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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerungs- bzw. Regelungsgerät für einen
Motor, einen Motor, eine Steuerungs- bzw. Regelungsmethode für einen
Motor und ein Computerprogramm-Produkt, welche adaptiert sind, um
das Verklumpen bzw. Verlegen eines Partikel- bzw. Teilchenfilters
zu verhindern, welches abgegebene Partikel einfängt, die in einem Abgas von
einem Motor enthalten sind.
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Allgemein
beinhaltet Abgas von einem Dieselmotor feine Teilchen, die Partikel
genannt sind. Zum Einfangen und Entfernen der Partikel kann ein Partikelfilter
in einem Abgasdurchtritt zur Verfügung gestellt sein bzw. werden.
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Wenn
eine Betriebsperiode eines Motors verlängert ist, steigt die Menge
der abgegebenen Partikel an, die in dem Filter eingefangen sind,
was das Filter veranlaßt,
zunehmend mit den Teilchen bzw. Partikeln verstopft zu werden. Um
damit fertig zu werden, wird allgemein, wenn eine vorbestimmte Bedingung
erfüllt
ist, die Entfernung der abgegebenen Partikel von dem Filter oder
die Filterregenerierung durchgeführt.
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Um
eine Abschätzung
bzw. Beurteilung durchzuführen,
ob die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist oder nicht, können Drucksensoren
oder dgl. zur Verfügung
gestellt sein, um den Abgasdruck sowohl auf der Einströmseite bzw.
Einlaufseite als auch der Ausström-
bzw. Ausflußseite
des Filters zu detektieren. Eine Druckdifferenz zwischen den Detektionen von
den beiden Drucksensoren wird verwendet, um die Menge der abgegebenen
Partikel zu bestimmen, die eingefangen wurden. Für eine genauere Detektion der
Menge kann ein Temperatursensor zusätzlich für ein Detektieren der Temperatur
des Filters zur Verfügung
gestellt sein bzw. werden. Die detektierte Temperatur wird verwendet,
um die eingefangene Menge der abgegebenen Partikel zu kompensieren.
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Im
Fall des Auftretens eines Versagens der Sensoren ist die genaue
Detektion der Menge der abgegebenen Partikel, die in dem Filter
eingefangen sind, nicht länger
möglich,
wobei dies nachteilig eine Regenerations-Steuerung bzw. -Regelung
des Partikelfilters basierend auf der Detektion beeinflußt. Dies kann
in dem möglichen
Klumpen bzw. Verstopfen des Filters und somit einem Versagen des
Filters aufgrund eines abnormalen Abbrands resultieren, der durch
das Verklumpen bewirkt ist, wobei dies schließlich zu dem Schmelzen des
Filters führen
kann.
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Um
dem Versagen des Sensors Rechnung zu tragen, wurde präsentiert
bzw. vorgeschlagen, daß im
Fall eines Versagens eines Druckdifferenzsensors, der verwendet
wird, um beispielsweise den Zeitpunkt der Regeneration zu bestimmen,
der Regenerationszeitpunkt alternativ in Übereinstimmung mit der kumulativen
Drehzahl des Motors oder einem Intervall von dem letzten Abschlußzeitpunkt
der Regeneration bestimmt ist bzw. wird (siehe beispielsweise
japanische, nicht geprüfte Patentpublikation H6-280544 ).
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Jedoch
variiert in der Technologie, die in der
japanischen, nicht geprüften Patentpublikation H6-280544 geoffenbart
ist, selbst für
dieselbe kumulative Drehzahl die Menge der abgegebenen Partikel mit
der EGR Menge in Abhängigkeit
von der Motorbetriebsbedingung bzw. dem Motorbetriebszustand. D.
h. die größere Menge
an Partikeln wird wahrscheinlich von dem Motor in einem Motorbetriebszustand
ausgestoßen
bzw. abgegeben, wo die EGR Menge oder die Menge an Abgas, das von
einem Abgassystem zu einem Einlaßsystem zurückkehrt, relativ groß ist. Somit
kann der Zeitpunkt zum Beginnen einer Regeneration, mit anderen
Worten, die Tatsache eines Verklumpens bzw. Verstopfens des Filters nicht
genau bestimmt werden, was es unmöglich macht, zuverlässig das
Problem des Versagens des Filters oder dgl. zu verhindern.
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DE 41 08 694 A1 offenbart
ein Verfahren zum Betätigen
eines Regenerationsmittels eines Partikelfilters und eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung dafür, umfassend
ein Detektieren einer Fehlfunktion und ein Durchführen eines
hilfsweisen bzw. Hilfsregenerationsbetriebs in dem Fall, daß eine Fehlfunktion
detektiert ist bzw. wird.
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DE 100 14 224 A1 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung eines Steuerns bzw. Regelns einer
Brennkraftmaschine, die ein Abgasbehandlungssystem aufweist, in
welchem ein Parameter, der eine Bedingung bzw. einen Zustand des
Abgasbehandlungssystems darstellt, auf der Basis von wenigstens einem
Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine bestimmt ist bzw.
wird.
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JP 06280544 A offenbart
eine Abgaspartikel-Eliminierungsvorrichtung für einen Dieselmotor, welche
einen Druckdifferenzsensor aufweist, um den Regenerationszeitpunkt
eines Abgasfilters zu bestimmen. Wenn ein abnormaler Zustand in
dem Druckdifferenzsensor generiert ist bzw. wird, wird ein Regenerationszeitpunkt
durch ein Integrieren einer Motordrehzahl über ein Zeitintervall abgeschätzt bzw.
beurteilt.
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Es
ist das Ziel bzw. der Gegenstand der Erfindung, das Verklumpen eines
Partikelfilters oder ein begleitendes Abbrennen selbst mit bzw.
bei dem Auftreten eines Versagens eines Sensors zum Detektieren
der Menge der eingefangenen Teilchen bzw. Partikel zu verhindern.
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Dieses
Ziel wird durch ein Steuerungs- bzw. Regelungsgerät, das die
Merkmale aufweist, die in Anspruch 1 geoffenbart sind, einen Motor,
der die in Anspruch 7 geoffenbarten Merkmale aufweist, eine Steuerungs-
bzw. Regelungsmethode, die die in Anspruch 8 geoffenbarten Merkmale
aufweist, und ein Computerprogramm-Produkt erfüllt, das die in Anspruch 9
geoffenbarten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in
den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Dementsprechend
verhindert die vorliegende Erfindung das Verklumpen bzw. Verstopfen
des Filters oder ein begleitendes abnormales Abbrennen selbst mit
bzw. bei dem Auftreten eines Versagens eines Sensors zum Detektieren
der Menge der abgegebenen Partikel, die in dem Partikelfilter gefangen sind.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungs- bzw. Regelungsgerät für einen
Motor zur Verfügung
gestellt, der mit Einfangmitteln zum Einfangen von abgegebenen Partikeln
in einem Abgasdurchtritt des Motors ausgestattet bzw. versehen ist.
Das Steuerungs- bzw. Regelungsgerät umfaßt: Parameterwert-Detektionsmittel für ein Detektieren
wenigstens eines Parameterwerts, welcher mit der Menge der abgegebenen
Partikel assoziiert ist bzw. in Zusammenhang steht, welche in den
Einfangmitteln gefangen ist; Einfangmengen-Abschätzmittel oder -Bestimmungs-
oder -Berechnungsmittel zum Abschätzen oder Bestimmen oder Berechnen
der Menge der abgegebenen Partikel, welche in den Einfangmitteln
gefangen sind, basierend auf dem Parameterwert, welcher durch die Parameterwert-Detektionsmittel
detektiert bzw. festgestellt ist bzw. wird; Einfangmengen-Beurteilungs- oder
-Bestimmungsmittel zum Beurteilen oder Bestimmen, ob die eingefangene
Menge, welche durch die Einfangmengen-Abschätzmittel abgeschätzt ist, gleich
einem bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Wert oder
größer ist
oder nicht; und Regenerationsmittel für ein Bewirken, daß die abgegebenen
Partikel, welche in den Einfangmitteln gefangen sind, für ein Regenerieren
der Einfangmittel ausbrennen, wenn die Einfangmengen-Beurteilungs- oder -Bestimmungsmittel
beurteilen oder bestimmen, daß die
eingefangene Menge gleich dem bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert oder größer ist.
Das Steuerungs- bzw.
Regelungsgerät
beinhaltet weiterhin: Fehlfunktions-Detektionsmittel zum Detektieren
einer Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel; und Verstopfungs-Unterdrückungsmittel
für ein
Unterdrücken
des Verklumpens bzw. Verstopfens der Einfangmittel. Die Verklumpungs-
bzw. Verstopfungs-Unterdrückungsmittel
bewahren intensiver oder weiter oder zusätzlich die Einfangmittel davor,
daß sie
mit den abgegebenen Partikeln verklumpt bzw. verlegt werden, indem
der Betriebszustand des Motors in dem Fall gesteuert bzw. geregelt
wird, daß die
Fehlfunktions-Detektionsmittel eine Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel
detektieren, als in dem Fall ohne die Detektion der Fehlfunktion.
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Dementsprechend
wird in dem Fall, daß die Fehlfunktions-Detektionsmittel
eine Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel detektieren,
das Verklumpen bzw. Verlegen der Einfangmittel mit abgegebenen Partikeln
intensiver durch die Steuerung bzw. Regelung des Betriebszustands
des Motors unterdrückt,
als in dem Fall ohne die Detektion der Feststellfunktion. Dies verhindert
das Verklumpen bzw. Verstopfen der Einfangmittel und ein Versagen
bzw. einen Fehler davon aufgrund eines begleitenden abnormalen Abbrands
im Fall des Auftretens der Parameterwert-Detektionsmittel.
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Vorzugsweise
kann der Motor weiterhin mit Abgas-Rezirkulationsmitteln zum Rezirkulieren
des Abgases zu der Einlaßseite
in Übereinstimmung
mit dem Motorbetriebszustand und Kraftstoffeinspritzungs-Steuer-
bzw. -Regelmittel zum Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts
ausgestattet sein. In dem Fall, daß die Fehlfunktions-Detektionsmittel
eine Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel detektieren,
implementieren die Verstopfungs-Unterdrückungsmittel wenigstens eines
aus: der Reduktion der Abgasmenge, die zu der Einlaßseite zurückgeführt wird,
durch ein Steuern bzw. Regeln der Abgas-Rezirkulationsmittel; und
das Vorrücken
des Einspritzzeitpunkts durch ein Steuern bzw. Regeln der Kraftstoffeinspritzungs-Steuer-
bzw. -Regelmittel im Vergleich mit dem Fall ohne die Detektion der
Fehlfunktion.
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Dementsprechend
ist bzw. wird in dem Fall, daß die
Fehlfunktions-Detektionsmittel eine Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel
detektieren, wenigstens eine der folgenden Steuerungen bzw. Regelungen
implementiert: die Reduktion der Abgasmenge, die zu der Einlaßseite zurückgeführt wird,
durch ein Steuern bzw. Regeln der Abgas-Rezirkulationsmittel; und das Vorrücken des
Einspritzzeitpunkts durch ein Steuern bzw. Regeln der Kraftstoffein spritzungs-Steuer-
bzw. -Regelmittel, welche den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt im Vergleich
mit dem Fall ohne die Detektion der Fehlfunktion steuern bzw. regeln.
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D.
h. ein Reduzieren der Menge an Abgas, die zu der Einlaßseite zurückgeführt wird,
durch ein Steuern bzw. Regeln der Abgas-Rezirkulationsmittel senkt
die Menge der abgegebenen Partikel ab, die von der Verbrennungskammer
ausgetragen sind bzw. werden, wodurch das Verstopfen bzw. Verlegen und
ein begleitender abnormaler Abbrand verhindert werden. Zusätzlich oder
anders erhöht
ein Vorsetzen bzw. Vorstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts durch
ein Steuern bzw. Regeln der Kraftstoffeinspritzungs-Steuer- bzw.
-Regelmittel, welche den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt einstellen,
die Menge an NO2, die von der Verbrennungskammer ausgetragen wird, um
das Ausbrennen der abgegebenen Partikel in den Einfangmitteln zu
fördern,
wodurch das Verlegen und ein begleitender abnormaler Abbrand verhindert
werden. Ein Implementieren von beiden verhindert diese weiter effizient.
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Bevorzugter
kann das Steuerungs- bzw. Regelungsgerät weiter umfassen Einfangmengen-Speichermittel
für ein
Speichern der eingefangenen Menge, welche durch das Einfangmengen-Abschätzmittel
abgeschätzt
ist; zweite Einfangmengen-Beurteilungs- oder -Bestimmungsmittel
für ein
Beurteilen oder Bestimmen, ob die eingefangene Menge, welche unmittelbar
vor der Detektion der Fehlfunktion gespeichert ist, gleich einem
zweiten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) bestimmten Wert oder
größer ist
oder nicht, in dem Fall, daß das
Fehlfunktions-Detektionsmittel die Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel
detektiert; und Regenerationsperioden-Einstellmittel für ein Einstellen
der Be triebsperiode der Regenerationsmittel in Übereinstimmung mit der eingefangenen
Menge, welche in den Einfangmengen-Speichermitteln (vorzugsweise unmittelbar)
vor der Detektion der Fehlfunktion gespeichert ist, wenn das zweite
Einfangmengen-Beurteilungsmittel beurteilt oder bestimmt, daß die eingefangene
Menge gleich dem zweiten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) bestimmten
Wert oder größer ist.
Die Verstopfungs-Unterdrückungsmittel
unterdrücken
das Verstopfen, nachdem die Regenerationsmittel die Regeneration
der Einfangmittel während
der Betriebsperiode implementieren, welche durch die Regenerationsperioden-Einstellmittel
eingestellt bzw. festgelegt ist, wenn das zweite Einfangmengen-Beurteilungsmittel
beurteilt, daß die
eingefangene Menge, welche in dem Einfangmengen-Speichermittel (vorzugsweise
unmittelbar) vor der Detektion der Fehlfunktion gespeichert ist,
gleich dem zweiten bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert oder größer ist.
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Dementsprechend
wird in dem Fall, daß die Fehlfunktions-Detektionsmittel
die Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel detektieren,
die Abschätzung
bzw. Beurteilung oder Bestimmung gemacht, ob die eingefangene Menge,
die in den Einfangmengen-Speichermitteln unmittelbar vor der Detektion
der Fehlfunktion gespeichert ist, gleich dem zweiten spezifizierten
(vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Wert oder größer ist
oder nicht. Wenn die eingefangene Menge als gleich dem zweiten spezifizierten
(vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Wert oder größer bestimmt
ist bzw. wird, wird das Verstopfen unterdrückt, nachdem die Regeneration der
Einfangmittel während
der Betriebsperiode implementiert ist, die durch die Regenerationsperioden-Festlegungsmittel
festgelegt bzw. eingestellt ist, und somit wird die eingefangene
Menge der abgegebenen Partikel reduziert. Somit werden das Verstopfen
und ein begleitender abnormaler Abbrand zuverlässig verhindert, wenn eine
große
Menge an Teilchen eingefangen ist.
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Weiterhin
bevorzugt kann das Steuerungs- bzw. Regelungsgerät weiterhin umfassen: Einfangmengen-Speichermittel
für ein
Speichern der eingefangenen Menge, welche durch das Einfangmengen-Abschätzmittel
abgeschätzt
ist bzw. wird; und/oder zweite Einfangmengen-Beurteilungs- oder -Bestimmungsmittel
für ein
Beurteilen oder Bestimmen, ob die eingefangene Menge, welche vorzugsweise
unmittelbar vor der Detektion der Fehlfunktion gespeichert ist,
gleich dem zweiten bestimmen (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert oder größer ist
oder nicht, in dem Fall, daß das
Fehlfunktions-Detektionsmittel die Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel
detektiert. Wenn die zweiten Einfangmengen-Beurteilungsmittel beurteilen
oder bestimmen, daß die
eingefangene Menge gleich dem zweiten bestimmten (vorbestimmten
oder vorbestimmbaren) Wert oder größer ist, implementiert das Verstopfungs-Unterdrückungsmittel
sowohl die Reduktion der Abgasmenge, welche zu der Einlaßseite zurückkehrt,
indem die Abgas-Rezirkulationsmittel geregelt bzw. gesteuert werden,
als auch die Vorrückung
des Einspritzzeitpunkts durch ein Regeln bzw. Steuern der Kraftstoffeinspritzungs-Regel-
bzw. -Steuermittel. Wenn das zweite Einfangmengen-Beurteilungsmittel
beurteilt, daß die
eingefangene Menge nicht gleich dem zweiten bestimmten (vorbestimmten
oder vorbestimmbaren) Wert oder größer ist, implementiert das
Verstopfungs-Unterdrückungsmittel
nur die Reduktion der Menge des rezirkulierenden Abgases durch ein
Regeln bzw. Steuern der Abgas-Rezirkulationsmittel.
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Dementsprechend
werden in dem Fall, daß die
Fehlfunktions-Detektionsmittel
eine Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel detektieren
und wenn die zweiten Einfangmengen-Beurteilungsmittel beurteilen oder bestimmen,
daß die
eingefangene Menge unmittelbar vor dem Auftreten der Fehlfunktion
gleich dem zweiten spezifizierten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert oder größer ist,
die Abgas-Rezirkulationsmittel gesteuert bzw. geregelt, um die Rezirkulationsmenge
des Abgases zu reduzieren. Dies verhindert zuverlässig das
Verstopfen der Einfangmittel und einen begleitenden abnormalen Abbrand,
während
die Produktion von Geräusch
verhindert wird, welches wahrscheinlich durch das vorrücken des
Einspritzzeitpunkts intensiviert wird, da kein Vorrücken des
Einspritzzeitpunkts vorliegt.
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Andererseits
werden in dem Fall, daß die Fehlfunktions-Detektionsmittel
eine Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel detektieren
und wenn die zweiten Einfangmengen-Beurteilungsmittel beurteilen oder bestimmen,
daß die
eingefangene Menge unmittelbar vor dem Auftreten der Fehlfunktion
gleich dem zweiten spezifizierten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert oder größer ist,
sowohl die Reduktion der Abgasmenge, die zu der Einlaßseite zurückkehrt,
durch ein Steuern bzw. Regeln der Abgas-Rezirkulationsmittel; und
das Vorrücken
des Einspritzzeitpunkts durch ein Steuern bzw. Regeln der Kraftstoffeinspritzungs-Steuer- bzw. -Regelmittel implementiert,
welche den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt steuern bzw. regeln. Dies
verhindert das Verstopfen der Einfangmittel und einen begleitenden
abnormalen Abbrand zuverlässiger
als in dem Fall, wo lediglich eines von diesen implementiert ist
bzw. wird.
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Wenn
die Verstopfungs-Unterdrückungsmittel
aus einer Mehrzahl von Verstopfungsunterdrückungs-Implementierungsmittel,
beinhaltend wenigstens EGR-Mengen-Verringerungsmittel zum Reduzieren
der Abgasrezirkulationsmenge durch ein Steuern bzw. Regeln der Abgas-Rezirkulationsmittel
zum Rezirkulieren des Abgases zu der Einlaßseite in Übereinstimmung mit der Motorbetriebsbedingung bestehen,
können
die EGR-Mengen-Verringerungsmittel
vorzugsweise vor den anderen Verstopfungsunterdrückungs-Implementierungsmittel
in dem Fall betätigt
werden, daß die
Fehlfunktions-Detektionsmittel eine Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel
detektieren.
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Dementsprechend
werden in dem Fall, daß die
Fehlfunktions-Detektionsmittel
eine Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel detektieren,
die EGR-Mengen-Verringerungsmittel, welche das Verlegen bzw. Verstopfen
durch die abgegebenen Partikel effizienter unterdrücken, vor
den anderen Verstopfungsunterdrückungs-Implementierungsmittel betätigt. Dies
verhindert das Verstopfen der Einfangmittel effektiv, während der
nachteilige Effekt aufgrund des Betriebs bzw. der Betätigung der
anderen Verstopfungsunterdrückungs-Implementierungsmittel
vermieden wird.
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Noch
bevorzugter kann das Steuerungs- bzw. Regelungsgerät weiter
umfassen: Einfangmengen-Speichermittel für ein Speichern der eingefangenen
Menge, welche durch die Einfangmengen-Abschätzmittel abgeschätzt ist;
und zweite Einfangmengen-Beurteilungsmittel für ein Beurteilen oder Bestimmen,
ob die eingefangene Menge, welche insbesondere unmittelbar vor der
Detektion der Fehlfunktion gespeichert ist, gleich einem zweiten
bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Wert oder größer ist
oder nicht, in dem Fall, daß das
Fehlfunktions-Detektionsmittel die Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel
detektiert. Das Verstopfungs-Unterdrückungsmittel betreibt bzw.
betätigt
die EGR-Mengen-Verringerungsmittel
und die anderen Verstopfungsunterdrückungs-Implementierungsmittel,
wenn das zweite Einfangmengen-Beurteilungsmittel beurteilt, daß die eingefangene
Menge gleich dem zweiten spezifischen (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert oder größer ist.
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Dementsprechend
werden sowohl die EGR-Mengen-Verringerungsmittel als auch die anderen
Verstopfungsunterdrückungs-Implementierungsmittel
betätigt,
um intensiv das verstopfen der Einfangmittel zu unterdrücken.
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Weiterhin
bevorzugt kann das Steuerungs- bzw. Regelungsgerät weiter umfassen: Einfangmengen-Speichermittel
für ein
Speichern der eingefangenen Menge, welche durch die Einfangmengen-Abschätzmittel
abgeschätzt
oder berechnet oder bestimmt ist bzw. wird; und Regenerationsdauer-Einstellmittel
für ein
Einstellen bzw. Festlegen der Regenerationsdauer der Regenerationsmittel
in Übereinstimmung
mit der vor einer Fehlfunktion eingefangenen Menge, welche in den
Einfangmengen-Speichermitteln unmittelbar vor der Detektion der
Fehlfunktion in dem Fall gespeichert ist, daß das Fehlfunktions-Detektionsmittel
die Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel während der
Regeneration der Einfangmittel detektiert. Das Verstopfungs-Unterdrückungsmittel
unterdrückt
im wesentlichen das Verstopfen, nachdem das Regenerationsmittel
die Regeneration der Einfangmittel während der Regenerationsdauer
fortsetzt, welche durch die Regenerationsdauer-Einstellmittel eingestellt
bzw. festgelegt ist, in dem Fall, daß das Fehlfunktions-Detektionsmittel die
Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel detek tiert, während das
Reaktionsmittel die Regeneration implementiert.
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Dementsprechend
ist bzw. wird die Regeneration des Filters vorzugsweise während der
Regenerationsdauer, die durch die Regenerationsdauer-Festlegungsmittel
festgelegt ist, in dem Fall fortgesetzt, daß die Fehlfunktions-Detektionsmittel
die Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel während der
Regeneration detektieren. Dies reduziert zuverlässig die Menge der eingefangenen
abgegebenen Partikel, wodurch das Verstopfen der Einfangmittel und
ein begleitender abnormaler Abbrand verhindert werden.
