DE102008008566B4

DE102008008566B4 - Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage

Info

Publication number: DE102008008566B4
Application number: DE102008008566.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Reichenecker; Gertjan Kanters; Sven Poettker; Manfred Kowalczyk; Rocco Gonzalez Vaz; Hermann Koch-Groeber; Maximilian Fischer; Sabrina Elsa Schwarz; Sascha SCHUMACHER; Benoit Budiscak; Danny Jaeger; Aleksandar Lazarevic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2028-02-09
Also published as: FR2927361B1; FR2927361A1; US20100154389A1; US8424294B2; DE102008008566A1

Abstract

Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage (35), insbesondere eines Partikelfilters, einer in einem Fahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine (30), mit von einer Steuereinrichtung (10, 11, 20,21) gesteuerten Regenerationszyklen, wobei der Steuereinrichtung (10, 11, 20,21) die Fahrstrecke betreffende Informationsdaten zugeführt werden und wobei die Regenerationszyklen unter Berücksichtigung der Informationsdaten gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die die Fahrstrecke betreffenden Informationsdaten fahrerspezifische Informationsdaten umfassen, wobei die fahrerspezifischen Informationsdaten nach Identifikation eines dem Fahrer zugeordneten Identifikationsmittels abrufbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere eines Partikelfilters einer in einem Fahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine mit von einer Steuereinrichtung gesteuerten Regenerationszyklen, wobei der Steuereinrichtung die Fahrstrecke betreffende Informationsdaten zugeführt werden und wobei die Regenerationszyklen unter Berücksichtigung der Informationsdaten gesteuert werden.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 10 2004 005 072 A1 bekannt geworden.
Die DE 101 58 480 C1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Motors (1) eines Kraftfahrzeuges. In einem ersten Schritt erfolgt ein Erfassen von Fahrzustandsparametern des Motors (1) und/oder des Kraftfahrzeugs über einen vorgegebenen Zeitraum. Danach erfolgt ein Ermitteln von Wahrscheinlichkeiten von Kenngrößen für den zukünftigen Betrieb des Motors (1) in Abhängigkeit der erfassten Fahrzustandsparameter. Schließlich erfolgt ein Einstellen von Betriebsparametern des Motors (1) in Abhängigkeit der ermittelten Wahrscheinlichkeitswerte für die Kenngrößen.
Die DE 100 49 659 A1 offenbart eine Erfassung und Speicherung des typischen Fahrprofils (Motorbetriebspunktaufteilung) eines Fahrzeuges (Fahrers) im Steuergerät mit Hilfe von Größen, welche im Steuergerät bzw. CAN-Bus verfügbar sind für Abgasnachbehandlungszwecke.
Bei Hubkolbenverbrennungsmotoren, die elektronisch durch ein Motorsteuergerät gesteuert und geregelt werden, entstehen bei der Umsetzung der chemisch gebundenen Kraftstoffenergie in Wärme im Wesentlichen Schadstoffe in Form von Stickoxiden und Partikel.
