx), Kohlendioxid (CO₂) und Kohlenmonoxid-Partikel (CO-Partikel). Ein Abgasnachbehandlungssystem behandelt das Abgas, um Emissionen zu reduzieren, bevor diese an die Atmosphäre abgegeben werden.
Bei einem beispielhaften Abgasnachbehandlungssystem injiziert ein Dosiersystem ein Dosiermittel (z. B. Harnstoff) stromaufwärts eines Katalysators in das Abgas. Das Gemisch aus Abgas und Dosiermittel reagiert über den Katalysator, um das Niveau der Emissionen zu reduzieren. Das Dosiersystem weist eine Dosiermittelversorgung und einen Injektor auf. Die Menge des injizierten Dosiermittels basiert auf dem Niveau der Emissionen in dem Abgas. Wenn die Dosiermittelversorgung leer oder auf einem niedrigen Niveau ist, wird nicht genügend Dosiermittel in den Abgasstrom injiziert, und die Emissionen können nicht wie gewünscht reduziert werden.
Es gibt Bedenken, dass Fahrzeugbetreiber möglicherweise nicht das erforderliche Dosiermittel nachfüllen. Wie in der am 14. Dezember 2006 eingereichten U.S. Patentanmeldung Nr. (noch zu vergeben), die dem gleichen Rechtsinhaber gehört wie die vorliegende Erfindung, die den Titel ”Emissionskonformität für ein Abgasnachbehandlungssystem mit einer Dosiermittelversorgung” trägt und deren Offenbarung durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist, offenbart ist, kann ein Fahrzeugbetrieb in einen Notlaufmodus eintreten, der die Fahrbarkeit des Fahrzeugs limitiert, um dem Fahrzeugbetreiber nahe zu legen, das Dosiermittel nachzufüllen.
Aus der DE 44 25 018 C1 ist ein Abgasnachbehandlungssystem bekannt, bei dem ein Dosiermittel aus einer Dosiermittelversorgung selektiv in ein Abgas injiziert wird, ein Füllstandsensor den Füllstand einer Dosiermittelquelle ermittelt und eine Motorelektronikregelung bei leerer Dosiermittelquelle in einem Notlaufmodus eine verspätete Kraftstoffeinspritzung einleitet, womit die Kohlenwasserstoffemissionen erhöht werden und dadurch eine Reduzierung der Stickoxide erzielt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasnachbehandlungssystem und ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, die einen Motor eines Fahrzeugs auch bei einem geringen Füllstand einer Dosiermittelquelle zuverlässig mit geringen Emissionen betreiben.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Abgasnachbehandlungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
Dementsprechend sieht die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Verbessern des Emissionsverhaltens eines Abgasnachbehandlungssystems eines Fahrzeugs vor, das ein Dosiermittel aufweist. Das Verfahren umfasst ein Ermitteln eines Pegels einer Dosiermittelquelle, ein selektives Eintreten in einen Notlaufmodus basierend auf dem Pegel und ein Überwachen einer Katalysatortemperatur während des Notlaufmodus. Ein Betrieb eines Motors wird derart geregelt, dass die Katalysatortemperatur ansteigt, wenn die Katalysatortemperatur während des Notlaufmodus kleiner als ein Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist. Ferner umfasst das Verfahren ein Nachinjizieren von Kraftstoff in Abgas stromaufwärts des Katalysators und ein Regeln des Betriebs des Motors gemäß einer Notlaufstrategie, wenn die Katalysatortemperatur größer als der Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist.
Gemäß einem Merkmal umfasst das Regeln ein Drosseln des Motors.
Gemäß einem anderen Merkmal umfasst das Regeln ein Anpassen eines Luftstroms des Motors.
Gemäß einem anderen Merkmal umfasst das Regeln ein Anpassen einer Rate der Kraftstoffzufuhr des Motors.
Gemäß anderen Merkmalen tritt das Nachinjizieren auf, wenn die Katalysatortemperatur größer ist als der Schwellenwert der Katalysatortemperatur.
Gemäß noch einem anderen Merkmal wird die Katalysatortemperatur auf der Grundlage eines Katalysatortemperatur-Sensorsignals überwacht.
