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DE102010020767B4 - Verfahren und Einrichtung zum Steuern von Kohlenwasserstoffzufuhr zu einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion mit Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Steuern von Kohlenwasserstoffzufuhr zu einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion mit Kohlenwasserstoffen Download PDF

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DE102010020767B4
DE102010020767B4 DE102010020767.5A DE102010020767A DE102010020767B4 DE 102010020767 B4 DE102010020767 B4 DE 102010020767B4 DE 102010020767 A DE102010020767 A DE 102010020767A DE 102010020767 B4 DE102010020767 B4 DE 102010020767B4
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hydrocarbon
selective catalytic
hydrocarbons
reduction device
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Thompson M. Sloane
Norman D. Brinkman
Paul M. Najt
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Verfahren zum Steuern von Kohlenwasserstoffzufuhr zu einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen, die konfiguriert ist, um einen Abgasstrom von einem Verbrennungsmotor (10) aufzunehmen, umfassend:Überwachen messbarer Variablenterme, einschließlich Faktoren, die einen Umwandlungswirkungsgrad in der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen beeinflussen, wobei die messbaren Variablenterme die Temperatur eines Katalysators in der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen, eine in die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen eindringende NOx-Menge, eine Raumgeschwindigkeit des durch die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion mit Kohlenwasserstoffen strömenden Abgases und eine in die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen eindringende Menge molekularen Sauerstoffs umfassen;Ermitteln von Klassifizierungen der messbaren Variablenterme beruhend auf Variablenbereichen;Ermitteln eines Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs beruhend auf den Klassifizierungen; undNutzen des Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs, um die Kohlenwasserstoffzufuhr zu der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen zu steuern;dadurch gekennzeichnet , dassdas Nutzen des Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs, um die Kohlenwasserstoffzufuhr zu steuern, das Steuern von Zündzeiten umfasst, um den Abgasstrom zu erzeugen, der aufgrund einer Einspritzung eines Kraftstoffs stromaufwärts der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen und aufgrund einer Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum (16) des Verbrennungsmotors (10) ein unterstöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist; und dassdie Kohlenwasserstoffzufuhr zu der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen der niedrigste Wert des Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Steuern von Kohlenwasserstoffzufuhr zu einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion mit Kohlenwasserstoffen nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche, wie z.B. aus der DE 10 2007 044 192 A1 bekannt.
  • Hintergrund
  • Das Betreiben eines Verbrennungsmotors unter überstöchiometrischen Bedingungen kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern, kann aber die Emissionen von Sauerstoffnitriden („NOx”) erhöhen. Solche Motoren umfassen sowohl Kompressionszündungs- als auch mit einem Magergemisch arbeitende Fremdzündungsmotoren. Es sind zum Beispiel Nachbehandlungsvorrichtungen bekannt, die Katalysatoren zum Behandeln des Abgasstroms, sowie Katalysatoren, die eine gewisse Menge an NOx (NOx-Filter, NOx-Adsorber) speichern können, nutzen. Es wurden Motorsteuerungstechnologien entwickelt, um diese NOx-Filter oder NOx-Adsorber mit kraftstoffsparenden Motorsteuerungsstrategien zu kombinieren, um Kraftstoffeffizienz zu verbessern und immer noch annehmbare NOx-Emissionswerte zu erreichen. Eine beispielhafte Strategie umfasst das Verwenden eines NOx-Filters, um NOx-Emissionen während kraftstoffarmen Abläufen zu speichern, und dann das Spülen des gespeicherten NOx während kraftstoffreichen Motorbetriebsbedingungen höherer Temperatur mit herkömmlicher Dreiwegekatalyse zu Stickstoff und Wasser. Katalysatoren und NOx-Filter sind aber von Eigenschaften des Abgases abhängig, um effizient zu arbeiten. Diese Verfahren können temperatur- und motorbereichbeschränkend sein. Eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR, kurz vom engl. Selective Catalytic Reduction) behandelt den Abgasstrom bekanntermaßen zusätzlich unter Nutzen eines Reduktionsmittels, was die Nachbehandlungsfähigkeiten des Nachbehandlungssystems erweitert.
  • Eine bekannte SCR-Konfiguration nutzt aus Harnstoffeinspritzung gewonnenes oder aus einem normalen Betrieb einer Dreiwegekatalysatorvorrichtung zurückgewonnenes Ammoniak als Reduktionsmittel zum Behandeln von NOx. Eine andere bekannte Konfiguration nutzt eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion mit Kohlenwasserstoffen (HC-SCR), bei der unverbrannte Kohlenwasserstoffe, die entweder in den Abgasstrom eingespritzt werden oder von dem Brennraum durchbefördert werden, als Reduktionsmittel zum Behandeln von NOx genutzt werden. Bei jedem Verfahren ist das präzise Dosieren des Reduktionsmittels wichtig für die ordnungsgemäße Funktion der Vorrichtung.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Steuerung der Kohlenwasserstoffzufuhr zu vereinfachen.
  • Zusammenfassung
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Einrichtung gemäß Anspruch 4 gelöst.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nun werden eine oder mehrere Ausführungsformen beispielhaft unter Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben, wobei:
    • 1 eine schematische Zeichnung eines beispielhaften Motorssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
    • 2 schematisch ein beispielhaftes Nachbehandlungssystem, das ein Kohlenwasserstoffdosiermodul umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
    • 3 graphisch beispielhafte Testdaten darstellt, die eine Beziehung einer Katalysatorbetttemperatur zu einem NOx-Umwandlungswirkungsgrad gemäß der vorliegenden Offenbarung beschreiben;
    • 4 graphisch beispielhafte Testdaten darstellt, die eine Beziehung von Raumgeschwindigkeit zu NOx-Umwandlungswirkungsgrad gemäß der vorliegenden Offenbarung beschreiben;
    • 5 graphisch beispielhafte Testdaten darstellt, die eine Beziehung von Vorhandensein molekularen Sauerstoffs zu NOx-Umwandlungswirkungsgrad gemäß der vorliegenden Offenbarung beschreiben;
    • 6 graphisch beispielhafte Testdaten darstellt, die eine Beziehung des Verhältnisses von vorhandenem Sauerstoff zu vorhandenem NOx zu NOx-Umwandlungswirkungsgrad gemäß der vorliegenden Offenbarung beschreiben;
    • 7 graphisch beispielhafte Testdaten darstellt, die die Beziehung des Verhältnisses von Kohlenwasserstoffen zu NOx für eine Anzahl unterschiedlicher Kohlenwasserstoffkraftstoffe zu NOx-Umwandlungswirkungsgrad gemäß der vorliegenden Offenbarung beschreiben;
    • 8 - 13 schematisch zusätzliche beispielhafte Konfigurationen des Abgasnachbehandlungssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen;
    • 14 graphisch den Betrieb eines Nachbehandlungssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt, das durch stochastischen Analysegang einer Anzahl von in Wechselbeziehung stehenden Variable, die den NOx-Umwandlungswirkungsgrad beeinflussen, beschreibt;
    • 15 eine beispielhafte Nachschlagetabelle gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt, die Variablenbereiche und entsprechende Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereiche beschreibt; und
    • 16 ein Steuerschema zum Bewältigen eines Abgaszustroms aus dem Motor gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Eingehende Beschreibung
  • Unter Bezug nun auf die Zeichnungen, bei denen das Gezeigte lediglich dem Zweck des Veranschaulichens bestimmter beispielhafter Ausführungsformen dient, zeigt 1 schematisch einen Verbrennungsmotor 10, ein zugehöriges Steuermodul 5 und ein Abgasnachbehandlungssystem 70, die gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung konstruiert wurden. Der Motor 10 kann selektiv in mehreren Verbrennungsmodi betreibbar sein, einschließlich eines gesteuerten Selbstzündungsverbrennungsmodus, eines homogenen Fremdzündungsverbrennungsmodus und eines Fremdzündungsverbrennungsmodus mit Schichtladung. Der Motor 10 ist selektiv bei einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis und bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das vorrangig überstöchiometrisch ist, betreibbar. Die Offenbarung kann bei verschiedenen Verbrennungsmotorsystemen und Verbrennungszyklen angewendet werden.
  • Der beispielhafte Motor 10 umfasst einen Mehrzylinder-Viertakt-Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung, der Hubkolben 14 aufweist, die in Zylindern 15, die Brennräume 16 veränderlichen Volumens festlegen, gleitend beweglich sind. Jeder Kolben 14 ist mit einer sich drehenden Kurbelwelle 12 verbunden, durch die eine lineare Hubbewegung in Drehbewegung umgewandelt wird. Ein Lufteinlasssystem liefert einem Ansaugkrümmer 29, der Luft in ein Saugrohr zu jedem Brennraum 16 leitet und verteilt, Ansaugluft. Das Lufteinlasssystem umfasst ein Luftstrom-Rohrsystem und Vorrichtungen zum Überwachen und Steuern des Luftstroms. Die Lufteinlassvorrichtungen umfassen vorzugsweise einen Luftmassensensor 32 zum Überwachen von Luftmassenstrom und Ansauglufttemperatur. Ein Drosselventil 34 umfasst vorzugsweise eine elektronisch gesteuerte Vorrichtung, die als Reaktion auf ein Steuersignal (ETC) von dem Steuermodul 5 Luftstrom zu dem Motor 10 steuert. Ein Drucksensor 36 in dem Krümmer ist derart ausgelegt, dass er Krümmerunterdruck und Luftdruck überwacht. Ein externer Strömungskanal führt Abgase von dem Motorauslass zu dem Ansaugkrümmer zurück, wobei er ein Strömungssteuerventil aufweist, das als Ventil 38 für Abgasrückführung (AGR) bezeichnet wird. Das Steuermodul 5 dient zum Steuern des Massenstroms von Abgas zu dem Ansaugkrümmer 29 durch Steuern des Öffnens des AGR-Ventils 38.
  • Luftstrom von dem Ansaugkrümmer 29 in jeden der Brennräume 16 wird durch ein oder mehrere Einlassventile 20 gesteuert. Das Strömen von verbrannten Gasen von jedem der Brennräume 16 zu einem Abgaskrümmer 39 wird durch ein oder mehrere Auslassventile 18 gesteuert. Das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile 20 und 18 wird vorzugsweise mit einer doppelten Nockenwelle (wie dargestellt) gesteuert, deren Drehungen mit der Drehung der Kurbelwelle 12 verbunden und indiziert sind. Der Motor 10 ist mit Vorrichtungen zum Steuern von Ventilhub der Einlassventile und Auslassventile ausgestattet, die als Steuervorrichtungen für veränderlichen Hub (VLC, kurz vom engl. Variable Lift Control) bezeichnet werden. Die Steuervorrichtungen für veränderlichen Hub dienen zum Steuern des Ventilhubs oder Öffnens zu einer von zwei unterschiedlichen Stufen, z.B. einem Ventilöffnen mit niedrigem Hub (etwa 4 - 6 mm) bei einem Motorbetrieb mit niedriger Drehzahl und niedriger Last und einem Ventilöffnen mit hohem Hub (etwa 8 - 10 mm) bei einem Motorbetrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last. Der Motor 10 ist weiterhin mit Vorrichtungen zum Steuern von Phaseneinstellung (d.h. relativer Zeitsteuerung) des Öffnens und Schließens der Einlass- und Auslassventile 20 und 18 ausgestattet, was als veränderliche Nockenphaseneinstellung (VCP, kurz vom engl. Variable Cam Phasing) bezeichnet wird, um eine Phaseneinstellung über das durch den zweistufigen VLC-Hub bewirkte Maß hinaus zu steuern. Für die Einlassventile 20 ist ein VCP/VLC-System 22 vorhanden, und für die Motorauslassventile 18 ist ein VCP/VLC-System 24 vorhanden. Die VCP/VLC-Systeme 22 und 24 werden durch das Steuermodul 5 gesteuert und liefern dem Steuermodul 5 eine Signalrückmeldung, zum Beispiel durch Nockenwellendrehstellungssensoren für die Einlassnockenwelle und die Auslassnockenwelle.
  • Die Einlass- und Auslass-VCP/VLC-Systeme 22 und 24 weisen beschränkte Zuständigkeitsbereiche auf, in denen das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile 18 und 20 gesteuert werden kann. VCP-Systeme können einen Bereich der Phaseneinstellungszuständigkeit von etwa 60° - 90° Nockenwellendrehung aufweisen, was es dem Steuermodul 5 erlaubt, das Öffnen und Schließen eines der Einlass- und Auslassventile 20 und 18 auf früh oder spät zu verstellen. Der Bereich der Phaseneinstellungszuständigkeit wird durch die Hardware des VCP und das Steuersystem, das die VCP betätigt, festgelegt und beschränkt. Die Einlass- und Auslass-VCP/VLC-Systeme 22 und 24 können gesteuert durch das Steuermodul 5 mit Hilfe elektrohydraulischer, hydraulischer oder elektrischer Steuerkraft betätigt werden.
  • Der Motor 10 umfasst ein Kraftstoffeinspritzsystem, das mehrere Hochdruck-Kraftstoffinjektoren 28 umfasst, die jeweils derart ausgebildet sind, dass sie als Reaktion auf ein Signal von dem Steuermodul 5 eine Kraftstoffmasse direkt in einen der Brennräume 16 einspritzen. Den Kraftstoffinjektoren 28 wird von einem Kraftstoffverteilungssystem druckbeaufschlagter Kraftstoff zugeführt.
  • Der Motor 10 umfasst ein Fremdzündungssystem, durch das als Reaktion auf ein Signal (IGN) von dem Steuermodul 5 einer Zündkerze 26 Zündenergie zum Zünden oder Unterstützen des Zündens von Zylinderfüllungen in jedem der Brennräume 16 geliefert wird.
  • Der Motor 10 ist mit verschiedenen Erfassungsvorrichtungen zum Überwachen von Motorbetrieb ausgestattet, darunter mit einem Kurbelwellenwinkelgeber 42, der eine Ausgabe (U/min.) aufweist und zum Überwachen von Kurbelwellendrehstellung, d.h. Kurbelwinkel und -drehzahl, dient, mit einem Verbrennungssensor 30, der derart ausgelegt ist, dass er Verbrennung überwacht, und einem Abgassensor 40, der derart ausgelegt ist, dass er Abgase überwacht, typischerweise ein Luft/Kraftstoff-VerhältnisSensor. Der Verbrennungssensor 30 umfasst eine Sensorvorrichtung, die zum Überwachen eines Zustands eines Verbrennungsparameters dient, und ist als Zylinderdrucksensor dargestellt, der zum Überwachen von Verbrennungsdruck im Zylinder dient. Die Ausgabe des Verbrennungssensors 30 und des Kurbelwellenwinkelgebers 42 werden von dem Steuermodul 5 überwacht, das Verbrennungsphaseneinstellung, d.h. Zeitsteuerung von Verbrennungsdruck im Verhältnis zum Kurbelwinkel der Kurbelwelle 12 für jeden Zylinder 15 für jeden Verbrennungszyklus, ermittelt. Der Verbrennungssensor 30 kann auch von dem Steuermodul 5 überwacht werden, um einen effektiven Mitteldruck (IMEP) für jeden Zylinder 15 für jeden Verbrennungszyklus zu ermitteln. Vorzugsweise sind der Motor 10 und das Steuermodul 5 mechanisiert, um Zustände des IMEP für jeden der Motorzylinder 15 während jedes Zylinderzündvorgangs zu überwachen und zu ermitteln. Alternativ können andere Erfassungssysteme verwendet werden, um Zustände anderer Verbrennungsparameter innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung zu überwachen, z.B. Zündsysteme mit Ionenerfassung und nicht intrusive Zylinderdrucksensoren.
  • Das Steuermodul 5 führt einen algorithmischen Code aus, der darin gespeichert ist, um die vorstehend erwähnten Aktuatoren zu steuern, um den Motorbetrieb, einschließlich Drosselklappenstellung, Fremdzündungssteuerzeiten, Kraftstoffeinspritzmasse und -steuerzeiten, Einlass- und/oder Auslassventil-Steuerzeiten und Phaseneinstellung und AGR-Ventilstellung zum Steuern des Stroms von rückgeführten Abgasen, zu steuern. Ventilzeitsteuerung und -phaseneinstellung umfasst negatives Ventilüberschneiden (NVO) und Hub des erneuten Auslassventilöffnens (bei einer Abgasrücksaugstrategie). Das Steuermodul 5 ist derart ausgelegt, dass es Eingangssignale von einem Fahrer (z.B. eine Gaspedalstellung und eine Bremspedalstellung) zum Ermitteln einer Drehmomentforderung des Fahrers und von den Sensoren, die die Motordrehzahl und Ansauglufttemperatur anzeigen, sowie Kühlmitteltemperatur und andere Umgebungsbedingungen empfangen kann.