Um Partikel aus dem Abgas herauszufiltern, sind bei derartigen Verbrennungsmotoren im Abgasstrang Partikelfilter vorgesehen, in denen die emittierten Partikel eingelagert werden. Ein großer Anteil der Partikel ist brennbar, insbesondere Partikel auf Kohlenstoffbasis. Diese werden im Allgemeinen als Ruß bezeichnet. Nach einer bestimmten Betriebszeit ist eine Regeneration des Partikelfilters notwendig, indem die eingelagerten Partikel oxidiert werden. Bei diesem Prozess wird Wärme freigesetzt. Die Wärmefreisetzung während der Regenerationsphasen muss kontrolliert und gesteuert erfolgen, da es ansonsten zu Temperaturspitzen im Partikelfilter kommen kann, die die Haltbarkeit und Gesamtfunktion des Partikelfilters nachteilig beeinträchtigen oder diesen sogar zerstören können. Aus diesem Grunde muss dafür Sorge getragen werden, dass eine gewisse Eingangstemperatur des Abgases in den Partikelfilter für die Oxidation der Partikel eingestellt wird. Hierzu sind beispielsweise abgastemperaturerhöhende Maßnahmen vorgesehen, beispielsweise eine Verschiebung des Einspritzbeginns der Haupteinspritzung nach spät oder die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung im selben Arbeitszyklus nach der Haupteinspritzung als sogenannte Nacheinspritzung. Nach Einleitung der Regeneration sollten darüber hinaus je nach Auslegung des Abgasnachbehandlungssystems bestimmte Motorbetriebspunkte im Verlauf der Regeneration nicht mehr angefahren werden. Beispielsweise ist bei der thermischen Regeneration von Dieselpartikelfiltern der Übergang in den Leerlauf oder in einen Schubbetrieb, in dem das Fahrzeug nicht vom Motor angetrieben wird, sondern beispielsweise aufgrund der Umwandlung von potenzieller in kinetische Energie auf einer Gefällestrecke rollt, unmittelbar nach Beginn der Regeneration dem Rußabbrand abträglich oder bei einem sehr hoch beladenen Filter sogar systemschädlich.
Das aus der DE 10 2004 005 072 A1 bekannte Verfahren nutzt deshalb die Fahrstrecke betreffende Informationsdaten zur Steuerung der Regenerationszyklen aus, um in vorausschauender Strategie z. B. zu vermeiden, dass ein über mehrere Minuten andauernder Regenerationsvorgang eines Rußpartikelfilters infolge ungünstiger Motorbetriebsparameter beendet werden muss bzw. es zu einer Schädigung des Nachbehandlungssystems kommen kann. Auch kann beispielsweise durch Einbeziehen von die Fahrstrecke charakterisierenden Informationsdaten vermieden werden, dass eine Regeneration beispielsweise in einem Tunnel stattfindet, da die in der Regel mit der Regeneration verbundenen schlechten Abgaswerte der Brennkraftmaschine im Tunnel unerwünscht sind.
Doch auch bei diesem Verfahren kann nicht gänzlich vermieden werden, dass Betriebszustände der Brennkraftmaschine und des Fahrzeugs auftreten, die einer Regeneration des Dieselpartikelfilters abträglich sind. So können beispielsweise Fahrzustände auftreten, die eine Regeneration nicht ermöglichen oder den Abbruch einer Regeneration erforderlich machen, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug auf der Autobahn mit einer erhöhten Geschwindigkeit bewegt, einem Fahrzustand, der eine Regeneration im Prinzip ermöglicht, dieser Fahrzustand jedoch abrupt durch den Fahrer beendet wird, beispielsweise wegen eines Staus.
Gewöhnlich erscheint bei aus dem Stand der Technik bekannten Systemen in einem Display in der Armaturentafel eine Meldung, sobald das System in vorprogrammierte und im Steuergerät hinterlegte kritische Zustände gelangt, zum Beispiel die Meldung: „Werkstatt aufsuchen“ oder ein Hinweis, Fahrbedingungen mit höherer Geschwindigkeit aufzusuchen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass unter Einhaltung möglichst guter Abgaswerte negative Auswirkungen auf das Abgasnachbehandlungssystem und die Brennkraftmaschine weiter minimiert werden und eine Regenerierung der Abgasnachbehandlungsanlage weiter optimiert wird, wobei auch die vermeintlich nicht erfassbaren, der Regeneration abträglichen Fahrzustände weitestgehend berücksichtigt werden sollen.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die die Fahrstrecke betreffenden Informationsdaten fahrerspezifische Informationsdaten umfassen. Fahrerspezifische Informationsdaten bedeutet dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass einem Fahrer des Fahrzeugs zugeordnete Fahrgewohnheiten, Fahrzyklen, Fahrstrecken und dergleichen berücksichtigt werden. Anders ausgedrückt heißt das, dass die die Fahrstrecke betreffenden Informationsdaten auch fahrerspezifische Informationsdaten umfassen, die gewisse Voraussagen für mögliche oder nicht mögliche Regenerationsphasen ermöglichen.
