Patent DE-102020123353-B4 (DE)
Title: Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Abgasnachbehandlung einer Brennkraftmaschine
Inventor: SCHRÖDINGER CHRISTINA
IPC: F02D41/06
Filed: 2020-09-08
Granted: 2023-02-23
Abstract: Verfahren zur Optimierung der Abgasnachbehandlung einer Brennkraftmaschine mit einem Katalysator und/oder Filter und einer Fremdzündung, wobei- ein Aufheizen des Katalysators durch einen Betrieb der Brennkraftmaschine in Betriebspunkten jeweils mit Parameterkombinationen hinsichtlich der Einstellung der Steuerzeiten der Einlass- und/oder Auslassventile und/oder eines Zündzeitpunktes erfolgt,- im Rahmen eines Experiments an Betriebspunkten der Brennkraftmaschine einer Vielzahl von Parameterkombinationen Messwerte betreffend zumindest die Abgaszusammensetzung, die Abgastemperatur und den Abgasmassenstrom zugeordnet werden, so dass eine Datenbasis bereitsteht,- auf Grundlage der Datenbasis je Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eine erste Parameterkombination ermittelt wird, mit der im jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine beim Aufheizen des Katalysators eine minimale Masse an Abgas an die Umgebung abgegeben wird und weiterhin je Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eine zweite Parameterkombination ermittelt wird, mit der zum Aufheizen des Katalysators eine maximale Wärmemenge im Abgas enthalten ist,- unter Berücksichtigung der ersten und der zweiten Parameterkombination derart eine Parameterkombination je Betriebspunkt der Brennkraftmaschine für einen praktischen Betrieb der Brennkraftmaschine außerhalb des Experiments ausgewählt wird, dass sowohl eine möglichst minimale Masse an Abgas an die Umgebung abgegeben wird, als auch zum Aufheizen des Katalysators eine möglichst maximale Wärmemenge im Abgas enthalten ist, wobei die erste Parameterkombination je Betriebspunkt der Brennkraftmaschine dadurch ermittelt wird, dass anhand des Abgasmassenstroms und der Abgastemperatur ein zum Aufheizen des Katalysators bereitstehender Wärmestrom (dQ/dtABG) und eine Wärmemenge (QLO) bestimmt wird, welche erforderlich ist, um den Katalysator zu aktivieren und anhand der Wärmemenge (QLO) die Zeit (tKH) bestimmt wird, welche vom Start der Brennkraftmaschine bis zur Erreichung der Light-Off-Temperatur des Katalysators vergeht und anhand dieser Zeit (tKH) sowie des Massenstroms des jeweiligen Abgasbestandteils (dmABG/dt) die während des Aufheizens des Katalysators an die Umwelt abgegebene Masse (mABG,real,KH) des jeweiligen Abgasbestandteils bestimmt wird, ein Ziel-Abgasmassenstrom (dmABG,Ziel/dt) der einzelnen Bestandteile des Abgases in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Abgasgrenzwert (GrenzwertABG) der einem Abgastest zurückgelegten Wegstrecke (LängeAbgastest) und der dabei vergehenden Zeit (ZeitAbgastest) gebildet wird und daraus unter Berücksichtigung der Zeit (tKH), welche vom Start der Brennkraftmaschine bis zur Erreichung der Light-Off-Temperatur des Katalysators vergeht, eine Ziel-Abgasmasse der einzelnen Bestandteile des Abgases (mABG,Ziel,KH) bestimmt wird, wobei je Betriebspunkt ein RankingRABG=mABG,Ziel,KH/mABG,real,KHerfolgt, so dass je Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eine Parameterkombination identifiziert werden kann, bei welcher die während des Aufheizens des Katalysators an die Umwelt abgegebene Masse (mABG,real,KH) minimal ist, wobei diese Parameterkombination der ersten Parameterkombination im betreffenden Betriebspunkt der Brennkraftmaschine entspricht.