  • Das Steuermodul 5 ist vorzugsweise ein digitaler Mehrzweckcomputer, der allgemein einen Mikroprozessor oder eine zentrale Recheneinheit, Speichermedien mit einem nicht flüchtigem Speicher, der einen Festspeicher und einen elektrisch programmierbaren Festspeicher einschließt, einen Arbeitsspeicher, einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, eine Analog-Digital- und Digital-Analog-Schaltungsanordnung sowie eine Schaltungsanordnung und Einrichtungen für Eingabe/Ausgabe und eine geeignete Schaltungsanordnung zur Signalaufbereitung und Pufferung umfasst. Das Steuermodul weist einen Satz von Steueralgorithmen mit residenten Programmbefehlen und Kalibrierungen auf, die im nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind und ausgeführt werden, um die erwünschten Funktionen vorzusehen. Die Algorithmen werden vorzugsweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt. Algorithmen werden von der zentralen Recheneinheit ausgeführt und dienen dazu, Eingaben von den vorstehend erwähnten Erfassungseinrichtungen zu überwachen und Steuerungs- und Diagnoseroutinen auszuführen, um einen Betrieb der Aktuatoren unter Verwendung voreingestellter Kalibrierungen zu steuern. Schleifenzyklen können in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 3,125, 6,25, 12,5, 25, 25 und 100 Millisekunden während eines laufenden Motor- und Fahrzeugbetriebs ausgeführt werden. Alternativ können Algorithmen als Reaktion auf das Eintreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
  • Bei Betrieb überwacht das Steuermodul 5 Eingaben von den vorstehend erwähnten Sensoren, um Zustände von Motorparametern zu ermitteln. Das Steuermodul 5 führt einen darin gespeicherten algorithmischen Code aus, um die vorstehend erwähnten Aktuatoren zu steuern, um die Zylinderfüllung zu bilden, einschließlich Steuern von Drosselklappenstellung, Fremdzündungszeitpunkt, Masse und Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, Stellung des AGR-Ventils, um ein Strömen von rückgeführten Abgasen zu steuern, und Zeitsteuerung und Phaseneinstellung von Einlass- und/oder Auslassventilen bei derart ausgestatteten Motoren. Das Steuermodul 5 kann so arbeiten, dass es den Motor während laufenden Fahrzeugbetriebs ein- und ausschaltet, und kann so arbeiten, dass es einen Teil der Brennräume oder einen Teil der Ventile durch Steuerung von Kraftstoff und Zündung sowie Ventildeaktivierung selektiv deaktiviert.
  • Das Nachbehandlungssystem 70 ist mit dem Abgaskrümmer 39 fluidverbunden und mit dem Steuermodul 5 signalverbunden sowie funktionell verbunden. Das beispielhafte Nachbehandlungssystem 70 umfasst eine HC-SCR-Vorrichtung. Das Abgasnachbehandlungssystem 70 kann Kombinationen von katalytischen und/oder filternden Vorrichtungen umfasst, die dazu dienen, Elemente des Abgaszustroms zu oxidieren, adsorbieren, desorbieren, reduzieren und verbrennen. Katalytische Vorrichtungen können einen oder mehrere Dreiwegekatalysatoren (TWC) und SCR-Vorrichtungen umfassen. Filtervorrichtungen können eine oder mehrere NOx-Adsorber(LNT)-Vorrichtungen stromabwärts der katalytischen Vorrichtungen umfassen.
  • Beispielhafte HC-SCR-Katalysatoren können Aluminiumoxidkatalysatoren, Silberaluminiumoxid(Ag/Al2O3)-Katalysatoren, Barium- und Natrium-Yttriumoxid-Zeolith-Katalysatoren, ionenausgetauschte Unedelmetallzeolithkatalysatoren (z.B. Cu-ZSM5) und Platingruppenmetallkatalysatoren (z.B. Pt/Al2O3) umfassen. In einer Ausführungsform enthält die HC-SCR-Vorrichtung, die einen silberbasierten Katalysator umfasst, zwischen 2 und 3 Gew.-% Ag2O gelagert auf Aluminiumoxid. Der ausgewählte HC-SCR-Katalysator ist mit einem geeigneten Washcoat zur Imprägnation auf ein Keramik- oder Metallsubstrat mit Durchströmeigenschaften, z.B. einer Wabenkonfiguration, integriert. Das Substrat umfasst einen Keramik- oder Metallmonolithen, der aus Cordierit mit einer Zelldichte von etwa 62 bis 96 Zellen pro Quadratzentimeter (400 bis 600 Zellen pro Quadratzoll) und mit einer Wanddicke von etwa drei Mil (0,0762 mm) bis sieben Mil (0,1779 mm) ausgebildet ist. Die Zellen des Substrats umfassen Stromdurchlässe, durch die Abgas strömt, um die katalytisch aktiven Materialien zu kontaktieren. Das imprägnierte Substrat ist zu einer Edelstahlmetallanordnung mit einem Einlass und einem Auslass zusammengebaut, um die HC-SCR-Vorrichtung zu bilden. Die HC-SCR-Vorrichtung weist physikalische Eigenschaften auf, die Größe, Volumen, Raumgeschwindigkeit und Strombeschränkung umfassen, die für den spezifischen Motor und das spezifische Fahrzeug, bei dem sie verwendet wird, geeignet sind. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass die HC-SCR-Vorrichtungen gemäß dem durch die folgende Gleichung beschriebenen Prozess NOx-Emissionen unter sauerstoffreichen Bedingungen reduzieren. HC + O2 + NOx -> N2 + CO2 + H2O [1]
  • 2 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes Nachbehandlungssystem, das eine Konfiguration einer HC-SCR-Vorrichtung umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Nachbehandlungssystem 70 umfasst einen TWC 48, eine HC-SCR-Vorrichtung 60, einen stromaufwärts befindlichen NOx-Sensor 50, einen stromaufwärts befindlichen Sauerstoffsensor 66, einen stromabwärts befindlichen NOx-Sensor 52, einen SCR-Katalysatortemperatursensor 65 und ein Kraftstoffdosiermodul 61 und kommuniziert mit dem Steuermodul 5. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, führt der TWC 48 eine Anzahl von katalytischen Funktionen durch, die für Nachbehandlung eines Abgasstroms erforderlich sind. Die HC-SCR-Vorrichtung 60 nutzt Kraftstoff als Reaktand, um NOx zu umweltfreundlichen Molekülen zu reduzieren. Der stromaufwärts befindliche NOx-Sensor 50 detektiert und quantifiziert NOx in dem in das Nachbehandlungssystem 70 eindringenden Abgasstrom. Während der stromaufwärts befindliche NOx-Sensor 50 als ein beispielhaftes Mittel gezeigt ist, um in das Nachbehandlungssystem eindringendes NOx zu quantifizieren, ist zu berücksichtigen, dass in das System eindringendes NOx zur Verwendung beim Beurteilen von Umwandlungswirkungsgrad in einer HC-SCR-Vorrichtung durch andere Mittel, zum Beispiel durch einen NOx-Sensor, der sich zwischen dem TWC 48 und der HC-SCR-Vorrichtung 60 befindet, quantifiziert werden kann. Diese Offenbarung erörtert im Allgemeinen eine Sensoreingabe, die in das Nachbehandlungssystem eindringendes NOx beschreibt, gemäß der beispielhaften Ausführungsform, doch versteht sich, dass abhängig von der Anordnung des stromaufwärts befindlichen Sensors die Eingabe tatsächlich NOx-Gehalt beschreiben könnte, der in einen Teil des Nachbehandlungssystems eindringt. Die HC-SCR-Vorrichtung 60 nutzt Kohlenwasserstoffe, um NOx durch aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zu umweltfreundlichen Molekülen umzuwandeln. Der Temperatursensor 65 ist in der HC-SCR-Vorrichtung 60 positioniert dargestellt, um eine Temperatur des Katalysatorbetts in der Vorrichtung, d.h. eine Katalysatorbetttemperatur, zu liefern. Es versteht sich, dass ein Temperatursensor an anderer Stelle in dem Nachbehandlungssystem 70 kombiniert mit anderen Maßen, die Wärmeübertragung in der Vorrichtung und die darin erfolgende Reaktion anzeigen, verwendet werden könnte, um die sich ergebende Temperatur des Katalysators zu schätzen. Das Kraftstoffdosiermodul 61 ist an einer Position stromaufwärts der HC-SCR-Vorrichtung 60 dargestellt. Der Kraftstoff kann direkt in den in die HC-SCR-Vorrichtung 60 eindringenden Abgasstrom eingespritzt werden. Es wird aber ein bevorzugtes Verfahren dargestellt, das eine Mischervorrichtung 62 nutzt. Das Kraftstoffdosiermodul 61 spritzt Kraftstoff auf die Mischervorrichtung 62 und der Kraftstoff wird dann von dem Abgasstrom in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Verteilung auf die Katalysatorflächen auf den Innenseiten der HC-SCR-Vorrichtung 60 befördert. Das Kraftstoffdosiermodul 61 ist eine beispielhafte Vorrichtung zum Liefern von Kohlenwasserstoffen zu dem Nachbehandlungssystem. Ein Fachmann aber weiß, dass viele Ausführungsformen eines Kraftstoffzufuhrsystems verwendet werden könnten, um Kohlenwasserstoffe zu dem Abgaszustrom zu befördern. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform können die Verbrennungszyklusparameter angepasst werden, um mehr unverbrannte Kohlenwasserstoffe in dem Abgasstrom zu erzeugen. Der stromabwärts befindliche NOx-Sensor 52 detektiert und quantifiziert NOx in dem aus dem Nachbehandlungssystem 70 austretenden Abgasstrom. Das Steuermodul 5 umfasst Programmierung, die erforderlich ist, um Eingaben in Verbindung mit dem Nachbehandlungssystem 70 und Steuerparameter bei der Behandlung von NOx in dem System zu verarbeiten.
  • Durch Positionieren von NOx-Sensoren vor und nach einer Nachbehandlungsvorrichtung kann eine Schätzung bezüglich der Wirksamkeit der Vorrichtung beim Umwandeln des NOx vorgenommen werden. Das vorstehend beschriebene beispielhafte Nachbehandlungssystem beschreibt einen gemessenen oder geschätzten NOx-Gehalt des Abgasstroms, der stromaufwärts der analysierten Nachbehandlungsvorrichtung gemessen wird. Dieses NOx-Maß, das in das Nachbehandlungssystem eindringt, kann jederzeit als x(t) beschrieben werden. Das vorstehend beschriebene beispielhafte Nachbehandlungssystem beschreibt einen gemessenen oder geschätzten NOx-Gehalt des Abgasstroms, der stromabwärts der analysierten Nachbehandlungsvorrichtung gemessen wird. Dieses NOx-Maß, das aus dem Nachbehandlungssystem austritt, kann jederzeit als y(t) beschrieben werden. Umwandlungswirkungsgrad zu jeder Zeit durch die folgende Gleichung: η I S T ( t ) = 1 − y ( t ) x ( t )
    Figure DE102010020767B4_0001
  • Es versteht sich, dass diese Gleichung den Umwandlungswirkungsgrad zu jedem Zeitpunkt vorsieht. Solche momentanen Messungen oder Berechnungen sind beruhend auf Signalrauschen fehlerbehaftet. Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum Anlegen eines Tiefpassfilters bekannt. Eine Integration von x(t) oder y(t) ergibt eine Beschreibung einer Menge tatsächlichen NOx, die während eines Zeitraums in das Nachbehandlungssystem eindringen bzw. aus diesem austreten wird. Eine beispielhafte Gleichung zum Ermitteln eines integrierten Umwandlungswirkungsgrad, die anomale Messungen von x(t) und y(t) filtert, kann wie folgt beschrieben werden: η I S T = 1 − ∫ y ( t ) ∗ d t ∫ x ( t ) ∗ d t
    Figure DE102010020767B4_0002
  • Auf diese Weise können gemessene oder geschätzte Werte von NOx, das in das Nachbehandlungssystem eindringt oder dieses verlässt, genutzt werden, um einen geschätzten oder berechneten tatsächlichen bzw. Ist-Umwandlungswirkungsgrad des Nachbehandlungssystems zu ermitteln.
  • Der beispielhafte Motor 10 kann stöchiometrisch, überstöchiometrisch und unterstöchiometrisch arbeiten. Während Motorbetrieb erzeugt der Motor 10 einen Abgaszustrom, der regulierte Bestandteile enthält, die durch das Nachbehandlungssystem umzuwandeln sind, einschließlich Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO), Sauerstoffnitride (NOx) und Partikelmaterial (PM) u.a. Das unter- und überstöchiometrische Betreiben des Motors 10 erzeugt unterschiedliche Anteile der Bestandteile.
  • Das stöchiometrische Betreiben des Motors 10 kann das Einspritzen eines ersten Kraftstoffpulses in den Brennraum 16 während jedes Verdichtungstakts umfassen. Die während des ersten Kraftstoffpulses eingespritzte Kraftstoffmasse wird beruhend auf einer Menge ermittelt, die ausreicht, um den Motor 10 so zu betreiben, dass er die Drehmomentforderung des Fahrers und andere Lastforderungen erfüllt. Während des Verbrennungszyklus werden ein oder mehrere folgende Kraftstoffpulse in den Brennraum 16 eingespritzt, um einen Abgasstrom mit einem Luft/KraftstoffVerhältnis zu erzeugen, das unterstöchiometrisch ist, was in dem Abgasstrom HC zur Verwendung als Reduktionsmittel verfügbar macht. Alternativ oder zusätzlich wird, wie in 2 dargestellt, Kraftstoff unter Verwenden des Kraftstoffdosiermoduls 61 mit ähnlicher Wirkung direkt in den Abgasstrom eingespritzt, was HC als Reduktionsmittel verfügbar macht. Eine zusätzliche Ausführungsform umfasst das Verstellen von Zündzeiten oder Kraftstoffeinspritzzeiten, um in dem Brennraum 16 eine teilweise Verbrennung zu bewirken. Die teilweise Verbrennung lässt HC in dem Abgasstrom verfügbar werden, wodurch ein Abgasstrom mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis erzeugt wird, das unterstöchiometrisch ist.
  • Der Betrieb der HC-SCR-Vorrichtung 60 hängt von der durch den Katalysator in der Vorrichtung geförderten Reaktion ab. Dieser Umwandlungswirkungsgrad dieser Reaktion ist von einer Anzahl von Variablen abhängig. Zum Beispiel muss die Temperatur in der Vorrichtung innerhalb eines Betriebsbereichs liegen, damit die Reaktion erfolgen kann, und die Temperatur in dem Betriebsbereich kann die Reaktion mehr oder weniger effizient machen. Analog beeinflusst die Raumgeschwindigkeit des sich durch die Vorrichtung bewegenden Gases den Wirkungsgrad der Reaktion. Höhere Raumgeschwindigkeiten verringern die Zeit, in der sich das Abgas funktionell nah am Katalysator befindet, im Allgemeinen mit verringertem Wirkungsgrad bei höheren Raumgeschwindigkeiten. Ferner wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass das Vorhandensein geeigneter Mengen von Komponentensubstanzen der Reaktion für ein effizientes Ablaufen der Reaktion erwünscht sind.
  • Es können Testergebnisse zum Beschreiben der Beziehung verschiedener Variablen, einschließlich der vorstehend genannten Variablen, zum Umwandlungswirkungsgrad gezeigt werden. 3 stellt graphisch beispielhafte Testdaten gemäß der vorliegenden Offenbarung dar, die eine Beziehung von Katalysatorbetttemperatur zu NOx-Umwandlungswirkungsgrad beschreiben. Die Temperatur wurde durch einen Sensor überwacht, der sich 2,5 cm weg von der Vorderfläche des Katalysators in der HC-SCR-Vorrichtung 60 befand. Wie zwischen den Zeiten 100 Sekunden und 200 Sekunden, zwischen den Zeiten 800 Sekunden und 900 Sekunden und zwischen den Zeiten 900 Sekunden und 1000 Sekunden offensichtlich ist, entsprechen Anstiege der SCR-Temperatur starken Abnahmen des Umwandlungswirkungsgrads, die zum Beispiel durch Aufbrauchen von Reduktionsmittel aus der HC-SCR-Vorrichtung 60 durch Abgas hoher Temperatur hervorgerufen werden. Der Umwandlungswirkungsgrad kann auch durch Wechsel von Verbrennungsmodi beeinflusst werden. Das Wechseln zu einem homogenen stöchiometrischen Motorbetrieb verringert zum Beispiel den für Umwandlung verfügbaren Sauerstoff; somit nimmt der Umwandlungswirkungsgrad ab.