So können beispielsweise dem Fahrer regelmäßig von diesem benutzte Fahrstrecken zugeordnet werden, beispielsweise Fahrten zur Arbeitstätte, wobei diese Fahrten durch eine charakteristische Topografie, zum Beispiel Steigungen, Gefälle und dergleichen und charakterisierende Fahrstrecken gekennzeichnet sind. Auch können einem Fahrer charakteristische Streckenprofile zugeordnet werden und charakteristische Fahrgewohnheiten, beispielsweise ob er oft mit höherer Geschwindigkeit fährt oder nicht und wann dies der Fall ist und dergleichen.
Die Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es, abhängig von diesen fahrerspezifischen Informationsdaten die Regenerationszyklen zu steuern, und zwar so, dass eine Regeneration der Abgasnachbehandlungsanlage auf optimale Weise und insbesondere unter Vermeidung von schädlichen Auswirkungen auf das Abgasnachbehandlungssystem und der Brennkraftmaschine erreicht werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der auf Anspruch 1 rückbezogenen abhängigen Unteransprüche.
So sieht beispielsweise eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens vor, dass die fahrerspezifischen Informationsdaten vom Fahrer vor Antritt in einer Eingabeeinrichtung eingebbar sind.
Der Fahrer kann in diesem Falle die geplante Fahrstrecke eingeben. Dies kann beispielsweise auch durch Eingabe eines Ziels in einem Navigationssystem oder dergleichen geschehen. Durch diese Eingabe sind abhängig von der Fahrstrecke regenerationsfähige Fahrzyklen gewissermaßen von vornherein festgelegt und die Regenerationszyklen können im späteren Fahrzyklus entsprechend durchgeführt werden.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, die fahrerspezifischen Informationsdaten durch Vergleich von aktuellen, die Fahrstrecke charakterisierenden Daten mit gespeicherten, die Fahrstrecke charakterisierenden Daten zu ermitteln. Durch einen solchen Vergleich kann festgestellt werden, ob der Fahrer das Fahrzeug auf einer beispielsweise bereits gespeicherten Strecke bewegt. Sofern Fahrzyklen auf dieser Strecke existieren, in denen Regenerationsvorgänge möglich sind, können diese bei Eintritt dieser Fahrzyklen auf sehr vorteilhafte Weise durchgeführt werden. Hierdurch werden beispielsweise Abbrüche von Regenerationsvorgängen vermieden.
Bevorzugt werden hierfür die fahrerspezifischen Informationsdaten während mehrerer Fahrzyklen erfasst und gespeichert, wobei sehr vorteilhaft Massenspeicher, beispielsweise eine Festplatte, zum Einsatz kommen, um so eine große Zahl von Fahrzyklen kennzeichnende fahrerspezifische Informationsdaten zu speichern, die später für den Vergleich herangezogen werden. Der Vergleich erfolgt sehr vorteilhaft durch neuronale Netze, die zur Mustererkennung besonders geeignet sind und insoweit übereinstimmende „Fahrmuster“ sehr vorteilhaft und auf sehr schnelle Weise zu erkennen gestatten.
Durch diesen Vergleich können einerseits abgaskritische Fahrbedingungen aber andererseits auch Regenerationsvorgänge ermöglichende Strecken gewissermaßen vorausgesagt werden und so entweder Regenerationen verhindert oder aber durchgeführt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, die fahrerspezifischen Informationsdaten nach dem Identifizieren eines dem Fahrer zugeordneten Identifikationsmittels, insbesondere eines Codes, der vorzugsweise in einem, einem Schlüssel zugeordneten Speicher gespeichert ist, abzurufen. Dies hat den gro-ßen Vorteil, dass beispielsweise unterschiedliche Fahrer, die dasselbe Fahrzeug benutzen, erkannt werden können, und so fahrerspezifische Informationsdaten von vornherein festgelegt werden. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass den Informationsdaten von einem globalen Positionsbestimmungssystem, einem Verkehrstelematiksystem, einem Fahrstreckenrechner und/oder einem Navigationssystem zur Verfügung gestellte Informationsdaten zugeführt werden.
Um den steuerungstechnischen Aufwand gering zu halten, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, die Informationsdaten mittels der Steuereinrichtung oder einer vorgeschalteten Recheneinheit aus alten und neuen Fahrstrecken Daten zu extrahieren. Eine vorteilhafte Maßnahme bei der Steuerungsstrategie besteht darin, dass in der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Informationsdaten und insbesondere von den fahrerspezifischen Informationsdaten festgelegt wird, wann ein Regenerationszyklus stattfindet. Eine andere vorteilhafte Maßnahme der Steuerungsstrategie zeichnet sich dadurch aus, dass in der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Informationsdaten ermittelt wird, ob ein aufgrund einer Regenerationsanforderung eines Abgasnachbehandlungssystems vorgesehener Regenerationsvorgang vorgezogen oder verzögert wird und dass der Regenerationszyklus in Abhängigkeit von diesem Ermittlungsergebnis gegebenenfalls modifiziert wird.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, in der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Informationsdaten zu ermitteln, ob ein modifizierter Regenerationsvorgang, z. B. ein Regenerationsprozess oder eine Regenerationsphase, durchgeführt wird. Verschiedene modifizierte Regenerationsvorgänge und damit auch Regenerationszyklen können beispielsweise durch eine aktuelle Berechnung entsprechend einer vorgegebenen Modellierung ermittelt werden oder abgespeichert sein und aufgrund bestimmter Kriterien zur Durchführung der Regenerierung aus dem Speicher entnommen werden.
Die Informationsdaten oder Fahrstreckendaten werden gemäß einer vorteilhaften Maßnahme aufbereitet und über einen Bus der Steuerungseinrichtung zugeführt. Auf diese Weise können beispielsweise relevante Daten über einen an sich vorhandenen CAN-Bus zugeführt werden.
Als zusätzliche Informationsdaten, welche die Steuerungsstrategie günstig beeinflussen, sind bevorzugt Angaben über Steigungen und/oder Gefällestrecken und/oder abgaskritische Strecken und/oder Verkehrsstaus oder andere die Fahrt beeinflussende Ereignisse vorgesehen.
Zur Optimierung des Verfahrens ist beispielsweise vorgesehen, dass bei einer Steigung die höhere Temperatur der Brennkraftmaschine für einen Regenerationsvorgang einbezogen wird und/oder dass bei einer bevorstehenden Gefällestrecke oder bei einer anderen abgaskritischen Strecke ein Regenerationsvorgang verzögert, vorgezogen und/oder verkürzt wird.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasnachbehandlungsanlage und
2 schematisch ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ausführungsformen der Erfindung
Eine in 1 dargestellte Brennkraftmaschine 30 mit einer Abgasnachbehandlungsanlage 35 wird durch eine Steuerung 10, beispielsweise ein Steuergerät, gesteuert. Die Brennkraftmaschine weist einen Zuluftkanal 31 auf, durch den ein Verbrennungsgemisch zugeführt wird. Die Kraftstoffzumessung kann, gegebenenfalls zylinderindividuell, über Einspritzdüsen 32 erfolgen, von denen nur eine Einspritzdüse 32 symbolisch dargestellt ist. Die Kraftstoffmenge wird dabei von dem Steuergerät 10 festgelegt. Über einen Abgasstrang 33, an den auch eine Abgasrückführung angeschlossen sein kann, wird das Abgas aus der Brennkraftmaschine 30 einer Abgasnachbehandlungsanlage 35, insbesondere einer Abgasreinigungsvorrichtung zugeführt, die beispielsweise auch einen Partikelfilter und/oder einen NOx-Speicherkatalysator aufweisen kann. Der Partikelfilter kann einen integrierten Katalysator enthalten, der einerseits zur Reinigung des Abgases und andererseits zur Unterstützung einer exothermen Reaktion von brennbaren Abgasbestandteilen zur Beheizung des Partikelfilters vorgesehen sein kann. Der Sauerstoffgehalt des Abgases wird mit einer Abgassonde 34 gemessen und der Brennkraftmaschinensteuerung 10 zugeführt.
In Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungsanlage 35 kann eine Regeneration der Abgasnachbehandlungsanlage 35 erforderlich werden. Dies ist beispielsweise im Falle eines Partikelfilters oder bei einem Speicherkatalysator der Fall. Die Regeneration kann durch zusätzliches Einspritzen von Kraftstoff mittels der Einspritzdüsen 32 oder durch andere Maßnahmen einerseits zur Erhöhung der Abgastemperatur im Falle eines Partikelfilters oder zur Bereitstellung eines gegebenenfalls erforderlichen Reagenzmittels beispielsweise im Falle eines NOx-Speicherkatalysators bewerkstelligt werden.
Zur Festlegung des Erfordernisses für eine Regeneration und zur Steuerung der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 30 während der Regeneration ist in dem Steuergerät 10 eine Regenerationssteuerung 11 vorgesehen. Gemäß dem Stand der Technik gibt diese beispielsweise auf der Basis der Auswertung eines Druckabfalls in der Abgasnachbehandlungsanlage 35, insbesondere wenn die Abgasnachbehandlungsanlage 35 einen Partikelfilter enthält, ein Signal an die Brennkraftmaschinensteuerung 10 ab, um eine Regeneration der Abgasnachbehandlungsanlage 35 einzuleiten.
Nach dem Start der Regeneration sollten bestimmte Betriebszustände und Fahrzustände vermieden werden, welche die Abgasnachbehandlungsanlage 35 beschädigen könnten. Beispielsweise muss bei einem hochbeladenen Partikelfilter der Übergang in den Schubbetrieb wegen des damit verbundenen geringen Abgasvolumenstroms oder wegen der aufgrund eines hohen Sauerstoffgehalts gegebenenfalls entstehenden unzulässig hohen Temperaturen in der Abgasnachbehandlungsanlage 35 vermieden werden.
Darüber hinaus müssen besondere Fahrmodi, wie beispielsweise reiner Stadtverkehr, der sogenannte Paris-Zyklus, vermieden werden, da in diesen Betriebszuständen mangels Last und Volumenstrom keine Regenerationsbedingungen vorliegen. Auch Leerlaufphasen sollten vermieden werden.
Treten nun über längere Zeit keine optimalen Regenerationsbedingungen auf, wird beispielsweise durch eine im Display in der Armaturentafel angezeigte Meldung dem Fahrer signalisiert, eine Werkstatt aufzusuchen oder es werden Fahrbedingungen mit höherer Geschwindigkeit gefordert.
Aus der DE 10 2004 005 072 A1 ist es bekannt, zur Verbesserung des Regenerationsverhaltens auch die Fahrstrecke betreffende Informationsdaten zur Festlegung der Regenerationszyklen zu berücksichtigen. Hierbei werden auch beispielsweise durch ein GPS-System ermittelte Steigungs- und Gefällestrecken und dergleichen, d. h. die Fahrstrecke charakterisierende topografische Daten berücksichtigt. So kann beispielsweise auf einer Steigungsstrecke, an der mit erhöhten Abgastemperaturen zu rechnen ist, eine Regeneration durchgeführt werden. Die alleinige Berücksichtigung von diesen Informationsdaten schließt aber noch nicht aus, dass beispielsweise auch eine Bergfahrt abgebrochen wird, oder dass eine Autobahnfahrt mit höherer Geschwindigkeit, bei der ebenfalls eine Regeneration möglich ist, vorzeitig beendet wird, etwa wegen eines Staus.
Auch lassen diese Informationsdaten noch keinen Schluss über das Fahrverhalten und die Fahrgewohnheiten eines das Fahrzeug benutzenden Fahrers zu. Die Erfindung sieht daher vor, fahrerspezifische Informationsdaten zu berücksichtigen. Dies geschieht mit Hilfe eines Fahrtrechners 20, der eine Beurteilungsstufe 21 aufweist, welche die vorgesehene Fahrtroute dahingehend beurteilen kann, ob sie für eine Regeneration geeignet erscheint. Der Fahrtrechner 20 kann ohne einen Eingriff durch die Bedienungsperson diese Festlegung treffen, wie weiter unten noch erläutert wird. Es ist aber auch möglich, eine Ein- und Ausgabeeinheit 22 vorzusehen, die mit dem Fahrtrechner 20 verbunden ist und die es ermöglicht, fahrerspezifische Informationsdaten einzugeben. Diese Ein- und Ausgabeeinheit 22 kann beispielsweise durch einen Bildschirm mit Eingabemöglichkeit, wie er beispielsweise bei Navigationsgeräten, Radios und dergleichen in Fahrzeugen an sich bekannt ist, realisiert sein.
Grundidee der Erfindung ist es, ein gewissermaßen Früherkennungs-/Vorhersagesystem zu vermitteln, welches eine Regeneration des Abgasnachbehandlungssystems 35 auch in kritischen Fahr- bzw. Motorbetriebszuständen ermöglicht. Hierzu ist zum einen vorgesehen, die Regeneration in bestimmte Streckenabschnitte mit entsprechenden Fahrbedingungen zu verlegen, in denen die Abgastemperatur beispielsweise im Falle der Regeneration eines Partikelfilters einen Schwellenwert für die Oxidation der Partikel überschreitet. Auf diese Weise kann eine vollständige Regeneration gewährleistet werden. Zum anderen ist eine rechtzeitige Aktivierung von Schutzmaßnahmen, z. B. eine Begrenzung des Sauerstoffmassenstroms vor dem Partikelfilter, der bei Schub- oder Leerlaufzuständen während einer Regenerationsphase auftreten kann, vorzusehen.
Es ist nun vorgesehen, abhängig vom jeweiligen Fahrer Streckenprofile in einer Speichereinrichtung zu speichern, die beispielsweise Teil des Fahrtrechners 20 ist. Auf diese Weise können fahrerspezifische Informationsdaten für die Regeneration der Abgasnachbehandlungsanlage 35 berücksichtigt werden. So können beispielsweise regelmäßig befahrene gleiche Strecken, z. B. die Fahrt zur Arbeitsstelle oder dergleichen, berücksichtigt werden. Neben dem Datum und der Uhrzeit der Fahrt, die für einen einem Fahrer zugeordneten Fahrzyklus charakteristisch sind, werden auch diese Fahrzyklen charakterisierende weitere Daten berücksichtigt, beispielsweise die Position, die bevorzugt durch ein GPS-System erfasst wird, oder andere die Fahrt charakterisierende Größen, beispielsweise durch ein Telematiksystem oder ein TMC-System erfasste Ereignisse. Weitere zu berücksichtigende Daten sind Größen die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Drehzahl, der Lenkwinkel, die Gierrate, die beispielsweise durch Drehzahlunterschiede zwischen kurveninneren und -äußeren Rädern oder durch Sensoren von ABS- oder ESP-Systemen erfasst wird, sowie die Steigung oder das Gefälle, die über Luftdrucksensoren erfasst werden können.
Die Daten werden bevorzugt in einem im Fahrzeug verbauten, beispielsweise im Steuergerät 10 oder in dem Fahrtrechner 20 verbauten Massenspeicher, beispielsweise einer Festplatte, abgelegt. Auf diese Weise können eine Vielzahl von fahrerspezifischen Informationsdaten gespeichert werden. Bei einem aktuellen Fahrzyklus können diese den Fahrzyklus charakterisierenden Daten mit den gespeicherten Daten bevorzugt durch ein neuronales Netz, welches zur Mustererkennung besonders geeignet ist, verglichen werden und so auf der Basis der gemessenen Fahrstreckenprofile durch den Fahrtrechner 20 und die Regenerationssteuerung 11 eine Regenerationsphase eingeleitet oder nicht eingeleitet werden. Aufgrund der Fahrstreckeninformation und insbesondere der fahrerspezifischen Fahrstreckeninformation kann so eine Regenerationsstrategie „vorhergesehen“ werden.
Abhängig vom jeweiligen Fahrer, der beispielsweise durch Identifikationsmittel identifizierbar ist, beispielsweise durch Eingabe eines Codes in die Eingabeeinrichtung 22 oder durch Eingabe des Codes mittels eines Schlüssels, der dem Fahrer zugeordnet ist, werden die gefahrenen Streckenprofile in dem System gespeichert. Aufgrund der regelmäßigen Befahrung gleicher Strecken, z. B. einer Fahrt zur Arbeitsstelle, wird eine statistische Basis für häufig gefahrene Strecken erzeugt. Sobald sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, prüft das System durch Abgleich mit den bereits gespeicherten Strecken, ob sich das Fahrzeug auf einer bekannten Strecke befindet. In diesem Fall können auftretende kritische Fahrbedingungen, z. B. Stadtverkehr, Bergabfahrten oder regelmäßig auftretende Staus auf Basis der gespeicherten Strecken vorhergesagt werden. So ist es möglich, eine anstehende notwendige Regeneration der Abgasnachbehandlungsanlage, beispielsweise eines Dieselpartikelfilters, in einen Streckenabschnitt zu legen, der optimale Bedingungen für eine vollständige Regeneration bietet. Darüber hinaus können während einer Regeneration bestimmte kritische Fahrzustände, wie z. B. ein Schubbetrieb oder ein Leerlaufbetrieb auf dieser Strecke vorhergesagt werden und erforderliche Schutzmaßnahmen, z. B. eine Begrenzung der Sauerstoffzufuhr vor einem Partikelfilter bereits vor deren Auftreten rechtzeitig eingeleitet werden.
Durch die dem Fahrer zugeordnete Identifikation in Form eines Codes oder eines persönlichen Schlüssels können wie erwähnt fahrerbezogene Fahrstreckenstatistiken erstellt und somit die Streckenvorhersage durch Erkennung bestimmter Streckenprofile verbessert werden. Ein besonderer Vorteil ist es auch, dass durch jedes erneute Befahren bereits bekannter Strecken die hinterlegte statistische Basis verbessert wird und hierdurch eine immer genauere Beschreibung des Profils und der auftretenden Ereignisse ermöglicht wird.
In Verbindung mit 2 wird ein möglicher Verfahrensverlauf nachfolgend kurz erläutert.
Ein Fahrer 210 gibt beispielsweise in die Eingabeeinrichtung 22 auf eine Vielzahl von Fragen 211 entsprechende Antworten 212 ein. Hierzu ist ein entsprechendes Interface in der Ein- und Ausgabeeinrichtung 22 vorgesehen, das auch eine Codeerkennung des Schlüssels sein kann. Die Ein- und Ausgabeeinrichtung 22 ist über einen CAN-Bus 230 mit dem Fahrtrechner 10 verbunden. Abhängig von den im Fahrtrechner 10 ermittelten Daten wird dem Steuergerät 20 ein Signal für eine Regeneration der Abgasnachbehandlungsanlage 35 erzeugt, beispielsweise ein Einspritzsystem 250 angesteuert oder andere Maßnahmen 270 ergriffen, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden insoweit von vornherein Zustände festlegt, welche eine Regeneration ermöglichen, wobei zu bemerken ist, dass die geplante Fahrtroute abgeglichen wird mit beispielsweise GPS-Daten oder Daten eines Telematiksystems und dergleichen.