Gemäß einem nochmals anderen Merkmal wird die Katalysatortemperatur auf der Grundlage eines Katalysatortemperatur-Modells überwacht.
Weitere Anwendungsgebiete werden durch die hierin vorgesehene Beschreibung offenbar werden. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die speziellen Beispiele nur zu Veranschaulichungszwecken gedacht sind und nicht dafür gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen umfassender verständlich, wobei:
1 ein funktionales Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugsystems ist, das ein Abgasnachbehandlungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist;
2 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte veranschaulicht, die von der Dieselabgassteuerung der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden;
3 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte veranschaulicht, die von der Dieselabgassteuerung ausgeführt werden, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug an einem geeigneten Ort gestoppt wird; und
4 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte veranschaulicht, die von der Dieselabgassteuerung während des Notlaufmodus aufgeführt werden; und
5 ein funktionales Blockdiagramm ist, das beispielhafte Module veranschaulicht, welche die erweiterte Steuerung der Emissionskonformität ausführen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dafür gedacht, die Erfindung, ihre Einsatzmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Zu Zwecken der Klarheit werden gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen benutzt, um ähnliche Elemente zu kennzeichnen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe) und einen Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis der Schaltungslogik oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein beispielhaftes Fahrzeugsystem 10 schematisch veranschaulicht. Das Fahrzeugsystem 10 weist ein Motorsystem 12 und ein Abgasnachbehandlungssystem 14 auf. Das Motorsystem 12 weist einen Motor 16 mit einem Zylinder 18, einen Ansaugkrümmer 20 und einen Auslasskrümmer 22 auf. Luft strömt in den Ansaugkrümmer 20 durch eine Drosselklappe 24. Die Luft wird mit Kraftstoff gemischt, und das Luft- und Kraftstoff-Gemisch wird in dem Zylinder 18 verbrannt, um einen Kolben (nicht dargestellt) anzutreiben. Obwohl ein einzelner Zylinder 18 veranschaulicht ist, wird man einsehen, dass der Motor 12 zusätzliche Zylinder 18 aufweisen kann. Beispielsweise sind Motoren mit 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern angedacht. Der Kraftstoff wird von einer Kraftstoffquelle 26 geliefert und mittels eines Injektors 28 in den Luftstrom injiziert. Ein Kraftstoffpegel-Sensor 30 spricht auf die Kraftstoffmenge in der Kraftstoffquelle 26 an.
Abgas wird durch den Verbrennungsprozess erzeugt und von dem Zylinder 18 in den Auslasskrümmer 22 ausgestoßen. Das Abgasnachbehandlungssystem 14 behandelt das Abgas, das dort hindurchströmt, um Emissionen zu reduzieren, bevor es an die Atmosphäre abgegeben wird. Das Abgasnachbehandlungssystem 14 weist ein Dosiersystem 32, einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 34, einen Emissionssensor 36 und einen Katalysator 38 auf, der vorzugsweise als ein selektiv katalytischer (SCR) Katalysator vorgesehen ist. Der DOC 34 reagiert mit dem Abgas, um Emissionsniveaus des Abgases zu reduzieren. Der Emissionssensor 36 spricht auf ein Niveau der Emissionen (z. B. NOx) des Abgases an. Es ist außerdem angedacht, dass ein Dieselpartikelfilter (DPF) 40 stromabwärts des Katalysators 30 angeordnet sein kann, der Dieselpartikel filtert, um Emissionen weiter zu reduzieren.
Das Abgasnachbehandlungssystem 14 kann wahlweise einen Sensor für die Katalysatortemperatur 39 aufweisen, der auf eine Temperatur des Katalysators 38 (T_CAT) anspricht und ein darauf basierendes Temperatursignal erzeugt. Die Dieselabgassteuerung der vorliegenden Offenbarung kann mittels des Temperatursensorsignals implementiert werden, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
Das Dosiersystem 32 weist einen Dosiermittelinjektor 42, einen Dosiermittelvorratstank 44 und einen Dosiermittelversorgungssensor 46 auf. Das Dosiersystem 32 injiziert ein Dosiermittel (z. B. Harnstoff) selektiv in den Abgasstrom, um Emissionen weiter zu reduzieren. Insbesondere wird die Menge des Dosiermittels auf der Grundlage des Signals ermittelt, das von dem Abgassensor erzeugt wird. Das Gemisch aus Abgas und Dosiermittel reagiert in dem Katalysator 38, um Abgasemissionen weiter zu reduzieren.