  • 4 stellt graphisch beispielhafte Testdaten gemäß der vorliegenden Offenbarung dar, die eine Beziehung von Raumgeschwindigkeit zu NOx-Umwandlungswirkungsgrad beschreiben. Wie ein Fachmann erkennen wird, kann Raumgeschwindigkeit in dem Nachbehandlungssystem beruhend auf überwachter Ansaugluftmasse in den Motor 10 ermittelt werden. Wie vorstehend beschrieben beeinflusst Raumgeschwindigkeit, die die Geschwindigkeit beschreibt, bei der sich Abgasstrom durch die Vorrichtung bewegt, den NOx-Umwandlungswirkungsgrad direkt. Das Abgas benötigt in dem Bereich des Katalysators etwas Zeit, damit die Reduktionsreaktion erfolgen kann. Auch bei ansonsten idealen Umständen in der Vorrichtung tritt zu schnell durch die Vorrichtung gezwungenes Abgas nicht ausreichend mit dem Katalysator in Wechselwirkung, um die erwünschte Reaktion ablaufen zu lassen. Wie in den Daten von 4 gezeigt ist, kann eine einen bestimmten Schwellenwert übersteigende Raumgeschwindigkeit direkt mit starken Abnahmen des NOx-Umwandlungswirkungsgrads in Beziehung gebracht werden.
  • 5 stellt graphisch beispielhafte Testdaten gemäß der vorliegenden Offenbarung dar, die eine Beziehung des Vorhandenseins von molekularem Sauerstoff zu NOx-Umwandlungswirkungsgrad beschreiben. Wie vorstehend beschrieben muss das Vorhandensein von Substanzen, die für die Reaktion erwünscht sind, für hohen NOx-Umwandlungswirkungsgrad in ausreichenden Mengen vorliegen. Wie in 5 dargestellt ist, führen signifikante Abnahmen des Vorhandenseins von Sauerstoff zu Verringerungen des NOx-Umwandlungswirkungsgrads. Analog ist das Vorhandensein des Reduktionsmittels in ausreichenden Mengen erwünscht.
  • 6 stellt graphisch beispielhafte Testdaten gemäß der vorliegenden Offenbarung dar, die eine Beziehung des Verhältnisses von vorhandenem Kohlenwasserstoff zu vorhandenem NOx zu NOx-Umwandlungswirkungsgrad beschreiben. Wie vorstehend beschrieben muss das Vorhandensein von Substanzen, die für die Reaktion erwünscht sind, für hohen NOx-Umwandlungswirkungsgrad in ausreichenden Mengen vorliegen. Wie in 6 dargestellt ist, führen signifikante Abnahmen des Verhältnisses zu Verringerungen des NOx-Umwandlungswirkungsgrads.
  • 7 stellt graphisch beispielhafte Testdaten gemäß der vorliegenden Offenbarung dar, die eine Beziehung des Verhältnisses von Kohlenwasserstoffen zu NOx für eine Anzahl von unterschiedlichen Kohlenwasserstoffen zu NOx-Umwandlungswirkungsgrad beschreiben. Der beispielhafte Test umfasste das Testen einer mit einem Magergemisch arbeitenden Direkteinspritz-Testkonfiguration mit Fremdzündung bei Dauerleistung bei mehreren Motordrehzahl- und Motorlastpunkten. Die Testkonfiguration umfasste ein Reduktionsmitteleinspritzsystem, das konfiguriert war, um eine steuerbare Reduktionsmittelmenge in den Abgaszustrom einzuspritzen. Es werden Testergebnise für E85, denaturiertes Ethanol und Benzin gezeigt. Jeder Kraftstoff zeigt eine starke Abnahme des NOx-Umwandlungswirkungsgrads, wenn das Verhältnis unter einen bestimmten Wert fällt. Wie 7 zeigt, nehmen Umwandlungswirkungsgradanstiege bei erhöhten Verhältnissen von Reduktionsmittel zu NOx ab.
  • 8 - 13 veranschaulichen schematisch eine Anzahl beispielhafter Konfigurationen, die das Abgasnachbehandlungssystem 70 gemäß der vorliegenden Offenbarung annehmen kann. 8 veranschaulicht schematisch eine Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70, die die HC-SCR-Vorrichtung 60 fluidverbunden mit dem Abgaskrümmer 39 und stromaufwärts des TWC 48 fluidverbunden umfasst.
  • 9 zeigt schematisch eine zweite Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70, die einen ersten TWC 48 umfasst, der mit dem Abgaskrümmer 39 fluidverbunden ist und eine Bypassrohr 51 und ein Bypassventil 49 umfasst. Die HC-SCR-Vorrichtung 60 ist stromabwärts des TWC 48 und stromaufwärts eines zweiten TWC 48' fluidverbunden. Ein Fachmann wird erkennen, dass das Bypassventil 49 alternativ stromaufwärts des ersten TWC 48 fluidverbunden sein kann, um den Abgaszustrom durch den ersten TWC 48 zu steuern oder den Abgaszustrom um den ersten TWC 48 mittels des Bypassrohrs 51 umzuleiten.
  • 10 zeigt schematisch eine dritte Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70, die die zweite Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70 umfasst, die weiterhin eine LNT-Vorrichtung 69 stromabwärts des zweiten TWC 48' enthält.
  • 11 zeigt schematisch eine vierte Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70, die die dritte Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70 umfasst, die weiterhin einen Wärmetauscher 68 in dem Bypassrohr 51 angeordnet enthält.
  • 12 zeigt schematisch eine fünfte Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70, die die erste Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70 umfasst, die weiterhin das mit dem Abgaskrümmer 39 und dem Bypassventil 49 fluidverbundene Bypassrohr 51 enthält. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass das Bypassventil 49 alternativ stromaufwärts der HC-SCR-Vorrichtung 60 angeschlossen sein kann, um den Abgaszustrom durch die HC-SCR-Vorrichtung 60 zu steuern oder den Abgaszustrom um die HC-SCR-Vorrichtung 60 mittels des Bypassrohrs 51 umzuleiten.
  • 13 zeigt schematisch eine sechste Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70, die die fünfte Konfiguration des Abgasnachbehandlungssystems 70 umfasst, die weiterhin den Wärmetauscher 68 stromaufwärts der HC-SCR-Vorrichtung 60 angeordnet enthält.
  • Wie vorstehend beschrieben wirkt eine Anzahl von Faktoren auf den NOx-Umwandlungswirkungsgrads einer HC-SCR, die arbeitet, um NOx in andere Substanzen umzuwandeln. Einer der Faktoren, der für optimierte oder ausreichend effiziente Umwandlung erwünscht ist, ist die Zufuhr einer geeigneten Menge an Kohlenwasserstoffen zu der HC-SCR-Vorrichtung, entweder als Komponente des Abgasstroms als Rohemission oder durch aktive Dosierung durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung in dem Nachbehandlungssystem. Die Steuerung der Kohlenwasserstoffzufuhr erfordert eine Schätzung der geeigneten Menge an Kohlenwasserstoff, die zum Ablaufen der erwünschten Reaktion erwünscht ist. Eine zu geringe Zufuhr von Kohlenwasserstoff, was eine Unterversorgung der erwünschten Reaktion hervorruft, führt zu einem verringerten NOx-Umwandlungswirkungsgrad der Vorrichtung. Eine zu große Zufuhr von Kohlenwasserstoff verschwendet Kraftstoff und kann unter manchen Bedingungen zu verringertem NOx-Umwandlungswirkungsgrad führen.
  • Ein computerisiertes Modell des in der HC-SCR-Vorrichtung erfolgenden Reaktionsprozesses, das Echtzeiteingaben aller kritischen Faktoren umfasst, die sich auf den NOx-Umwandlungswirkungsgrad in der Vorrichtung auswirken, und das in einem geeigneten Prozessor arbeitet, könnte genutzt werden, um die Kohlenwasserstoffzufuhr in Echtzeit zu steuern. Eine Rechenbelastung in Verbindung mit dem Laufenlassen eines solchen komplexen Modells, das in Echtzeit eine Kraftstoffeinspritzmenge entweder im Brennraum oder in dem Nachbehandlungssystem prognostiziert, könnte aber nicht wünschenswert sein. Es sind aber Verfahren beim statistischen Modellieren bekannt, um das Verhalten eines Systems gemäß einer groben Kategorisierung von Systembetrieb zu schätzen. Durch Kalibrierung oder Analyse eines beispielhaften Systembetriebs kann eine statistische Vorhersage von Systembetrieb beruhend auf einem schnellen Sortieren oder Kategorisieren überwachter Eingaben in das System erfolgen. Solche prädiktiven Ergebnisse können verwendet werden, um die Echtzeitberechnungen der gesteuerten Variablen oder des Sollwerts auf eine besonders brauchbare Eingabe beim Steuern der Variable zu beschränken, ohne ein vollständiges Rechenmodell zu nutzen. Ein Verfahren zum Steuern von Kohlenwasserstoffzufuhr zu einer Vorrichtung für selektive katalytischen Reduktion mit Kohlenwasserstoffen wird offenbart, wobei operative Eingaben in Echtzeit überwacht werden, diese Eingaben gemäß einem kalibrierten statistischen Prozessmodell kategorisiert werden, um eine erwünschte Zufuhr von Kohlenwasserstoffen zu prognostizieren.
  • Durch Feststellen von Variablen, die den NOx-Umwandlungswirkungsgrad einer HC-SCR-Vorrichtung stark beeinflussen, können diese Variablen an einem beispielhaften experimentellen System, das eine beispielhafte HC-SCR-Vorrichtung umfasst, getestet werden, um das Arbeiten eines vom Betrieb her ähnlichen Systems statistisch zu prognostizieren. Wie vorstehend beschrieben wurden zum Beispiel bei Tests Katalysatorbetttemperatur, Raumgeschwindigkeit in der Vorrichtung und Vorhandensein geeigneter Mengen von molekularem Sauerstoff, NOx und Kohlenwasserstoffen als steuernde Variablen in einem beispielhaften System festgestellt, das einen silberbasierten Katalysator zum Reduzieren von NOx unter Verwenden von Benzin als Reduktionsmittel nutzt. Diese steuernden Variablen beeinflussen gemeinsam die Ausgabe des Modells, d.h. den NOx-Umwandlungswirkungsgrad. Katalysatorbetttemperatur, Raumgeschwindigkeit und Vorhandensein von Sauerstoff und NOx sind prädiktive Eingaben für das offenbarte statistische Modell. Die Ausgabe des Modells, der NOx-Umwandlungswirkungsgrad, ist eine durch das Modell zu optimierende Größe. Eine Schwankung von wählbaren Eingaben wird optimiert, um die höchstmögliche Ausgabe bzw. den höchstmöglichen NOx-Umwandlungswirkungsgrad zu erreichen. Die verbleibende Variable, das Vorhandensein von Kohlenwasserstoffen oder die Zufuhr von Kohlenwasserstoffen zu der HC-SCR-Vorrichtung 60, ist eine Größe, die durch Arbeiten des statistischen Modells zu wählen ist, um einen erwünschten NOx-Umwandlungswirkungsgrad zu erreichen. Diese Variable, die Zufuhr von der HC-SCR zu liefernden Kohlenwasserstoffen, wird als Wertbereich ausgegeben, der wahrscheinlich den erwünschten Umwandlungswirkungsgrad ergibt, und kann als erwünschter Kohlenwasserstoffzufuhr-Wertbereich beschrieben werden.
  • Es wird ein beispielhaftes Verfahren zum Wählen eines Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs durch ein statistisches Modell offenbart. 14 stellt graphisch beispielhafte Testdaten gemäß der vorliegenden Offenbarung dar, die gemäß statistischer Analyse aufgetragen sind, insbesondere durch stochastische Analyse. Stochastische Analyse ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren, bei dem Variabilität eines Terms mit Testwerten und vorhergesagten Werten aufgetragen wird und Ausgaben in anschließenden Iterationen der Operation für eine Änderung des Terms innerhalb von Bereichen mit 95% Gewissheit aufgetragen werden. Bei diesem bestimmten Graph werden stochastische Graphen für getestete Steuervariablen in einem einzigen größeren Graph aufgetragen, der statistisch vorhergesagte Wirkungen der verschiedenen Variablen auf einen sich ergebenden einzigen NOx-Umwandlungswirkungsgrad, durch eine horizontale Linie auf dem Graph dargestellt, veranschaulicht. Es sind Wertbereiche für Katalysatorbetttemperatur, Raumgeschwindigkeit und Vorhandensein von Sauerstoff, NOx und Kohlenwasserstoffen aufgetragen. Jeder Variablenwert an dem aktuellen Betriebspunkt ist durch eine vertikale Linie dargestellt. Hält man alle anderen Variablen stabil, können resultierende Werte des NOx-Umwandlungswirkungsgrads für eine einzige Variable vorhergesagt werden. Für jede Variable werden eine Mittellinienvorhersage und Bänder mit 95% vorhergesagt. Die Form der Mittellinie zeigt, ob die Daten experimentell getestet wurden (durchgehend) oder beruhend auf experimentell getesteten Bereichen vorhergesagt (strichpunktiert) wurden. Bei der in dem Graph abgebildeten aktuellen O2-Konzentration zum Beispiel wird, wenn alle anderen Variablen stabil gehalten werden, eine Abnahme der O2-KOnzentration vorhersehbar eine Abnahme des NOx-Umwandlungswirkungsgrads erzeugen.
  • Stochastische Analyse, wie sie in Verbindung mit 14 beschrieben wird, vermittelt eine Fähigkeit, den Betrieb einer HC-SCR-Vorrichtung prädiktiv zu beschreiben, wobei eine Reihe von messbaren Variablen genutzt werden, um eine optimale Zufuhr einer einzigen Eingabevariablen vorherzusagen, um einen maximalen NOx-Umwandlungswirkungsgrad zu erreichen. In dem Beispiel von 14 kann bei Erfordern eines Umwandlungswirkungsgrads von nahezu 100% und Messen der anderen Variablen zu den dargestellten Werten ein optimaler Bereich des Vorhandenseins von C1 oder Kohlenstoff aufgrund eines eingeführten HC etwa zwischen 5.000 und 12.000 ppm gewählt werden. Solche Ergebnisse können iterativ vorhergesagt werden, wobei variierende Bereiche der messbaren Variablen gegen Sollbereiche von Kohlenwasserstoffzufuhr aufgetragen werden. Durch Kompilieren solcher Ergebnisse durch selektive Betriebsbereiche können Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereiche verwendet werden, um das Einleiten von HC zu der HC-SCR 60 zu steuern, um den erwünschten NOx-Umwandlungswirkungsgrad zu erreichen.
  • Wie vorstehend beschrieben sind Verbrennungssteuerung unter Einleiten einer spezifischen Menge von einzuspritzendem HC oder HC-Einspritzsteuerung unter Einleiten einer spezifischen Menge von HC zu der HC-SCR-60 Echtzeitberechnungen, die zwischen Messung und Ausgabe des erwünschten HC-Terms kurze Verzögerungszeiten benötigen. Das Arbeiten eines Rechnermodells, das Werte der Variablen nimmt, die NOx-Umwandlungswirkungsgrad beeinflussen, und eine erwünschte HC-Zahl durch das Modell in Echtzeit erzeugt, ist rechnerisch kaum machbar. Stattdessen kann eine Analyse von stochastischen Analysen verwendet werden, um Bereiche von messbaren Eingabewerten zu charakterisieren, die vorhersehbares Verhalten bei dem Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwert erzeugen. Ein beispielhaftes Verfahren zum Analysieren stochastischer Vorhersagen von HC-SCR-Betrieb umfasst das Modulieren eines messbaren Variablenterms zu einer Zeit durch einen Bereich von Werten, bei jeder Iteration das Prüfen einer Wirkung auf den Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwert und das Feststellen von Haltepunkten in den Daten, wobei Werte über dem Haltepunkt in dem messbaren Variablenterm zu Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwerten in einem Bereich und Werte unter dem Haltepunkt in dem messbaren Variablenterm zu Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwerten in einem anderen Bereich führen. Dieser Haltepunkt kann dann verwendet werden, um einen Variablenbereich festzulegen. Zum Beispiel kann Raumgeschwindigkeit durch einen festgestellten Haltepunkt in einen hohen Bereich und einen niedrigen Bereich klassifiziert werden, wobei die Raumgeschwindigkeitsmesswerte in jedem Bereich genutzt werden können, um entsprechendes Verhalten eines Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs vorherzusagen. Durch Charakterisieren und Klassifizieren messbarer Variablenterme, die als die einflussreichsten Faktoren von Umwandlungswirkungsgrad festgestellt wurden, in Variablenbereiche können Betriebsmessungen der messbaren Variablenterme verwendet werden, um einen Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich statistisch vorherzusagen.
  • Der vorstehende Prozess kann verwendet werden, um einen Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich für Variation in einem Term zu beschreiben. Es können aber mehrere Terme als einflussreicher Faktor für HC-SCR-Betrieb festgestellt und als messbare Variablenterme verfolgt werden. Eine iterative Analyse jedes der messbaren Variablenterme und Haltepunkte, die in jedem der Terme festgestellt werden, kann verwendet werden, um die wechselseitige Abhängigkeit der unterschiedlichen Terme zu beschreiben. Wenn zum Beispiel die O2-Konzentration in dem niedrigen Bereich liegt und die Raumgeschwindigkeit ebenfalls in dem niedrigen Bereich liegt, dann kann der Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich in einem ersten Bereich vorhergesagt werden. Wenn aber die Raumgeschwindigkeit stattdessen in ihrem hohen Bereich liegt, dann kann der Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich in einem zweiten Bereich vorhergesagt werden. Auf diese Weise kann eine Streuung von mehreren messbaren Variablentermen, die als die einflussreichsten Faktoren auf den HC-SCR-Betrieb festgestellt wurden, abgebildet oder gezeichnet werden, so dass das Sortieren von Echtzeitmessungen der messbaren Variablenterme verwendet werden kann, um Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereiche beruhend auf der wechselseitigen Abhängigkeit der messbaren Variablenterme vorherzusagen.
  • Variablenbereiche können feste Bereiche mit einem festgestellten Haltepunkt sein, der in allen Vergleichen bei einem einzigen Wert gehalten wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil der Einfachheit, wobei das Klassifizieren von Echtzeitmessungen in Variablenbereiche parallel ausgeführt werden kann. Wenn alternativ ein Haltepunkt eines messbaren Variablenterms von dem Wert eines anderen Terms abhängig ist oder diesem gegenüber empfindlich ist, dann können die bestimmten Bereiche des abhängigen Terms von der Messung des ersten, unabhängigen Terms abhängig gemacht werden.
  • Wie vorstehend beschrieben können messbare Variablenterme durch festgestellte Haltepunkte in Variablenbereiche unterteilt werden. Wie vorstehend beschrieben können diese Bereiche mögliche Werte der messbaren Variablenterme in zwei Bereiche unterteilen, die einen hohen Bereich und einen niedrigen Bereich umfassen. Alternativ können beruhend auf Verhalten in den Daten oder Forderungen nach feinerer Auflösung im Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich mehrere Haltepunkte in den Daten festgestellt werden. Zum Beispiel kann Raumgeschwindigkeit in drei Bereiche unterteilt werden, und Temperatur kann in vier unterteilt werden. Es versteht sich, dass jede Zunahme der Anzahl von Bereichen eine größere Anzahl von Kombinationen von Variablenbereichen erzeugt, die zu kalibrieren und nachzuverfolgen sind. Echtzeitmessungen der messbaren Variablenterme können überwacht und gemäß Variablenbereichen klassifiziert werden.
  • 15 stellt eine beispielhafte Lookup- bzw. Nachschlagetabelle dar, die Variablenbereiche und entsprechende Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereiche gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt. Die beispielhafte Nachschlagetabelle umfasst vier Klassifizierungen der messbaren Variablenterme, die in Spalten angeordnet sind, und eine zusätzliche Spalte für den Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich (Reduktionsmittel/NOx). Die Klassifizierungen der messbaren Variablenterme entsprechen den vorstehend beschriebenen Variablenbereichen. In der beispielhaften Nachschlagetabelle ist jede Klassifizierung des messbaren Variablenterms durch einen hohen Bereich und einen niedrigen Bereich wiedergegeben. Die Klassifizierungen des messbaren Variablenterms werden beruhend auf dem Variablenbereich ermittelt, wie er hierin vorstehend beschrieben ist. Jede Reihe der Klassifizierungen der messbaren Variablenterme entspricht einem Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich. Jede Reihe umfasst Klassifizierungen für jeden der messbaren Variablenterme, und jede Reihe umfasst einen anderen Satz von Klassifizierungen der messbaren Variablenterme. Ein Katalysatorbetttemperaturterm (T) ist in einer ersten Spalte dargestellt. In das Nachbehandlungssystem 70 eindringende NOx-Moleküle sind durch einen NOx-Molekületerm in einer zweiten Spalte dargestellt. Eine Raumgeschwindigkeit (SV) ist in einer dritten Spalte dargestellt. In dem Abgaszustrom (O2) vorhandene Sauerstoffmoleküle sind in einer vierten Spalte durch einen Sauerstoffmolekületerm dargestellt. Der Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich für jede Reihe ist in einer fünften Spalte dargestellt.
  • 15 beschreibt eine Nachschlagetabelle, bei der kalibrierte Werte für die beschriebenen Verfahren aufgezeichnet und für Suche verfügbar gemacht sind. Es versteht sich, dass eine Anzahl von Nachschlagetabellen für verschiedene Betriebsbereiche verwendet werden können. Ferner versteht sich, dass das Verhalten der verschiedenen Bereiche und die resultierenden Ausgabewerte in Programmierung oder funktionellen Beziehungen festgehalten werden können und ohne eine Nachschlagetabelle genutzt werden können. Es werden viele Prozessausführungsformen zum Nutzen der offenbarten Verfahren in Betracht gezogen, und die Offenbarung soll nicht auf die hierin beschriebenen bestimmten Ausführungsformen beschränkt sein.
  • In einer Ausführungsform sind die messbaren Variablenterme in zwei Variablenbereiche unterteilt. Ein erster Variablenbereich für die Katalysatorbetttemperatur umfasst Temperaturen zwischen 0°C und 290°C. Ein zweiter Variablenbereich für die Katalysatorbetttemperatur umfasst Temperaturen zwischen 290°C und höher. Ein erster Variablenbereich für den NOx-Molekületerm umfasst NOx-Moleküle zwischen 0 und 300 ppm in dem Abgaszustrom. Ein zweiter Variablenbereich für den NOx-Molekületerm umfasst NOx-Moleküle zwischen 300 ppm und höher. Ein erster Variablenbereich für den Raumgeschwindigkeitsterm umfasst 0 und 8000/Std. Ein zweiter Variablenbereich für den Raumgeschwindigkeitsterm umfasst zwischen 8000/Std. und höher. Ein erster Variablenbereich für den Sauerstoffmolekületerm umfasst Sauerstoffkonzentration zwischen 0% und 11% in dem Abgaszustrom. Ein zweiter Variablenbereich für den Sauerstoffmolekületerm umfasst Sauerstoffkonzentration zwischen 11% und 100%.
  • 16 zeigt ein Steuerschema 300 zum Bewältigen eines Abgaszustroms von dem Motor 10 während laufenden Motorbetriebs gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Steuerschema 300 ist in 14 veranschaulicht und hierin getrennte Elemente umfassend beschrieben. Eine solche Darstellung dient der einfacheren Beschreibung, und es sollte erkannt werden, dass die von diesen Elementen ausgeführten Funktionen in einer oder mehreren Vorrichtungen kombiniert werden können, z.B. in Software, Hardware und/oder applikationsspezifischen integrierten Schaltungen implementiert werden können. Das Steuerschema 300 kann zum Beispiel in dem Steuermodul 5 als ein Algorithmus oder als mehrere Algorithmen ausgeführt werden. Das Steuerschema 300 umfasst das Überwachen der messbaren Variablenterme in Block 303. Wie hierin vorstehend beschrieben umfassen die messbaren Variablenterme Katalysatorbetttemperatur, Raumgeschwindigkeit, Sauerstoffmoleküle, die in dem Abgaszustrom vorhanden sind, und NOx-Moleküle, die in dem Abgaszustrom vorhanden sind.
  • Das Steuerschema 300 umfasst weiterhin das Ermitteln von Klassifizierungen der messbaren Variablenterme innerhalb der Variablenbereiche kalibriert durch die statistische Analyse gemäß den Haltepunkten in den Blöcken 306, 309, 312 und 315.
