CN107810314B - 用于优化柴油颗粒过滤器的主动再生的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于优化机动车的柴油颗粒过滤器的主动再生的方法并且包括以下步骤：首先，获取（13）关于机动车的计划行驶路线的信息，接下来查询（14）是否剩余的行驶时间（ttrip）小于柴油颗粒过滤器的即将再生所需的时间（treg）和/或查询（15）是否机动车的接下来的发动机阶段为滑行阶段，并且如果剩余的行驶时间（ttrip）小于柴油颗粒过滤器即将再生所需的时间（treg）或者接下来的发动机阶段为滑行阶段，则阻止（17）柴油颗粒过滤器的主动再生。

Description

用于优化柴油颗粒过滤器的主动再生的方法
本发明涉及一种用于优化机动车的柴油颗粒过滤器的主动再生的方法。此外，本发明涉及一种计算机程序，其在计算设备上运行时执行根据本发明的方法的每个步骤，以及涉及一种机器可读存储介质，其存储所述计算机程序。最后，本发明涉及一种电子控制设备，其被设置用于执行根据本发明的方法。
背景技术
为了符合内燃机排放的法定极限值，使用用于废气后处理的各种组件，例如氧化催化器、SCR催化器和NOx催化器以及颗粒过滤器。内燃机，尤其柴油内燃机经常配备有废气后处理***，该废气后处理***尤其可以包括颗粒过滤器。该颗粒过滤器在运行过程中会沉积碳黑并且因此必须在一定的时间间隔内再生。对此需要操控和控制装置，在该操控和控制装置中实施用于微粒过滤器再生的管理。功能在此可以分为三个基本功能块：估算存储在颗粒过滤器中的碳黑负载、主动再生的操控/控制和在内燃机的各个运行阶段内的再生的协调。最后一个功能块的目的在于当达到或超过某个确定的碳黑负载时则尽可能快地开始再生。然而这必须在内燃机的有利的运行条件下进行。应阻止在不利的运行条件下再生。上述借助于操纵和控制装置的颗粒过滤器的再生被称为主动再生。与之相反，也存在所谓的被动再生，即当颗粒过滤器足够热以燃烧所沉积的颗粒时，该被动再生在机动车的正常运行条件期间进行。对此所需的温度为550℃。
从DE 101 61 461 B4中已知一种用于在柴油发动机中再生微粒过滤器的方法和装置。在这种方法中应该确保，即仅在较低燃料水平以上才执行启动所述再生。在所述方法的一个实施方式中，所述颗粒过滤器例如当所测量的燃料水平处于第一阈值和第二阈值之间并且所检测的微粒过滤器的负载处于第一和第二负载水平之间时再生。以这种方式在该方法中，当发动机的燃料供应具有相对较低的燃料水平时，则停止用于柴油机废气的颗粒过滤器的再生。由此防止了车辆由于燃料短缺而停车，因为如果启动颗粒过滤器的再生，则燃料消耗将会增加。
发明内容
根据本发明的用于优化机动车的柴油颗粒过滤器的主动再生的方法，即由机动车的控制设备所控制的再生，包括多个步骤：首先，获取关于机动车的计划行驶路线的信息。接下来查询是否剩余的行驶时间小于柴油颗粒过滤器的即将再生所需的时间和/或查询是否机动车的接下来的发动机阶段为滑行阶段。如果剩余的行驶时间小于柴油颗粒过滤器即将再生所需的时间或者接下来的发动机阶段为滑行阶段时，则阻止柴油颗粒过滤器的主动再生。关于滑行阶段理解为机动车的一种运行状态，在该运行状态中不再给油，但是发动机仍然被带动。在这种运行状态下，不能成功实施柴油颗粒过滤器的再生，因为由于在这种运行状态下缺少喷射而没有形成富油（燃料）混合物并且由此也不能达到足够高的温度以再生柴油颗粒过滤器。在不能成功实施再生的情况下，通过阻止柴油颗粒过滤器的主动再生，通过中断柴油颗粒过滤器的再生来以有利的方式阻止燃料的浪费。关于成功的再生可以这样理解，即柴油颗粒过滤器的再生没有在完全再生之前停止或中断。此外，通过柴油颗粒过滤器的主动再生反作用于燃油品质的快速恶化。在非常高的温度下会出现燃油品质的恶化并且由此燃油的润滑性能的恶化。