Ein Steuermodul 50 regelt den Betrieb des Fahrzeugsystems 10 auf der Grundlage der erweiterten Steuerung der Emissionskonformität der vorliegenden Erfindung. Insbesondere ermittelt das Steuermodul 50 einen Dosiermittelpegel (DA_LEVEL) auf der Grundlage des Signals, das von dem Dosiermittelversorgungssensor 46 erzeugt wird. Das Steuermodul kann eine Fahrzeugreichweite (RANGE_DA) auf der Grundlage der verbleibenden Menge des Dosiermittels berechnen. Insbesondere zeigt RANGE_DA die verbleibende fahrbare Strecke an, bevor das gesamte Dosiermittel verbraucht ist. RANGE_DA kann auf einer Anzeige (nicht dargestellt) angezeigt werden, um den Fahrzeugbetreiber darauf aufmerksam zu machen.
Wenn sich DA_LEVEL unter einem ersten vorbestimmten oder Dosiermittel-Niedrig-Schwellenwert (DA_LOW) befindet, setzt das Steuermodul 50 ein Dosiermittel-Niedrig-Flag (FLAG_DALOW) (z. B. gleich 1 oder WAHR), das anzeigt, dass der Dosiermittelpegel niedrig ist und nachgefüllt werden sollte. Zusätzlich aktiviert das Steuermodul 50 einen Indikator 52, der den Fahrer darauf aufmerksam macht, dass die Dosiermittelversorgung niedrig ist und nachgefüllt werden sollte. Der Indikator 52 kann ein visueller und/oder hörbarer Hinweis sein, der den Fahrzeugbetreiber auf den niedrigen Stand aufmerksam macht. Wenn sich DA_LEVEL unter einem zweiten vorbestimmten oder Dosiermittel-Leer-Schwellenwert (DA_EMPTY) befindet, setzt das Steuermodul 50 ein Dosiermittel-Leer-Flag (FLAG_DAEMPTY) (z. B. gleich 1 oder WAHR). Das Steuermodul 50 aktiviert ferner den Indikator 52, um anzuzeigen, dass die Dosiermittelquelle 44 leer ist. Wenn die Dosiermittelquelle 44 nachgefüllt wird und DA_LEVEL größer wird als DA_EMPTY und/oder DA_LOW, werden FLAG_DAEMPTY und/oder FLAG_DALOW gelöscht, und der Indikator 52 wird ebenfalls gelöscht.
Die erweiterte Steuerung der Emissionskonformität schränkt den Fahrzeugbetrieb auf der Grundlage des Dosiermittelpegels selektiv ein. Insbesondere wenn die Dosiermittel-Überwachungssteuerung ermittelt, dass sich das Fahrzeug an einem geeigneten Ort befindet, wird ein Flag für einen geeigneten Ort (FLAG_CL) gesetzt (z. B. gleich 1 oder WAHR). Ein geeigneter Ort kann ein Tankstelle, eine Wartungswerkstatt und/oder eine Ölwechselwerkstatt umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Wenn FLAG_DALOW gesetzt wird und das Fahrzeug an einem geeigneten Ort (d. h. ein Ort, an dem zusätzliches Dosiermittel verfügbar ist) gestoppt wird, schaltet die erweiterte Steuerung zur Emissionskonformität den Betrieb des Fahrzeuges ab, indem ein Abschaltflag (FLAG_DIS) gesetzt wird, bis das Dosiermittel nachgefüllt ist. Es ist jedoch ebenfalls angedacht, dass der Fahrzeugbetrieb nicht abgeschaltet zu werden braucht, selbst wenn sich das Fahrzeug an einem geeigneten Ort befindet, sondern eingeschränkt werden kann. Insbesondere kann der Fahrzeugbetrieb in einen Notlaufmodus eintreten, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