Es ist alternativ auch möglich, völlig unabhängig vom Fahrer eine Regenerationsstrategie zu entwickeln. In diesem Falle ist der Fahrer 210 beispielsweise durch ein Navigationssystem ersetzt, welches eine Fahrstrecke erfasst. Diese wird auf die oben beschriebene Weise mit im Speicher hinterlegten Daten verglichen und es werden so Vorhersagen getroffen, welche eine Regenerierung der Abgasnachbehandlungseinrichtung 35 in speziellen hierfür geeigneten Fahrzuständen ermöglicht.

Claims

Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage (35), insbesondere eines Partikelfilters, einer in einem Fahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine (30), mit von einer Steuereinrichtung (10, 11, 20,21) gesteuerten Regenerationszyklen, wobei der Steuereinrichtung (10, 11, 20,21) die Fahrstrecke betreffende Informationsdaten zugeführt werden und wobei die Regenerationszyklen unter Berücksichtigung der Informationsdaten gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die die Fahrstrecke betreffenden Informationsdaten fahrerspezifische Informationsdaten umfassen, wobei die fahrerspezifischen Informationsdaten nach Identifikation eines dem Fahrer zugeordneten Identifikationsmittels abrufbar sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrerspezifischen Informationsdaten vom Fahrer vor Fahrantritt in einer Eingabeeinrichtung (22) eingebbar sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrerspezifischen Informationsdaten durch Vergleich von aktuellen, die Fahrstrecke charakterisierenden Daten mit gespeicherten, die Fahrstrecke charakterisierenden Daten ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrerspezifischen Informationsdaten während einer Mehrzahl von Fahrzyklen erfasst und gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich mittels neuronaler Netze erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund des Vergleichs abgaskritische Fahrbedingungen und/oder Regenerationsvorgänge ermöglichende Strecken vorausgesagt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrerspezifischen Informationsdaten nach Identifikation eines dem Fahrer zugeordneten Codes, der in einem Schlüssel zugeordneten Speicher gespeichert ist, abrufbar sind.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Informationsdaten von einem globalen Positionsbestimmungssystem, einem Verkehrstelematiksystem, einem Fahrstreckenrechner und/oder einem Navigationssystem zugeführt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsdaten mittels der Steuerungseinrichtung (10) oder einer vorgeschalteten Recheneinheit (20) aus allgemeineren Fahrstreckendaten extrahiert werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinrichtung (10) in Abhängigkeit von den Informationsdaten festgelegt wird, wann ein Regenerationsvorgang stattfindet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinrichtung (10) in Abhängigkeit von den Informationsdaten ermittelt wird, ob ein aufgrund einer Regenerationsanforderung eines Abgasnachbehandlungssystems (35) vorgesehener Regenerationsvorgang vorgezogen oder verzögert wird und dass der Regenerationszyklus in Abhängigkeit von diesem Ermittlungsergebnis gegebenenfalls modifiziert wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinrichtung (10) in Abhängigkeit von den Informationsdaten ermittelt wird, ob ein modifizierter Regenerationsvorgang durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsdaten oder Fahrstreckendaten aufbereitet und über einen Bus, insbesondere einen CAN-Bus (230), der Steuerungseinrichtung (10) zugeführt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsdaten Angaben über Steigung, Gefällestrecken, abgaskritische Strecken und/oder Verkehrsstaus oder andere, die Fahrt beeinflussende Ereignisse beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Steigung die höhere Temperatur der Brennkraftmaschine (30) für einen Regenerationsvorgang einbezogen wird und/oder dass bei einer bevorstehenden Gefällestrecke oder einer abgaskritischen Strecke ein Regenerationsvorgang auf der Grundlage einer Optimierungsstrategie verzögert, vorgezogen und/oder verkürzt wird.
Computerprogramm das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät, insbesondere dem Steuergerät (10) einer Brennkraftmaschine (30) abläuft
Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wenn das Programm auf einem Computer oder einem Steuergerät (10) einer Brennkraftmaschine (30) ausgeführt wird.