DE102016014255A1 - Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters - Google Patents
Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016014255A1 DE102016014255A1 DE102016014255.3A DE102016014255A DE102016014255A1 DE 102016014255 A1 DE102016014255 A1 DE 102016014255A1 DE 102016014255 A DE102016014255 A DE 102016014255A DE 102016014255 A1 DE102016014255 A1 DE 102016014255A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- particulate filter
- oxygen
- motor vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
- B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
- B60W20/16—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect for reducing engine exhaust emissions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
- F01N3/32—Arrangements for supply of additional air using air pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
- F01N2590/11—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters (16) eines Kraftwagens, bei welchem Sauerstoff in den in einem Abgasstrang (14) des Kraftwagens angeordneten Partikelfilter (16) eingebracht wird. Hierbei wird während eines Teils einer Zeitspanne, in welcher der Sauerstoff in den Partikelfilter (16) eingebracht wird, ein Einbringen von Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine (10) des Kraftwagens unterbunden wird. Eine zum Regenerieren des Partikelfilters (16) erforderliche Temperatur wird eingestellt, indem vor dem Unterbinden des Einbringens des Kraftstoffs in die Verbrennungskraftmaschine (10) sich in dem Partikelfilter (16) befindender Ruß oxidiert wird, während Kraftstoff in die Verbrennungskraftmaschine (10) und Sauerstoff in den Partikelfilter (16) eingebracht wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters eines Kraftwagens, bei welchem Sauerstoff in den in einem Abgasstrang des Kraftwagens angeordneten Partikelfilter eingebracht wird. Während eines Teils einer Zeitspanne, in welcher der Sauerstoff in den Partikelfilter eingebracht wird, wird ein Einbringen von Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftwagens unterbunden.
- Zum Regenerieren eines Partikelfilters, insbesondere Dieselpartikelfilters, werden Sauerstoff und Wärmeenergie benötigt. Üblicherweise werden sowohl der Sauerstoff als auch die Wärmeenergie über die motorische Verbrennung bereitgestellt, also durch Betreiben der Verbrennungskraftmaschine derart, dass die Temperatur des Abgases auf eine für das Regenerieren erforderliche Temperatur erhöht wird.
- Demgegenüber beschreibt die
DE 10 2010 046 899 A1 eine Partikelfilterregeneration während einer Brennkraftmaschinenabschaltung. Hierbei wird der Gehalt an Sauerstoff am Partikelfilter gesteigert, indem ein Stauluftventil geöffnet wird, während sich das Fahrzeug bewegt, oder indem ein Ventil in einer Abgasrückführungsleitung geöffnet wird, während ein Verbrennen von Kraftstoff in der Brennkraftmaschine unterbleibt. Alternativ wird die Regeneration während des Brennkraftmaschinenbetriebs ausgeführt. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters eines Kraftwagens wird Sauerstoff in den Partikelfilter eingebracht, welcher in einem Abgasstrang des Kraftwagens angeordnet ist. Während eines Teils einer Zeitspanne, in welcher der Sauerstoff in den Partikelfilter eingebracht wird, wird ein Einbringen von Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftwagens unterbunden. Hierbei wird eine zum Regenerieren des Partikelfilters erforderliche Temperatur eingestellt, indem vor dem Unterbinden des Einbringens des Kraftstoffes in die Verbrennungskraftmaschine sich in dem Partikelfilter befindender Ruß oxidiert wird, während Kraftstoff in die Verbrennungskraftmaschine und Sauerstoff in den Partikelfilter eingebracht wird. Mit anderen Worten wird die zum Regenerieren des Partikelfilters erforderliche Wärmeenergie aus der Restwärme des Partikelfilters nach einem konventionellen Teilabbrand des Rußes bezogen. Der bei abgeschalteter Verbrennungskraftmaschine weiterhin zugeführte Sauerstoffstrom beziehungsweise Luftmassenstrom sorgt dann bei der gegebenen Restwärme im Partikelfilter für eine Weiteroxidation des Rußes. Auf diese Weise lassen sich Verfahren eines konventionellen Regenerierens mit dem Regenerieren ohne eine motorische, insbesondere dieselmotorische, Verbrennung beliebig koppeln. Entsprechend ist ein verbessertes Verfahren geschaffen.
- Während des Teils der Zeitspanne, während welcher das Regenerieren des Partikelfilters fortgesetzt wird und daher weiterhin der Sauerstoff in den Partikelfilter eingebracht wird, wird kein Kraftstoff mehr in die Verbrennungskraftmaschine eingebracht. Dies führt zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs im Vergleich zu einem Regenerieren, bei welchem über den gesamten Zeitraum des Regenerierens hinweg die Verbrennungskraftmaschine mit Kraftstoff beaufschlagt wird. Des Weiteren lässt sich so eine besonders geringe Verdünnung des Motoröls aufgrund eines Kraftstoffeintrags in das Motoröl erreichen. Zur Ölverdünnung kommt es nämlich hauptsächlich dann, wenn im konventionellen Regenerationsbetrieb, also bei Beaufschlagung der Verbrennungskraftmaschine mit dem Kraftstoff, Nacheinspritzungen vorgenommen werden. Der bei Nacheinspritzungen nicht vollständig verbrannte Kraftstoff kann an einer Wand des jeweiligen Zylinders entlanglaufen und in das Motoröl gelangen. Dadurch, dass vorliegend der Partikelfilter zumindest zeitweise ohne eine motorische, insbesondere dieselmotorische, Verbrennung regeneriert wird, tritt während dieses Teils der Zeitspanne auch keine Ölverdünnung auf. Des Weiteren lässt sich mittels des Verfahrens eine Reduzierung der Stickoxidemissionen des Kraftwagens erreichen.
- Vorzugsweise wird während des Teils der Zeitspanne, in welcher das Einbringen des Kraftstoffs in die Verbrennungskraftmaschine unterbunden wird, der Kraftwagen mittels eines Elektromotors fortbewegt. Das Verfahren kann also insbesondere bei einem als Parallelhybrid ausgebildeten Kraftwagen zum Einsatz kommen, bei welchem das Aufheizen des Partikelfilters im verbrennungsmotorischen Betrieb stattfindet und die Weiteroxidation des Rußes ohne motorische beziehungsweise dieselmotorische Verbrennung aufgrund der Zufuhr des Sauerstoffs während eines Motor-Aus-Betriebs stattfindet. Durch eine derartige Betriebsstrategie lässt sich der elektrische Fahranteil des Kraftwagens trotz des Regenerierens des Partikelfilters erhöhen. Die verringert die Schadstoffemissionen des Kraftwagens.
- Eine entsprechende Betriebsstrategie kann beispielsweise vorsehen, dass der Kraftwagen zunächst auf einer Autobahn fährt und hierbei Kraftstoff in die Verbrennungskraftmaschine des Hybridfahrzeugs eingebracht wird. Beispielsweise bei einer an die Autobahnfahrt anschließenden Stadtfahrt im elektromotorischen Betrieb kann dann das Regenerieren fortgesetzt werden, welches während der Autobahnfahrt begonnen wurde.
- Des Weiteren kann während des Teils der Zeitspanne, in welcher das Einbringen des Kraftstoffs in die Verbrennungskraftmaschine unterbunden wird, ein Sich-Fortbewegen des Kraftwagens mittels eines Elektromotors unterstützt werden. Das Verfahren ist also auch bei einem als sogenannter Mildhybrid ausgebildeten Kraftwagen anwendbar, bei welchem der Elektromotor alleine nicht dazu in der Lage ist, das Kraftfahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit fortzubewegen. Bei einem derartigen Mildhybrid kann der (vergleichsweise schwache) Elektromotor über ein separates Bordnetz, beispielsweise ein Bordnetz mit einer Spannung von 48 Volt, mit elektrischer Energie versorgt werden. Auch hier können das Aufheizen des Partikelfilters und der Beginn des Rußabbrands im verbrennungsmotorischen Betrieb erfolgen. Das Weiteroxidieren des Rußes ohne motorische, insbesondere dieselmotorische, Verbrennung findet dann durch Zufuhr des Sauerstoffs beziehungsweise Luftmassenstroms während eines Motor-Aus-Betriebs statt.
- Beispielsweise kann die Weiteroxidation während einer sogenannten Segelphase des Kraftwagens stattfinden, bei welcher sich der Kraftwagen unterstützt durch den Elektromotor fortbewegt, jedoch die Verbrennungskraftmaschine nicht mit Kraftstoff beaufschlagt wird, etwa weil ein Fahrer des Kraftwagens ein Gaspedal nicht betätigt. Dann erfolgt bei einem Mildhybrid nämlich eine Abschaltung der Verbrennungskraftmaschine, also das Unterbinden des Einbringens von Kraftstoff in die Verbrennungskraftmaschine.
- Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Kraftwagen während des Teils der Zeitspanne steht, in welcher das Einbringen des Kraftstoffs in die Verbrennungskraftmaschine unterbunden wird. Das Verfahren ist also auch bei einem konventionellen Antriebsstrang, insbesondere Dieselantriebstrang, einsetzbar. Hier erfolgt das Aufheizen des Partikelfilters im verbrennungsmotorischen Betrieb, und die Weiteroxidation des Rußes erfolgt durch Zufuhr des Sauerstoffs während Motor-Stopp-Phasen, also etwa bei einem Stopp an einer Ampel oder bei (Stop-and-Go-)Fahrten im Stau. Auch wenn der Kraftwagen also nicht als Hybridfahrzeug, sondern als konventionell verbrennungsmotorisch angetriebenes Fahrzeug ausgebildet ist, lässt sich das Fortführen der Regeneration nach einem Teilabbrand des Rußes vorteilhaft realisieren.
- Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Teil der Zeitspanne, in welcher das Einbringen des Kraftstoffs in die Verbrennungskraftmaschine unterbunden wird, unter Berücksichtigung von Vorausschaudaten ermittelt wird. So lässt sich eine besonders sinnvolle Regenerationsstrategie gestalten.
- Anhand von Vorausschaudaten kann nämlich beispielsweise die Strecke vor dem Kraftwagen vorausschauend berechnet werden, auch wenn der Fahrer in einem Navigationssystem des Kraftwagens keine Zieleingabe vorgenommen hat. Beispielsweise kann anhand von Vorausschaudaten beziehungsweise Streckeninformationsdaten festgestellt werden, dass nach einer gewissen weiteren Fahrstrecke eine Autobahn endet und der Kraftwagen ein Stadtgebiet erreicht. Insbesondere können als Vorausschaudaten sogenannten ADAS-Daten (Advanced Driver Assistance Systems-Daten) herangezogen werden, also Daten eines Fahrerassistenzsystems.
- Bei den Vorausschaudaten kann es sich jedoch auch um Streckeninformationsdaten handeln, welche aufgrund einer Fahrzieleingabe des Fahrers in ein Navigationssystem des Kraftwagens berücksichtig werden können. Denn so lässt sich besonders einfach ein Streckenabschnitt identifizieren, auf welchem die Regeneration nach einem Teilabbrand des Rußes bei nicht mit Kraftstoff beaufschlagter Verbrennungskraftmaschine fortgesetzt werden kann.
- Der Sauerstoff kann in den Partikelfilter eingebracht werden, indem die Verbrennungskraftmaschine bei rollendem Kraftwagen Luft in den Abgasstrang fördert. Der Verbrennungsmotor beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine kann also im Schleppbetrieb des Kraftwagens als Luftpumpe eingesetzt werden.
- Zusätzlich oder alternativ kann der Sauerstoff in den Partikelfilter eingebracht werden, indem Luft mittels wenigstens einer elektrisch betriebenen Pumpeinrichtung in einen Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine gefördert wird.
- Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der Sauerstoff in den Partikelfilter eingebracht wird, indem eine Pumpeinrichtung einen Auslass des Abgasstrangs mit einem Unterdruck beaufschlagt.
- Des Weiteren kann der Sauerstoff in den Partikelfilter eingebracht werden, indem Luft mittels eines in einem Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine angeordneten elektrischen Turboladers und/oder mittels eines in einem Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Verdichters eines elektrisch unterstützten Abgasturboladers gefördert wird.
- Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
- In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Massenstrom des in den Partikelfilter des Abgasstrangs geförderten Sauerstoffs mittels eines in den Partilefilter geförderten Luftmassenstroms eingestellt, wobei der Luftmassenstrom wenigstens mittels einer Drosselklappe der Verbrennungskraftmaschine eingestellt wird. Die Drosselklappe ist beispielsweise ein ohnehin zum Einsatz kommendes Bauelement der Verbrennungskraftmaschine, wobei mittels der Drosselklappe beispielsweise während eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine ein den Ansaugtrakt durchströmender Massenstrom der Luft und/oder ein Aufstauverhalten des Ansaugtrakts eingestellt wird. Die erfindungsgemäße Idee ist es nun, die ohnehin zum Einsatz kommende Drosselklappe zu verwenden, um den Luftmassenstrom einzustellen. Dadurch kann die Temperatur und die Regeneration des Partikelfilters besonders gut geregelt werden.
- In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Massenstrom des in den Partikelfilter des Abgasstrangs geförderten Sauerstoffs mittels eines in den Partikelfilters geförderten Luft-Abgas-Gemisch-Massenstroms eingestellt, wobei der Luft-Abgas-Gemisch-Massenstrom mittels wenigstens eines Abgasrückführventils eingestellt wird, welches dazu vorgesehen ist, den Massenstrom an rückgeführten Abgasen einzustellen. Das abgezweigte Abgas strömt durch die Abgasrückführleitung und wird mittels der Abgasrückführleitung zu dem Ansaugtrakt geführt und in den Ansaugtrakt eingeleitet. Die erfindungsgemäße Idee ist es nun, dass ohnehin zum Einsatz kommende Abgasrückführventil zu verwenden, um die Menge des Abgas-Luft-Gemisch-Massenstroms einzustellen. Dadurch können die Teileanzahl, das Gewicht und der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden, sodass der Abgasstrang besonders effizient aufgeheizt werden kann.
- Durch die Einstellung des Abgas-Luft-Gemisch-Massenstroms mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dieser Ausgestaltung der Erfindung während der Regeneration des Partikelfilters werden dabei zwei Effekte erzielt, und zwar zum einen die Variation des Sauerstoffmassenstroms und zum anderen die Variation der Kühlwirkung auf den Partikelfilter durch die Variation des gesamten Luft-Abgas-Gemisch-Massenstroms. Durch öffnen eines Abgasrückführventils, welches in einer stromabwärts des Partikelfilters abzweigenden Abgasrückführleitung angeordnet ist, kann zusätzlich mit dem während der Regeneration des Partikelfilters gebildeten CO und CO2, die bei der Rußoxidation im Partikelfilter entstehen, der Sauerstoffmassenstrom, welcher dem Abgasstrang zugeführt wird, gesenkt werden.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 stark schematisiert eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, wobei in einem Abgasstrang der Verbrennungskraftmaschine ein Partikelfilter angeordnet ist; und -
2 den zeitlichen Verlauf einer Regeneration des Partikelfilters, wobei während eines zweiten Teils einer Zeitspanne, in welcher Sauerstoff für den Rußabbrand in den Partikelfilter eingebracht wird, kein Kraftstoff mehr in die Verbrennungskraftmaschine des Kraftwagens eingebracht wird. - Von einem Kraftwagen ist in
1 stark schematisiert eine Verbrennungskraftmaschine 10 gezeigt. Der Verbrennungskraftmaschine10 , bei welcher es sich insbesondere um einen Dieselmotor handeln kann, wird im verbrennungsmotorischen Betrieb derselben Luft über einen Ansaugtrakt12 zugeführt. In einem Abgasstrang14 des Kraftwagens ist ein Partikelfilter16 , insbesondere Dieselpartikelfilter, angeordnet. - Zum Regenerieren des Partikelfilters
16 werden Sauerstoff und Wärmeenergie benötigt. Vorliegend kann der für das Regenerieren des Partikelfilters16 benötigte Sauerstoff für die Rußoxidation auf unterschiedlichen Wegen bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Verbrennungskraftmaschine10 im Schleppbetrieb als Luftpumpe betrieben werden. Des Weiteren kann im Ansaugtrakt12 eine elektrische Pumpe18 angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann in einem Endrohr des Abgasstrangs14 eine Saugpumpe 20 angeordnet sein. Des Weiteren kann im Ansaugtrakt12 ein elektrischer Verdichter beziehungsweise elektrischer Turbolader angeordnet sein. - Vorliegend ist beispielhaft eine Variante gezeigt, bei welcher ein elektrisch unterstützter Abgasturbolader
22 zum Einsatz kommt. Hierbei wird im verbrennungsmotorischen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine10 eine Turbine24 des Abgasturboladers22 vom Abgasstrom angetrieben. Die Turbine24 ist über eine Welle26 in an sich bekannter Weise mit einem Verdichter28 des Abgasturboladers22 verbunden. Bei dem elektrisch unterstützten Abgasturbolader22 kann die Rotation des Verdichters28 jedoch auch mittels eines Elektromotors30 bewirkt werden. - Vorliegend wird die zum Regenerieren des Partikelfilters
16 erforderliche Wärmeenergie aus der Restwärme bereitgestellt, welche in dem Partikelfilter16 nach einem Abbrand eines Teils des in dem Partikelfilter16 eingelagerten Rußes vorhanden ist. Dies soll anhand von2 näher veranschaulicht werden. - Mit Bezug auf eine Zeitachse
32 ist in2 eine Zeitspanne34 dargestellt, während welcher auf wenigstens eine der vorstehend erläuterten Arten Luft beziehungsweise Sauerstoff in den Partikelfilter16 eingebracht wird. Während eines ersten Teils36 der Zeitspanne34 wird jedoch der Partikelfilter16 regeneriert, während sowohl Kraftstoff in die Verbrennungskraftmaschine10 eingebracht wird als auch zugleich Sauerstoff in den Partikelfilter16 eingebracht wird. Entsprechend beginnt die Oxidation des Rußes in dem Partikelfilter16 , also das Regenerieren des Partikelfilters16 , bereits während des ersten Teils36 der Zeitspanne34 . - Während eines weiteren, sich an den ersten Teil
36 anschließenden Teils38 der Zeitspanne34 wird hingegen das Einbringen von Kraftstoff in die Verbrennungskraftmaschine10 unterbunden. Die Oxidation des Rußes dauert jedoch in diesem Motor-Aus-Betrieb an. Es wird nämlich weiterhin der Sauerstoff in den Partikelfilter16 gefördert. - Wie in
1 schematisch gezeigt ist, kann der Kraftwagen als Hybridfahrzeug und zwar als sogenannter Parallelhybrid ausgebildet sein. Entsprechend können die Verbrennungskraftmaschine10 und/oder ein Elektromotor40 auf den (nicht gezeigten) Antriebsstrang des Kraftwagens wirken und somit den Kraftwagen fortbewegen. So kann beispielsweise während des zweiten Teils38 der Zeitspanne34 der Kraftwagen lediglich durch den Elektromotor40 fortbewegt werden. - Wenn der Kraftwagen demgegenüber als sogenannter Mildhybrid ausgebildet ist, so kann der Elektromotor
40 im Motor-Aus-Betrieb der Verbrennungskraftmaschine10 zumindest das Sich-Fortbewegen des Kraftwagens unterstützen. - Die Regeneration des Partikelfilters
16 ohne Verbrennung in der Verbrennungskraftmaschine10 nach einem Teilabbrand des Rußes lässt sich also sowohl bei einem Kraftwagen umsetzen, welcher lediglich die Verbrennungskraftmaschine10 zum Fortbewegen des Kraftwagens aufweist, als auch bei einem Kraftwagen, welcher als Hybridfahrzeug ausgebildet ist, insbesondere als Parallelhybrid oder als Mildhybrid. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Verbrennungskraftmaschine
- 12
- Ansaugtrakt
- 14
- Abgasstrang
- 16
- Partikelfilter
- 18
- Pumpe
- 20
- Saugpumpe
- 22
- Abgasturbolader
- 24
- Turbine
- 26
- Welle
- 28
- Verdichter
- 30
- Elektromotor
- 32
- Zeitachse
- 34
- Zeitspanne
- 36
- Teil
- 38
- Teil
- 40
- Elektromotor
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010046899 A1 [0003]
Claims (10)
- Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters (16) eines Kraftwagens, bei welchem Sauerstoff in den in einem Abgasstrang (14) des Kraftwagens angeordneten Partikelfilter (16) eingebracht wird, und bei welchem während eines Teils (38) einer Zeitspanne (34), in welcher der Sauerstoff in den Partikelfilter (16) eingebracht wird, ein Einbringen von Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine (10) des Kraftwagens unterbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Regenerieren des Partikelfilters (16) erforderliche Temperatur eingestellt wird, indem vor dem Unterbinden des Einbringens des Kraftstoffs in die Verbrennungskraftmaschine (10) sich in dem Partikelfilter (16) befindender Ruß oxidiert wird, während Kraftstoff in die Verbrennungskraftmaschine (10) und Sauerstoff in den Partikelfilter (16) eingebracht wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass während des Teils (38) der Zeitspanne (34), in welcher das Einbringen des Kraftstoffs in die Verbrennungskraftmaschine (10) unterbunden wird, der Kraftwagen mittels eines Elektromotors (40) fortbewegt wird und/oder ein Sich-Fortbewegen des Kraftwagens mittels eines Elektromotors (40) unterstützt wird. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftwagen während des Teils (38) der Zeitspanne (34) steht, in welcher das Einbringen des Kraftstoffs in die Verbrennungskraftmaschine (10) unterbunden wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Teil (38) der Zeitspanne (34), in welcher das Einbringen des Kraftstoffs in die Verbrennungskraftmaschine (10) unterbunden wird, unter Berücksichtigung von Vorausschaudaten ermittelt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff in den Partikelfilter (16) eingebracht wird, indem die Verbrennungskraftmaschine (10) bei rollendem Kraftwagen Luft in den Abgasstrang (14) fördert. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff in den Partikelfilter (16) eingebracht wird, indem Luft mittels wenigstens einer elektrisch betriebenen Pumpeinrichtung (18) in einen Ansaugtrakt (12) der Verbrennungskraftmaschine (10) gefördert wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff in den Partikelfilter (16) eingebracht wird, indem eine Pumpeinrichtung (20) einen Auslass des Abgasstrangs (14) mit einem Unterdruck beaufschlagt. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff in den Partikelfilter (16) eingebracht wird, indem Luft mittels eines in einem Ansaugtrakt (12) der Verbrennungskraftmaschine (10) angeordneten elektrischen Turboladers und/oder mittels eines in einem Ansaugtrakt (12) der Verbrennungskraftmaschine (10) angeordneten Verdichters (28) eines elektrisch unterstützten Abgasturboladers (22) gefördert wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 5 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Sauerstoffmassenstrom in den Partikelfilter (16) eingestellt wird, indem ein Massenstrom der in den Partikelfilter (16) geförderten Luft mittels wenigstens einer Drosselklappe der Verbrennungskraftmaschine (10) eingestellt wird. - Verfahren nach
Anspruch 5 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Sauerstoffmassenstrom in den Partikelfilter (16) eingestellt wird, indem ein Massenstrom der in den Partikelfilter (16) geförderten Luft mittels wenigstens eines Abgasrückführventils eingestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016014255.3A DE102016014255A1 (de) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016014255.3A DE102016014255A1 (de) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016014255A1 true DE102016014255A1 (de) | 2018-05-30 |
Family
ID=62117691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016014255.3A Withdrawn DE102016014255A1 (de) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016014255A1 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006010095A1 (de) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration einer Abgasreinigungsanlage |
DE102008064167A1 (de) * | 2008-12-22 | 2010-08-19 | Volkswagen Ag | Regenerieren eines Partikelfilters eines Kraftfahrzeuges |
DE102010046899A1 (de) | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenabschaltung |
FR2982317A1 (fr) * | 2011-11-07 | 2013-05-10 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede d'aide a la regeneration d'un filtre a particules |
DE102015208631A1 (de) * | 2015-05-08 | 2016-11-10 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Regenerieren eines Ottopartikelfilters einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und Steuerungseinheit einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine |
-
2016
- 2016-11-30 DE DE102016014255.3A patent/DE102016014255A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006010095A1 (de) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration einer Abgasreinigungsanlage |
DE102008064167A1 (de) * | 2008-12-22 | 2010-08-19 | Volkswagen Ag | Regenerieren eines Partikelfilters eines Kraftfahrzeuges |
DE102010046899A1 (de) | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenabschaltung |
FR2982317A1 (fr) * | 2011-11-07 | 2013-05-10 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede d'aide a la regeneration d'un filtre a particules |
DE102015208631A1 (de) * | 2015-05-08 | 2016-11-10 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Regenerieren eines Ottopartikelfilters einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und Steuerungseinheit einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102015212514B4 (de) | Verfahren zur Abgasnachbehandlung und Vorrichtung zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine | |
DE102016014254A1 (de) | Verfahren zum Aufheizen einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridfahrzeugs | |
DE102020100875A1 (de) | Verfahren und system zur emissionsminderung | |
DE102017101177B4 (de) | Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters sowie Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit einem Partikelfilter | |
DE102016120938A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines Partikelfilters bei einem Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb | |
EP3026237A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines elektromotorisch unterstützten abgasturboladers eines kraftfahrzeugs | |
DE102005003628A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit einer Elektromaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102018119437A1 (de) | Systeme und verfahren zur reinigung von partikelfiltern | |
DE102015111158B4 (de) | Motorsystem und Verfahren zum Steuern einer Strömung von Abgas | |
EP1405995A1 (de) | Motorsystem mit Abgasturbolader und Abgasrückführung sowie Verfahren zu dessen Betrieb | |
DE102015111132A1 (de) | Verfahren zur Regenerierung eines Partikelfilters eines Diesel-Hybridfahrzeuges | |
DE102011118337A1 (de) | Abgasnachbehandlungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Nachbehandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine | |
DE102020121573A1 (de) | Verfahren und system zur ablufteinspritzung | |
DE102017103560A1 (de) | Verbrennungsmotor und Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters im Abgaskanal eines Verbrennungsmotors | |
DE102018220824A1 (de) | System zum zwangsweisen regenerieren eines benzinpartikelfilters | |
DE102019203061A1 (de) | Verfahren zum Regenerieren eines NOx-Speicherkatalysators einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung | |
DE102014211804A1 (de) | Verfahren zur Kühlung wenigstens eines Bauteils einer Brennkraftmaschine | |
DE102012218119A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs | |
DE102018201487A1 (de) | Verfahren und Anordnung zum Kühlen von Abgasnachbehandlungseinrichtungen, Kraftfahrzeug und Computerprogrammprodukt | |
DE102016014255A1 (de) | Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters | |
DE102017129315A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Mildhybrid-Starters/Generators eines Mildhybridelektrofahrzeugs | |
DE102015216730A1 (de) | Kraftfahrzeug mit Abgasrückführung | |
DE102011002500A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage | |
DE102019202349A1 (de) | Verfahren zum Regenerieren einer Mager-NOx-Falle einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung | |
DE102019203849A1 (de) | Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |