DE102020114342A1 - Verfahren zum steuern der regeneration eines partikelfilters, abgassystem zum ausführen desselben und nicht-flüchtiges computerlesbares speichermedium - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters (60), Abgassystem zum Ausführen desselben und nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium, wobei das Verfahren zum Steuern der Regeneration des Partikelfilters (60), welcher Feinstaub einfängt, welcher in einem Abgas enthalten ist, aufweisen kann: Erhöhen, mittels einer Steuereinheit (70), einer Temperatur des Abgases, um den Partikelfilter (60) zu regenerieren, mittels Verbrennens des eingefangenen Feinstaubs, wenn eine Menge des Feinstaubs, welcher in dem Partikelfilter (60) eingefangen ist, größer oder gleich einer vorbestimmten Menge ist. Das Erhöhen der Temperatur des Abgases kann aufweisen: Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf einer ersten Temperaturdifferenz-Kompensation und Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf einer zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation. Im Einzelnen werden die erste und die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet basierend auf einer Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60).

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung/Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters und ein Abgassystem zum Ausführen desselben und insbesondere ein Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters und ein Abgassystem zum Ausführen desselben, welche die Zerstörung des Partikelfilters, wenn der Partikelfilter regeneriert wird, verhindern können.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche die vorliegende Offenbarung/Erfindung betreffen, und müssen keinen Stand der Technik bilden.
  • Im Allgemeinen wird ein Abgas, welches von einem Verbrennungsmotor durch einen Abgaskrümmer ausgegeben wird, geführt zu und gereinigt mittels Katalysatoren, welche an dem Abgasrohr montiert sind, und wird in die Atmosphäre ausgegeben durch ein Durchlaufen eines Endrohrs, nachdem ein Lärm abgeschwächt wird, während das Abgas einen Schalldämpfer durchläuft. Die Katalysatoren reinigen Kontaminanten, welche in dem Abgas enthalten sind. Darüber hinaus ist ein Partikelfilter zum Einfangen von Feinstaub (PM, von engl. „particulate matter“), welcher in dem Abgas enthalten ist, an dem Abgasrohr montiert.
  • Wenn der Feinstaub in dem Partikelfilter eingefangen wird, verschlechtert sich eine Kapazität (z.B. Fähigkeit) des Partikelfilters zum Einfangen des Feinstaubs. Daher sollte der Feinstaub, welcher in dem Partikelfilter eingefangen ist/wurde, periodisch entfernt werden. Im Allgemeinen wird der Feinstaub entfernt mittels Erhöhens einer Temperatur des Abgases und Verbrennens des Feinstaubs, welcher in dem Partikelfilter eingefangen ist/wurde. Dies wird als eine Regeneration des Partikelfilters bezeichnet.
  • Aufgrund verschärfter Abgasregulierungen, ist/wird ein Katalysator zum Entfernen von Stickstoffoxid, welches in dem Abgas enthalten ist, stromaufwärts von dem Partikelfilter montiert. Bei diesen Katalysatoren ist eine Verwendung einer Mager-NOx-Falle (LNT) zunehmend. Der LNT-Katalysator absorbiert das Stickoxid, welches in dem Abgas enthalten ist, wenn er bei einem mageren Luft-Treibstoff-Verhältnis (AFR) betrieben wird, und gibt das absorbierte Stickoxid frei und reduziert das freigegebene Stickoxid und das Stickoxid, welches in dem Abgas enthalten ist, unter Verwendung von Kohlenstoff-Monoxid oder Kohlenwasserstoff, welche in dem Abgas enthalten sind, wenn er bei einem fetten AFR betrieben wird. Wärme wird erzeugt, wenn der LNT-Katalysator das Stickoxid bei dem fetten AFT entfernt, und die Wärme wird verwendet, um eine Innentemperatur des Partikelfilters stromabwärts von dem LNT-Katalysator zu erhöhen. Falls der Partikelfilter einer hohen Temperatur (z.B. 900°C oder höher) ausgesetzt wird, kann der Partikelfilter beschädigt werden. Es ist gewünscht, die Innentemperatur des Partikelfilters zu steuern.
  • Ferner wird eine Nacheinspritzung verwendet, um die Temperatur des Abgases während der Regeneration des Partikelfilters zu erhöhen. Die Menge an nacheingespritztem Treibstoff wird gemäß einer Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter ermittelt. Darüber hinaus wird die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter eingestellt, sodass die Innentemperatur des Partikelfilters zu hoch ist, aber die Regeneration des Partikelfilters innerhalb eines geeigneten Zeitraums abgeschlossen wird, und ist gewöhnlich eingestellt, um mit der Zeit zuzunehmen. Wenngleich dieselbe Treibstoffmenge nacheingespritzt wird, steigt eine tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter in unterschiedlichen Mustern an, in Abhängigkeit von einer Fahrbedingung des Verbrennungsmotors, einer Feinstaubmenge, welche in dem Partikelfilter eingefangen ist/wurde, Umweltbedingungen und dergleichen. Daher wird die nacheingespritzte Treibstoffmenge korrigiert gemäß einem Unterschied zwischen der Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter. Im Einzelnen wird die nacheingespritzte Treibstoffmenge korrigiert unter Berücksichtigung eines Falles, in welchem die Regeneration des Partikelfilters abnormal durchgeführt wird.
  • Die obigen Informationen, welche in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrundes der vorliegenden Offenbarung/Erfindung und können deshalb Informationen enthalten, welche nicht den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
  • ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung/Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters und ein Abgassystem zum Ausführen desselben bereit, welche Vorteile des Verbesserns der Regenerationseffizienz haben, während eine Beschädigung (z.B. Zerstörung) des Partikelfilters verhindert wird.
  • Gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters, welcher Feinstaub einfängt, welcher in einem Abgas enthalten ist, offenbart. Das Verfahren zum Steuern der Regeneration des Partikelfilters kann aufweisen: Erhöhen, mittels einer Steuereinheit, einer Temperatur des Abgases, um den Partikelfilter zu regenerieren, mittels Verbrennens des eingefangenen Feinstaubs (z.B. um den Partikelfilter mittels Verbrennens des eingefangenen Feinstaubs zu regenerieren), wenn eine Menge des Feinstaubs, welcher in dem Partikelfilter eingefangen ist/wurde, größer oder gleich einer vorbestimmten Menge ist. Im Einzelnen kann das Erhöhen der Temperatur des Abgases aufweisen: Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf einer ersten Temperaturdifferenz-Kompensation und Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf einer zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation, wobei die erste und die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet werden basierend auf einer Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und einer tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter.
  • In einem Aspekt wird die Temperatur des Abgases erhöht basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter geringer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und die Temperatur des Abgases wird erhöht basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter höher oder gleich der vorbestimmten Temperatur ist.
  • In einem weiteren Aspekt wird die Temperatur des Abgases basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation erhöht, wenn eine abgelaufene Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird, geringer ist als eine vorbestimmte Zeit, (z.B. wird die Temperatur des Abgases basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation erhöht, wenn eine seit einem Zeitpunkt, an/zu welchem die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird/wurde, abgelaufene Zeit geringer ist als eine vorbestimmte Zeit) und die Temperatur des Abgases wird basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation erhöht, wenn die abgelaufene Zeit größer oder gleich der vorbestimmten Zeit ist.
  • Die erste Temperaturdifferenz-Kompensation kann ausgewählt sein/werden aus vorbestimmten Temperaturdifferenz-Kompensationen, und die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation kann gelernt werden.
  • Die erste Temperaturdifferenz-Kompensation kann berechnet werden basierend auf der abgelaufenen Zeit von dem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilter gestartet wird, einem vorbestimmten Maximalwert und einem vorbestimmten Minimalwert (z.B. kann die erste Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet werden basierend auf der Zeit, welche seit dem Zeitpunkt, an/zu welchem die Regeneration des Partikelfilter gestartet wird/wurde, abgelaufen ist, einem vorbestimmten Maximalwert und einem vorbestimmten Minimalwert).
  • Das Verfahren zum Steuern der Regeneration des Partikelfilters kann ferner aufweisen: Berechnen eines Grenze-Einstellen-Faktors (z.B. eines Grenzwert-Einstellen-Faktors, z.B. eines eine Grenze einstellenden Faktors, z.B. eines einen Grenzwert einstellenden Faktors) basierend auf der abgelaufenen Zeit, Berechnen eines tatsächlichen Maximalwerts und eines tatsächlichen Minimalwerts basierend auf dem Grenze-Einstellen-Faktor, dem vorbestimmten Maximalwert und dem vorbestimmten Minimalwert und Auswählen einer Temperaturdifferenz-Kompensation zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert (z.B. Auswählen einer Temperaturdifferenz-Kompensation, welche zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert liegt).