Die Dieselabgassteuerung schränkt den Betrieb des Fahrzeugs während des Notlaufmodus selektiv ein, während die Emissionsanforderungen sogar bei Abwesenheit von Dosiermittel erfüllt werden. Insbesondere wird T_CAT während des Betriebs in dem Notlaufmodus überwacht. Wenn T_CAT kleiner als ein Temperaturschwellenwert (T_THR) ist, wird der Motorbetrieb so geregelt, dass die Abgastemperaturen erhöht werden, wodurch T_CAT erhöht wird. T_THR entspricht einer Temperatur, bei welcher der Katalysator 38 als aktiv betrachtet wird. Die Abgastemperatur kann durch eine Motordrosselung und eine Luftstromsteuerung erhöht werden. Insbesondere kann die Ansaugdrosselklappe in eine geschlossene Position gestellt werden, um den Motorluftstrom und das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis zu reduzieren. Die Turboladereinstellungen können ebenfalls verändert werden, um einen Luftstrom durch den Motor zu reduzieren und Abgastemperaturen zu erhöhen. Zusätzlich und/oder alternativ kann der Zeitpunkt der Kraftstoffinjektion nach spät verstellt werden, um die Abgastemperaturen weiter zu erhöhen.
Gemäß einem Merkmal kann T_CAT direkt mittels des Temperatursensors 39 gemessen werden. Gemäß einem alternativen Merkmal kann T_CAT auf der Grundlage eines Katalysator-Temperaturmodells ermittelt werden, das durch das Steuermodul 50 ausgeführt wird. Insbesondere können Motordrehzahl, Luftstrom und Kraftstoffmenge als Eingaben für das Katalysator-Temperaturmodell verwendet werden.
Sobald T_CAT größer als T_THR ist, können kleine Kraftstoffmengen nachinjiziert werden (d. h. direkt nach einem Verbrennungsereignis in einen Zylinder injiziert werden), so dass der Kraftstoff mit dem Abgas aus dem Zylinder ausgestoßen wird und in das Abgasnachbehandlungssystem 14 strömt. Die Wärmeenergie des Katalysators 38 induziert eine Verbrennung des Kraftstoffs, wodurch T_CAT oberhalb T_THR gehalten oder T_CAT erhöht wird. Die Dieselabgassteuerung fährt damit fort, den Motor auf diese Weise zu betreiben, um akzeptierbare Katalysatortemperaturen (d. h. bei denen der Katalysator aktiv ist) und eine Emissionssteuerung aufrecht zu erhalten. Sobald das Dosiermittel nachgefüllt und der Notlaufmodus verlassen wurde, kann das Motorsystem 12 mittels der normalen Steuerstrategien betrieben werden.
Gemäß anderen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung wird, wenn FLAG_DAEMPTY gesetzt und FLAG_CL nicht gesetzt ist (z. B. wenn sich das Fahrzeug anscheinend nicht an einem geeigneten Ort befindet), der Notlaufmodus aufgenommen, wodurch der Fahrzeugbetrieb eingeschränkt wird. Der Fahrzeugbetrieb kann durch Abschwächen der Fahrbarkeit und von Kraftstoffwirtschaftlichkeits-Beschränkungen und durch Anwendung energischerer Verbrennungsmethoden, die Emissionen reduzieren, eingeschränkt werden. Gemäß einem Merkmal wird eine Verbrennung mit einer vorgemischten Kompressionszündung (PCCI) umfassend verwendet. Es ist bekannt, dass die PCCI-Verbrennung NOx- und Partikelemissionen signifikant reduziert, sie kann jedoch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit herabsetzen und den Motorlärm erhöhen. Gemäß einem alternativen Merkmal werden die Niveaus der Kraftstoffzufuhr reduziert. Durch ein Absenken der Niveaus der Kraftstoffzufuhr werden die Niveaus der Motorleistung sowie die NOx- und Partikelemissionen entsprechend reduziert. Gleichzeitig wird T_CAT überwacht und gemäß der oben beschriebenen Dieselabgassteuerung gesteuert.
Gemäß einem alternativen Merkmal wird der Fahrzeugbetrieb eingeschränkt, wenn FLAG_DALOW gesetzt ist. Auf diese Weise kann das verbleibende Dosiermittel Hand in Hand mit den oben beschriebenen Motorbetriebsarten eingesetzt werden, um die Emissionsleistung zu maximieren, während die Reichweite des Dosiermittels erweitert wird. Gleichzeitig wird T_CAT überwacht und gemäß der oben beschriebenen Dieselabgassteuerung gesteuert. Beispielsweise können die Niveaus der Kraftstoffzufuhr auf der Grundlage von DA_LEVEL reduziert werden, um Emissionen zu reduzieren, und gleichzeitig kann das verbleibende Dosiermittel verwendet werden, um Emissionen weiter unter das gewünschte Niveau zu reduzieren. Indem die Reduktion des Niveaus der Kraftstoffzufuhr und die Reduktion der Dosiermittel-Emission kombiniert werden, werden die Fahrbarkeit und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit nicht so sehr negativ beeinflusst, wie es der Fall wäre, wenn das Niveau der Kraftstoffzufuhr alleine reduziert würde, um die gewünschte Emissionsleistung zu erreichen. Trotzdem wird, wenn T_CAT nicht größer als T_THR wird, das Motorsystem 12 so betrieben, wie oben beschrieben, um T_CAT zu erhöhen.
Nun auf 2 Bezug nehmend, werden beispielhafte Schritte ausführlich beschrieben. In Schritt 202 überwacht die Steuerung DA_LEVEL. Die Steuerung berechnet und zeigt in Schritt 204 RANGE_DA basierend auf DA_LEVEL an. In Schritt 206 ermittelt die Steuerung, ob DA_LEVEL kleiner als DA_LOW ist. Wenn DA_LEVEL nicht kleiner als DA_LOW ist, löscht die Steuerung in Schritt 208 alle das Dosiermittel betreffende Flags, und die Steuerung endet. Wenn DA_LEVEL kleiner als DA_LOW ist, ermittelt die Steuerung in Schritt 210, ob DA_LEVEL kleiner als DA_EMPTY ist. Wenn DA_LEVEL nicht kleiner als DA_EMPTY ist, setzt die Steuerung in Schritt 212 FLAG_DALOW, und die Steuerung fährt in Schritt 213 fort. Wenn DA_LEVEL kleiner als DA_EMPTY ist, setzt die Steuerung in Schritt 216 FLAG_DAEMPTY, und die Steuerung fährt in Schritt 218 fort.
In Schritt 218 ermittelt die Steuerung, ob FLAG_CL gesetzt ist. Wenn FLAG_CL nicht gesetzt ist, fährt die Steuerung in Schritt 213 fort. Wenn FLAG_CL gesetzt ist, setzt die Steuerung in Schritt 220 FLAG_DIS. Die Steuerung schaltet in Schritt 222 den Fahrzeugbetrieb ab und fährt in Schritt 214 fort. In Schritt 213 schränkt die Steuerung den Fahrzeugbetrieb durch Ausführen einer oder einer Kombination der Strategien ein, die oben ausführlich beschrieben sind. In Schritt 214 zeigt die Steuerung den Status des Dosiermittels auf der Grundlage der Flags an, die das Dosiermittel betreffen, und die Steuerung endet. Beispielsweise können folgende Meldungen angezeigt werden: ”Wenig Dosiermittel”, ”Dosiermittel leer” oder ”Fahrzeugabschaltung wegen leeren Dosiermittels”.
Nun auf 3 Bezug nehmend, werden beispielhafte Schritte zur Ermittlung, ob das Fahrzeug an einem geeigneten Ort gestoppt wurde, ausführlich beschrieben. In Schritt 300 ermittelt die Steuerung, ob gerade ein Motorstart aufgetreten ist. Wenn ein Motorstart aufgetreten ist, fährt die Steuerung in Schritt 302 fort. Wenn kein Motorenstart aufgetreten ist, fährt die Steuerung in Schritt 304 fort.
In Schritt 302 ermittelt die Steuerung FUEL_LEVEL. In Schritt 306 ermittelt die Steuerung ΔFUEL_LEVEL als die Differenz zwischen FUEL_LEVEL und dem Kraftstoffpegel, der im Speicher unmittelbar vor dem letzten Motorabschaltereignis abgespeichert wurde. In Schritt 308 ermittelt die Steuerung, ob ΔFUEL_LEVEL größer als eine Schwellenwertdifferenz (Δ_THR) ist. Wenn ΔFUEL_LEVEL größer als Δ_THR ist, ermittelt die Steuerung, dass das Fahrzeug während der letzten Abschaltung aufgetankt wurde und fährt in Schritt 310 fort. Wenn ΔFUEL_LEVEL nicht größer als Δ_THR ist, ermittelt die Steuerung, dass das Fahrzeug während der letzten Abschaltung nicht aufgetankt wurde und fährt in Schritt 312 fort.
In Schritt 304 überwacht die Steuerung FUEL_LEVEL fortlaufend. In Schritt 314 ermittelt die Steuerung, ob sich FUEL_LEVEL mit einer Rate (z. B. dFL/dt) größer als eine Schwellenwertrate (z. B. dFL/dt_THR) erhöht. Wenn dFL/dt größer als dFL/dt_THR ist, ermittelt die Steuerung, dass das Fahrzeug aufgetankt wird und fährt bei Schritt 310 fort. Wenn dFL/dt nicht größer als dFL/dt_THR ist, ermittelt die Steuerung, dass das Fahrzeug nicht aufgetankt wird und fährt bei Schritt 312 fort. In Schritt 310 setzt die Steuerung FLAG_CL. In Schritt 312 legt die Steuerung das neue oder letzte FUEL_LEVEL im Speicher ab, und die Steuerung endet.
Obwohl die Dieselabgassteuerung unter Verwendung des Tankstellenszenarios als Beispiel oben ausführlich beschrieben ist, wird man einsehen, dass die Dieselabgassteuerung andere Szenarien überwachen kann, die eine Wartung und/oder einen Ölwechsel umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind, um zu ermitteln, ob sich das Fahrzeug an einem geeigneten Ort befindet. Die Dieselabgassteuerung kann beispielsweise in einem Speicher abgespeicherte Fahrzeugwartungsflags überwachen und ermitteln, dass sich das Fahrzeug an einem geeigneten Ort befindet, wenn eines oder mehrere der die Wartung betreffenden Flags gesetzt oder zurückgesetzt sind. Alternativ kann die Dieselabgassteuerung einen Ölpegel oder einen Kennwert des Öls überwachen. Wenn beispielsweise der Ölpegel (OIL_LEVEL) ansteigt oder ein Ölparameter (OIL_PAR) (z. B. eine elektrische Impedanz umfassend, aber nicht darauf beschränkt) anzeigt, dass gerade ein Ölwechsel aufgetreten ist, kann die Dieselabgassteuerung ermitteln, dass sich das Fahrzeug an einem geeigneten Ort befindet, um das Dosiermittel aufzufüllen.
Es ist ferner vorgesehen, dass eine andere Eingabe implementiert werden kann, um zu ermitteln, ob sich das Fahrzeug an einem geeigneten Ort befindet. Beispielsweise kann ein globales Positioniersystem (GPS) implementiert werden, wie zum Beispiel jenes, das mit einem Fahrzeug angeboten wird, das mit einem OnStar^TM System ausgerüstet ist. Das GPS kann ein Signal erzeugen, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug an einem geeigneten Ort befindet.
Nun auf 4 Bezug nehmend, werden beispielhafte Schritte ausführlich beschrieben, die von der Dieselabgassteuerung während des Notlaufmodus ausgeführt werden. In Schritt 400 ermittelt die Steuerung, ob das Fahrzeug im Notlaufmodus betrieben wird. Wenn das Fahrzeug nicht im Notlaufmodus betrieben wird, endet die Steuerung. Wenn das Fahrzeug im Notlaufmodus betrieben wird, ermittelt die Steuerung in Schritt 402 T_CAT.
In Schritt 404 ermittelt die Steuerung, ob T_CAT größer als T_THR ist. Wenn T_CAT nicht größer als T_THR ist, regelt die Steuerung den Motorbetrieb, um T_CAT in Schritt 406 zu erhöhen, und kehrt nach Schritt 402 zurück. Wenn T_CAT größer als T_THR ist, regelt die Steuerung den Motorbetrieb durch eine Notlaufstrategie, um T_CAT aufrecht zu erhalten, und die Steuerung endet.
Nun auf 5 Bezug nehmend, werden beispielhafte Module ausführlich beschrieben, welche die erweiterte Steuerung der Emissionskonformität der vorliegenden Erfindung ausführen. Die beispielhaften Module umfassen ein FLAG_DALOW-Modul 500, ein FLAG_EMPTY-Modul 502, ein RANGE_DA-Modul 504, ein FLAG_CL-Modul 506, ein Anzeigemodul 508, ein UND-Modul 510, ein Indikatormodul 512, ein Abschaltmodul 514, ein Notlaufmodul 516 und ein T_CAT-Modul 517. Das FLAG_DALOW-Modul 500, das FLAG_EMPTY-Modul 502 und das RANGE_DA-Modul 504 können individuelle Module oder Submodule in einem größeren Modul 518 sein.
Das FLAG_DALOW-Modul 500 setzt selektiv FLAG_DALOW auf der Grundlage von DA_LEVEL und DA_LOW. Ebenso setzt das FLAG_DAEMPTY-Modul 502 selektiv FLAG_DAEMPTY auf der Grundlage von DA_LEVEL und DA_EMPTY. Das RANGE_DA-Modul 504 berechnet RANGE_DA auf der Grundlage von DA_LEVEL. Das FLAG_CL-Modul 506 setzt FLAG_CL selektiv auf der Grundlage von FUEL_LEVEL, OIL_LEVEL und/oder OIL_PAR. Es ist außerdem angedacht, dass FLAG_CL selektiv auf der Grundlage von Wartungsflags oder einem beliebigen anderen Faktor gesetzt werden kann, die bzw. der anzeigen würden bzw. würde, dass sich das Fahrzeug an einem geeigneten Ort befindet. Darüber hinaus kann FLAG_CL auf der Grundlage einer anderen Eingabe gesetzt werden, wie zum Beispiel einem Signal, das von einem GPS erzeugt wird, wie oben beschrieben. Das Anzeigemodul 508 stellt RANGE_DA graphisch dar, um den Fahrzeugbetreiber auf die verbleibende Strecke aufmerksam zu machen, die das Fahrzeug zurücklegen kann, bevor die Dosiermittelquelle leer oder unter einem gewünschten Niveau ist.
Das UND-Modul 510 erzeugt ein Signal auf der Grundlage von FLAG_DAEMPTY und FLAG_CL. Wenn beispielsweise sowohl FLAG_DAEMPTY als auch FLAG_CL gesetzt sind (z. B. gleich 1), gibt das UND-Modul 510 ein Signal aus, das anzeigt, dass das Dosiermittel leer ist und sich das Fahrzeug an einem geeigneten Ort befindet. Das Indikatormodul 512 erzeugt ein Indikatorsignal (z. B. hörbar und/oder visuell) auf der Grundlage von FLAG_DAEMPTY oder FLAG_DALOW, um den Fahrzeugbetreiber auf den Status der Dosiermittelquelle aufmerksam zu machen. Das Abschaltmodul 514 schaltet den Fahrzeugbetrieb auf der Grundlage der Ausgabe des UND-Moduls 510 selektiv ab. Insbesondere erzeugt das Abschaltmodul 514 Steuersignale, die den Fahrzeugbetrieb abschalten, bis die Dosiermittelquelle nachgefüllt wird.
Das Notlaufmodul 516 regelt den Fahrzeugbetrieb selektiv auf der Grundlage von T_CAT, FLAG_DAEMPTY, der Ausgabe des UND-Moduls 510, FLAG_DALOW und/oder DA_LEVEL. Insbesondere implementiert das Notlaufmodul 516 eine der oder eine Kombination der Strategien, die ausführlich oben beschrieben sind, und erzeugt entsprechende Steuersignale. Das T_CAT-Modul 517 ermittelt T_CAT und liefert sie an das Notlaufmodul 516.
Fachleute können nun anhand der vorangegangenen Beschreibung einsehen, dass die breite Lehre der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl von Formen ausgeführt werden kann. Während diese Erfindung in Verbindung mit speziellen Beispielen davon beschrieben wurde, soll der wahre Umfang der Erfindung daher nicht auf diese beschränkt sein, da andere Modifikationen für den erfahrenen Praktiker nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims

Abgasnachbehandlungssystem (14) für ein Fahrzeug, das ein Dosiermittel aufweist, das aus einer Dosiermittelversorgung selektiv in ein Abgas injiziert wird, umfassend: ein erstes Modul (518), das einen Pegel einer Dosiermittelquelle (44) ermittelt; und ein zweites Modul (517), das eine Katalysatortemperatur während eines Notlaufmodus überwacht; ein drittes Modul (516), das den Notlaufmodus auf der Grundlage des Pegels auslöst und das den Betrieb eines Motors (16) regelt, um die Katalysatortemperatur zu erhöhen, wenn die Katalysatortemperatur während des Notlaufmodus kleiner als ein Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist, wobei das dritte Modul (516) den Betrieb des Motors (16) derart regelt, dass Kraftstoff stromaufwärts eines Katalysators (38) in das Abgas nachinjiziert wird und wobei das dritte Modul (516) den Betrieb des Motors (16) gemäß einer Notlaufstrategie regelt, wenn die Katalysatortemperatur größer als der Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist.
Abgasnachbehandlungssystem (14) nach Anspruch 1, wobei das dritte Modul (516) den Betrieb des Motors (16) durch eine Drosselung des Motors (16) regelt.
Abgasnachbehandlungssystem (14) nach Anspruch 1, wobei das dritte Modul (516) den Betrieb des Motors (16) durch ein Anpassen eines Luftstroms des Motors (16) regelt.
Abgasnachbehandlungssystem (14) nach Anspruch 1, wobei das dritte Modul (516) den Betrieb des Motors (16) durch ein Anpassen einer Rate der Kraftstoffzufuhr des Motors (16) regelt.
Abgasnachbehandlungssystem (14) nach Anspruch 1, wobei die Nachinjektion auftritt, wenn die Katalysatortemperatur größer als der Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist.
Abgasnachbehandlungssystem (14) nach Anspruch 1, wobei die Katalysatortemperatur auf der Grundlage eines Katalysatortemperatur-Sensorsignals überwacht wird.
Abgasnachbehandlungssystem (14) nach Anspruch 1, wobei die Katalysatortemperatur auf der Grundlage eines Katalysatortemperatur-Modells überwacht wird.
Verfahren zum Erweitern der Emissionsleistung eines Abgasnachbehandlungssystems eines Fahrzeuges, das ein Dosiermittel aufweist, umfassend: ein Ermitteln eines Pegels einer Dosiermittelquelle (44); ein selektives Eintreten in einen Notlaufmodus auf der Grundlage des Pegels; ein Überwachen einer Katalysatortemperatur während des Notlaufmodus; ein Regeln des Betriebs eines Motors (16), um die Katalysatortemperatur zu erhöhen, wenn die Katalysatortemperatur während des Notlaufmodus kleiner als ein Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist; ein selektives Nachinjizieren von Kraftstoff in Abgas stromaufwärts des Katalysators; und ein Regeln des Betriebs eines Motors (16) gemäß einer Notlaufmodusstrategie, wenn die Katalysatortemperatur größer als der Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Regeln ein Drosseln des Motors (16) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Regeln ein Anpassen eines Luftstroms des Motors (16) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Regeln ein Anpassen einer Rate der Kraftstoffzufuhr des Motors (16) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Nachinjizieren auftritt, wenn die Katalysatortemperatur größer als der Schwellenwert der Katalysatortemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Katalysatortemperatur auf der Grundlage eines Katalysatortemperatur-Sensorsignals überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Katalysatortemperatur auf der Grundlage eines Katalysatortemperatur-Modells überwacht wird.