DE102019205132A1 - Method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system - Google Patents

Method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system Download PDF

Info

Publication number
DE102019205132A1
DE102019205132A1 DE102019205132.4A DE102019205132A DE102019205132A1 DE 102019205132 A1 DE102019205132 A1 DE 102019205132A1 DE 102019205132 A DE102019205132 A DE 102019205132A DE 102019205132 A1 DE102019205132 A1 DE 102019205132A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
segments
regeneration
route
sub
exhaust gas
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.)
Pending
Application number
DE102019205132.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Fritsch
Wolfgang Bartusch
Chen Jin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102019205132.4A priority Critical patent/DE102019205132A1/en
Publication of DE102019205132A1 publication Critical patent/DE102019205132A1/en
Pending legal-status Critical Current

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
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • 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
    • 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
    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/10—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the vehicle or its components
    • F01N2900/102—Travelling distance
    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/12—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the vehicle exterior
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, worin einem Steuergerät ein dynamischer Horizont einer prädizierten Fahrtstrecke zugeführt wird und Regenerationszyklen (23) unter Berücksichtigung des dynamischen Horizonts gesteuert werden. Die Fahrstrecke wird in Segmente (21) unterteilt und die Segmente (21) werden bei Vorliegen vorgebbarer Bedingungen in Untersegmente (22) unterteilt, wobei die Regenerationszyklen (23) in den Untersegmenten (22) durchgeführt werden.The invention relates to a method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine of a motor vehicle, in which a control device is supplied with a dynamic horizon of a predicted route and regeneration cycles (23) are controlled taking into account the dynamic horizon. The route is subdivided into segments (21) and the segments (21) are subdivided into sub-segments (22) if predeterminable conditions exist, the regeneration cycles (23) being carried out in the sub-segments (22).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des Verfahrens ausführt, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das Verfahren auszuführen.The present invention relates to a method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system. The present invention also relates to a computer program that executes each step of the method, as well as a machine-readable storage medium that stores the computer program. Finally, the invention relates to an electronic control device which is set up to carry out the method.

Stand der TechnikState of the art

Zur Einhaltung von Emissionsvorschriften sind Dieselpartikelfilter im Abgasstrang von Kraftfahrzeugen mit Dieselmotor erforderlich. Der Partikelfilter muss in gewissen Zeitabständen von seinen Rußablagerungen befreit werden, damit sein Durchflusswiderstand die Motorleistung nicht verringert. Dazu wird die Rußschicht abgebrannt, wobei sich aus dem Ruß Kohlendioxid und Wasserdampf bilden. Zur Rußverbrennung sind Abgastemperaturen von üblicherweise mehr als 550 °C erforderlich. Diese Temperaturen werden im Fahrzeugeinsatz nicht zuverlässig erreicht, sodass Zusatzmaßnahmen für die Regeneration ergriffen werden. Hierzu wird zusätzliche Energie in den Partikelfilter eingeleitet, indem dieser beispielsweise mittels einer elektrischen Heizscheibe beheizt wird, ein Kraftstoffbrenner eingesetzt wird oder eine Nacheinspritzung von Kraftstoff in den Motorbrennraum erfolgt. Die Wahl des Zeitpunktes, zu dem eine Regeneration des Partikelfilters eingeleitet wird, orientiert sich beispielsweise an einer gefahrenen Strecke des Kraftfahrzeugs und der Druckdifferenz über dem Partikelfilter. Zusätzlich müssen bestimmte Randbedingungen wie beispielsweise eine ausreichende Motortemperatur und Abgastemperatur gewährleistet sein. Gleichzeitig muss auch sichergestellt werden, dass während der gesamten Regeneration geeignetere Bedingungen vorherrschen. Die Regeneration des Partikelfilters ist ein exothermer Prozess. Mit Übergang des Kraftfahrzeugs in den Schubbetrieb oder in den Leerlauf besteht beispielsweise die Gefahr, dass im Falle eines hochbeladenen Partikelfilters der Abgasmassenstrom abnimmt und es bei gleichzeitiger Erhöhung des Sauerstoffpartialdrucks zu einer Temperaturerhöhung im Partikelfilter kommt, die zu dessen Zerstörung führen kann.In order to comply with emission regulations, diesel particle filters are required in the exhaust system of vehicles with diesel engines. The particulate filter must be freed of its soot deposits at certain time intervals so that its flow resistance does not reduce the engine performance. For this purpose, the soot layer is burned off, with carbon dioxide and water vapor being formed from the soot. Exhaust gas temperatures of usually more than 550 ° C are required to burn soot. These temperatures are not reliably reached when the vehicle is in use, so that additional measures are taken for regeneration. For this purpose, additional energy is introduced into the particle filter, for example by heating it by means of an electric heating disk, using a fuel burner or by post-injection of fuel into the engine combustion chamber. The choice of the point in time at which a regeneration of the particle filter is initiated is based, for example, on the distance traveled by the motor vehicle and the pressure difference across the particle filter. In addition, certain boundary conditions such as sufficient engine temperature and exhaust gas temperature must be guaranteed. At the same time, it must also be ensured that more suitable conditions prevail during the entire regeneration. The regeneration of the particle filter is an exothermic process. When the motor vehicle switches to coasting mode or idling, there is a risk, for example, that the exhaust gas mass flow will decrease in the event of a highly loaded particle filter and, with a simultaneous increase in the oxygen partial pressure, the temperature in the particle filter will increase, which can lead to its destruction.