根据本发明的一个优选实施方式，一旦所述主动再生被阻止超过预定的数量，则启动所述柴油颗粒过滤器的主动再生。以这种方式确保，当行驶路线的条件对此不是最佳地适合于该目的时，例如因为剩余的行驶时间太短或者随后的发动机阶段是滑行阶段，然后也能实施柴油颗粒过滤器的必要的再生。
关于所述计划行驶路线的信息被用于确定沿着所述计划行驶路线的适合于成功执行所述柴油颗粒过滤器的再生的区段。通过这种有利的方式实现了，如果必须阻止柴油颗粒过滤器的主动再生，则可以预先确定在哪个时间点或在行驶路线的哪个区段上可以替代地实施所述再生。
关于计划行驶路线的信息有利地在本发明的一个优选实施方式中从机动车的导航***获取。这是特别有利的，因为以这种方式使用了已经存在于导航***中的数据并且由此不需要用于该方法的额外信息源。
根据本发明的另一优选实施方式，关于所述计划行驶路线的信息从云端获取。这种方法的优点是在该云端中提供更多关于计划行驶路线的可由控制设备使用的信息以供使用，例如速度限制、行驶路线曲线、行驶路线的不同区段（城市行驶，长途行驶，高速公路行驶）以及必须加速或减速的区段和有关温度与天气影响的信息。
关于所述计划行驶路线的信息尤其是以下中的一个或多个：行驶时间、行驶距离、机动车的平均速度、平均发动机转速、发动机负荷、废气质量流量、废气温度曲线以及基于所驶过的路线和平均燃料消耗的近似的碳黑负载。该信息的使用是非常有利的，因为借助于该信息可确定，在计划行驶路线中的哪个时间点，废气温度、废气质量流量、发动机速度以及发动机负荷以及再生柴油颗粒过滤器所需的时间适用于实施柴油颗粒过滤器再生。
本发明进一步包括一种计算机程序，其被设置用于实施根据本发明的方法的每个步骤，尤其当该计算机程序在计算设备或电子控制设备上执行时。这实现在电子控制设备上实施根据本发明的方法，而不必对其进行构造上的改变。
本发明还包括在其上存储有所述计算机程序的机器可读存储介质以及被设置用于执行根据本发明的方法的电子控制设备。
从以下结合附图对实施例的描述中可以得到本发明的其它优点和特征。在此，各个特征可以分别单独实现或相互组合地实现。
附图说明
在附图中示出：
图1示意性地示出了具有柴油颗粒过滤器的机动车，
图2示意性地示出了对计划行驶路线的信息的使用，用于控制机动车的柴油颗粒过滤器的再生，并且
图3示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的根据本发明的方法的过程。
具体实施方式
图1以示意性的方式示出了具有导航***3、发动机5、控制设备6和具有柴油颗粒过滤器8的废气管路7的机动车1。
图2示意性地示出了在图1中示出的机动车1的控制设备6和导航***3、云端2、一组关于机动车1的计划行驶路线的信息4以及机动车1的发动机5。
在图3中示意性地示出了根据本发明的方法的实施例的过程。在该方法的第一步骤10中，机动车1处于运行中。在第二步骤11中，监测机动车1的柴油颗粒过滤器8中的碳黑进入量。在接下来的步骤12中查询柴油颗粒过滤器8的负载是否超过预定值SDPF。在此，柴油颗粒过滤器8的负载一方面通过由通过滤器8的压降和体积流所计算得出的过滤器8的流动阻力来确定，该流动阻力是过滤器8的透过性的量度。另一方面，基于模型计算沉积在颗粒过滤器8中的碳黑质量和碳黑进入量。在这里描述的情况下，所述值SDPF=40％，即在步骤12中查询柴油颗粒过滤器8是否具有大于40％的负载。在该方法的步骤13中获取与机动车1的计划路线有关的一组信息4。这些信息是：行驶时间、行驶距离、机动车1的平均速度、平均发动机转速、发动机负荷、废气质量流量、废气温度曲线和基于驶过路线和平均燃料消耗的近似碳黑负载。在此，在本发明的一个实施例中的信息4的获取在机动车1的导航***3中实施。所获取的关于计划的行驶路线的信息用于确定沿着计划的足够长的行驶路线的区段并且所述发动机不处于滑行阶段，从而成功实施柴油颗粒过滤器8的再生。在此，关于成功的再生理解为柴油颗粒过滤器8的再生在完全再生结束之前不停止或中断。
接下来，在该方法的步骤14中，查询剩余行程时间ttrip是否小于柴油颗粒过滤器8即将再生所需的时间treg。如果是这种情况，则不启动对应步骤17的柴油颗粒过滤器8的再生并且在接下来的步骤18中对柴油颗粒过滤器8的再生已经被连续地阻止的数量进行累计计数。随后，同样在步骤18中查询柴油颗粒过滤器8的再生是否已经被阻止超过可预定的数量nreg。在本发明的情况下，所述可预定的数量nreg=2，然而这也可以是每个任意可预定的数量。如果在步骤18中没有超过该数量nreg，则从步骤11，即监控碳黑进入量，开始重新执行该方法。如果在步骤18中超过该数量nreg，则执行该方法的步骤16并且实施柴油颗粒过滤器8的再生。
如果在步骤14中的剩余行程时间ttrip不小于柴油颗粒过滤器8即将再生所需的时间treg，则在接下来的步骤15中查询下一个发动机阶段是否为滑行阶段。如果是这种情况，则不实施对应步骤17的柴油颗粒过滤器8的再生，并且在下一个步骤18中对该柴油颗粒过滤器8的再生已经连续多少次阻止进行累计计数。在这个步骤中，随后查询柴油颗粒过滤器8的再生是否已经被阻止超过nreg=2次。如果是这种情况，则在该方法的步骤16中进行柴油颗粒过滤器8的再生。如果在步骤18中没有超过数量nreg=2次，则该方法将从步骤11重新运行，即监测进入柴油颗粒过滤器8的碳黑进入量。
如果在步骤15中的下一个发动机阶段不是滑行阶段，则立即执行该方法的步骤16并且实施柴油颗粒过滤器8的再生。
根据本发明的另一实施例，该方法在步骤13中的信息4在云端2中获取。
根据本发明的其他实施例，也可以仅执行两个查询中的一个，即要么执行该方法的步骤14，要么执行该方法的步骤15。

Claims (7)

1.一种用于优化机动车（1）的柴油颗粒过滤器（8）的主动再生的方法，包括以下步骤：
a. 获取（13）关于机动车（1）的计划行驶路线的信息，
b. 查询（15）是否机动车（1）的接下来的发动机阶段为滑行阶段，并且
c. 如果接下来的发动机阶段为滑行阶段，则阻止（17）柴油颗粒过滤器（8）的主动再生，其中，只要所述主动再生被阻止超过预定的数量（nreg），则启动所述柴油颗粒过滤器（8）的主动再生。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，关于所述计划行驶路线的信息被用于：确定沿着所述计划行驶路线的、适合于成功地执行所述柴油颗粒过滤器（8）的再生的区段。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，关于计划行驶路线的信息从机动车（1）的导航***（3）获取（13）。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，关于所述计划行驶路线的信息从云端（2）获取（13）。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，关于所述计划行驶路线的信息是以下中的一个或多个：行驶时间、行驶距离、机动车（1）的平均速度、平均发动机转速、发动机负荷、废气质量流量、废气温度曲线以及基于行驶过的路线和平均燃料消耗的近似的碳黑负荷。
6.一种机器可读的存储介质，在其上存储有计算机程序，该计算机程序被设置用于执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法的每个步骤。
7.一种电子控制设备（6），其被设置用于执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
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