  • Die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation kann berechnet werden basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und einer zeitverzögerten Zieltemperatur.
  • Die zeitverzögerte Zieltemperatur kann berechnet werden basierend auf der Zieltemperatur, welche berechnet wird basierend auf einer Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und einer Abgas-Flussrate, und einer Zeitverzögerung.
  • Die Zeitverzögerung kann berechnet werden basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und der abgelaufenen Zeit von dem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird (z.B. kann die Zeitverzögerung berechnet werden basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und der Zeit, welche seit dem Zeitpunkt, an/zu welchem die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird/wurde, abgelaufen ist).
  • Ein Abgassystem gemäß einer weiteren exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann aufweisen: einen Partikelfilter, welcher an einem Abgasrohr stromabwärts von einem Verbrennungsmotor montiert ist und eingerichtet ist, um Feinstaub einzufangen, welcher in einem Abgas enthalten ist, welches in dem Abgasrohr strömt, und eine Steuereinheit, welche eine Regeneration des Partikelfilters steuert. Die Steuereinheit kann ein Erhöhen einer Temperatur des Abgases basierend auf einer Differenz zwischen einer Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und einer tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter steuern. Die Steuereinheit kann das Erhöhen der Temperatur des Abgases steuern mittels Erhöhens der Temperatur des Abgases basierend auf einer ersten Temperaturdifferenz-Kompensation und einer zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation.
  • In einem Aspekt kann die Steuereinheit eingerichtet sein, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter geringer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und (um) die Temperatur des Abgases basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation zu erhöhen, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter höher oder gleich der vorbestimmten Temperatur ist.
  • In einem weiteren Aspekt kann die Steuereinheit eingerichtet sein, um das Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation zu steuern, wenn eine abgelaufene Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilter gestartet wird, geringer als eine vorbestimmte Zeit ist (z.B. wenn eine seit einem Zeitpunkt, an/zu welchem die Regeneration des Partikelfilter gestartet wird/wurde, abgelaufene Zeit geringer als eine vorbestimmte Zeit ist), und (um) das Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation zu steuern, wenn die abgelaufene Zeit größer oder gleich der vorbestimmten Zeit ist.
  • Die Steuereinheit kann die erste Temperaturdifferenz-Kompensation berechnen basierend auf der abgelaufenen Zeit von dem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird, einem vorbestimmten Maximalwert und einem vorbestimmten Minimalwert (z.B. kann die Steuereinheit die erste Temperaturdifferenz-Kompensation berechnen basierend auf der seit dem Zeitpunkt, an/zu welchem die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird/wurde, abgelaufenen Zeit, einem vorbestimmten Maximalwert und einem vorbestimmten Minimalwert).
  • Die Steuereinheit kann einen Grenze-Einstellen-Faktor (z.B. eines Grenzwert-Einstellen-Faktors, z.B. eines eine Grenze einstellenden Faktors, z.B. eines einen Grenzwert einstellenden Faktors) basierend auf der abgelaufenen Zeit berechnen, (die Steuereinheit kann) einen tatsächlichen Maximalwert und einen tatsächlichen Minimalwert basierend auf dem Grenze-Einstellen-Faktor, dem vorbestimmten Maximalwert und dem vorbestimmten Minimalwert berechnen, und (die Steuereinheit kann) eine Temperaturdifferenz-Kompensation zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert auswählen (z.B. (kann die Steuereinheit) eine Temperaturdifferenz-Kompensation auswählen, welche zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert liegt).
  • Die Steuereinheit kann die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnen basierend auf der Zieltemperatur, welche berechnet wird basierend auf einer Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und einer Abgas-Flussrate.
  • Die Steuereinheit kann eine zeitverzögerte Zieltemperatur berechnen mittels Anwendens einer Zeitverzögerung auf die Zieltemperatur und (die Steuereinheit kann) die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnen basierend auf der tatsächlichen Temperatur und der zeitverzögerten Zieltemperatur. Im Einzelnen wird die Zeitverzögerung berechnet basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und der abgelaufenen Zeit von dem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird (z.B. wird die Zeitverzögerung berechnet basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und der Zeit, welche seit dem Zeitpunkt, an/zu welchem die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird/wurde, abgelaufen ist).
  • Gemäß einer weiteren exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ist ein nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium eingerichtet, um einen Satz an Instruktionen zu speichern, welche, wenn sie mittels eines Prozessors ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, ein Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters durchzuführen, welcher Feinstaub einfängt, welcher in einem Abgas enthalten ist. Der Satz an Instruktionen kann aufweisen: Instruktionen zum Erhöhen einer Temperatur des Abgases, um den Partikelfilter zu regenerieren, mittels Verbrennens des eingefangenen Feinstaubs (z.B. um den Partikelfilter mittels Verbrennens des eingefangenen Feinstaubs zu regenerieren), wenn eine Menge des Feinstaubs, welcher in dem Partikelfilter eingefangen ist/wurde, größer oder gleich einer vorbestimmten Menge ist. Beim Erhöhen der Temperatur des Abgases wird die Temperatur des Abgases erhöht basierend auf einer ersten Temperaturdifferenz-Kompensation und einer zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation. Die erste und die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation können berechnet werden basierend auf einer Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und einer tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter.
  • In manchen Formen (z.B. Ausführungsformen) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird das Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation durchgeführt, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter geringer ist als eine vorbestimmte Temperatur oder eine abgelaufene Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird, geringer als eine vorbestimmte Zeit ist (z.B. wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter geringer ist als eine vorbestimmte Temperatur oder eine Zeit, welche seit einem Zeitpunkt, an/zu welchem die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird/wurde, abgelaufen ist, geringer ist als eine vorbestimmte Zeit), und wird das Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation durchgeführt, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter höher oder gleich der vorbestimmten Temperatur ist oder die abgelaufene Zeit größer oder gleich der vorbestimmten Zeit ist.
  • Die erste Temperaturdifferenz-Kompensation kann ausgewählt sein/werden aus vorbestimmten Temperaturdifferenz-Kompensationen basierend auf der abgelaufenen Zeit von dem Punkt, an welchem die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird, einem vorbestimmten Maximalwert und einem vorbestimmten Minimalwert (z.B. basierend auf der Zeit, welche von dem Zeitpunkt, an/zu welchem die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird/wurde, abgelaufen ist, einem vorbestimmten Maximalwert und einem vorbestimmten Minimalwert).
  • Die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation kann berechnet werden basierend auf der Zieltemperatur, welche berechnet wird basierend auf einer Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und einer Abgas-Flussrate, und einer Zeitverzögerung, welche berechnet wird basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und der abgelaufenen Zeit von dem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird (z.B. welche berechnet wird basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter und der Zeit, welche seit dem Zeitpunkt, an/zu welchem die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird/wurde, abgelaufen ist).
  • Gemäß den exemplarischen Formen (z.B. Ausführungsformen) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann eine Regenerationseffizienz des Partikelfilters verbessert sein/werden, während Möglichkeiten der Beschädigung (z.B. Zerstörung) des Partikelfilters aufgrund von abnormaler Regenation des Partikelfilter reduziert werden, unter Verwendung einer geeigneten Temperaturdifferenz-Kompensation gemäß dem Vorgang (z.B. dem Verfahren) des Regenerierens des Partikelfilters.
  • Im Einzelnen ist/wird die erste Temperaturdifferenz-Kompensation ausgewählt aus vorbestimmten Temperaturdifferenz-Kompensationen in einem Bereich, in welchem eine Innentemperatur des Partikelfilters steil (z.B. mit großer Steigung) ansteigt, und die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation wird gelernt und die gelernte zweite Temperaturdifferenz-Kompensation wird in einem Bereich verwendet, in welchem die Innentemperatur des Partikelfilters allmählich (z.B. mit geringer Steigung, z.B. mit geringerer als der großen Steigung) ansteigt. Daher kann die Regeneration des Partikelfilters schneller (z.B. in kürzerer Zeit) durchgeführt werden, während die Möglichkeiten zur Beschädigung (z.B. Zerstörung) des Partikelfilters weiter reduziert werden.
  • Darüber hinaus sollen weitere Effekte der exemplarischen Formen (z.B. Ausführungsformen) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung explizit oder implizit in der hierin bereitgestellten Beschreibung beschrieben werden. Verschiedene Effekte, welche gemäß den exemplarischen Formen (z.B. Ausführungsformen) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung vorhergesagt (z.B. erzielt) werden, werden in der hierin bereitgestellten Beschreibung offenbart.
  • Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und spezifische Beispiele nur für Darstellungszwecke gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu beschränken.