Die Regeneration wird üblicherweise beendet, wenn die Rußbeladung des Partikelfilters auf einen vorgegebenen Schwellenwert sinkt. Dies wird als vollständige Regeneration bezeichnet. Bereits bei einem höheren Schwellenwert wird jedoch anhand von verschiedenen Informationen zur Qualität der ablaufenden Regeneration entschieden, ob die Regeneration vorzeitig beendet werden soll. Dies wird als Teilregeneration bezeichnet.The regeneration is usually ended when the soot load in the particulate filter drops to a predetermined threshold value. This is known as full regeneration. At a higher threshold value, however, a decision is made on the basis of various pieces of information on the quality of the regeneration in progress as to whether the regeneration should be ended prematurely. This is known as partial regeneration.

Die DE 10 2004 005 072 A1 beschreibt ein Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage wie insbesondere eines Partikelfilters, in dem einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs die Fahrstrecke betreffende Informationsdaten zugeführt werden und die Regenerationszyklen des Partikelfilters unter Berücksichtigung der Informationsdaten von der Steuereinrichtung gesteuert werden.The DE 10 2004 005 072 A1 describes a method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system, such as a particulate filter, in which information data relating to the route is fed to a control device of the motor vehicle and the regeneration cycles of the particulate filter are controlled by the control device, taking into account the information data.

T. Grahle, M. Tonne, A. Wiedersberg, T. Zsebedits, Regeneration des Partikelfilters mithilfe von Navigationsdaten, Motortechnische Zeitschrift, 01/2016, Seiten 16 - 22 beschreibt, wie unter Verwendung einer Segmentdefinition eines Navigationsgerätes ein optimaler Regenerationszeitpunkt für einen Partikelfilter eines Kraftfahrzeugs vorhergesagt werden kann. Dabei wird die Regenerationsdauer ausgehend von der vorausgesagten Rußbeladung zum Startzeitpunkt bis zum Schwellwert für die vollständige Regeneration beurteilt. Es erfolgen keine Vorhersagen für eine geringfügig kürzere Regenerationsdauer, also eine quasi vollständige Regeneration oder für eine Teilregeneration.T. Grahle, M. Tonne, A. Wiedersberg, T. Zsebedits, Regeneration of the particle filter with the help of navigation data, Motortechnische Zeitschrift, 01/2016, pages 16-22 describes how an optimal regeneration time for a particulate filter of a motor vehicle can be predicted using a segment definition of a navigation device. The regeneration time is assessed on the basis of the predicted soot load at the start time up to the threshold value for complete regeneration. There are no predictions for a slightly shorter regeneration time, i.e. a quasi complete regeneration or for a partial regeneration.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

In dem Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, bei der es sich insbesondere um einen Dieselpartikelfilter handeln kann, wird einem Steuergerät ein dynamischer Horizont einer prädizierten Fahrstrecke zugeführt. Regenerationszyklen werden unter Berücksichtigung des dynamischen Horizonts gesteuert. Ein solcher dynamischer Horizont kann beispielsweise von einem Navigationsgerät des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt werden. Der Horizontanbieter liefert üblicherweise eine Segmentdefinition für die Fahrtstrecke mit, die verwendet werden kann, um geeignete Segmente zum Regenerieren der Abgasnachbehandlungsanlage vorherzusagen. Diese Segmente können unterschiedliche Längen aufweisen, wenn beispielsweise ein Segment eine auf einer Autobahn zurückzulegende Strecke und ein anderes Segment eine auf einer Landstraße zurückzulegende Strecke umfasst. Ein Startzeitpunkt einer Regeneration wird auf den Beginn eines Segmentes gelegt. Das Verfahren sieht allerdings nicht vor, dass solche vordefinierten Segmente verwendet werden.In the method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine of a motor vehicle, which can in particular be a diesel particle filter, a control unit is supplied with a dynamic horizon of a predicted route. Regeneration cycles are controlled taking into account the dynamic horizon. Such a dynamic horizon can be made available, for example, by a navigation device of the motor vehicle. The horizon provider usually provides a segment definition for the route that can be used to predict suitable segments for regenerating the exhaust gas aftertreatment system. These segments can have different lengths if, for example, one segment comprises a route to be covered on a motorway and another segment comprises a route to be covered on a country road. A regeneration start time is set at the beginning of a segment. However, the method does not provide for such predefined segments to be used.