  • Nach dem Wählen der Klassifizierungen jedes der messbaren Variablenterme ermittelt das Steuerschema 300 in Block 318 den Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich. Der Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich wird beruhend auf den Klassifizierungen der messbaren Variablenterme ermittelt. Der Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich ist ein vorbestimmter Wertbereich, der den Klassifizierungen jedes der messbaren Variablenterme entspricht. In einer Ausführungsform wird der Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich durch Anordnen der Klassifizierungen der messbaren Variablenterme in eine Nachschlagetabelle ermittelt. Der Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich ist der Wertbereich, der den Klassifizierungen der messbaren Variablenterme zugeordnet ist. Unter Verwenden der in 15 abgebildeten beispielhaften Nachschlagetabelle entspricht zum Beispiel eine niedrige Klassifizierung für den Katalysatorbetttemperaturterm, eine niedrige Klassifizierung für den Raumgeschwindigkeitsterm, eine niedrige Klassifizierung für den Sauerstoffmolekületerm und eine niedrige Klassifizierung für den NOx-Molekületerm einem C1/NOx-Verhältnis-Kohlenwasserstoff-Sollwertbereich von 29 bis 88.
  • Nach dem Ermitteln des C1/NOx-Verhältnis-Kohlenwasserstoff-Sollwertbereichs ermittelt das Steuerschema 300 in Block 321 eine Kraftstoffmenge in diesem Bereich für Kohlenwasserstoffzufuhr zu der HC-SCR-Vorrichtung 60. Die vorstehenden Verfahren beschreiben das Feststellen eines Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs, wobei sie einen Bereich beschreiben, in dem ein erwünschter NOx-Umwandlungswirkungsgrad in der zugehörigen HC-SCR erreicht werden kann. Der Wert in dem Bereich kann experimentell, empirisch, prädikativ, durch Modellieren oder andere Techniken entwickelt werden, die geeignet sind, um HC-SCR-Betrieb und Wirkungen der HC-Zufuhr auf andere betroffene Systeme präzis vorherzusehen, und es könnten von dem gleichen System für unterschiedliche Einstellungen, Bedingungen oder Betriebsbereiche eine Vielzahl von Kalibrierungskurven verwendet werden. Ein beispielhaftes Kriterium zum Maximieren von Kraftstoffwirtschaftlichkeit kann das Wählen des niedrigsten HC-Werts in dem Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich umfassen. Andere Kriterien können zusätzlich oder alternativ gemäß aus dem Stand bekannter Verfahren verwendet werden. Nach dem Ermitteln der Kraftstoffmenge für die Kohlenwasserstoffzufuhr kann das Steuerschema 300 die Kohlenwasserstoffzufuhr zu der HC-SCR-Vorrichtung 60 bewirken. Wie hierin vorstehend beschrieben kann die Kohlenwasserstoffzufuhr zu der HC-SCR-Vorrichtung 60 durch Einspritzung in den Brennraum und/oder Einspritzung in den Abgasstrom bewirkt werden.
  • Die vorstehenden Verfahren beschreiben einen manuellen Kalibrierungsprozess, bei dem ein beispielhaftes Testsystem verwendet wird, um Betrieb durch Änderungen jede der messbaren Variablenterme zu beurteilen. Die sich ergebenden Variablenbereiche werden dann in Systemen, die funktionell ähnliche HC-SCR-Vorrichtungen nutzen, als programmierte Bereiche genutzt. Es versteht sich aber, dass durch adaptive Systeme, beispielsweise Systeme, die maschinelles Lernen von Algorithmen oder Fuzzy-Logik verwenden, Systeme konfiguriert werden können, um die Variablenbereiche und die entsprechenden Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereiche zu testen und für Betrieb des Fahrzeugs zu adaptieren, einschließlich bestimmter Betrieb der HC-SCR, der von NOx-Sensoren oder anderen Verfahren zum Beurteilen von NOx-Umwandlungswirkungsgrad bestätigt wird, und einschließlich Kompensieren von Wirkungen von alternden oder beschädigten Komponenten des Systems.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Steuern von Kohlenwasserstoffzufuhr zu einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen, die konfiguriert ist, um einen Abgasstrom von einem Verbrennungsmotor (10) aufzunehmen, umfassend: Überwachen messbarer Variablenterme, einschließlich Faktoren, die einen Umwandlungswirkungsgrad in der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen beeinflussen, wobei die messbaren Variablenterme die Temperatur eines Katalysators in der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen, eine in die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen eindringende NOx-Menge, eine Raumgeschwindigkeit des durch die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion mit Kohlenwasserstoffen strömenden Abgases und eine in die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen eindringende Menge molekularen Sauerstoffs umfassen; Ermitteln von Klassifizierungen der messbaren Variablenterme beruhend auf Variablenbereichen; Ermitteln eines Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs beruhend auf den Klassifizierungen; und Nutzen des Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs, um die Kohlenwasserstoffzufuhr zu der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen zu steuern; dadurch gekennzeichnet , dass das Nutzen des Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs, um die Kohlenwasserstoffzufuhr zu steuern, das Steuern von Zündzeiten umfasst, um den Abgasstrom zu erzeugen, der aufgrund einer Einspritzung eines Kraftstoffs stromaufwärts der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen und aufgrund einer Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum (16) des Verbrennungsmotors (10) ein unterstöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist; und dass die Kohlenwasserstoffzufuhr zu der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen der niedrigste Wert des Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Variablenbereiche einen hohen Bereich und einen niedrigen Bereich von jedem der messbaren Variablenterme umfassen.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Variablenbereiche durch statistische Analyse unter Feststellen entsprechender Trends in dem Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich beruhend auf dem Beibehalten eines erwünschten Umwandlungswirkungsgrads kalibriert werden.
  4. Einrichtung zum Steuern von Kohlenwasserstoffzufuhr zu einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen, die konfiguriert ist, um einen Abgasstrom von einem Verbrennungsmotor (10) aufzunehmen, wobei die Einrichtung umfasst: die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen; ein Kraftstoffzufuhrsystem, das eine der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen zugeführte Menge von Kohlenwasserstoffen steuert; und ein Steuermodul (5): das messbare Variablenterme, einschließlich Faktoren, die einen Umwandlungswirkungsgrad in der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen beeinflussen, überwacht, wobei die messbaren Variablenterme die Temperatur eines Katalysators in der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen, eine in die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen eindringende NOx-Menge, eine Raumgeschwindigkeit des durch die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion mit Kohlenwasserstoffen strömenden Abgases und eine in die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen eindringende Menge molekularen Sauerstoffs umfassen; das Klassifizierungen der messbaren Variablenterme beruhend auf Variablenbereichen ermittelt; das einen Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich beruhend auf den Klassifizierungen ermittelt; und das den Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereich nutzt, um die Kohlenwasserstoffzufuhr zu dem Kraftstoffzufuhrsystem zu steuern; dadurch gekennzeichnet , dass das Nutzen des Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs, um die Kohlenwasserstoffzufuhr zu steuern, das Steuern von Zündzeiten umfasst, um den Abgasstrom zu erzeugen, der aufgrund einer Einspritzung eines Kraftstoffs stromaufwärts der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen und aufgrund einer Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum (16) des Verbrennungsmotors (10) ein unterstöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist; und dass die Kohlenwasserstoffzufuhr zu der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen der niedrigste Wert des Kohlenwasserstoffzufuhr-Sollwertbereichs ist.
  5. Verfahren zum Steuern von Kohlenwasserstoffzufuhr zu einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen, die konfiguriert ist, um einen Abgasstrom von einem Verbrennungsmotor (10) aufzunehmen, wobei das Verfahren umfasst: iteratives Testen von messbaren Variablentermen in einer beispielhaften Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen, wobei die messbaren Variablenterme umfassen a) Temperatur eines Katalysators in der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen, b) eine Menge von NOx, die in die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen eindringt, c) eine Raumgeschwindigkeit des durch die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen strömenden Abgases und d) eine Menge von molekularem Sauerstoff, der in die Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen eindringt; Überwachen in jedem Test einer entsprechenden Kohlenwasserstoffmenge, deren Vorhandensein in der Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen erwünscht ist; Ermitteln von Haltepunkten für jeden der messbaren Variablenterme durch stochastische Analyse, wobei die Haltepunkte Änderungen von Trends der Kohlenwasserstoffmenge beschreiben, welche in Abhängigkeit von Änderungen der messbaren Variablenterme erwünscht ist; Nutzen der Haltepunkte, um Variablenbereiche für jeden der messbaren Variablenterme derart festzulegen, dass ein Haltepunkt zwei Variablenbereiche trennt; und Nutzen der Variablenbereiche, um Kohlenwasserstoffzufuhr in einer funktionell ähnlichen Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (60) mit Kohlenwasserstoffen beruhend auf gemessenen Werten der gemessenen Variablenterme gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 zu steuern.
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