  • Figurenliste
  • Damit die Offenbarung/Erfindung gut verstanden werden kann, werden jetzt verschiedene Formen (z.B. Ausführungsformen) davon beschrieben, welche als Beispiel gegeben sind, wobei auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Abgassystems gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ist,
    • 2 ein Bockdiagramm ist, welches Eingänge (z.B. Eingaben) und Ausgänge (z.B. Ausgaben) einer Steuereinheit darstellt, welche in einem Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet wird,
    • 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ist,
    • 4 ein Flussdiagramm ist, welches einen Schritt S250 in 3 genauer darstellt,
    • 5 ein Flussdiagramm ist, welches einen Schritt S260 in 3 genauer darstellt,
    • 6 ein Graph ist, welcher eine Zieltemperatur eines Abgases stromaufwärts von einem Partikelfilter über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit, wenn eine konventionelle Technik ausgeführt wird, eine Zieltemperatur eines Abgases stromaufwärts von einem Partikelfilter über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit, wenn eine exemplarische Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ausgeführt wird, und eine tatsächliche Temperatur eines Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit zeigt,
    • 7 ein Graph ist, welcher eine Innentemperatur eines Partikelfilters über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit, wenn eine konventionelle Technik ausgeführt wird, und eine Innentemperatur eines Partikelfilters über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit, wenn eine exemplarische Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, ausgeführt wird, zeigt,
    • 8 ein Graph ist, welcher eine Temperaturdifferenz-Kompensation über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit, wenn eine konventionelle Technik ausgeführt wird, und eine Temperaturdifferenz-Kompensation über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit, wenn eine exemplarische Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ausgeführt wird, zeigt.
  • Es ist zu verstehen, dass die oben referenzierten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften (z.B. Merkmalen) darstellen, welche erläuternd für die Grundprinzipien der Offenbarung/Erfindung sind. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, einschließlich zum Beispiel konkreter Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen sind nur für Darstellungszwecke und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist nur exemplarischer Natur und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung/Erfindung, Anwendung oder Verwendungen zu beschränken. Es ist zu verstehen, dass über die Zeichnungen hinweg korrespondierende Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende Teile und Eigenschaften (z.B. Merkmale) kennzeichnen.
  • Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck des Beschreibens von bestimmten Formen (z.B. Ausführungsformen) und ist nicht dazu gedacht, beschränkend für die vorliegende Offenbarung/Erfindung zu sein. Die wie hierin verwendeten Singular-Formen „ein“, „eine“, „eines“ und „der“, „die“, „das“ sind dazu gedacht, auch die Mehrzahlformen einzuschließen, außer der Kontext weist eindeutig auf etwas anderes hin. Ferner ist zu verstehen, dass die Begriffe „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorliegen von genannten Merkmalen, (ganzen) Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Bauteilen spezifizieren, jedoch nicht die Anwesenheit oder das Hinzufügen von einem oder mehreren weiteren Merkmalen, (ganzen) Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, weist der Begriff „und/oder“ jede sowie alle Kombinationen von einem oder mehreren der dazugehörig aufgezählten Elemente auf.
  • Es ist zu verstehen, dass Begriffe wie „Fahrzeug“, „Fahrzeug-...“, „Auto“ oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z.B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z.B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein elektrisches Fahrzeug (EV) ein Fahrzeug, welches als Teil seiner Fortbewegungsfähigkeiten elektrische Leistung aufweist, welche aus einer aufladbaren Energiespeichervorrichtung (z.B. einer oder mehreren elektrochemischen Zellen oder einem anderen Typ von Batterie) stammt. Ein EV ist nicht auf ein Automobil beschränkt und kann Motorräder, Karren, Roller und dergleichen aufweisen. Darüber hinaus ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, zum Beispiel benzinbasierte Energie und elektrobasierte Energie (z.B. ein Hybridelektrofahrzeug (HEV)).
  • Darüber hinaus ist zu verstehen, dass eine oder mehrere der nachstehenden Verfahren oder Aspekte davon ausgeführt werden können mittels mindestens einer Steuereinheit (z.B. einer elektronischen Steuereinheit (ECU - von engl. „electronic control unit“), einer Getriebe-Steuereinheit - (TCU, von engl. „transmission control unit“), etc.) oder einer Steuervorrichtung. Der Begriff „Steuereinheit“ oder „Steuervorrichtung“ kann sich auf eine Hardware-Vorrichtung beziehen, welche einen Speicher und einen Prozessor aufweist. Der Speicher ist eingerichtet, um Programminstruktionen zu speichern, und der Prozessor ist spezifisch programmiert, um die Programminstruktionen auszuführen, um einen oder mehrere Vorgänge durchzuführen, welche weiter unten beschrieben werden. Die Steuereinheit oder die Steuervorrichtung kann den Betrieb von Einheiten, Modulen, Teilen, Vorrichtungen oder dergleichen steuern, wie es hierin beschrieben ist. Darüber hinaus ist zu verstehen, dass die nachstehenden Verfahren mittels einer Vorrichtung ausgeführt werden können, welche die Steuereinheit oder die Steuervorrichtung in Verbindung mit einer oder mehreren anderen Komponenten aufweist, wie es von einem Fachmann verstanden wird.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungseinheit der vorliegenden Offenbarung/Erfindung als nicht-flüchtige computerlesbare Medien ausgeführt sein, welche ausführbare Programminstruktionen aufweisen, die von einem Prozessor ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Medien weisen auf, sind aber nicht darauf beschränkt: ROM, RAM, Kompakt-CD-ROMs (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Speicherlaufwerke, Chipkarten und optische Speichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch über ein Computernetzwerk hinweg verteilt sein, sodass die Programminstruktionen in einer verteilten Art gespeichert sind und ausgeführt werden, z.B. durch einen Telematikserver oder ein Steuereinheit-Bereich-Netzwerk (CAN, von engl. „Controller Area Network“).
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Abgassystems gemäß einer exemplarischen Form (z.B. einer exemplarischen Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Wie in 1 gezeigt, weist ein Abgassystem eines Interne-Verbrennung-Motors (z.B. eines Verbrennungsmotors) auf: einen Verbrennungsmotor 10, ein Abgasrohr 20, eine Abgasrückführung(EGR, von engl. „exhaust gas recirculation“)-Vorrichtung 30, einen Stickoxidfalle(LNT, von engl. „lean NOx trap“)-Katalysator 40, einen Partikelfilter (z.B. einen Rußpartikelfilter, z.B. einen Dieselpartikelfilter, z.B. einen Dieselrußpartikelfilter) 60 und eine Steuereinheit 70.
  • Der Verbrennungsmotor 10 verbrennt eine Mischung aus Treibstoff und Luft, um chemische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Der Verbrennungsmotor 10 ist mit einem Einlasskrümmer 16 verbunden, um die Luft in eine Verbrennungskammer 12 zu empfangen (z.B. aufzunehmen), und ein Abgas, welches in dem Verbrennungsvorgang erzeugt wird, wird in einem Auslasskrümmer (z.B. einem Abgaskrümmer) 18 gesammelt und (wird) dann zu einem Äußeren des Verbrennungsmotors (z.B. relativ zum Verbrennungsmotor nach außen hin) ausgegeben (z.B. abgegeben). Eine Einspritzdüse 14 ist in der Verbrennungskammer 12 montiert, um den Treibstoff in die Verbrennungskammer 12 (hinein) einzuspritzen.
  • Hier ist ein Diesel-Verbrennungsmotor dargestellt, aber ein Typ des Interne-Verbrennung-Motors (z.B. des Verbrennungsmotors) ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Magere-Verbrennung-Benzin-Verbrennungsmotor (z.B. ein Magerverbrennung-Benzin-Verbrennungsmotor) verwendet werden. Falls der Benzin-Verbrennungsmotor verwendet wird, (dann) wird die Mischung (z.B. das Gemisch) in die Verbrennungskammer 12 durch den Einlasskrümmer 16 (hindurch) eingebracht (z.B. (ein)strömen gelassen) und eine Zündkerze (nicht gezeigt) zur Zündung (z.B. zum Entzünden) ist bei (z.B. an) einem oberen Abschnitt der Verbrennungskammer 12 montiert. Darüber hinaus, falls ein Benzin-Direkteinspritzung(GDI, von engl. „gasoline direct injection“)-Verbrennungsmotor verwendet wird, (dann) ist die Einspritzdüse 14 bei (z.B. an) dem oberen Abschnitt der Verbrennungskammer 12 ähnlich zum Diesel-Verbrennungsmotor montiert.
  • Das Abgasrohr 20 ist mit dem Auslasskrümmer 18 verbunden, um das Abgas zu einem Äußeren eines Fahrzeugs (z.B. bezüglich eines Fahrzeugs nach außen) (hin) auszugeben (z.B. abzugeben). Der LNT-Katalysator 40 und der Partikelfilter 60 sind an dem Abgasrohr 20 montiert, um Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxid, Feinstaub und Stickoxid, welche in dem Abgas enthalten sind (z.B. enthalten sein können), zu entfernen.
  • Die Abgasrückführung-Vorrichtung 30 ist an dem Abgasrohr 20 montiert, um einen Teil des Abgases, welches von dem Verbrennungsmotor 10 ausgegeben wird, in den Verbrennungsmotor 10 (hinein) durch die Abgasrückführung-Vorrichtung 30 zurückzuführen (z.B. zurückzuleiten). Darüber hinaus ist die Abgasrückführung-Vorrichtung 30 mit dem Einlasskrümmer 16 verbunden, um eine Verbrennungstemperatur zu steuern mittels Mischens (z.B. Einstellens, z.B. Veränderns) des Anteils des Verbrennungsgases zur Luft. Eine derartige Steuerung der Verbrennungstemperatur wird durchgeführt mittels Einstellens einer Menge des Abgases, welches dem Einlasskrümmer 16 zugeführt wird, mittels der Steuereinheit 70. Daher kann ein EGR-Ventil (nicht gezeigt), welches mittels der Steuereinheit 70 gesteuert wird, an einer Leitung montiert sein, welche die Abgasrückführung-Vorrichtung 30 mit dem Einlasskrümmer 16 verbindet.
  • Ein erster Temperatursensor (z.B. ein Erste-Temperatur-Sensor) 74 ist an dem Abgasrohr 20 stromabwärts von der Abgasrückführung-Vorrichtung 30 montiert, um eine Temperatur des Abgases zu detektieren, welches die Abgasrückführung-Vorrichtung 30 durchläuft, d.h. die Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 (z.B. bei einer Position, die stromaufwärts zu dem Partikelfilter 60 ist, z.B. an einer Position, die stromaufwärts zu dem Partikelfilter 60 ist).
  • Der LNT-Katalysator 40 ist an dem Abgasrohr 20 stromabwärts von der Abgasrückführung-Vorrichtung 30 montiert. Der LNR-Katalysator 40 absorbiert das in dem Abgas enthaltene Stickoxid (NOx) bei einem mageren AFR (z.B. bei einem mageren Luft-Treibstoff-Verhältnis) und setzt das absorbierte Stickoxid frei und reduziert das in dem Abgas enthaltene Stickoxid oder das freigesetzte Stickoxid bei einem fetten AFR (z.B. bei einem fetten Luft-Treibstoff-Verhältnis). Darüber hinaus oxidiert der LNT-Katalysator 40 das Kohlenmonoxid (CO) und den Kohlenwasserstoff (HC), welche in dem Abgas enthalten sind (z.B. sein können).
  • Hierbei ist zu verstehen, dass sich der Kohlenwasserstoff auf alle Verbindungen bezieht, welche aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen (z.B. gebildet sind), welche in dem Abgas und dem Treibstoff enthalten sind (z.B. sein können).
  • Ein zweiter Temperatursensor (z.B. ein Zweite-Temperatur-Sensor) 78 ist an dem Abgasrohr 20 stromabwärts von dem LNT-Katalysator 40 montiert. Der zweite Temperatursensor 78 detektiert die Temperatur des Abgases, welches in den Partikelfilter 60 (hinein) strömt, und überträgt ein dazu korrespondierendes Signal zu der Steuereinheit 70 (hin).
  • Der Partikelfilter 60 ist an dem Abgasrohr 20 stromabwärts von dem LNT-Katalysator 40 montiert und fängt den Feinstaub ein, welcher in dem Abgas enthalten ist. Typischerweise weist der Partikelfilter 60 eine Mehrzahl von Einlasskanälen und Auslasskanälen auf. Ein Ende (z.B. das eine Ende) des Einlasskanals ist offen und das andere Ende des Einlasskanals ist geschlossen, sodass der Einlasskanal das Abgas durch das Ende (z.B. das eine Ende) des Einlasskanals empfängt. Darüber hinaus ist das Ende (z.B. das eine Ende) des Auslasskanals geschlossen und das andere Ende des Auslasskanals ist offen, sodass das Abgas in dem Partikelfilter 60 ausgegeben (z.B. abgegeben) wird. Das Abgas, welches in den Partikelfilter 60 durch den Einlasskanal (hinein) strömt, strömt in den Auslasskanal (hinein) durch eine poröse Wand (hindurch), welche den Einlasskanal und den Auslasskanal teilt, und wird dann von dem Partikelfilter 60 (z.B. aus dem Partikelfilter 60 heraus) durch den Auslasskanal ausgegeben (z.B. abgegeben). Während das Abgas durch die poröse Wand (hindurch) strömt, wird der in dem Abgas enthaltene Feinstaub in dem Einlasskanal eingefangen.
  • Ein Druckdifferenzsensor 66 ist an dem Abgasrohr 20 montiert. Der Druckdifferenzsensor 66 detektiert einen Druckunterschied zwischen stromaufwärts und stromabwärts von dem Partikelfilter 60 (z.B. einen Druckunterschied zwischen einer Position, die stromaufwärts zu dem Partikelfilter 60 ist, und einer Position, die stromabwärts zu dem Partikelfilter 60 ist) und überträgt ein dazu korrespondierendes Signal zu der Steuereinheit 70 (hin). Die Steuereinheit 70 kann steuern, um den Partikelfilter 60 zu regenerieren (z.B. kann die Steuereinheit 70 steuern, dass der Partikelfilter 60 regeneriert wird), wenn der mittels des Druckdifferenzsensors 66 detektierte Druckunterschied höher oder gleich einem vorbestimmten Druck ist. In diesem Fall wird die Temperatur des Abgases (dann) angehoben mittels Nacheinspritzens des Treibstoffs mittels der Eispritzdüse 14, um (dadurch) den in dem Partikelfilter 60 eingefangenen Feinstaub zu verbrennen.
  • Die Steuereinheit 70 ermittelt eine Fahrbedingung des Verbrennungsmotors basierend auf den Signalen von den Sensoren und steuert das AFR (z.B. das Luft-Treibstoff-Verhältnis) basierend auf der Fahrbedingung des Verbrennungsmotors. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 70 das AFR steuern, um fett zu sein (z.B. kann die Steuereinheit 70 das AFR so steuern, dass es fett ist), sodass das NOx mittels des LNT-Katalysators 40 entfernt wird. Die Steuerung des AFR kann durchgeführt werden mittels Steuerns einer Menge und eines Einspritzzeitpunkts (z.B. einer Einspritzzeitpunktverstellung) des Treibstoffes, welcher mittels der Einspritzdüse 14 eingespritzt wird.
  • Darüber hinaus kann die Steuereinheit 70 die Regeneration des Partikelfilters 60 basierend auf dem Druckunterschied, welcher mittels des Druckdifferenzsensors 66 detektiert werden, steuern. In diesem Fall erhöht die Steuereinheit 70 (dann) die Temperatur des Abgases mittels Nacheinspritzens des Treibstoffes mittels der Einspritzdüse 14.
  • Ferner ist/wird eine Mehrzahl von Karten und eine Mehrzahl von Modellen, welche Eigenschaften des LNT-Katalysators 40 und des Partikelfilters 60 definieren, in der Steuereinheit 70 gespeichert, und die Steuereinheit 70 berechnet eine Menge des NOx, welches in dem LNT-Katalysator 40 absorbiert ist/wird, und steuert das AFR des Abgases basierend auf der Menge des NOx, welches in dem LNT-Katalysator 40 absorbiert ist/wird. Darüber hinaus können zum Steuern der Regeneration des Partikelfilters 60 eine Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter, eine Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter, eine Mehrzahl von vorbestimmten ersten Temperaturdifferenz-Kompensationen (z.B. von vorbestimmten Erste-Temperatur-Differenz-Kompensationen) und ein gelernter Wert einer zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation (z.B. einer Zweite-Temperatur-Differenz-Kompensation) in der Steuereinheit 70 gespeichert sein/werden. Die Mehrzahl von Karten, Modellen sowie ersten und zweiten Temperaturdifferenz-Kompensationen können mittels einer Reihe von Experimenten eingestellt werden.
  • Dazu kann die Steuereinheit 70 mit einem oder mehreren Prozessoren implementiert sein, welche mittels eines vorbestimmten Programms ausgeführt werden (z.B. welche ein vorbestimmtes Programm ausführen), und das vorbestimmte Programm kann programmiert sein, um jeden Schritt eines Verfahrens zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilter gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung durchzuführen.
  • 2 ist ein Bockdiagramm, welches Eingänge (z.B. Eingaben) und Ausgänge (z.B. Ausgaben) einer Steuereinheit darstellt, welche in einem Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet werden.
  • Wie in 2 gezeigt, sind der erste Temperatursensor 74, der zweite Temperatursensor 78, der Druckdifferenzsensor 66, ein Einlassmenge-Sensor 11 und ein Zeitgeber (z.B. ein Zeitmesser, z.B. ein Zeitnehmer) 80 elektrisch verbunden mit (der Steuereinheit 70) und übertragen die detektierten Werte zu der Steuereinheit 70.
  • Der erste Temperatursensor 74 detektiert die Temperatur des Abgases, welches in den LNT-Katalysator 40 (hinein) strömt, und übertragt das dazu korrespondierende Signal zu der Steuereinheit 70 (hin).
  • Der zweite Temperatursensor 78 detektiert die Temperatur des Abgases, welches in den Partikelfilter 60 (hinein) strömt, und übertragt das dazu korrespondierende Signal zu der Steuereinheit 70 (hin).
  • Der Druckdifferenzsensor 66 detektiert den Druckunterschied zwischen stromaufwärts und stromabwärts von dem Partikelfilter 60 (z.B. einen Druckunterschied zwischen einer Position, die stromaufwärts zu dem Partikelfilter 60 ist, und einer Position, die stromabwärts zu dem Partikelfilter 60 ist) und übertragt das dazu korrespondierende Signal zu der Steuereinheit 70 (hin).
  • Der Einlassmenge-Sensor 11 detektiert eine Menge der EinlassLuft, welche einem Einlass-System des Verbrennungsmotors 10 zugeführt wird, und überträgt das dazu korrespondierende Signal zu der Steuereinheit 70 (hin).
  • Der Zeitgeber 80 wird mittels der Steuereinheit 70 zu einer Zeit (z.B. bei einem Zeitpunkt) eingeschaltet, wenn ein spezifisches Ereignis eintritt (z.B. auftritt), und wird mittels der Steuereinheit 70 zu einer Zeit (z.B. bei einem Zeitpunkt) ausgeschaltet, wenn das korrespondierende spezifische Ereignis endet (z.B. vorbei ist). Zum Beispiel wird der Zeitgeber 80 bei einem Punkt (z.B. einem Zeitpunkt) eingeschaltet, wenn die Regeneration des Partikelfilters 60 gestartet ist/wird, und wird bei einem Punkt (z.B. einem Zeitpunkt) ausgeschaltet, wenn die Regeneration des Partikelfilters 60 endet (z.B. vorbei ist). Dadurch detektiert der Zeitgeber 80 eine abgelaufene Zeit von dem Punkt (an), wenn die Regeneration des Partikelfilter gestartet ist/wird, und überträgt das dazu korrespondierende Signal zu der Steuereinheit 70 (hin).
  • Die Steuereinheit 70 ermittelt die Fahrbedingung des Verbrennungsmotors, die Treibstoff-Einspritzmenge, den Treibstoff-Einspritzzeitpunkt (z.B. die Treibstoff-Einspritzzeitpunktverstellung), das Treibstoff-Einspritzmuster, eine Regenerationszeit des LNT-Katalysators 40 (mittels Steuerns des AFR des Abgases, um fett zu sein, um das NOx freizusetzen/zu reinigen, welches in dem LNT-Katalysator 40 absorbiert wird) und einen Regenerationszeitpunkt (z.B. eine Regenerationszeitpunktverstellung) des Partikelfilters 60 basierend auf den übertragenen Werten und gibt ein Signal zum Steuern der Einspritzdüse 14 zu der Einspritzdüse 14 (hin) aus.
  • Ferner kann das Abgassystem gemäß der exemplarischen Form (z.B. der exemplarischen Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung mit einer Mehrzahl von Sensoren (z.B. Sauerstoffsensoren zum Steuern des AFR des Abgases, NOx-Sensoren zum Berechnen der NOx-Menge, welche in dem LNT-Katalysator 40 absorbiert ist/wird, etc.) ausgestattet sein, welche von den in 2 dargestellten Sensoren verschieden sind, wobei eine ausführliche Beschreibung davon für ein besseres Verständnis und die Einfachheit der Beschreibung weggelassen wird.
  • Darüber hinaus kann die Position der Sensoren wie gewünscht verändert werden und ist nicht auf die in 1 gezeigte Position beschränkt.
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters gemäß einer exemplarischen Form (z.B. einer exemplarischen Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
  • Wie in 3 gezeigt, wenn der Verbrennungsmotor 10 in Schritt S200 gestartet und betrieben wird, (dann) ermittelt die Steuereinheit 70 die Fahrbedingung des Verbrennungsmotors 10 basierend auf dem Signal, welches von der Mehrzahl von Sensoren übertragen wird, und steuert den Verbrennungsmotor 10 in Abhängigkeit von der ermittelten Fahrbedingung. Während der Verbrennungsmotor 10 betrieben wird, ermittelt die Steuereinheit 70 in Schritt S210, ob eine Regenerationsbedingung des Partikelfilters 60 erfüllt ist, basierend auf dem Druckunterschied, welcher von dem Druckdifferenzsensor 66 übertragen wird. Das heißt, die Steuereinheit 70 ermittelt, ob der Druckunterschied höher oder gleich dem vorbestimmten Druck ist. Falls der Druckunterschied höher oder gleich dem vorbestimmten Druck ist, (dann) ist die Regenerationsbedingung des Partikelfilters 60 erfüllt. Im Gegensatz dazu, falls der Druckunterschied geringer als der vorbestimmte Druck ist, (dann) ist die Regenerationsbedingung des Partikelfilters 60 nicht erfüllt.
  • Falls die Regenerationsbedingung des Partikelfilters 60 in Schritt S210 nicht erfüllt ist, (dann) kehrt die Steuereinheit 70 zu Schritt S200 zurück und fährt fort, den Verbrennungsmotor 10 zu betreiben (z.B. setzt den Betrieb des Verbrennungsmotors 10 fort). Falls die Regenerationsbedingung des Partikelfilters 60 in Schritt S210 erfüllt ist, (dann) startet die Steuereinheit 70 in Schritt S220 die Regeneration des Partikelfilters 60. Zum Beispiel erhöht die Steuereinheit 70 die Innentemperatur des Partikelfilters 60 mittels Nacheinspritzens des Treibstoffs und daher wird (dann) der Feinstaub, welcher in dem Partikelfilter 60 eingefangen ist/wurde, oxidiert.
  • Während die Regeneration des Partikelfilters 60 durchgeführt wird, detektiert der zweite Temperatursensor 78 die Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 und über das dazu korrespondierende Signal zu der Steuereinheit 70 (hin). Darüber hinaus übertragen die Mehrzahl von Sensoren, welche in dem Abgassystem montiert sind, die Signale, welche zu den detektierten Werten (z.B. einer Verbrennungsmotorlast, einer Verbrennungsmotordrehzahl, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Abgas-Flussrate, etc.) korrespondieren, zu der Steuereinheit 70 (hin). Die Steuereinheit 70 ermittelt die Fahrbedingung des Verbrennungsmotors 10 basierend auf den empfangenen Signalen. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 70 eine maximale Innentemperatur des Partikelfilters 60 basierend auf einer Steigung der Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 und der Fahrbedingung des Verbrennungsmotors 10 vorhersagen (z.B. berechnen). Die maximale Innentemperatur des Partikelfilters 60 kann unter Berücksichtigung eines Falls, in welchem der Partikelfilter 60 abnormal regeneriert wird, eingestellt sein/werden.
  • Die Steuereinheit 70 ermittelt in Schritt S230, ob der Partikelfilter 60 beschädigt werden kann, basierend auf der vorhergesagten maximalen Innentemperatur (z.B. berechneten maximalen Innentemperatur) des Partikelfilters 60. Zum Beispiel, falls die maximale Innentemperatur des Partikelfilters 60 höher oder gleich einem Grenzwert (z.B. 900°C oder höher) ist, (dann) ermittelt die Steuereinheit 70, dass der Partikelfilter 60 beschädigt werden kann.
  • Falls in Schritt S230 ermittelt wird, dass der Partikelfilter 60 nicht beschädigt werden kann, (dann) ermittelt die Steuereinheit 70 in Schritt S280, ob die Regeneration des Partikelfilters 60 endet. Falls die Regeneration des Partikelfilters 60 in Schritt S280 nicht endet, (dann) kehrt die Steuereinheit 70 zu Schritt S230 zurück, fährt fort, den Partikelfilter 60 zu regenerieren, und ermittelt, ob der Partikelfilter 60 beschädigt werden kann. Falls die Regeneration des Partikelfilters 60 in Schritt S280 endet, (dann) beendet die Steuereinheit 70 das Verfahren zum Steuern der Regeneration des Partikelfilters gemäß der/einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung und fährt fort, den Verbrennungsmotor 10 zu betreiben (z.B. setzt den Betrieb des Verbrennungsmotors 10 fort).
  • Falls in Schritt S230 ermittelt wird, dass der Partikelfilter 60 beschädigt werden kann, (dann) ermittelt die Steuereinheit 70 andererseits, ob eine Regenerationsphase des Partikelfilters 60 innerhalb eines Bereichs ist, in welchem die Temperaturdifferenz-Kompensation in Schritt S240 gelernt werden kann. Zum Beispiel, eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 und einer Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 sollte sich in Abhängigkeit von der Fahrbedingung des Verbrennungsmotors 10, der Menge an in dem Partikelfilter 60 eingefangenen Feinstaub, der Umweltbedingung (Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit, etc.) nicht signifikant ändern (z.B. verändern), um die Temperaturdifferenz-Kompensation zu lernen. In diesem Fall kann die Temperaturdifferenz-Kompensation, welche zu dem Unterschied zwischen der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 und der Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 korrespondiert, gelernt werden, um auf (z.B. gegen) einen spezifischen Wert oder einen spezifischen Bereich zu konvergieren (z.B. sodass sie auf/gegen einen spezifischen Wert oder einen spezifischen Bereich konvergiert). Falls eine Veränderung der Temperaturdifferenz-Kompensation groß ist gemäß der Fahrbedingung des Verbrennungsmotors 10, der Menge des in dem Partikelfilter 60 eingefangenen Feinstaubs, der Umweltbedingung (Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit, etc.), (dann) ist die gelernte Temperaturdifferenz-Kompensation außerhalb des spezifischen Werts oder des spezifischen Bereichs. In diesem Fall, falls der Partikelfilter 60 unter Verwendung der gelernten Temperaturdifferenz-Kompensation regeneriert wird, (dann) kann der Partikelfilter 60 beschädigt werden, weil die Innentemperatur des Partikelfilters 60 zu hoch ist. Typischerweise wird die Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 nicht ausreichend erhöht, ist die gelernte Temperaturdifferenz-Kompensation außerhalb des spezifischen Werts oder des spezifischen Bereichs aufgrund einer thermischen Trägheit des Abgassystems und dergleichen (z.B. wenn die Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 nicht ausreichend erhöht wird, (dann) ist die gelernte Temperaturdifferenz-Kompensation außerhalb des spezifischen Werts oder des spezifischen Bereichs aufgrund einer thermischen Trägheit des Abgassystems und dergleichen). Im Gegensatz dazu, falls die Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 ausreichend erhöht ist/wird, (dann) sind/werden Einflüsse der thermischen Trägheit (z.B. Schwerfälligkeit) oder andere Faktoren des Abgassystem auf die Temperatur des Abgases reduziert, sodass die Temperaturdifferenz-Kompensation auf (z.B. gegen) den spezifischen Wert und den spezifischen Bereich konvergieren kann.
  • In einem Beispiel, ob die Regenerationsphase des Partikelfilters 60 innerhalb des Bereichs ist, in welchem die Temperaturdifferenz-Kompensation gelernt werden kann, kann ermittelt werden basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60. Zum Beispiel, falls die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 höher oder gleich einer vorbestimmten Temperatur (z.B. 500°C) ist, (dann) kann ermittelt werden, dass die Regenerationsphase des Partikelfilters 60 innerhalb des Bereichs ist, in welchem die Temperaturdifferenz-Kompensation gelernt werden kann. Im Gegensatz dazu, falls die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 geringer ist als die vorbestimmte Temperatur, (dann) kann ermittelt werden, dass die Regenerationsphase des Partikelfilters 60 außerhalb des Bereichs ist, in welchem die Temperaturdifferenz-Kompensation gelernt werden kann.
  • In einem anderen Beispiel, ob die Regenerationsphase des Partikelfilters 60 innerhalb des Bereichs ist, in welchem die Temperaturdifferenz-Kompensation gelernt werden kann, kann ermittelt werden basierend auf der abgelaufenen Zeit von dem Punkt (z.B. Zeitpunkt) (an), wenn (z.B. zu welchem) die Regeneration des Partikelfilters 60 gestartet ist/wird (nachfolgend wird sie eine „Regenerationszeit des Partikelfilters“ genannt). Zum Beispiel, falls die Regenerationszeit des Partikelfilters 60 größer oder gleich einer vorbestimmten Zeit (z.B. 100 Sekunden) ist, (dann) kann ermittelt werden, dass die Regenerationsphase des Partikelfilters 60 innerhalb des Bereichs ist, in welchem die Temperaturdifferenz-Kompensation gelernt werden kann. Im Gegensatz dazu, falls die Regenerationszeit des Partikelfilters 60 geringer als die vorbestimmte Zeit ist, (dann) kann ermittelt werden, dass die Regenerationsphase des Partikelfilters 60 außerhalb des Bereichs ist, in welchem die Temperaturdifferenz-Kompensation gelernt werden kann.
  • Falls in Schritt S240 ermittelt wird, dass die Regenerationsphase des Partikelfilters 60 außerhalb des Bereichs ist, in welchem die Temperaturdifferenz-Kompensation gelernt werden kann, (dann) wählt die Steuereinheit 70 in Schritt S250 die Temperaturdifferenz-Kompensation aus mittels Einstellens eines Grenzwerts gemäß der Regenerationszeit. Falls in Schritt S240 ermittelt wird, dass die Regenerationsphase des Partikelfilters 60 innerhalb des Bereichs ist, in welchem die Temperaturdifferenz-Kompensation gelernt werden kann, (dann) berechnet die Steuereinheit 70 in Schritt S260 die Temperaturdifferenz-Kompensation mittels Einstellens (z.B. Anwendens) eines Zieltemperatur-Verzögerung-Filters. Hierbei, um zwischen der in Schritt S250 berechneten Temperaturdifferenz-Kompensation und der in Schritt S260 berechneten Temperaturdifferenz-Kompensation zu unterscheiden, wird die in Schritt S250 berechnete Temperaturdifferenz-Kompensation als die erste Temperaturdifferenz-Kompensation bezeichnet und wird die in Schritt S260 berechnete Temperaturdifferenz-Kompensation als die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation bezeichnet.
  • Mit Bezug auf 4 und 5 wird die Auswahl der ersten und der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation ausführlich beschrieben.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches einen Schritt S250 in 3 genauer darstellt. Um den Schritt S250 auszuführen, sind/werden ein Maximalwert und ein Minimalwert in der Steuereinheit 70 voreingestellt und die Mehrzahl von ersten Temperaturdifferenz-Kompensationen sind/werden in der Steuereinheit 70 voreingestellt.
  • Wenn der Schritt S250 gestartet wird, (dann) berechnet die Steuereinheit 70 einen Grenze-Einstellen-Faktor gemäß der Regenerationszeit mittels Einsetzens der Regenerationszeit, welche mittels des Zeitgebers 80 detektiert wird, in eine vorbestimmte Karte in Schritt S310. Wenn die Regeneration des Partikelfilters 60 weitergeht (z.B. fortschreitet), (dann) steigt die Temperatur des Partikelfilters 60 an (z.B. erhöht sich die Temperatur des Partikelfilters 60). Weil die erste Temperaturdifferenz-Kompensation ermittelt wird in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen der Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 und der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60, sollte die erste Temperaturdifferenz-Kompensation gemäß (z.B. in Abhängigkeit von) der Regenerationszeit ermittelt werden, bis ermittelt ist/wird, dass der Partikelfilter 60 beschädigt werden kann.
  • Falls der Grenze-Einstellen-Faktor gemäß der Regenerationszeit berechnet wird, berechnet die Steuereinheit 70 einen tatsächlichen Maximalwert und einen tatsächlichen Minimalwert unter Verwendung des Grenze-Einstellen-Faktors, des vorbestimmten Maximalwerts und des vorbestimmten Minimalwerts in Schritt S320. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 70 den tatsächlichen Maximalwert mittels Multiplizierens des Grenze-Einstellen-Faktors mit dem vorbestimmten Maximalwert berechnen und (kann) den tatsächlichen Minimalwert mittels Multiplizierens des Grenze-Einstellen-Faktors mit dem vorbestimmten Minimalwert berechnen.
  • Danach wählt die Steuereinheit 70 in Schritt S330 die erste Temperaturdifferenz-Kompensation zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert aus (z.B. wählt die Steuereinheit 70 in Schritt S330 für die erste Temperaturdifferenz-Kompensation einen Wert aus, welcher zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert liegt). Das heißt, die Steuereinheit 70 wählt die erste Temperaturdifferenz-Kompensation zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert aus der Mehrzahl von vorbestimmten ersten Temperaturdifferenz-Kompensationen aus. Zum Beispiel akkumuliert die Steuereinheit 70 die Differenz zwischen der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 und der Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60, um (dadurch) eine kumulative Temperaturdifferenz zu berechnen. Falls die kumulative Temperaturdifferenz größer als eine vorbestimmte maximale kumulative Temperaturdifferenz ist, (dann) wählt die Steuereinheit 70 die erste Temperaturdifferenz-Kompensation nahe bei dem tatsächlichen Maximalwert aus (z.B. wählt die Steuereinheit 70 als die erste Temperaturdifferenz-Kompensation einen Wert aus, welcher nahe bei dem tatsächlichen Maximalwert liegt). Im Gegensatz dazu, falls die kumulative Temperaturdifferenz geringer als eine vorbestimmte minimale kumulative Temperaturdifferenz ist, (dann) wählt die Steuereinheit 70 die erste Temperaturdifferenz-Kompensation nahe bei dem tatsächlichen Minimalwert aus (z.B. wählt die Steuereinheit 70 als die erste Temperaturdifferenz-Kompensation einen Wert aus, welcher nahe bei dem tatsächlichen Minimalwert liegt).
  • Falls die erste Temperaturdifferenz-Kompensation in Schritt S330 ausgewählt wird, (dann) fährt die Steuereinheit 70 mit Schritt S270 fort.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, welches einen Schritt S260 in 3 genauer darstellt.
  • Wenn der Schritt S260 gestartet wird, (dann) berechnet die Steuereinheit 70 eine Zeitverzögerung mittels Einsetzens der Regenerationszeit, welche mittels des Zeitgebers 80 detektiert wird, und der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 in eine vorbestimmte Karte in Schritt S410. Hier ist die Zeitverzögerung ein Wert zum Verzögern eines Zeitpunktes, wenn (z.B. bei welchem) die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 angewendet wird (z.B. vorliegt). Weil die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation ein gelernter Wert ist, selbst wenn die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation nicht geeignet ist (d.h. ein Fall, in welchem die Innentemperatur des Partikelfilters 60 höher wird als der Grenzwert, falls die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation angewendet wird), wird ein Lernen der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation nicht gestoppt. In diesem Fall wird der Zeitpunkt, wenn (z.B. bei welchem) die Zieltemperatur angewendet wird, verzögert, um die Innentemperatur des Partikelfilters 60 unter den Grenzwert zu leiten (z.B. zu regeln, z.B. zu steuern).
  • Danach berechnet die Steuereinheit 70 in Schritt S420 die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 basierend auf der Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 und einer Abgas-Flussrate. Hier meint die Abgas-Flussrate eine Menge des Abgases, welches pro Stunde durch das Abgasrohr 20 (hindurch) strömt, und wird basierend auf der Einlassluft-Menge berechnet, welche mittels des Einlassmenge-Sensors 11 detektiert wird. Darüber hinaus wird die Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 verwendet, um die Temperatur des Abgases an (z.B. bei) einer spezifischen Position stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 zu berechnen. Das heißt, falls der zweite Temperatursensor 78 an (z.B. bei) der spezifischen Position stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 montiert ist, (dann) ist die Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 dieselbe wie die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60. Falls der zweite Temperatursensor 78 nicht an (z.B. bei) der spezifischen Position stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 montiert ist, (dann) sollte die Temperatur des Abgases, welche mittels des zweiten Temperatursensors 78 detektiert wird, auf die Temperatur des Abgases an (z.B. bei) der spezifischen Position stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 korrigiert werden. Dazu wird die Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 verwendet.
  • Falls die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 berechnet wird, (dann) berechnet die Steuereinheit 70 eine zeitverzögerte Zieltemperatur mittels Anwendens der Zeitverzögerung auf die Zieltemperatur in Schritt S430. Wie oben beschrieben, weil die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 basierend auf der Fahrbedingung des Verbrennungsmotors, der Menge an Feinstaub, welche in dem Partikelfilter eingefangen ist/wurde, der Umweltbedingung, etc. berechnet wird, sollte der Wert, welcher unter all den Bedingungen gelernt wird/wurde, verwendet werden, um die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 genau zu ermitteln. Falls die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 berechnet wird, um höher als der Grenzwert zu sein (z.B. falls die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 so berechnet wird, dass sie höher als der Grenzwert ist), (dann) wird verhindert, dass die Temperatur des Partikelfilters 60 höher als auf den Grenzwert ansteigt mittels Verzögerns eines Zeitpunktes, wenn (z.B. bei welchem) die Zieltemperatur auf ein (z.B. bei einem) Steuerungsverfahren angewendet wird, eher als (z.B. anstatt) dass der gelernte Wert verworfen wird, welcher sich auf die Zieltemperatur bezieht.
  • Danach berechnet die Steuereinheit 70 in Schritt S440 die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation basierend auf der tatsächlichen Temperatur und der zeitverzögerten Zieltemperatur. Zum Beispiel kann die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation eine Differenz zwischen der zeitverzögerten Zieltemperatur und der tatsächlichen Temperatur sein.
  • Falls die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet wird, (dann) fährt die Steuereinheit 70 mit Schritt S270 fort.
  • Falls die erste Temperaturdifferenz-Kompensation in Schritt S250 ausgewählt wird oder (falls) die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation in Schritt S260 berechnet wird, (dann) wendet die Steuereinheit 70 die erste Temperaturdifferenz-Kompensation oder die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation als die Temperaturdifferenz-Kompensation in Schritt S270 an. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 70 eine Nacheinspritzungsmenge und einen Nacheinspritzungszeitpunkt (z.B. eine Nacheinspritzungsverzögerung) zum Erhöhen der Temperatur des Abgases mittels der Temperaturdifferenz-Kompensation ermitteln und (kann) die Einspritzdüse 14 steuern, um zu dem Nacheinspritzungszeitpunkt Treibstoff mittels der Nacheinspritzungsmenge einzuspritzen (z.B. kann die Steuereinheit 70 die Einspritzdüse 14 so steuern, dass diese zu dem Nacheinspritzungszeitpunkt Treibstoff in der Nacheinspritzungsmenge einspritzt).
  • Danach ermittelt die Steuereinheit 70 in Schritt S280, ob die Regeneration des Partikelfilters 60 endet. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 70 ermitteln, ob die Regeneration des Partikelfilters 60 endet, mittels Ermittelns, ob die Regenerationszeit eine vorbestimmte Zeit erreicht (hat).
  • Falls die Regeneration des Partikelfilters 60 in Schritt S280 nicht endet, (dann) kehrt die Steuereinheit 70 zu Schritt S230 zurück, um die Regeneration des Partikelfilters 60 fortzusetzen. Falls die Regeneration des Partikelfilters in Schritt S280 endet, (dann) wiederholt die Steuereinheit 70 den Schritt S200 bis zum Schritt S280 (z.B. die Schritte S200 bis S280) erneut während der Verbrennungsmotor 10 arbeitet (z.B. läuft, z.B. in Betrieb ist).
  • 6 ist ein Graph, welcher exemplarisch die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter zeigt, 7 ist ein Graph, welcher exemplarisch die Innentemperatur des Partikelfilters bei der Regeneration zeigt, und 8 ist ein Graph, welcher exemplarisch die Temperaturdifferenz-Kompensation zeigt, welche bei der Regeneration des Partikelfilters verwendet wird.
  • In 6 stellt eine dicke durchgehende Linie die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit dar, wenn eine konventionelle Technik ausgeführt wird, (in 6) stellt eine dünne durchgehende Linie die Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit dar, wenn die exemplarische Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ausgeführt wird, und (in 6) stellt eine gestrichelte Linie die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter 60 über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit dar. In 7 stellt eine durchgehende Linie die Innentemperatur des Partikelfilters 60 über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit dar, wenn eine konventionelle Technik gemäß der Zieltemperatur, welche in 6 dargestellt ist, ausgeführt wird, und stellt eine gestrichelte Linie die Innentemperatur des Partikelfilters 60 über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit dar, wenn die exemplarische Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung gemäß der Zieltemperatur, welche in 6 dargestellt ist, ausgeführt wird. In 8 stellt eine gestrichelte Linie die Temperaturdifferenz-Kompensation über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit dar, wenn eine konventionelle Technik ausgeführt wird, und stellt eine durchgehende Linie die Temperaturdifferenz-Kompensation über (z.B. in Abhängigkeit von) der Zeit dar, wenn die exemplarische Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ausgeführt wird.
  • Bezugnehmend auf 6 bis 8 ist/wird die erste Temperaturdifferenz-Kompensation nicht zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert ausgewählt und die Zeitverzögerung ist/wird nicht angewendet, wenn die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation gemäß einer konventionellen Technik berechnet wird. In diesem Fall, falls eine abnormale Regenerationsbedingung auftritt, (dann) ist die maximale Innentemperatur des Partikelfilters 60 höher als der Grenzwert, sodass der Partikelfilter 60 beschädigt werden kann. Gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, indes, ist/wird die erste Temperaturdifferenz-Kompensation zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert ausgewählt, und ist/wird die Zeitverzögerung angewendet, wenn die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet wird. Daher, sogar wenn die abnormale Regenerationsbedingung auftritt, kann die maximale Innentemperatur des Partikelfilters 60 unter den Grenzwert geleitet (z.B. geregelt, z.B. gesteuert) werden.
  • Wie in 8 gezeigt, ist/wird die erste Temperaturdifferenz-Kompensation zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert ausgewählt, und ist/wird die Zeitverzögerung angewendet, wenn die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation gemäß den exemplarischen Formen (z.B. Ausführungsformen) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung berechnet wird. Daher wird die Temperaturdifferenz-Kompensation nicht in einem Bereich berechnet (z.B. wird als Temperaturdifferenz-Kompensation kein Wert in einem Bereich berechnet), in welchem der Partikelfilter 60 beschädigt (z.B. zerstört) werden kann, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Beschädigens (z.B. Zerstörens) des Partikelfilters 60 verringert wird.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung/Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als praktische exemplarische Formen (z.B. Ausführungsformen) angesehen wird, ist zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht auf die offenbarten Formen (z.B. Ausführungsformen) beschränkt ist. Im Gegensatz, es ist beabsichtigt, dass sie verschiedene Modifikationen und abgewandelte Anordnungen, welche innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung/Erfindung enthalten sind, abdeckt.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters (60), welcher Feinstaub einfängt, welcher in einem Abgas enthalten ist, wobei das Verfahren aufweist: Erhöhen, mittels einer Steuereinheit (70), einer Temperatur des Abgases, um den Partikelfilter (60) zu regenerieren, mittels Verbrennens des eingefangenen Feinstaubs, wenn eine Menge des Feinstaubs, welcher in dem Partikelfilter (60) eingefangen ist, größer oder gleich einer vorbestimmten Menge ist, wobei das Erhöhen der Temperatur des Abgases aufweist: Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf einer ersten Temperaturdifferenz-Kompensation und Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf einer zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation, und wobei die erste und die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet werden basierend auf einer Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60).
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei: die Temperatur des Abgases erhöht wird basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) geringer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und die Temperatur des Abgases erhöht wird basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) höher oder gleich der vorbestimmten Temperatur ist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: die Temperatur des Abgases basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation erhöht wird, wenn eine abgelaufene Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters (60) gestartet wird, geringer als eine vorbestimmte Zeit ist, und die Temperatur des Abgases basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation erhöht wird, wenn die abgelaufene Zeit größer oder gleich der vorbestimmten Zeit ist.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die erste Temperaturdifferenz-Kompensation ausgewählt wird aus vorbestimmten Temperaturdifferenz-Kompensationen, und die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation gelernt wird.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet wird basierend auf einer abgelaufenen Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilter (60) gestartet wird, einem vorbestimmten Maximalwert und einem vorbestimmten Minimalwert.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, welches ferner aufweist: Berechnen (S310) eines Grenze-Einstellen-Faktors basierend auf der abgelaufenen Zeit, Berechnen (S320) eines tatsächlichen Maximalwerts und eines tatsächlichen Minimalwerts basierend auf dem Grenze-Einstellen-Faktor, dem vorbestimmten Maximalwert und dem vorbestimmten Minimalwert und Auswählen (S330) einer Temperaturdifferenz-Kompensation zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert.
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet wird basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer zeitverzögerten Zieltemperatur.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die zeitverzögerte Zieltemperatur berechnet wird basierend auf der Zieltemperatur, welche berechnet wird basierend auf einer Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer Abgas-Flussrate, und einer Zeitverzögerung.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Zeitverzögerung berechnet wird (S410) basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer abgelaufenen Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters (60) gestartet wird.
  10. Abgassystem, welches aufweist: einen Partikelfilter (60), welcher an einem Abgasrohr (20) stromabwärts von einem Verbrennungsmotor (10) montiert ist und eingerichtet ist, um Feinstaub einzufangen, welcher in einem Abgas enthalten ist, welches in dem Abgasrohr (20) strömt, und eine Steuereinheit (70), welche eingerichtet ist, um: eine Regeneration des Partikelfilters (60) zu steuern, ein Erhöhen einer Temperatur des Abgases basierend auf einer Differenz zwischen einer Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) zu steuern, wobei die Steuereinheit (70) eingerichtet ist, um das Erhöhen der Temperatur des Abgases zu steuern mittels Erhöhens der Temperatur des Abgases basierend auf einer ersten Temperaturdifferenz-Kompensation und einer zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation.
  11. Abgassystem gemäß Anspruch 10, wobei die Steuereinheit (70) eingerichtet ist, um: die Temperatur des Abgases basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation zu erhöhen, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) geringer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und die Temperatur des Abgases basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation zu erhöhen, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) höher oder gleich der vorbestimmten Temperatur ist.
  12. Abgassystem gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Steuereinheit (70) eingerichtet ist, um: das Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation zu steuern, wenn eine abgelaufene Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilter (60) gestartet wird, geringer als eine vorbestimmte Zeit ist, und das Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation zu steuern, wenn die abgelaufene Zeit größer oder gleich der vorbestimmten Zeit ist.
  13. Abgassystem gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Steuereinheit (70) eingerichtet ist, um die erste Temperaturdifferenz-Kompensation zu berechnen basierend auf einer abgelaufenen Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters (60) gestartet wird, einem vorbestimmten Maximalwert und einem vorbestimmten Minimalwert.
  14. Abgassystem gemäß Anspruch 13, wobei die Steuereinheit (70) eingerichtet ist, um: einen Grenze-Einstellen-Faktor basierend auf der abgelaufenen Zeit zu berechnen, einen tatsächlichen Maximalwert und einen tatsächlichen Minimalwert basierend auf dem Grenze-Einstellen-Faktor, dem vorbestimmten Maximalwert und dem vorbestimmten Minimalwert zu berechnen, und eine Temperaturdifferenz-Kompensation zwischen dem tatsächlichen Minimalwert und dem tatsächlichen Maximalwert auszuwählen.
  15. Abgassystem gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Steuereinheit (70) eingerichtet ist, um: die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation zu berechnen basierend auf der Zieltemperatur, welche berechnet wird basierend auf einer Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer Abgas-Flussrate.
  16. Abgassystem gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei: die Steuereinheit (70) eingerichtet ist, um: eine zeitverzögerte Zieltemperatur zu berechnen mittels Anwendens einer Zeitverzögerung auf die Zieltemperatur, und die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation zu berechnen basierend auf der tatsächlichen Temperatur und der zeitverzögerten Zieltemperatur, und die Zeitverzögerung berechnet wird basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer abgelaufenen Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters (60) gestartet wird.
  17. Nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium, welches eingerichtet ist, um einen Satz an Instruktionen zu speichern, welche, wenn sie mittels eines Prozessors ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, ein Verfahren zum Steuern der Regeneration eines Partikelfilters (60) durchzuführen, welcher Feinstaub einfängt, welcher in einem Abgas enthalten ist, wobei der Satz an Instruktionen aufweist: Instruktionen zum Erhöhen einer Temperatur des Abgases, um den Partikelfilter (60) zu regenerieren, mittels Verbrennens des eingefangenen Feinstaubs, wenn eine Menge des Feinstaubs, welcher in dem Partikelfilter (60) eingefangen ist, größer oder gleich einer vorbestimmten Menge ist, wobei beim Erhöhen der Temperatur des Abgases die Temperatur des Abgases erhöht wird basierend auf einer ersten Temperaturdifferenz-Kompensation und einer zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation, wobei die erste und die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet werden basierend auf einer Zieltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60).
  18. Nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 17, wobei: das Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf der ersten Temperaturdifferenz-Kompensation durchgeführt wird, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) geringer als eine vorbestimmte Temperatur ist oder eine abgelaufene Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters gestartet wird, geringer als eine vorbestimmte Zeit ist, und das Erhöhen der Temperatur des Abgases basierend auf der zweiten Temperaturdifferenz-Kompensation durchgeführt wird, wenn die tatsächliche Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) höher oder gleich der vorbestimmten Temperatur ist oder die abgelaufene Zeit größer oder gleich der vorbestimmten Zeit ist.
  19. Nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei die erste Temperaturdifferenz-Kompensation ausgewählt wird aus vorbestimmten Temperaturdifferenz-Kompensationen basierend auf einer abgelaufenen Zeit von einem Punkt, an welchem die Regeneration des Partikelfilters (60) gestartet wird, einem vorbestimmten Maximalwert und einem vorbestimmten Minimalwert.
  20. Nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die zweite Temperaturdifferenz-Kompensation berechnet wird basierend auf der Zieltemperatur, welche berechnet wird basierend auf einer Modelltemperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer Abgas-Flussrate, und einer Zeitverzögerung, welche berechnet wird basierend auf der tatsächlichen Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Partikelfilter (60) und einer abgelaufenen Zeit von einem Punkt, wenn die Regeneration des Partikelfilters (60) gestartet wird.
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