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Darüber hinaus
wird die Regenerationsdauer vorzugsweise in Übereinstimmung mit der vor
der Fehlfunktion eingefangenen Menge festgelegt, wodurch der unzulässige bzw. übermäßige Temperaturanstieg
der Einfangmittel aufgrund der unnötig verlängerten Regeneration und somit
ein begleitender Fehler bzw. ein Versagen der Einfangmittel vermieden
werden. Zusätzlich
unterdrücken
die Verstopfungs-Unterdrückungsmittel
im wesentlichen das Verstopfen, nachdem die Regenerationsmittel
die Regeneration der Einfangmittel während der Regenerationsdauer
fortsetzen, wodurch zuverlässig
die Einfangmittel daran gehindert werden, daß sie verstopft werden, und
ihr Versagen aufgrund eines abnormalen Abbrands, der durch das Verstopfen
bewirkt ist, im Fall der Fehlfunktion der Parameterwert-Detektionsmittel
verhindert wird.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Motor zur Verfügung gestellt,
der mit dem Steuerungs- bzw. Regelungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung
oder bevorzugten Ausbildungen davon ausgestattet bzw. ausgerüstet ist.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Steuerungs- bzw.
Regelungsverfahren eines Motors zur Verfügung gestellt, der mit Einfangmitteln
zum Einfangen von abgegebenen Partikeln in einem Abgasdurchtritt
des Motors ausgestattet bzw. ausgerüstet ist. Das Verfahren umfaßt die folgenden
Schritte: Detektieren bzw. Feststellen wenigstens eines Parameterwerts,
welcher mit der Menge an abgegebenen Partikeln in Zusammenhang steht,
welche in Einfangmitteln eingefangen sind bzw. werden; Abschätzen oder
Berechnen oder Bestimmen der Menge an abgegebenen Partikeln, welche
in den Einfangmitteln eingefangen sind, basierend auf dem detektierten
Parameterwert; Beurteilen oder Bestimmen, ob die abgeschätzte eingefangene
Menge gleich einem bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert oder größer ist
oder nicht; Veranlassen des Ausbrennens der abgegebenen Partikel,
welche in den Einfangmitteln eingefangen sind, für ein Regenerieren der Einfangmittel,
wenn für
die abgeschätzte
eingefangene Menge beurteilt oder bestimmt wird, gleich dem bestimmten
(vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Wert oder größer zu sein;
Detektieren einer Fehlfunktion in dem Schritt eines Detektierens
wenigstens eines Parameterwerts; und im wesentlichen intensiveres
oder weiteres oder zusätzliches
Unterdrücken,
daß die Einfangmittel
mit den abgegebenen Partikeln verstopft werden, indem der Betriebszustand
des Motors in einem Fall geregelt bzw. gesteuert wird, daß eine Fehlfunktion
in dem Schritt eines Detektierens wenigstens eines Parameterwerts
detektiert wird, als in dem Fall ohne die Detektion der Fehlfunktion.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Computerprogramm-Produkt
zur Verfügung
gestellt, welches, wenn es auf einen Computer zur Verwendung in
einem Steuerungs- bzw. Regelungsgerät für einen Motor geladen ist,
der mit Einfangmitteln zum Einfangen von abgegebenen Teilchen in
einem Abgasstrom des Motors ausgestattet ist, das Steuerungs- bzw.
Regelungsverfahren eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung
oder bevorzugten Ausbildungen davon durchführt.
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Andere
Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlicher werden, welche
sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht.
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1 ist
ein Systemdiagramm eines Motors gemäß einer Ausbildung der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Karte, die das Charakteristikum bzw. Merkmal der EGR Menge
in bezug auf die Motordrehzahl und die Motorlast zur Verfügung stellt,
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3 ist
eine Karte, die beim Abschätzen der
eingefangenen Menge aus einem Druckunterschied und einer Temperatur
verwendet wird;
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4 ist
ein Flußdiagramm,
welches ein Beispiel der Verstopfungsunterdrückungs-Steuerung bzw. -Regelung
zeigt;
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5 ist
eine Darstellung bzw. Illustration einer Sensor-Fehlfunktion;
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6 ist
eine Karte, die eine Regenerationsdauer in bezug auf die eingefangene
Menge zeigt;
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7 ist
eine Karte, die einen Einspritzzeitpunkt in bezug auf die Motordrehzahl
und die Motorlast zeigt; und
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8 ist
ein Flußdiagramm,
welches ein weiteres Beispiel der Verstopfungsunterdrückungs-Steuerung
bzw. -Regelung zeigt.
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Eine
Ausbildung der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Es sollte
verstanden werden, daß,
selbst obwohl Ausbildungen gesondert beschrieben sind, einzelne
Merkmale davon zu zusätzlichen
Ausbildungen kombiniert werden können.
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Die
vorliegende Erfindung ist bzw. wird vorzugsweise auf einen Dieselmotor 1 angewandt,
der in 1 gezeigt ist. Der Motor 1 ist beispielsweise
ein Vier-Zylinder-Motor, der vier Kolben 3 besitzt (von welchen
einer gezeigt ist), mit welchen er versehen ist, welche sich im
wesentlichen vertikal in einer Zylinderbohrung eines Motorhauptkörpers 2 hin
und her bewegen. Ein Zylinderkopf des Motorhauptkörpers 2 ist
mit einem Injektor bzw. einer Einspritzeinrichtung 4 entsprechend
jedem Zylinder versehen. Die Einspritzeinrichtung 4 spritzt
Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer des Zylinders ein.
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Eine
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 5 und eine gemeinsame Druckleitung
bzw. Common Rail 6 sind in einem Kraftstoffzufuhrdurchtritt
zwischen einem Kraftstofftank, nicht gezeigt, und der Einspritzeinrichtung 4 angeordnet.
Die Pumpe 5 führt
unter Druck Kraftstoff von dem Kraftstofftank zu der gemeinsamen
Druckleitung 6 zu und die gemeinsame Druckleitung 6 sammelt
den unter Druck zugeführten
Kraftstoff. Wenn die Einspritzeinrichtung 4 ihr Ventil öffnet, wird
ein Kraftstoff, der in der gemeinsamen Druckleitung 6 angesammelt
wurde, bei hohem Druck durch eine oder mehrere Einspritzbohrung(en)
der Einspritzeinrichtung 4 vorzugsweise direkt in die Verbrennungskammer
des Zylinders eingespritzt. Die Kraftstoffmenge, die einzuspritzen
ist, ist vorzugsweise durch Einstellung der Ventilöffnungsdauer
der Einspritzeinrichtung 4 und/oder den Kraftstoffdruck
in der gemeinsamen Druckleitung 6 steuer- bzw. regelbar.
Der Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung ist vorzugsweise durch
die Einstellung des Ventilöffnungszeitpunkts
der Einspritzeinrichtung 4 steuer- bzw. regelbar. In der
Zeichnung zeigen die Pfeile, die entlang des Kraftstoffzufuhrdurchtritts
gezeigt sind, die Richtung eines Kraftstoffstroms an.
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In
einem Einlaßdurchtritt 10 von
der stromaufwärtigen
Seite ist wenigstens ein Teil der folgenden Elemente angeordnet:
ein Luftfilter 11, ein Luftsensor, wie ein Luftstrommeßgerät 12,
ein Kompressor 13, vorzugsweise ein Turbolader, ein Zwischenkühler 14,
ein Drosselventil 15 zum Einstellen der Einlaßmenge,
ein Einlaßdrosselventil-Öffnungssensor 16 zum
Detektieren des Öffnungsgrads
des Drosselventils 15, ein Einlaßluft-Temperatursensor 17,
ein Einlaßluftdrucksensor 18 und
ein Einlaßventil 19 in dieser
Reihenfolge.
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In
einem Austrittsdurchgang 20 von der stromaufwärtigen Seite
ist wenigstens ein Teil der folgenden Elemente angeordnet: ein Abgas-
bzw. Auslaßventil 21,
vorzugsweise eine Turbine 22 des Turboladers, ein erster
Abgastemperatursensor 23, ein Oxidationskatalysatorwandler 24,
ein zweiter Abgastemperatursensor 25 (als bevorzugte Parameterwert-Detektionsmittel),
ein stromaufwärtiger
Drucksensor 26 (als bevorzugte Parameterwert-Detektionsmittel),
ein Teilchen- bzw.
Partikelfilter 27 zum Einfangen von abgegebenen Partikeln
in einem Abgas, ein stromabwärtiger
Drucksensor 28 (als bevorzugte Parameterwert-Detektionsmittel)
und ein dritter Abgastemperatursensor 29 in dieser Reihenfolge. Zwischen
einem (vorzugsweise relativ stromaufwärtigen) Abschnitt des Abgasdurchtritts 20 und
einem (vorzugsweise relativ stromabwärtigen) Teil des Einlaßdurchtritts 10 ist ein
Abgasrezirkulations-(EGR-)Durchtritt 30 angeordnet. In
dem EGR Durchtritt 30 ist ein EGR Ventil 31 zur
Verfügung
gestellt, um die Rezirkulationsmenge des Abgases einzustellen oder
zu steuern bzw. zu regeln. Das Partikelfilter 27 ist vorzugsweise
mit Oxidationskatalysatormitteln, beinhaltend Edelmetall, wie Platin
beschichtet.
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Ein
Motordrehzahlsensor 41 ist vorzugsweise an einem Kurbelgehäuse des
Motorhauptkörpers 2 festgelegt
oder damit verbunden, und ein Kühlmittel-Temperatursensor 42 ist
vorzugsweise an einem Zylinderblock (nicht gezeigt) festgelegt.
Die gemeinsame Druckleitung bzw. Common Rail 6 ist mit
einem Common Rail Drucksensor 43 versehen, um den steigenden
Druck des Kraftstoffs zu detektieren. In einem Fahrgastabteil ist
ein Beschleunigungspedal-Positionssensor 45 zur Verfügung gestellt
bzw. vorgesehen, um die Betätigungs- bzw. Betriebsgröße eines
Gas- bzw. Beschleunigungspedals 44 zu detektieren.
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Eine
Steuer- bzw. Regeleinheit 50 des Motors 1 gibt
Steuer- bzw. Regelsignale
an die Einspritzeinrichtung 4 und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 5 in Übereinstimmung
mit der Einlaßluftmenge,
der Einlaßlufttemperatur,
dem Einlaßluftdruck,
der Temperatur des Abgases, das in den Oxidations-Katalysatorwandler 24 strömt bzw.
fließt,
der Temperatur des Abgases, das aus dem Partikel- bzw. Teilchenfilter 27 fließt, den
Drücken
stromaufwärts
und stromabwärts
von dem Filter, der Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, der Kühlmitteltemperatur,
dem Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Druckleitung 6 und/oder
der Motorlast aus, welche durch die oben beschriebenen Detektoren
detektiert werden.
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Die
Steuer- bzw. Regeleinheit 50 berechnet oder bestimmt eine
Zielkraftstoff-Einspritzmenge durch ein Kompensieren einer Basiskraftstoff-Einspritzmenge
durch Verwendung der Kühlmitteltemperatur
und der Einlaßlufttemperatur.
Die grundlegende bzw. Basiskraftstoff-Einspritzmenge ist bzw. wird
vorzugsweise von der Motordrehzahl, die durch den Motordrehzahl-Detektionssensor 41 detektiert ist,
und der Motorlast, die durch den Beschleunigungspedal-Positionssensor 45 detektiert
ist, unter der Beeinflussung der EGR bestimmt, die berücksichtigt
wird.
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Die
Steuer- bzw. Regeleinheit 50 stellt die EGR Menge durch
ein Steuern bzw. Regeln des EGR Ventils und des Einlaßdrosselventils 15 ein.
Die EGR Menge wird, wie dies in der Karte von 2 gezeigt ist,
für die
größere Motorlast
(Betriebsgrad des Beschleunigungspedals) und für die größere Motorlast reduziert.
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Die
Steuer- bzw. Regeleinheit 50 beurteilt oder bestimmt die
Menge der abgegebenen Partikel, die in dem Partikelfilter 27 eingefangen
sind, unter Bezugnahme auf die Karten, die in 3 gezeigt sind,
basierend auf dem detektierten Druckunterschied zwischen dem Druck
stromaufwärts
von dem Partikel- bzw. Teilchenfilter 27 und dem Druck
stromabwärts
von dem Partikelfilter 27 und der Temperatur, die durch
den zweiten Abgastemperatursensor 25 detektiert ist bzw.
wird. Gemäß der Karte
steigt die abgeschätzte
eingefangene Menge an, wenn der Druckunterschied bzw. die Druckdifferenz
ansteigt. Wenn die detektierte Temperatur über einer spezifizierten (vorbestimmten
oder vorbestimmbaren) Standardtemperatur ist, ist bzw. wird ein
Druckverlust in dem Partikelfilter 27 reduziert. Somit
wird in diesem Fall ein Charakteristikum bzw. Merkmal für eine hohe Temperatur
verwendet, welches eine größere eingefangene
Menge als in der Standardtemperatur für dieselbe Druckdifferenz zur
Verfügung
stellt. Im Gegensatz wird, wenn die detektierte Temperatur unter der
spezifizierten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Standardtemperatur
ist, ein Druckverlust in dem Teilchenfilter 27 erhöht. Somit
wird in diesem Fall ein Charakteristikum für eine niedrige Temperatur
verwendet, welches eine kleinere eingefangene Menge als bei der
Standardtemperatur für
im wesentlichen denselben Druckunterschied zur Verfügung stellt.
Es sollte festgehalten werden, daß die obige Abschätzung oder
Bestimmung ein Bespiel ist, und ansonst das Charakteristikum in
größerem Detail
in bezug auf eine Temperatur unterteilt sein bzw. werden kann, oder
ein Standardmerkmal mit Korrekturfaktoren, die mit der Temperatur
variieren, multipliziert werden kann.
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Wenn
die abgeschätzte,
eingefangene Menge eine spezifizierte (vorbestimmte oder vorbestimmbare)
Menge oder mehr erreicht, initiiert die Steuer- bzw. Regeleinheit 50 die
Regeneration oder den Abbrennvorgang der abgegebenen Partikel, die
in dem Partikelfilter 27 gefangen sind, oder die Regeneration des
Partikelfilters 27. D. h. die Steuer- bzw. Regeleinheit 50 ändert den Öffnungsgrad
des Einlaß-Drosselventils 15 oder
die Menge an Einlaßluft
auf einen kleineren Grad als jene(n) in einem Nicht-Regenerationszustand
(ändert
den Grad zu der Schließseite) und
initiiert vorzugsweise eine zusätzliche
Kraftstoffeinspritzung (Nacheinspritzung) während des Expansionshubs nach
einer primären
Kraftstoffeinspritzung, welche nahe dem oberen Totpunkt (TDC) des Kompressionshubs
des Kolbens 3 durchgeführt
wurde. Die Nacheinspritzung zielt auf ein Oxidieren einer unverbrannten
Komponente, die durch die Nacheinspritzung bewirkt ist, in dem Oxidations-Katalysatorwandler 24 und
dem Teilchenfilter 27 ab, das vorzugsweise mit Oxidationskatalysator-Agenzien
beladen ist, um die Temperatur davon für ein schnelles Regenerieren
des Partikelfilters 27 anzuheben. Die Reduktion in dem Öffnungsgrad
des Einlaßdrosselventils 15 auf
kleiner als jenen in dem Nicht-Regenerationszustand zielt auf ein
Unterdrücken
des Partikelfilters 27 dahingehend ab, daß es durch
das Einfließen
von frischer Luft gekühlt
wird, um effizient die Temperatur davon anzuheben.
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Im
Fall, daß eine
Fehlfunktion selbst in irgendeinem der Drucksensoren 26, 28 und
dem zweiten Abgastemperatursensor 25 auftritt, wird die
Abschätzung
bzw. Beurteilung oder Bestimmung der eingefangenen Menge W unmöglich oder
die Genauigkeit der Abschätzung
sinkt ab. In diesem Fall kann die Fortsetzung des normalen Betriebszustands
des Motors 1 möglicherweise
das Teilchenfilter 27 dazu veranlassen, daß es verstopft
wird, und somit kann ein Fehler bzw. Versagen in dem Teilchenfilter 27 auftreten.
Um dies handzuhaben, implementiert das Steuerungs- bzw. Regelungsgerät für den Motor 1 in Übereinstimmung
mit dieser Ausbildung eine Steuerung bzw. Regelung zum Unterdrücken des
Verstopfens des Teilchenfilters 27, wenn ein Fehler in
irgendeinem der Drucksensoren 26, 28 oder dem zweiten
Abgastemperatursensor 25 auftritt.
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Die
Verstopfungsunterdrückungs-Steuerung bzw.
-Regelung, die in dem Fall implementiert ist bzw. wird, daß die Sensor-Fehlfunktion
auftritt, wird nun im Detail unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm
beschrieben werden, das in 4 gezeigt
ist. Wie dies aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist die Steuer-
bzw. Regeleinheit 50 vor zugsweise mit einem Computerprogramm
zum Ausführen
des folgenden Steuer- bzw. Regelflusses geladen. Das Programm ist
bzw. wird vorzugsweise in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert,
der mit der Steuer- bzw. Regeleinheit 50 gekoppelt ist.
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Zuerst
erhält
in Schritt S1 die Steuer- bzw. Regeleinheit 50 eine Vielzahl
von Werten, die durch die oben beschriebenen Sensoren detektiert
sind bzw. werden, wie die Temperatur T des Partikelfilters 27 (durch
den zweiten Abgastemperatursensor 25 detektiert), den Abgasdruck
stromaufwärts
des Partikelfilters 27 (durch den stromabwärtigen Drucksensor 26 detektiert),
den Abgasdruck stromabwärts
von dem Partikelfilter 27 (durch den stromabwärtigen Drucksensor 28 detektiert)
und/oder die Motordrehzahl. Zusätzlich
berechnet oder bestimmt die Steuer- bzw. Regeleinheit 50 den
Druckunterschied zwischen dem detektierten, stromaufwärtigen Abgasdruck
und dem detektierten, stromabwärtigen
Abgasdruck. Dann wird in Schritt S2 die eingefangene Menge W basierend
auf der detektierten Temperatur T des Partikelfilters 27 und/oder
dem Druckunterschied berechnet oder abgeschätzt.
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Als
nächstes
wird in Schritt S3 eine Abschätzung
oder Bestimmung gemacht, ob das Flag F2 1 ist oder nicht. Wenn NEIN
bestimmt bzw. beurteilt wird, bedeutet dies, daß das Flag F2 nicht 1 ist,
eine Bestimmung bzw. Beurteilung oder Abschätzung wird in Schritt S4 getätigt, ob
die eingefangene Menge W gleich oder größer als ein spezifizierter
(vorbestimmter oder vorbestimmbarer) Wert α ist (als bevorzugte Einfangmengen-Beurteilungsmittel).
Der anfängliche Wert
des Flags F2 ist 0.
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Wenn
die eingefangene Menge W einen spezifizierten (vorbestimmten oder
vorbestimmbaren) Wert α oder
größer erreicht,
wird das Flag F2 auf 1 in Schritt S17 gesetzt. Wenn die eingefangene
Menge W auf einen spezifizierten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert δ oder
kleiner durch die Regenerationstätigkeit
abgesenkt wird, wird das Flag F2 auf 0 in Schritt S21 zurückgesetzt.
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Wenn
Schritt S4 NEIN beurteilt, wobei dies bedeutet, daß die eingefangene
Menge W nicht gleich dem vorbestimmten oder vorbestimmbaren Wert α oder größer ist,
geht die Sequenz zu Schritt S5, wo eine Beurteilung oder Bestimmung
betreffend die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Fehlfunktion der
Drucksensoren 26, 28 und/oder des zweiten Abgastemperatursensors 25 getätigt wird
(als bevorzugte Fehlfunktions-Detektionsmittel). Hierin bezieht sich
die Fehlfunktion der Drucksensoren 26, 28 und/oder
des zweiten Abgastemperatursensors 25 auf die Bedingung
bzw. den Zustand, wo sein Ausgabewert außerhalb eines spezifizierten
(vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Bereichs (normalen Bereichs)
beispielsweise aufgrund eines Bremsens oder eines Kurzschlusses
in der Sensorverdrahtung liegt. In Schritt S5 wird, wenn der ausgegebene
bzw. Ausgabewert in dem vorbestimmten oder vorbestimmbaren Bereich
liegt, die Abwesenheit einer Fehlfunktion (NEIN) bestimmt. Andererseits
wird, wenn der Ausgabewert außerhalb
des vorbestimmten oder vorbestimmbaren Bereichs liegt, die Anwesenheit
einer Fehlfunktion (JA) beurteilt oder detektiert. Hier wird in
dem Fall einer Fehlfunktion von wenigstens einem der Drucksensoren 26, 28 und
des zweiten Abgastemperatursensors 25 die Anwesenheit einer
Fehlfunktion (JA) beurteilt oder detektiert.
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Wenn
Schritt S5 NEIN beurteilt, wobei dies bedeutet, daß keine
Sensor-Fehlfunktion aufgetreten ist, wird die gegenwärtig eingefangene
Menge W in Schritt S6 gespeichert, und ein normaler Betrieb wird in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung bzw. dem Betriebszustand in Schritt S7
durchgeführt. Wenn
Schritt S5 JA beurteilt, wobei dies bedeutet, daß die Sensor-Fehlfunktion aufgetreten
ist, wird eine Warnlampe (nicht gezeigt) in Schritt S8 erleuchtet,
und eine Beurteilung oder Bestimmung wird in Schritt S9 getätigt bzw.
durchgeführt,
ob das Flag F3 1 ist oder nicht.
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Wenn
Schritt S9 NEIN beurteilt, wobei dies bedeutet, daß das Flag
F3 nicht 1 ist, wird eine Beurteilung oder Bestimmung getätigt, ob
die eingefangene Menge, die einen Zyklus vorher berechnet und gespeichert
ist, d. h. die eingefangene Menge Wa unmittelbar vor dem Auftreten
einer Sensor-Fehlfunktion (eingefangene Menge vor Fehlfunktion,
siehe 5) gleich einem spezifizierten (vorbestimmten oder
vorbestimmbaren) Wert δ oder
größer in Schritt S10
ist oder nicht (als bevorzugte zweite, eingefangene Einfangmengen-Beurteilungsmittel).
Der ursprüngliche
bzw. Anfangswert des Flags F3 ist 0. Das Flag F3 wird auf 1 in Schritt
S13 gesetzt, wenn die eingefangene Menge Wa gleich dem vorbestimmten oder
vorbestimmbaren Wert δ oder
größer ist.
Der vorbestimmte oder vorbestimmbare Wert δ ist kleiner als der Wert α.
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Wenn
Schritt S10 NEIN beurteilt, wobei dies bedeutet, daß die eingefangene
Menge Wa unmittelbar vor dem Auftreten der Sensor-Fehlfunktion nicht gleich
dem vorbestimmten oder vorbestimmbaren Wert δ oder größer ist, wird EGR ausgesetzt
oder in seiner Menge in Schritt S11 reduziert (als bevor zugte Verstopfungs-Unterdrückungsmittel
und/oder EGR-Mengen-Verringerungsmittel).
Wenn Schritt S10 JA beurteilt, wobei dies bedeutet, daß die eingefangene
Menge Wa unmittelbar vor dem Auftreten der Sensor-Fehlfunktion gleich
dem vorbestimmten oder vorbestimmbaren Wert δ oder größer ist, wird eine Regenerationsdauer
C2 basierend auf der eingefangenen Menge Wa in Schritt S12 festgesetzt bzw.
eingestellt (als bevorzugte Regenerationsdauer-Festlegungsmittel);
das Flag F3 wird in Schritt S13 auf 1 gesetzt; und die Messung einer
verstrichenen bzw. abgelaufenen Zeit Cb wird in Schritt S14 initiiert bzw.
begonnen.
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Als
nächstes
wird in Schritt S15 eine Beurteilung oder Bestimmung durchgeführt bzw.
getätigt,
ob die abgelaufene Zeit Cb kürzer
als die Regenerationsdauer C2 ist oder nicht. Wenn JA beurteilt
wird, wobei dies bedeutet, daß die
verstrichene Zeit Cb im wesentlichen gleich der Regenerationsdauer
C2 oder kürzer
ist, wird die Regenerationstätigkeit
in Schritt S15 implementiert (als bevorzugte Regenerationsmittel).
Wenn NEIN beurteilt wird, wobei dies bedeutet, daß die abgelaufene
Zeit Cb nicht gleich der Regenerationsdauer C2 oder kürzer ist,
wird die EGR Menge in Schritt S11 abgesenkt. D. h., nachdem die Regeneration
während
der Regenerationsdauer implementiert ist, welche basierend auf der
eingefangenen Menge Wa berechnet wird, wird die EGR Menge abgesenkt.
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Andererseits
geht, wenn Schritt S4 JA beurteilt, wobei dies bedeutet, daß die gegenwärtige eingefangene
Menge W im wesentlichen gleich dem vorbestimmten und vorbestimmbaren
Wert α oder größer ist,
die Sequenz zu Schritt S17, wo das Flag F2 auf 1 gesetzt ist bzw.
wird. Als nächstes
wird in Schritt S18 eine Beurteilung oder Bestimmung betreffend
die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Fehlfunktion von wenigstens
einem der Drucksensoren 26, 28 und des zweiten
Abgas-Temperatursensors 25 in
einer Weise ähnlich
zu Schritt S5 durchgeführt.
Wenn NEIN beurteilt wird, wobei dies bedeutet, daß keine
Sensor-Fehlfunktion aufgetreten ist, wird die gegenwärtige eingefangene
Menge W als die eingefangene Menge Wa in Schritt S19 gespeichert (Speichermittel).
Dann geht die Sequenz zu Schritt S20, wo eine Beurteilung oder Bestimmung
getätigt wird,
ob die eingefangene Menge W gleich einem spezifizierten (vorbestimmten
oder vorbestimmbaren) Wert β oder
kleiner ist oder nicht, d. h. eine Beurteilung oder Bestimmung wird
getätigt,
ob die Regenerations-Steuerung bzw. -Regelung, die in Schritt S16
implementiert ist, die eingefangene Menge W zu dem oder unter den
vorbestimmten oder vorbestimmbaren Wert β abgesenkt hat oder nicht. Der
vorbestimmte oder vorbestimmbare Wert β ist kleiner als der oben beschriebene,
vorbestimmbare Wert α.
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Wenn
Schritt S20 NEIN beurteilt, wobei dies bedeutet, daß die eingefangene
Menge W nicht gleich dem vorbestimmten oder vorbestimmbaren Wert β oder kleiner
ist, wird die Regeneration des Partikelfilters 27 in Schritt
S16 implementiert (als bevorzugte Regenerationsmittel). Wenn Schritt
S20 JA beurteilt, wobei dies bedeutet, daß die eingefangene Menge W
gleich dem vorbestimmten oder vorbestimmbaren Wert β oder kleiner
ist, wird das Flag F2 auf 0 in Schritt S21 gesetzt; ein Normalbetrieb
wird basierend auf dem Betriebszustand in Schritt S7 gesteuert bzw.
geregelt; und die Sequenz geht zu Schritt S1 zurück. Mit anderen Worten vervollständigt die
Sequenz die Regeneration des Teilchenfilters 27 und geht
zu einer Steuerung bzw. Regelung für den Nicht-Regenerationszustand.
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Andererseits
wird, wenn Schritt S18 JA beurteilt, wobei dies bedeutet, daß eine Sensor-Fehlfunktion
aufgetreten ist, die Warnlampe (nicht gezeigt) in Schritt S22 erleuchtet,
und eine Beurteilung oder Bestimmung wird in Schritt S23 getätigt, ob
das Flag F1 1 ist oder nicht.
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Wenn
Schritt S23 NEIN beurteilt, wobei dies bedeutet, daß das Flag
F1 nicht 1 ist, wird die Regenerationsdauer C1 basierend auf der
eingefangenen Menge, die einen Zyklus vorher berechnet und gespeichert
wurde, oder der eingefangenen Menge Wa unmittelbar vor dem Auftreten
einer Sensor-Fehlfunktion in Schritt S24 berechnet; das Flag F1
wird auf 1 gesetzt; und die Messung der verstrichenen bzw. abgelaufenen
Zeit Ca wird in Schritt S26 initiiert. Die Regenerationsdauer C1
ist bzw. wird in bezug auf die eingefangene Menge Wa vorgeschrieben,
wie dies in 6 gezeigt ist. Der Wert der
Regenerationsdauer C1 erhöht
sich für
die größere, eingefangene
Menge Wa bis zu einem spezifizierten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert der eingefangenen Menge Wa. Die Regenerationsdauer C1 ist für die eingefangene
Menge Wa gesättigt,
die gleich dem vorbestimmten oder vorbestimmbaren Wert und größer ist.
Diese Sättigung
zielt vorzugsweise auf ein Verhindern eines Überhitzens des Partikelfilters 27 während der
Sensor-Fehlfunktion ab.
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Als
nächstes
wird in Schritt S27 eine Beurteilung oder Bestimmung getätigt, ob
die abgelaufene Zeit Ca kürzer
als die Regenerationszeit C1 ist oder nicht. Wenn JA beurteilt wird,
wobei dies bedeutet, daß die
abgelaufene Zeit Ca gleich der Regenerationsdauer C1 oder kürzer ist,
wird die Regeneration in Schritt S16 implementiert. Wenn NEIN beurteilt
wird, wobei dies bedeutet, daß die
abgelaufene Zeit Ca nicht gleich der Regenerationsdauer C1 oder
kürzer ist,
wird bzw. werden lediglich die Reduktion in der EGR Menge, oder
sowohl die Reduktion in der EGR Menge als auch die Vorrückung des
Einspritzzeitpunkts in Schritt S28 implementiert. D. h. im Fall,
daß die
Sensor-Fehlfunktion während
der Regeneration des Partikelfilters 27 auftritt, nachdem
die eingefangene Menge W den vorbestimmten oder vorbestimmbaren
Wert α oder
mehr erreicht, wird die Regeneration während der Regenerationsdauer
C1 implementiert, die basierend auf der eingefangenen Menge Wa unmittelbar
vor dem Auftreten der Fehlfunktion berechnet wurde. Dann werden
das EGR Ventil 31 und das Einlaß-Drosselventil 15 gesteuert
bzw. geregelt, um die Reduktion in der EGR oder der Abgasmenge, die
zu der Einlaßseite
zurückkehrt,
und/oder die Vorrückung
des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts zu implementieren (weitere Verstopfungs-
bzw. Verlegungsunterdrückungs-Implementierungsmittel),
wodurch das Verlegen bzw. Verstopfen des Partikelfilters 27 unterdrückt wird.
Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt wird vorzugsweise in Übereinstimmung
mit der Motordrehzahl und/oder der Motorlast (d. h. dem Betätigungsgrad
des Beschleunigungspedals) auch während des normalen Betriebs
vorgestellt. Der Grad des Vorrückens
bzw. Vorstellens wird für
die größere Motordrehzahl
und/oder für
die größere Motorlast
erhöht,
wie dies in 7(a) gezeigt. Zusätzlich dazu stellt
diese Vorrückungs-Steuerung
bzw. -Regelung für
ein Unterdrücken
des Verlegens zusätzlich
den Zeitpunkt von einem grundsätzlichen
Vorrückungsgrad,
welcher unter Bezugnahme auf die Karte oder Tabelle oder Beziehung
von 7(a) bestimmt ist bzw. wird, um
einen spezifizierten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Vorrückungsgrad
(2° beispielsweise)
in einem spezifizierten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Bereich
(vorzugsweise dem Vorrückungsbereich
für ein
Unter drücken
eines Verlegens) mit der Ausnahme des Bereichs hoher Last oder hoher
Drehzahl vor, wie dies in 7(b) gezeigt ist.
Mit anderen Worten wird an der Außenseite bzw. außerhalb
des vorbestimmten oder vorbestimmbaren Bereichs das zusätzliche
Vorrücken
für ein
Unterdrücken
des Verstopfens nicht implementiert, sondern es wird lediglich die
Reduktion im EGR implementiert. Dementsprechend erhöht das zusätzliche
Vorrücken
bzw. Vorstellen für
ein Unterdrücken
des Verstopfens die NO2 Menge, die von der Verbrennungskammer ausgetragen
wird, um das Ausbrennen der abgegebenen Partikel in dem Partikelfilter 27 zu
fördern,
wodurch das Verlegen bzw. Verstopfen und das begleitende, abnormale
Abbrennen verhindert sind. Zusätzlich
senkt die Reduktion im EGR die Menge an ausgetragenen bzw. abgegebenen
Partikeln ab, die von der Verbrennungskammer ausgetragen sind bzw.
werden, wodurch das Verlegen und das begleitende, abnormale Abbrennen
verhindert werden.
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Als
nächstes
wird ein weiteres Beispiel der Unterdrückungs-Steuerung bzw. -Regelung des Verstopfens
nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm beschrieben werden,
das in 8 gezeigt ist. Schritt S31 bis S38 sind ähnlich oder
die gleichen wie Schritt S1 bis S8 in dem Flußdiagramm, das in 4 gezeigt
ist, und Schritt S42 bis S53 sind ähnlich oder die gleichen wie
Schritt S17 bis S27 in dem Flußdiagramm,
das in 3 gezeigt ist. Die folgende Beschreibung läßt ihre
Details weg und fokussiert sich hauptsächlich auf die unterschiedlichen
Punkte.
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Wenn
Schritt S35 JA beurteilt, wobei dies bedeutet, daß eine Sensor-Fehlfunktion
aufgetreten ist, wird die Warnlampe in Schritt S38 erleuchtet und
eine Beurteilung oder Bestimmung wird getätigt, ob die eingefangene Menge
Wa, die einem vorhergehenden Zyklus, beispielsweise einem Zyklus
vorher berechnet und gespeichert wurde, d. h. die eingefangene Menge
Wa unmittelbar vor dem Auftreten der Sensor-Fehlfunktion, gleich einem spezifizierten
(vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Wert δ oder größer in Schritt S39 ist oder
nicht (als bevorzugte zweite Einfangmengen-Beurteilungsmittel).
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Wenn
Schritt S39 NEIN beurteilt, wobei dies bedeutet, daß die eingefangene
Menge Wa (unmittelbar) vor dem Auftreten der Sensor-Fehlfunktion
nicht gleich einem spezifizierten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren)
Wert δ oder
größer ist,
wird die EGR Menge in Schritt S40 verringert. Wenn Schritt S39 JA beurteilt,
wobei dies bedeutet, daß die
eingefangene Menge Wa (unmittelbar) vor dem Auftreten der Sensor-Fehlfunktion
gleich einem vorbestimmten Wert δ oder
größer ist,
werden die Reduktion in EGR und das Vorrücken des Einspritzzeitpunkts
implementiert. D. h. basierend darauf, ob die eingefangene Menge Wa
(unmittelbar) vor dem Auftreten der Fehlfunktion gleich einem vorbestimmten
Wert δ oder
größer ist oder
nicht, wird eine Bestimmung getätigt,
ob lediglich die EGR Reduktion implementiert werden sollte oder
sowohl die EGR Reduktion als auch das Vorrücken des Einspritzzeitpunkts
implementiert werden sollten.
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Zusätzlich ist
dieses Flußdiagramm
unterschiedlich von dem vorhergehenden in dem Verfahren, das auszuführen ist,
wenn Schritt S53 (entsprechend Schritt S27 in dem Flußdiagramm,
das in 3 gezeigt ist) NEIN beurteilt oder bestimmt, d.
h. die abgelaufene Zeit die Regenerationsdauer C1 überschreitet.
Dementsprechend werden, wenn die Beurteilung oder Bestimmung NEIN
ist, sowohl die EGR Reduktion als auch die Vorrückung des Einspritzzeitpunkts
immer implementiert, um intensiv das Verstopfen zu unterdrücken.
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Es
sollte auch erkannt werden, daß die
bevorzugte Ausbildung der vorliegenden Erfindung für einen
Dieselmotor beschrieben ist, jedoch die vorliegende Erfindung sich
auf Benzinmotoren oder jegliche andere Motoren beziehen kann, die
Kohlenstoffpartikel produzieren können. Auch ist die Anwendung der
vorliegenden Erfindung nicht auf Automotoren beschränkt, sondern
beinhaltet auch Motoren in einer industriellen Verwendung oder Motoren,
die für
andere Zwecke verwendet werden.
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Darüber hinaus
kann, obwohl diese Ausbildung das Computerprogramm zum Ausführen der Steuerung
bzw. Regelung der vorliegenden Erfindung laufen läßt, welches
in dem Speicher der Steuer- bzw. Regeleinheit 50 gespeichert
ist, das Programm in einem Speichermedium (beispielsweise CD-ROM)
gesondert von der Steuer- bzw. Regeleinheit 50 gespeichert
sein bzw. werden oder kann in einer zugewiesenen Schaltung, logischen
bzw. Logikkomponente und/oder programmierbaren Vorrichtung (beispielsweise
einem PROM, EPROM, EEPROM, ASIC) implementiert sein bzw. werden.
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Darüber hinaus
sollte erkannt bzw. geschätzt werden,
daß, selbst
obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf einen Motor beschrieben
ist, der ein Drosselventil zum Steuern bzw. Regeln der Menge an
Einlaßluft
verwendet, die Erfindung in gleicher Weise auf Motoren anwendbar
ist, wo die Menge an Einlaßluft
in einer unterschiedlichen Weise gesteuert bzw. geregelt ist bzw.
wird.
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Wie
oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Fall, daß eine
Fehlfunktion in Drucksensoren und einem Temperatursensor zum Detektieren
des stromaufwärtigen
Abgasdrucks, des stromabwärtigen
Abgasdrucks und der Temperatur als Parameterwerten detektiert ist
bzw. wird, die mit der Menge der abgegebenen Partikeln bzw. Teilchen
assoziiert sind, die in dem Partikelfilter eingefangen sind, für das Partikelfilter
unterdrückt,
daß es mit
den abgegebenen Partikeln verstopft wird, indem der Betriebszustand
eines Motors im Vergleich mit dem Fall ohne die Detektion der Fehlfunktion
gesteuert bzw. geregelt wird, wodurch das Verlegen bzw. Verstopfen
des Partikelfilters und ein begleitendes, abnormales Abbrennen verhindert
ist bzw. wird.