Stattdessen ist es vorgesehen, dass die Fahrtstrecke in dem Verfahren in Segmente insbesondere gleicher Länge unterteilt wird. Die Länge der Segmente kann dabei beispielsweise in Abhängigkeit von der gefahrenen Strecke, von der verstrichenen Zeit oder vom Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors definiert werden. Bei Vorliegen vorgebbarer Bedingungen werden die Segmente in kürzere Untersegmente unterteilt, die ihrerseits vorzugsweise ebenfalls eine jeweils gleiche Länge aufweisen. Die Regenerationszyklen der Abgasnachbehandlungsanlage werden ausschließlich in den Untersegmenten durchgeführt. Dies ermöglicht es, solange der optimale Zeitpunkt für die Regeneration noch weit in der Zukunft liegt, ein grobes Zeitraster zu definieren, um den betrachteten Horizont möglicherweise schnell erweitern zu können, sodass keine guten Segmente für die Regeneration versäumt werden. Ist der optimale Zeitpunkt für die Regeneration hingegen schon in der Nähe, so kann mit einem feineren Zeitraster gearbeitet werden, um den geeigneten Beginn des Regenerationszyklus nicht zu verpassen. In gleicher Weise ermöglicht die Verwendung der feineren Untersegmente auch, das voraussichtliche Ende der Regeneration genau zu definieren.Instead, it is provided that the route in the method is divided into segments, in particular of equal length. The length of the segments can be defined, for example, as a function of the distance traveled, the elapsed time or the fuel consumption of the internal combustion engine. If predeterminable conditions exist, the segments are divided into shorter subsegments, which in turn preferably also each have the same length. The regeneration cycles of the exhaust aftertreatment system are only carried out in the sub-segments. As long as the optimal point in time for regeneration is still far in the future, this makes it possible to define a rough time grid in order to be able to expand the horizon under consideration quickly so that no good segments for regeneration are missed. If, on the other hand, the optimal time for the regeneration is already near, a finer time grid can be used in order not to miss the appropriate start of the regeneration cycle. In the same way, the use of the finer sub-segments also makes it possible to precisely define the probable end of the regeneration.

Bei Verwendung von vorgegebenen Segmentes aus dem Navigationssystem kann der Startzeitpunkt einer Regeneration nur auf den Beginn eines Segmentes gelegt werden. Es kann kein Startzeitpunkt innerhalb eines dieser Segmente zugewiesen werden. Insbesondere bei langen Segmenten aus dem Navigationssystem kann dadurch nicht der optimale Startzeitpunkt der Regeneration gewählt werden. Das vorliegende Verfahren legt den Startzeitpunkt der Regeneration auf den Beginn eines der Untersegmente. Dabei ermöglicht das Verfahren die Verwendung einer vorgebbaren Zahl von Segmenten und Untersegmenten anstelle der vorgegebenen Segmente aus dem Navigationssystem unbestimmter Zahl und Länge. Diese ermöglicht eine genauere Bestimmung des optimalen Startzeitpunktes der Regeneration und ihrer Laufzeit unabhängig von der Zahl der vorgegebenen Segmente aus dem Navigationssystem.When using predefined segments from the navigation system, the start time of a regeneration can only be placed at the beginning of a segment. No start time can be assigned within one of these segments. In particular in the case of long segments from the navigation system, this means that the optimal start time for regeneration cannot be selected. The present method sets the starting time of the regeneration at the beginning of one of the subsegments. The method enables the use of a predeterminable number of segments and subsegments instead of the predefined segments from the navigation system of indefinite number and length. This enables a more precise determination of the optimal start time of the regeneration and its duration regardless of the number of specified segments from the navigation system.

Es ist bevorzugt, dass eine vorgebbare Bedingung, die zur Erteilung der Segmente in Untersegmente führt, darin besteht, dass maximal die Hälfte des dynamischen Horizonts besetzt ist. Eine andere Bedingung, die zur Teilung der Segmente in Untersegmente führt, besteht vorzugsweise darin, dass ein geplanter Regenerationsbeginn in der ersten Hälfte des dynamischen Horizonts liegt. Die Erfüllung einer dieser Bedingungen weist darauf hin, dass der optimale Zeitpunkt für eine Regeneration bald bevorsteht, sodass es nun vorteilhaft ist, den Horizont in den feineren Untersegmenten zu betrachten. Ist der Horizont hingegen schon in die kürzesten im Verfahren vorgesehene Untersegmente unterteilt, so bleibt eine zusätzliche Erfüllung weiterer der vorgegebenen Bedingungen unberücksichtigt.It is preferred that a predeterminable condition, which leads to the allocation of the segments in sub-segments, is that at most half of the dynamic horizon is occupied. Another condition which leads to the division of the segments into sub-segments is preferably that a planned start of regeneration lies in the first half of the dynamic horizon. The fulfillment of either of these conditions indicates that the optimal time for regeneration is imminent, so it is now advantageous to look at the horizon in the finer subsegments. If, on the other hand, the horizon is already divided into the shortest sub-segments provided in the method, then additional fulfillment of further of the specified conditions is not taken into account.

Das Verfahren sieht weiterhin Bedingungen vor, unter denen die Untersegmente wieder zurückgesetzt werden, sodass zunächst wieder mit dem gröberen Raster der ursprünglichen Segmente gearbeitet wird. Eine dieser Bedingungen ist vorzugsweise dann erfüllt, wenn eine Änderung der prädizierten Fahrstrecke erfolgt. Geht kurzzeitig die Prädiktion verloren oder entscheidet sich der Fahrer des Kraftfahrzeugs für eine andere Strecke als die vorherberechnete, so ist es erforderlich, für die neue Strecke einen neuen optimalen Zeitpunkt für die Regeneration zu suchen, wobei diese Suche im Raster der groben Segmente beginnt.The method also provides conditions under which the sub-segments are reset again, so that initially the coarser grid of the original segments is used again. One of these conditions is preferably met when there is a change in the predicted route. If the prediction is lost for a short time or if the driver of the motor vehicle decides on a different route than the one previously calculated, it is necessary to look for a new optimal time for the regeneration for the new route, this search beginning in the grid of the rough segments.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Untersegmente zurückgesetzt werden, wenn der Fahrtstrecke ein Segment hinzugefügt wird. Tritt dieses Ereignis ein, so sollte der optimale Zeitpunkt für die Regeneration ebenfalls neu berechnet werden, um keine besonders gut für die Regeneration geeigneten Segmente am Ende des Horizonts zu verpassen, die in der bisherigen Berechnung noch nicht berücksichtigt waren. Dabei startet auch diese Berechnung vorzugsweise mit den groben Segmenten.Furthermore, it is preferred that the sub-segments are reset when a segment is added to the route. If this event occurs, the optimal point in time for the regeneration should also be recalculated so as not to miss any segments at the end of the horizon that are particularly suitable for regeneration and which were not yet taken into account in the previous calculation. This calculation preferably also starts with the coarse segments.

Sollte bei der Hinzufügung eines weiteren Segments zur Fahrstrecke im dynamischen Horizont allerdings bereits ein LMH-Signal (Last Mile Home) vorliegen, welches angibt, dass sich das Kraftfahrzeug kurz vor dem Ende seiner Fahrtstrecke befindet, so wird vorzugsweise darauf verzichtet, die Untersegmente zurückzusetzen. Hinzugefügte Segmente würden sich in diesem Fall so kurz vor dem Fahrtende befinden, dass sie für eine Regeneration nicht mehr geeignet sind, was eine Neuberechnung überflüssig macht.However, if an LMH (Last Mile Home) signal is already present when adding a further segment to the route in the dynamic horizon, which indicates that the motor vehicle is just before the end of its route, it is preferable not to reset the sub-segments. In this case, added segments would be so close to the end of the journey that they are no longer suitable for regeneration, which makes recalculation superfluous.

Wenn die Abgasnachbehandlungsanlage ein Partikelfilter ist, dann ist es bevorzugt, dass ausgehend von einer vorausgesagten Rußbeladung des Partikelfilters zu einem Startzeitpunkt der Regeneration mehrere Vorhersagen für die Regeneration bis zu unterschiedlichen Endwerten der Rußbeladung erfolgen, um einen Startzeitpunkt der Regeneration am Beginn eines Untersegments zu ermitteln. Die Endwerte können im Bereich von einer Teilregeneration bis zu einer vollständigen Regeneration liegen. Indem das vorfristige Ende der Regeneration in die Beurteilungskriterien eingeht kann eine Bestimmung des optimalen Startzeitpunktes der Regeneration unter Berücksichtigung einer Verkürzung der Regeneration erfolgen.If the exhaust gas aftertreatment system is a particulate filter, it is preferred that, based on a predicted soot load of the particulate filter at a start time of the regeneration, several predictions are made for the regeneration up to different end values of the soot load in order to determine a start time of the regeneration at the beginning of a sub-segment. The end values can range from a partial regeneration to a complete regeneration. Since the premature end of the regeneration is included in the assessment criteria, a determination of the optimal start time of the regeneration can take place, taking into account a shortening of the regeneration.

Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere, wenn es auf einem Rechengerät oder auf einem elektronischen Steuergerät abläuft. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.The computer program is set up to carry out each step of the method, in particular when it runs on a computing device or on an electronic control device. For this purpose it is stored on the machine-readable storage medium.

Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um eine Abgasnachbehandlungsanlage mittels des Verfahrens zu regenerieren.By uploading the computer program to a conventional electronic control device, the electronic control device is obtained, which is set up to regenerate an exhaust gas aftertreatment system by means of the method.

FigurenlisteFigure list

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

  • 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug, dessen Abgasnachbehandlungsanlage mittels eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung regeneriert werden kann.
  • 2 zeigt in einem Diagramm die Segmentierung eines dynamischen Horizonts in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
An embodiment of the invention is shown in the drawings and is explained in more detail in the following description.
  • 1 shows schematically a motor vehicle whose exhaust gas aftertreatment system can be regenerated by means of a method according to an exemplary embodiment of the invention.
  • 2 shows in a diagram the segmentation of a dynamic horizon in an embodiment of the method according to the invention.
  • 3 shows a flow chart of an embodiment of the method according to the invention.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, welches von einem Verbrennungsmotor 11 in Form eines Dieselmotors angetrieben wird. In einem Abgasstrang 12 des Verbrennungsmotors 11 ist ein Dieselpartikelfilter als Abgasnachbehandlungsanlage 13 angeordnet. Ein elektronisches Steuergerät 14, das den Verbrennungsmotor 11 steuert, empfängt aus einem Navigationsgerät 15 einen dynamischen Horizont einer prädizierten Fahrtstrecke des Kraftfahrzeugs 10. Die Fahrtstrecke wird aus einer Eingabe eines Fahrziels durch einen Fahrer 16 ermittelt. 1 shows a motor vehicle 10 which from an internal combustion engine 11 is driven in the form of a diesel engine. In an exhaust system 12 of the internal combustion engine 11 is a diesel particulate filter as an exhaust aftertreatment system 13 arranged. An electronic control unit 14th that the internal combustion engine 11 controls, receives from a navigation device 15th a dynamic horizon of a predicted route of the motor vehicle 10 . The route is based on an input of a destination by a driver 16 determined.

Wie in 2 dargestellt ist, liefert das Navigationsgerät 15 den dynamischen Horizont in Form unregelmäßig langer Segmente 20. In einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Horizont zunächst in gleich lange Segmente 21 unterteilt. Jedes der Segmente 21 entspricht dabei beispielsweise einer Fahrtdauer von 16 Minuten. Bei Vorliegen vorgebbarer Bedingungen werden die Segmente 21 in kürzere Untersegmente 22 unterteilt. Diese sind vorliegend nur halb so lang wie die Segmente 21 und haben demgemäß eine Länge von 8 Minuten. In den Untersegmenten 22 wird ein optimaler Zeitraum für einen Regenerationszyklus 23 definiert. Seine Länge beträgt vorliegend drei Untersegmente 22 und kann demnach unter Verwendung der Untersegmente 22 genauer angegeben werden als unter Verwendung der Segmente 21. In den letzten beiden Untersegmenten 22 des Horizonts erfolgt eine Sperrung 24 der Regeneration, da diese vor dem Abschalten des Verbrennungsmotors 11 nicht mehr abgeschlossen werden könnte.As in 2 is shown, supplies the navigation device 15th the dynamic horizon in the form of irregularly long segments 20th . In an exemplary embodiment of the method according to the invention, the horizon is first divided into segments of equal length 21st divided. Each of the segments 21st corresponds to a journey time of 16 minutes, for example. If there are specifiable conditions, the segments 21st into shorter subsegments 22nd divided. In the present case, these are only half as long as the segments 21st and accordingly have a length of 8 minutes. In the subsegments 22nd becomes an optimal period for a regeneration cycle 23 Are defined. In the present case, its length is three subsegments 22nd and can therefore using the subsegments 22nd can be specified more precisely than using the segments 21st . In the last two subsegments 22nd the horizon is blocked 24 regeneration, as this occurs before the combustion engine is switched off 11 could no longer be completed.

3 zeigt, dass nach dem Start 30 eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst die Unterteilung 31 des dynamischen Horizonts in die Segmente 21 erfolgt. Anschließend erfolgt kontinuierlich eine Prüfung 32, ob maximal die Hälfte des dynamischen Horizonts besetzt ist und eine Prüfung 33, ob der geplante Beginn des Regenerationszyklus 23 in der ersten Hälfte des dynamischen Horizonts liegt. Sobald eine dieser vorgebbaren Bedingungen erfüllt ist, erfolgt eine Unterteilung 34 der Segmente 21 in die Untersegmente 22. 3 shows that after starting 30th of an exemplary embodiment of the method according to the invention, first the subdivision 31 the dynamic horizon into the segments 21st he follows. A test is then carried out continuously 32 whether a maximum of half of the dynamic horizon is occupied and a test 33 whether the planned start of the regeneration cycle 23 lies in the first half of the dynamic horizon. As soon as one of these specifiable conditions is met, a subdivision takes place 34 of the segments 21st into the subsegments 22nd .

Die weitere Überwachung auf den optimalen Zeitraum zum Beginn des Regenerationszyklus 23 erfolgt nun in den Untersegmenten 22, sofern kein Ereignis eintritt, aufgrund dessen die Untersegmente 22 zurückgesetzt werden und der dynamische Horizont erneut im Schritt 31 in die Segmente 21 unterteilt wird. Eine Bedingung, die zu einem Zurücksetzen führt, besteht darin, dass eine Prüfung 35 ergibt, dass eine Änderung der prädizierten Fahrtstrecke erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Fahrer 16 ein neues Fahrziel in das Navigationsgerät 15 eingibt. Eine andere Bedingung für das Zurücksetzen der Untersegmente wäre erfüllt, wenn eine erste Prüfung 36 ergibt, dass der Fahrstrecke mindestens ein Segment 21 oder ein Untersegment 22 hinzugefügt wird und eine zweite Prüfung 37 ergibt, dass im dynamischen Horizont noch kein LMH-Signal vorliegt. Ein solches LMH-Signal wird erzeugt, wenn im Navigationsgerät 15 erkannt wird, dass sich das Kraftfahrzeug 10 kurz vor seinem Fahrziel befindet.The further monitoring of the optimal period at the beginning of the regeneration cycle 23 now takes place in the subsegments 22nd unless an event occurs that causes the subsegments 22nd reset and the dynamic horizon again in step 31 into the segments 21st is divided. One condition that results in a reset is that a check 35 shows that there is a change in the predicted route. This can be done, for example, by the driver 16 a new destination in the navigation device 15th enters. Another condition for resetting the subsegments would be met when a first check 36 shows that the route is at least one segment 21st or a subsegment 22nd is added and a second exam 37 shows that there is no LMH signal in the dynamic horizon. Such an LMH signal is generated when in the navigation device 15th it is recognized that the motor vehicle 10 is just before its destination.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird für alle möglichen Start- und Endzeitpunkte der Regeneration ihre Dauer vorausgesagt. Die möglichen Startzeitpunkte liegen dabei jeweils am Beginn eines Untersegments. Über verschiedene Kriterien kann dann der beste Startzeitpunkt ausgewählt werden.In the method according to the invention, the duration of the regeneration is predicted for all possible start and end times. The possible starting times are each at the beginning of a sub-segment. The best starting time can then be selected using various criteria.

In einem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird aus einer Vorhersage der Rußbeladung zum Startzeitpunkt, einer Vorhersage der Dauer der Regeneration und einer Vorhersage der Rußbeladung zum gewählten Endzeitpunkt ein Effizienzfaktor der Regeneration berechnet. Es wird der Startzeitpunkt mit dem höchsten Effizienzfaktor ausgewählt. Dieser dient als Eingangsgröße für die Segmentierung.In a first exemplary embodiment of the method, an efficiency factor of the regeneration is calculated from a prediction of the soot load at the start time, a prediction of the duration of the regeneration and a prediction of the soot load at the selected end time. The starting time with the highest efficiency factor is selected. This serves as an input variable for the segmentation.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird für jedes Segment zusätzlich ein Kostenfaktor bestimmt. Aus der Vorhersage zur Dauer der Regeneration und den beteiligten Segmenten werden die Kosten für die Regeneration ermittelt, zu denen Zusatzkosten in Abhängigkeit der Rußbeladung zum Start- und Endzeitpunkt der Regeneration addiert werden. Die so ermittelten Gesamtkosten können trotz unterschiedlicher Regenerationsdauer einem Vergleich unterzogen werden derart, dass der Startzeitpunkt mit den niedrigsten Kosten ausgewählt wird und als Eingangsgröße für die Segmentierung dient.In a second exemplary embodiment of the method, a cost factor is additionally determined for each segment. From the forecast of the duration of the regeneration and the segments involved, the costs for the regeneration are determined, to which additional costs are added depending on the soot load at the start and end time of the regeneration. The total costs determined in this way can be subjected to a comparison, despite different regeneration times, in such a way that the start time with the lowest costs is selected and serves as the input variable for the segmentation.

Die Endzeitpunkte werden in beiden Ausführungsbeispielen so gewählt, dass ausgehend von einer vorausgesagten Rußbeladung der Abgasnachbehandlungsanlage 13 zu einem Startzeitpunkt der Regeneration vorliegend sieben Vorhersagen für die Regeneration bis zu unterschiedlichen Endwerten der Rußbeladung erfolgen, um einen Startzeitpunkt der Regeneration am Beginn eines Untersegments zu ermitteln. Die Endwerte liegen dabei im Bereich von einer Teilregeneration bis zu einer vollständigen Regeneration.In both exemplary embodiments, the end times are selected in such a way that starting from a predicted soot load in the exhaust aftertreatment system 13 At a start time of the regeneration, in the present case, seven predictions are made for the regeneration up to different end values of the soot load in order to determine a start time of the regeneration at the beginning of a subsegment. The end values are in the range from a partial regeneration to a complete regeneration.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102004005072 A1 [0004]DE 102004005072 A1 [0004]

Claims (11)

Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsanlage (13) eines Verbrennungsmotors (11) eines Kraftfahrzeugs (10), worin einem Steuergerät (14) ein dynamischer Horizont einer prädizierten Fahrtstrecke zugeführt wird und Regenerationszyklen (23) unter Berücksichtigung des dynamischen Horizonts gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstrecke in Segmente (21) unterteilt wird (31) und die Segmente (21) bei Vorliegen vorgebbarer Bedingungen in Untersegmente (22) unterteilt werden (34), wobei die Regenerationszyklen (23) in den Untersegmenten (22) durchgeführt werden.A method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system (13) of an internal combustion engine (11) of a motor vehicle (10), wherein a control unit (14) is supplied with a dynamic horizon of a predicted route and regeneration cycles (23) are controlled taking into account the dynamic horizon, characterized in that the route is divided into segments (21) (31) and the segments (21) are subdivided (34) into sub-segments (22) if predeterminable conditions exist, the regeneration cycles (23) being carried out in the sub-segments (22). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstrecke in Segmente (21) gleicher Länge unterteilt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the route is divided into segments (21) of equal length. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbaren Bedingungen umfassen, dass maximal die Hälfte des dynamischen Horizonts besetzt ist (32).Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the predeterminable conditions include that a maximum of half of the dynamic horizon is occupied (32). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbaren Bedingungen umfassen, dass ein geplanter Regenerationsbeginn in der ersten Hälfte des dynamischen Horizonts liegt (33).Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the predefinable conditions include that a planned start of regeneration is in the first half of the dynamic horizon (33). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersegmente (22) zurückgesetzt werden, wenn eine Änderung der prädizierten Fahrtstrecke erfolgt (35).Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the sub-segments (22) are reset when there is a change in the predicted route (35). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersegmente (22) zurückgesetzt werden, wenn der Fahrtstrecke ein Segment (21) hinzugefügt wird (36).Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the sub-segments (22) are reset when a segment (21) is added (36) to the route. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Hinzufügung eines Segments (21) zur Fahrtstrecke die Untersegmente (22) nicht zurückgesetzt werden, wenn im dynamischen Horizont ein LMH-Signal vorliegt (37).Procedure according to Claim 6 , characterized in that when a segment (21) is added to the route, the sub-segments (22) are not reset if an LMH signal is present (37) in the dynamic horizon. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungsanlage (13) ein Partikelfilter ist, wobei ausgehend von einer vorausgesagten Rußbeladung des Partikelfilters zu einem Startzeitpunkt der Regeneration mehrere Vorhersagen für die Regeneration bis zu unterschiedlichen Endwerten der Rußbeladung erfolgen, um einen Startzeitpunkt der Regeneration am Beginn eines Untersegments zu ermitteln.Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the exhaust gas aftertreatment system (13) is a particle filter, based on a predicted soot load of the particle filter at a start time of the regeneration, several predictions for the regeneration up to different end values of the soot load are made, in order to a start time of the regeneration at the beginning of a sub-segment determine. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.Computer program which is set up, each step of a method according to one of the Claims 1 to 8th perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program is based Claim 9 is stored. Elektronisches Steuergerät (14), welches eingerichtet ist, um mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eine Abgasnachbehandlungsanlage (13) zu regenerieren.Electronic control device (14) which is set up to use a method according to one of the Claims 1 to 8th to regenerate an exhaust gas aftertreatment system (13).
DE102019205132.4A 2019-04-10 2019-04-10 Method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system Pending DE102019205132A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019205132.4A DE102019205132A1 (en) 2019-04-10 2019-04-10 Method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019205132.4A DE102019205132A1 (en) 2019-04-10 2019-04-10 Method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019205132A1 true DE102019205132A1 (en) 2020-10-15

Family

ID=72613316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019205132.4A Pending DE102019205132A1 (en) 2019-04-10 2019-04-10 Method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019205132A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69625823T2 (en) * 1995-10-30 2003-09-04 Toyota Motor Co Ltd EXHAUST CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE102004005072A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-18 Robert Bosch Gmbh Method for regenerating an exhaust aftertreatment system
US20120271542A1 (en) * 2011-04-25 2012-10-25 Navteq North America, Llc Energy Efficient Routing Using An Impedance Factor
DE102016210447A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-14 Robert Bosch Gmbh Method and control device for planning a measure for exhaust aftertreatment
DE102018112394A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Ford Global Technologies, Llc SYSTEMS AND METHOD FOR PARTICLE FILTER GENERATION

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69625823T2 (en) * 1995-10-30 2003-09-04 Toyota Motor Co Ltd EXHAUST CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE102004005072A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-18 Robert Bosch Gmbh Method for regenerating an exhaust aftertreatment system
US20120271542A1 (en) * 2011-04-25 2012-10-25 Navteq North America, Llc Energy Efficient Routing Using An Impedance Factor
DE102016210447A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-14 Robert Bosch Gmbh Method and control device for planning a measure for exhaust aftertreatment
DE102018112394A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Ford Global Technologies, Llc SYSTEMS AND METHOD FOR PARTICLE FILTER GENERATION

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Regeneration des Partikelfilters mithilfe von Navigationsdaten. In: MTZ, 01/2016, S. 16-22. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004005072B4 (en) Method for regenerating an exhaust aftertreatment system
DE102018126767A1 (en) Method for monitoring the effectiveness of a three-way catalytic converter of a gasoline engine
WO2017005417A1 (en) Method for optimizing an active regeneration of a diesel particle filter
EP3540403A1 (en) Method for carrying out a test of a device under test
DE102016210447A1 (en) Method and control device for planning a measure for exhaust aftertreatment
DE102018130990A1 (en) A method of aging a component of an exhaust aftertreatment system
DE102019212815A1 (en) Process for the regeneration of an exhaust particulate filter
DE102018207227A1 (en) Determining an ash charge of a particulate filter for an internal combustion engine
DE102019205132A1 (en) Method for regenerating an exhaust gas aftertreatment system
DE102006033567B4 (en) Method for determining the triggering point in time for triggering the regeneration process for regenerating a particle filter
DE102006034521A1 (en) Engine oil dilution method for internal combustion engine particularly motor vehicle, involves determining current dilution degree of engine oil with fuel and dilution event is set up or obtained on basis of dilution degrees
DE102017215251B4 (en) Method and control unit for emission control of an internal combustion engine
DE102021100357A1 (en) Method for regenerating a particle filter in overrun mode
DE10164931B4 (en) Process for desulfurizing a nitrogen oxide storage catalyst in a diesel engine comprises heating the catalyst above a determined lowest desulfurization temperature, and operating the engine in a lean-rich alternating method
DE102018117187A1 (en) Method for operating an exhaust aftertreatment device, control unit for an internal combustion engine and internal combustion engine
DE102016225780A1 (en) Method and device for operating an engine system of a motor vehicle
DE102021211247A1 (en) Method, computing unit and computer program for operating an exhaust system
DE102018219888A1 (en) Method of catalyst purification control based on engine temperature and vehicle therewith
DE102021203086A1 (en) Method for regenerating a particle filter of a motor vehicle
DE102018201371A1 (en) Method and device for regulating a filling level of a catalytic converter for an internal combustion engine
DE102012107905A1 (en) Process for the regeneration of a soot particle filter
EP3244046B1 (en) Control method for a combustion engine, control device and combustion engine
DE102022201726A1 (en) Method, computing unit and computer program for operating an exhaust system
DE102022210032A1 (en) Method for operating a motor vehicle with a hybrid drive
DE102021003990A1 (en) Method for determining a driving power distribution

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified