DE10148661C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Abgasnachbehandlungssystems bei welchem zur Abgasnachbehandlung dem Abgas ein Reduktionsmittel dosiert zugesetzt wird und der Kraftstoffverbrauch und Abgasparameter mittels Motorparametereinstellung regulierbar sind sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Derartige Abgasnachbehandlungssysteme werden bei Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen, bei welchen sauerstoffreiche Abgase entstehen eingesetzt, da bei derartigen Abgasen die herkömmlichen drei Wege Katalysatoren versagen. Bei den entsprechenden Verbrennungsmotoren handelt es sich üblicherweise um Dieselmotoren oder Magergemisch Ottomotoren. Als Reduktionsmittel wird dem Abgas im Falle einer Denoxierungsanlage z. B. Harnstoff zugesetzt, welcher in einem zum Abgasnachbehandlungssystem gehörenden Katalysator zusammen mit den Stickoxiden im Abgas chemisch reagiert. Auf diese Weise wird das Abgas von den Stickoxidschadstoffen gereinigt. Bei gattungsgemäßen Anlagen werden als Betriebsmittel mindestens ein Reduktionsmittel und der Kraftstoff benötigt. Neben der Optimierung der Abgasbehandlung hinsichtlich der Reduktion des Schadstoffausstoßes besteht auch die Notwendigkeit den Betriebsmitteleinsatz selbst zu optimieren.

Die DE 195 36 571 C2 offenbart ein Verfahren zur Dosierung eines Reduktionsmittels in den Abgas- oder Abluftstrom einer Verbrennungsanlage mit nachgeschaltetem Katalysator, wobei die Dosierung des Reduktionsmittels über Kennlinien oder Kennlinienfelder, ausgehend von betriebsrelevanten Parametern der Verbrennungsanlage, des Abgases und des Katalysators, erfolgt und wobei die Kennlinien oder das Kennlinienfeld des Katalysators an den aktuellen Zustand des Katalysators und der Verbrennungsanlage angepasst wird. Dabei wird die Reduktions­ mitteldosierung über Kennlinien oder Kennfelder gesteuert, wobei dieselben einen Systemverschleiß bzw. eine Systemalterung antizipieren. Nachteilig bei dem Verfahren ist es, dass ledig­ lich die Abgasnachbehandlung angepasst wird. Es erfolgt keine Anpassung der Einstellung eines Motors selbst um die Abgas­ nachbehandlung zu optimieren.

Die DE 299 20 567 U1 offenbart eine einstellbare Zusatzelektronik zur Optimierung von Verbrennungsmotoren, wobei aktuelle Einstellwerte, welche vom Hersteller in Kennfeldern vorgegeben sind, mittels Reglern manuell verstellbar sind. Die Schrift offenbart keinen Hinweis darauf, die Motoreinstellungen zur Optimierung der Abgasnachbehandlung zu verändern.

Die DE 197 49 400 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems, bei dem die Motorparameter in Abhängigkeit vom aktuellen Katalysatorwirkungsgrad einge­ stellt werden. Dabei ist die Abhängigkeit des Katalysator­ wirkungsgrads von verschiedenen Abgasparametern durch Kennfel­ der gegeben. Die Abhängigkeit des Schadstoffgehalts im unbehan­ delten Abgas von den Motorparametern ist ebenfalls in Form von Kennfeldern gegeben. Bei dem Verfahren wird über Eingriffe in den Motorbetrieb der Katalysatorwirkungsgrad beeinflusst und die Reduktionsmitteldosierung entsprechend angepasst.

Die DE 198 43 423 A1 offenbart ein Verfahren, bei welchem eine Zugabe von Reduktionsmittel in ein Abgas einer Verbrennungs­ anlage auf der Grundlage einer kennfeldbasierten Berechnung einer Schadstoffkonzentration im Abgas vorgenommen wird. Während eines Betriebszustands mit im wesentlichen konstanter Schadstoffemission wird die Konzentration des Schadstoffs messtechnisch erfasst, wodurch eine Änderung der kennfeldmäßig vorgegebenen Abhängigkeiten erkannt werden kann und gegeben­ enfalls korrigiert wird. Auf diese Weise kann beispielsweise einer alterungsbedingten Veränderung des Gesamtsystems Rechnung getragen werden.

Die DE 198 43 423 A1 offenbart ein Verfahren, bei welchem ausgehend von einer Lastgröße eines Verbrennungsmotors und einer ersten Betriebskenngröße eine Grundmenge für das in das Abgas zu dosierende Reduktionsmittel bestimmt wird. Diese Grundmenge ist abhängig von einer weiteren zweiten Betriebs­ kenngröße korrigierbar. Auf diese Weise können Mehrfachab­ hängigkeiten des Reduktionsmittelverbrauchs berücksichtigt werden und die Reduktionsmitteldosierung entsprechend angepasst werden.

Ein weiteres Verfahren zur Ermittlung der für die Entfernung eines im Abgas eines Verbrennungsmotors enthaltenen Schadstoffs zu dosierenden Reduktionsmittelmenge ist in der DE 198 43 136 A1 offenbart. Es wird davon ausgegangen, dass zwischen der zu dosierenden Reduktionsmittelmenge und der Schadstoffkonzentration ein, gebenenfalls mehrdimensionaler, funktionaler Zusammenhang besteht. Dieser ist in einem Steuer­ gerät hinterlegt und wird von Zeit zu Zeit unter definierten Betriebszuständen überprüft und gegebenenfalls korrigiert. Auf diese Weise kann ebenfalls beispielsweise einer alterungsbe­ dingten Veränderung des Gesamtsystems Rechnung getragen werden.

In der DE 197 36 384 A1 ist ein Verfahren zur Dosierung eines Reduktionsmittels in ein Abgas eines Verbrennungsmotors beschrieben, bei welchem zunächst anhand eines Referenzmotors die maschinenspezifischen Konzentrationswertes eines Schad­ stoffes im Abgas und die Abgasmenge erfasst und in einen Datenspeicher eines Steuergerätes geschrieben werden. Auf der Basis dieser Daten wird eine Regelung der Reduktionsmittel­ dosierung vorgenommen.

Nachteilig bei den Abgasbehandlungssystemen für Verbrennungsmotoren gemäß dem Stand der Technik sind die folgenden Einschränkungen:

• - Der Reduktionsmittelverbrauch wird lediglich nach Abgas­ schadstoffreduktionsgesichtspunkten eingestellt. Es wird nicht berücksichtigt, dass es sich beim Reduktionsmittel ebenso wie beim Kraftstoff um ein knappes Gut handelt. Dadurch kann ein wirtschaftlich suboptimaler Betriebsmittelverbrauch entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Abgasnachbehandlungssystems und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und insbesondere den wirtschaftlichen Betrieb und die Abgasbehandlung eines gattungsgemäßen Abgasbehandlungssystems optimieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Besondere Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß werden neben der Dosierung des Reduktionsmittels im Abgasnachbehandlungssystem die Motorparametereinstellungen, z. B. Förderbeginn und/oder Ladedruck abhängig von Parametern, welche die Reduktionsmitteldosierung bestimmen während des Kraftstoffverbrennungsmotoreinsatzes modifiziert. Hierdurch wird neben den Abgasparametern, wie z. B. dessen Zusammensetzung und Temperatur auch der Kraftstoffverbrauch beeinflusst. Unter Einsatz des Motors ist die laufende Nutzung zu verstehen. Dabei muß der Motor nicht zwingend in Betrieb sein, entscheidend ist, dass es sich nicht um die Konzeptions- bzw. Entwicklungsphase des Motors und/oder der Abgasbehandlungsanlage handelt. Bei den Reduktionsmitteldosierung bestimmenden Parametern handelt es sich bevorzugt um interne Systemparameter wie die Abgaszusammensetzung, dessen Temperatur und Parameter des Abgasnachbehandlungssystems, z. B. der Katalysatortemperatur. Diese Parameter sind Faktoren welche einen Schadstoffgehalt der Abgase nach der Abgasbehandlung beeinflussen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Reduktionsmitteldosierung bestimmenden Parametern um äußere Parameter. Derartige Parameter bestimmen die Knappheit des Reduktionsmittels, bevorzugt ist dies der Preis des Reduktionsmittels oder die Relation zwischen diesem Preis und dem Kraftstoffpreis. Ein weiterer derartiger Parameter kann z. B. die Vorratsmenge des Reduktionsmittels sein.

Die Dosierung des Reduktionsmittels und/oder die Motorparametereinstellung wird dabei bevorzugt über in Kennlinien oder Kennlinienfeldern bereitgestellte Einstellungswerte, welche bevorzugt in Steuergeräten abgespeichert sind gesteuert und/oder geregelt. Nachfolgend wird ohne Einschränkung der Allgemeinheit von Steuerung gesprochen. Die Einstellungswerte werden in den Kennlinien oder Kennlinienfeldern in Abhängigkeit von den Werten der die Reduktionsmitteldosierung bestimmenden Parameter abgelegt. Dabei werden die Einstellungswerte und die Werte der Reduktionsmitteldosierung jeweils derart festgelegt, dass bei gegebenen Reduktionsmitteldosierung bestimmenden Parametern ein optimaler Betriebspunkt des Abgasbehandlungssystems zusammen mit dem Kraftstoffverbrennungsmotor realisiert wird. Die Werte werden dabei bevorzugt derart festgelegt, dass gesetzliche Abgasgrenzwerte nicht überschritten werden, wobei der Gesamtbetriebsmittelverbrauch minimiert wird. Diese Minimierung wird bevorzugt hinsichtlich der Gesamtbetriebsmittelkosten bei einer gegebenen Anforderung, z. B. vorgegebener Systemleistung durchgeführt.

Im Falle, dass es sich bei den reduktionsmitteldosierungsbestimmenden Parametern um die internen Parameter des Systems handelt wird eine Verbesserung der Abgasnachbehandlung hinsichtlich des Schadstoffausstoßes ermöglicht. Die Motorparametereinstellungen werden derart modifiziert, dass bei Auftreten von Betriebszuständen des Abgasnachbehandlungssystems bei denen die Abgasnachbehandlung nur suboptimal durchgeführt werden kann eine Änderung der Betriebszustände durch die Motorparametereinstellungsmodifikation derart vorgenommen wird, dass die Abgasbehandlung optimaler durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann durch Erhöhung der Abgastemperatur die Reaktion des Reduktionsmittels im Katalysator mit den Schadstoffen bei geringer Katalysatortemperatur verbessert werden. Die Modifikation der Motorparametereinstellungen abhängig von den die Reduktionsmitteldosierung bestimmenden Parametern führt dann zu einer Verminderung des Schadstoffgehaltes der Abgase nach der Abgasbehandlung gegenüber dem Schadstoffgehalt ohne Modifikation.

Im Falle, dass es sich bei einem reduktionsmitteldosierungsbestimmenden Parameter um einen externen Parameter handelt wird allgemein die Knappheit des Reduktionsmittels durch den Parameter repräsentiert. Diese Knappheit kann im einfachsten Fall durch einen Reduktionsmittelvorrat, welcher zur Neige geht, bedingt sein. Allgemein kann die Knappheit auch dadurch bedingt sein, dass auch das Reduktionsmittel produziert werden muss. Bei der Produktion werden wiederum Ressourcen eingesetzt, z. B. kann die Produktion einen Schadstoffausstoß, welcher limitiert ist bedingen und/oder einen Energieeinsatz nötig machen. Üblicherweise werden derart komplexe Zusammenhänge über das Entstehen eines bestimmten Preises des knappen Gutes erfasst. Bevorzugt wird daher als ein externer, die Reduktionsmitteldosierung bestimmender Parameter, der Preis des Reduktionsmittels betrachtet. Der Preis des Reduktionsmittels in Relation zum Kraftstoffpreis bestimmt einen ökonomisch optimalen und damit ressourcenverbrauchsoptimalen Betriebspunkt des Systems. Ursache für das Auftreten eines derartigen optimalen Betriebspunktes bei einem gattungsgemäßen System ist, dass bei abnehmendem Kraftstoffverbrauch und entsprechenden Motoreinstellungen, wie z. B. Förderbeginn oder Ladedruck bei gleicher Leistung mehr Schadstoffe, z. B. Stickoxide entstehen können. Bei einem Magergemisch Motor entsteht z. B. bei einem höheren Sauerstoffgehalt des Kraftstoff-Luft-Gemisches eine höhere Verbrennungstemperatur und damit ein höherer Stickoxidgehalt der Abgase. Dies bedingt die Notwendigkeit bei gleichen Schadstoffemissionswerten dem Abgas mehr Reduktionsmittel zuzusetzen. Die Optimierung der Motorparameter, d. h. der Motoreinstellungen erfolgt für jeweils eine kostenoptimale Auslegung des Systems bei einer bestimmten Relation zwischen Reduktionsmittelpreis und Kraftstoffpreis bevorzugt während der Systementwicklungsphase. Ändert sich das Preisverhältnis zwischen Reduktionsmittelpreis und Kraftstoffpreis, so ändern sich auch die optimalen Werte der Motorparametereinstellungen sowie der Reduktionsmitteldosierung. Die optimalen Werte werden daher für mehrere Preisverhältnisse derart bestimmt, dass es sich bei den Einstellungswerten jeweils um den kostenoptimalen Arbeitspunkt des Abgasbehandlungssystems und des Kraftstoffverbrennungsmotors unter Einhaltung eines Abgasgrenzwertes bei einem Preisverhältnis handelt. Bevorzugt handelt es sich bei dem Abgasgrenzwert um einen gesetzlich vorgegebenen Grenzwert. Die ermittelten Daten zur optimalen Einstellung von Reduktionsmitteldosierung und Motorparametern werden als Kennlinien und/oder Kennfelder bereitgestellt. Über diese Kennlinien/Kennfelder wird das System gesteuert. Bevorzugt werden diese Daten in mindestens einem Steuergerät zur Einstellung von Motorparametern und/oder der Reduktionsmitteldosierung hinterlegt. Zur Berücksichtigung unterschiedlicher Preisverhältnisse erhalten die Kennfelder/Kennlinien der Motorparametereinstellungen und der Reduktionsmitteldosierung erfindungsgemäß eine zusätzliche Dimension: Die Dimension des Preisverhältnisses zwischen Reduktionsmittelpreis und Kraftstoffpreis. Die Auswahl der zur Systemsteuerung aktuellen Einstellungen erfolgt durch ein von außen vorgegebenes aktuelles Preisverhältnis. Das aktuelle Preisverhältnis kann durch Bereitstellung des aktuellen Kraftstoffpreises und/oder des aktuellen Reduktionsmittelpreises vorgegeben werden. Die Bereitstellung dieser Preisdaten für das erfindungsgemäße System kann dabei durch manuelle Eingabe, z. B. in einen Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs, welches mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattet ist erfolgen. Die Fahrzeugelektronik ist dabei bevorzugt so aufgebaut, dass bei Eingabe eines Kraftstoffpreises und/oder des Reduktionsmittelpreises das Preisverhältnis automatisch errechnet wird.

Weiterhin ist die Versorgung eines derartigen Systems in einem Kraftfahrzeug mit Preisdaten über einen automatischen Datenaustausch über eine Telekommunikationsschnittstelle am Fahrzeug von einer Zentralstelle aus oder durch eine Servicestation, z. B. eine Tankstelle möglich.

In einem erfindungsgemäßen System erfolgt die Bereitstellung der Daten für Motoreinstellungen und Reduktionsmitteldosierung an definierten Preisverhältnisstützstellen. Handelt es sich bei dem aktuellen Preisverhältnis um einen Zwischenwert zwischen diesen Stützstellen, so werden bevorzugt die Einstellungswerte zwischen den benachbarten Stützstellen interpoliert. Damit ist gewährleistet, dass für alle möglichen Preisverhältnisse der Abgasgrenzwert eingehalten wird und dass das jeweils dem Preisverhältnis zughörige Kostenoptimum erreicht wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung werden insbesondere folgende Vorteile realisiert:

• - Die Knappheit der Betriebsmittel wird bei deren Einsatz optimal berücksichtigt. Insbesondere wird die Wirtschaftlichkeit des Systems bei sich ändernden Knappheitsbedingungen, z. B. Betriebsmittelpreisen gewährleistet.
• - Die Schadstoffreduktion bei der Abgasbehandlung wird auch bei schwierigen Betriebsbedingungen des Abgasnachbehandlungssystems gewährleistet.

Die vorliegende Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, anhand von Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystems bei einem Kraftstoffverbrennungsmotor.

Fig. 2 zeigt den Einfluss des Preisverhältnisses zwischen Reduktionsmittelpreis und Kraftstoffpreis auf die Lage des kostenoptimalen Arbeitspunktes eines gattungsgemäßen Systems.

Fig. 3 verdeutlicht die Erweiterung der Kennfelder eines Steuergerätes um die Dimension des Preisverhältnisses.

In Fig. 1 wird der Aufbau eines erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystems für Kraftstoffverbrennungsmotoren dargestellt. Das Abgasnachbehandlungssystem (5) verfügt über einen Katalysator (2) und eine Vorrichtung (3) zur dosierten Einspritzung eines Reduktionsmittels in das Abgas im Katalysator. Das Abgas wird vom Verbrennungsmotor (4) über eine Abgasleitung (6) zum Katalysator geleitet und verlässt das Abgasbehandlungssystem durch ein Endstück der Abgasleitung, d. h. den Auspuff. Bevorzugt innerhalb des Abgasnachbehandlungssystems (5) werden die internen Parameter zur Reduktionsmitteldosierung erfasst. Die Daten der Reduktionsmitteldosierungsparametererfassunsmittel (11) werden an ein Steuergerät (1) weitergeleitet. Der Fluss dieser internen Daten (7) ist durch einen Pfeil dargestellt. Das dargestellte System verfügt als bevorzugte Ausführungsform weiterhin über Eingabemittel (13) zur Eingabe externer Parameter, welche die Reduktionsmitteldosierung bestimmen. Der Datenfluss der externen Daten (8) ist ebenfalls als Pfeil dargestellt. Das System kann sowohl zur Berücksichtigung nur externer als auch nur interner Daten ausgebildet sein. In Abhängigkeit der internen und/oder externen Parameter werden die Motoreinstellungsmittel (12) vom Steuergerät eingestellt (10). Weiterhin ist das Steuergerät bevorzugt zur Steuerung (9) der Reduktionsmitteleinspritzung eingerichtet.

Fig. 2 zeigt den Einfluss des Preisverhältnisses von Reduktionsmittelpreis zu Kraftstoffpreis auf die Lage eines kostenoptimalen Arbeitspunktes, bestehend aus einer Einstellung von motorischen Parametern und einer Reduktionsmitteldosierungseinstellung. In der Darstellung sind die Gesamtkostenkurven (201, 202, 203) für das Reduktionsmittel und den Kraftstoff für drei Preisverhältnisse sowie die Reduktionsmittelverbrauchskurve (20) abhängig von einer Einstellung eines motorischen Parameters (24) eingezeichnet. Der Kraftstoffverbrauch (25) sinkt dabei in X- Koordinatenrichtung mit zunehmenden Werten des motorischen Parameters was durch die Richtung hin zu steigendem Verbrauch des Pfeils zum Kraftstoffverbrauch (25) angedeutet ist. Bei zunehmendem Ladedruck und abnehmender Kraftstoffeinspritzmenge kann z. B. bei bestimmten Luft/Kraftstoffverhältnissen eine höhere Verbrennungstemperatur erreicht werden, wodurch sich z. B. die Stickoxidmengen im Abgas erhöht. Dies bedingt eine höhere Reduktionsmitteldosierung. Deshalb steigt die Reduktionsmittelverbrauchskurve (20) mit sinkendem Kraftstoffverbrauch bzw. steigenden Motorparameterwerten. Die Gesamtkostenkurven steigen in Richtung zunehmendem Kraftstoffverbrauch an. Die unterste Kostenkurve (201) repräsentiert ein Reduktionsmittelpreis zu Kraftstoffpreisverhältnis von Null, d. h. die Reduktionsmittelkosten sind gegenüber den Kraftstoffkosten zu vernachlässigen. Dies entspricht der den Einstellungen eines gattungsgemäßen Abgasbehandlungssystems nach dem Stand der Technik zugrunde liegenden Vorgehen. Die Reduktionsmittelkosten werden nach dem Stand der Technik bei der Systemeinstellung entsprechend vernachlässigt und es wird lediglich eine Optimierung der Schadstoffreduktion für gegebene Motoreinstellungen vorgenommen. Die Gesamtkostenkurve (201) sinkt bei einer Vernachlässigung der Reduktionsmittelkosten oder bei tatsächlich vernachlässigbaren Reduktionsmittelkosten mit sinkendem Kraftstoffverbrauch. Entsprechend liegt der optimale Arbeitspunkt A bei minimalem Kraftstoffverbrauch. Die mittlere Gesamtkostenkurve (202) repräsentiert ein mittleres Preisverhältnis zwischen Reduktionsmittelpreis und Kraftstoffpreis. Hier bildet die Kostenkurve ein Minimum aus, da mit sinkendem Kraftstoffverbrauch die Reduktionsmitteldosierung und damit der für die Gesamtkosten zu berücksichtigende Reduktionsmittelverbrauch zunimmt. Der optimale Arbeitspunkt des Systems bildet sich daher aus einem Kompromiss zwischen möglichst geringem Kraftstoffverbrauch und möglichst geringem Reduktionsmittelverbrauch aus. Entsprechend liegt der optimale Arbeitspunkt B links des Arbeitspunktes bei Vernachlässigung der Reduktionsmittelkosten. Bei der oberen Gesamtkostenkurve ist das Preisverhältnis zwischen Reduktionsmittelpreis und Kraftstoffpreis weiter erhöht. Entsprechend ist es wirtschaftlich sinnvoll den Reduktionsmittelverbrauch durch sparsamere Dosierung weiter zu vermindern. Um dabei den Schadstoffausstoß nicht über den zu berücksichtigenden Grenzwert zu steigern müssen die Motorparameterwerte entsprechend vermindert werden, was zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt. Der kostenoptimale Arbeitspunkt C liegt daher im Diagramm weiter links.

In Fig. 3 wird die Erweiterung von Steuergerätekennfeldern um eine weitere Dimension zur Berücksichtigung der Preisverhältnisse zwischen Reduktionsmittelpreis und Kraftstoffpreis für die Motorsteuerung illustriert. Beispielsweise werden die optimalen Arbeitspunkte des Systems für die Preisverhältnisse 0.0, 0.5 und 1.0 ermittelt. Ein Parameter dieses Arbeitspunktes kann z. B. der Ladedruck sein. Die ermittelten optimale Motoreinstellungsparameterwerte (301, 302, 303) für die verschiedenen Preisverhältnisse werden in Kennfeldern des Motorsteuergeräts (32), welche um eine Kostenverhältnis-Dimension (31) erweitert sind bereit gestellt. Dadurch wird eine Preisverhältnisfunktion von Reduktionsmittelpreis zu Kraftstoffpreis in die Steuergerätefunktionalität implementiert.

Bezugszeichenliste

1

Steuergerät

2

Katalysator

3

Reduktionsmitteleinspritzung

4

Verbrennungsmotor

5

Abgasnachbehandlungssystem

6

Abgasleitung/Auspuff

7

Fluss interner Daten

8

Fluss externer Daten

9

Reduktionsmitteldosierungssteuerung

10

Motoreinstellungssteuerung

11

Reduktionsmitteldosierungserfassungsmittel

12

Motoreinstellungsmittel

13

Eingabemittel

20

Reduktionsmittelverbrauchskurve

201

,

202

,

203

Gesamtkostenkurve

22

Kosten

23

Reduktionsmitteldosierungsmenge

24

Motorparametereinstellungswert

25

Kraftstoffverbrauch

31

Preisverhältnisdimension

32

Kennfelder des Motorsteuergeräts

301

,

302

,

303

Parameterwerte

Claims (8)

1. Verfahren zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems eines Verbrennungsmotors bei welchem zur Abgas­ nachbehandlung dem Abgas ein Reduktionsmittel dosiert zugesetzt wird und der Kraftstoffverbrauch und die Abgaspa­ rameter mittels Motorparametereinstellung regulierbar sind, wobei die Motorparametereinstellung abhängig von Parametern, welche die Reduktionsmitteldosierung bestimmen, während des Verbrennungsmotoreinsatzes modifiziert wird, und die Dosierung des Reduktionsmittels und/oder die Motorpara­ metereinstellung über in Kennlinien oder Kennlinienfeldern bereitgestellte Einstellungswerte in einem Steuergerät gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die die Reduktionsmitteldosierung bestimmenden Parame­ ter Faktoren umfassen, welche eine Knappheit des Reduktionsmittels repräsentieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Reduktionsmitteldosierung bestimmenden Parame­ ter Faktoren umfassen, welche einen Schadstoffgehalt der Abgase nach der Abgasbehandlung beeinflussen und/oder den Schadstoffgehalt der Abgase umfassen, wobei die Modifikation der Motorparametereinstellung zu einer Verminderung des Schadstoffgehalts der Abgase nach der Abgabehandlung gegen­ über dem Schadstoffgehalt ohne Modifikation führt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den die Knappheit des Reduktionsmittels repräsentierenden Faktoren um ein Preisverhältnis zwischen Reduktionsmittel und Kraftstoffpreis handelt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in Kennlinien oder Kennlinienfeldern bereitgestell­ ten Einstellungswerte für mehrere Werte des Preisverhältnis­ ses bereitgestellt werden, wobei es sich bei den Einstel­ lungswerten jeweils um einen kostenminimalen Arbeitspunkt des Abgasnachbehandlungssystems und des Kraftstoffverbren­ nungsmotors unter Einhaltung eines Abgasgrenzwertes bei einem Preisverhältnis handelt und eine Auswahl der Einstel­ lungswerte durch ein von außen vorgegebenes aktuelles Preisverhältnis durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für ein von außen vorgegebenes aktuelles Preisverhält­ nis, das einem Zwischenwert der für die bereitgestellten Einstellungswerte bereitgestellten Preisverhältnisse ent­ spricht, die Einstellungswerte interpoliert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des aktuellen Preisverhältnisses ein jeweils aktueller Kraftstoffpreis und/oder ein jeweils aktueller Reduktionsmittelpreis durch direkte Eingabe oder durch Datenaustausch über eine Telekommunikationsschnittstelle von einer Zentralstelle oder an einer Servicestation bereitgestellt werden.

7. Verbrennungsmotor mit einem dem Abgas Reduktions­ mittel zusetzenden Abgasnachbehandlungssystem mit

• - Mitteln zur dosierten Reduktionsmittelzusetzung in das Abgas,
• - Mitteln zur Regulierung des Kraftstoffverbrauchs durch Einstellung von Motorparametern,
• - Steuermitteln zur Modifizierung der Einstellung von Motorparametern abhängig von Parametern, welche die Reduktionsmitteldosierung bestimmen, wobei die Steuer­ mittel über Kennfelder verfügen, in welchen Einstel­ lungswerte von Motorparametern und Dosierungswerte des Reduktionsmittels abhängig von den die Reduktionsmit­ teldosierung bestimmenden Parametern hinterlegt sind,

dadurch gekennzeichnet, dass die die Reduktionsmitteldosierung bestimmenden Parame­ ter ein Preisverhältnis zwischen Reduktionsmittelpreis und Kraftstoffpreis umfassen, wobei die Einstellungswerte und die Dosierungswerte für mehrere Preisverhältnisse hinterlegt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Eingabemittel zur direkten Eingabe von Preisdaten zur Bestimmung eines aktuellen Preisverhältnisses oder zur direkten Eingabe eines aktuellen Preisverhältnisses vorgesehen sind, wobei die Steuermittel zur Auswahl von Dosierungswerten und Motorparametern, welche dem aktuellen Preisverhältnis entsprechen, eingerichtet sind.