BRPI0714276A2

BRPI0714276A2 - aparelho para intensificar a proteÇço do filtro de fuligem, produto de programa de computador e sistema para intensificar a proteÇço do filtro de fuligem

Info

Publication number: BRPI0714276A2
Application number: BRPI0714276-5A
Authority: BR
Inventors: Nishant Singh; Daniel D Wilhelm
Original assignee: Cummins Filtration Ip Inc
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2013-04-24
Also published as: CN101512113B; US20080034738A1; BRPI0714276B1; WO2008019399A2; DE112007001887B4; CN101512113A; DE112007001887T5; WO2008019399A3; US7500358B2

Abstract

APARELHO PARA INTENSIFICAR A PROTEÇçO DO FILTRO DE FULIGEM, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR E SISTEMA PARA INTENSIFICAR A PROTEÇçO DO FILTRO DE FULIGEM. Um aparelho, um sistema e um método são descritos para intensificar a proteção de um filtro de fuligem 126. O método intensifica a proteção do filtro de fuligem ao interpretar um esquema de regeneração da linha base 214, estimanso se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem 228 indica que uma regeneração está ocorrendo 414 e ao configurar um indicador de operação do motor 404 se um motor de combustão interna 102 está operando de modo que uma quantidade limite de fuligem está sendo gerada. O método pode continuar com o incremento do primeiro contador 610 com base no esquema de regeneração da linha base 214 e do indicador de operação do motor 404, ativando um indicador do pedido de regeneração 412 quando o primeiro contador atinge um primeiro limite 612. O método pode incluir adicionalmente a incrementação do segundo contador 618 quando o indicador do pedido de regeneração está ocorrendo ou não. O método pode incluir adicionalmente a distivação do indicador do pedido de regeneração quando o segundo limite 620.

Description

APAKiELHO PARA INTENSIFICAR JV PROTEÇÃO DO FILTRO D'E FULIGEM, PRODUTO DE PROGRAMA DE COME? UT ADOR E SISTEMA PARlA INTENSIFICAR 'Ά. PROTEÇÃO DO ErILTRO DE FTOLIGEM ^ FUNDAMENTTOS DA INVBUNÇÃO

CAMPO' DA INVENÇÃO

A piresente invenção refere- se a sistemas de põss- tratamento de motor de comabustão int*erna, e refere-se maiLs particularmente à proteção cios filtros de fuligem,,

DERCSIÇÃO DE TÉCNICA CORRELATA Prololemas ambient ais motivaaram a impleimentação tffle

requisitos de emissão para os motores de combustão» interna em grande parte do mundo. Órrgãos governamentais, tal como a Erivironmental Protection A-gency (E.PA.) nos Estacios Unidos, monitoram cuidadosamente a «qualidade <i.e emissão dos motores e determinam pa«drões aceitáveis de emis,são aos qua,::is todos os motores devem obedecer. Gerralmente, os requisitos de emissão variam de acordo com o tipo do motor-. Os testes de emissão para os motores de ignilção por -compressão (a dieseJL) monitoram tipicamente a li_beração de matéria em., partículas..

2 0 diesel (PM) „ de óxidos de nitirogênio !(MOx) e Se

bidrocarbonetos não-queimados (UHC). Conversores catallticos implementados em um sistema de pós - tratamento do gás âe exaustão têm. sido utilizados para eliminar muitos dos poluentes presentes no gá.s de exaustão. No entanto, ' paira remover a matéria em partículas diesel_, tipicamente um filtaro de partículas, diesel (FPD) deve ser iimstalado a j usante de um conversor ca.talítico ou conjunt ame ante com urm conversor catalítico.

Um :filtro de partículas diesel comum compreende uiima

3 0 matriz de cerâmica porosa c::om passagens paralelas através dias

quais o gás de exaustão passa. A mautéria em paartículas se acumula subseqüentemente na superfície do filtro, criando num acúmulo que t em que ser eventualmente removido pamra impedir a obstrução ido fluxo do gás de exaustão. As formmas comuns de matéria em partículas são as cinzas e a fuligem. As cinzas, tipicamente um resíduo de óleo «cde motor çgueimado, são substancialmente incombustttíveis e se formam lentamente dentro do filtro. A fuligem, c:omposta principalmente de carbono, resulta da combustão incompleta do combustível e compreende geralmente uma grande po:rcentagem dio acúmulo da matéria em partículas- Várias condições que incluem, mas rmão se limitam às condições operacionais:: do motor, quilometragnem, estilo de dirigir, terreno, etc., afetam a tsaxa em que a matéria em partículas se acumula diientro de um filtro cde partículas diesel.

O acúmulo de matéria em partículas causa tipicamente uma contraprassão dentro do sistemau de exaustão. A contrapressão excessiva no motor pode degradair o desempenho do motor. A matéria em partículas, em geral, é oxidada na presença de NO2 a temperaturas modestas, ou nsa presença de oxigênio .a temperaturas mais elevadas. Se matéria em partículas em demasia se .acumular quuando a oxidação começa.,, a taxa de ojcidação pode f:Lcar suficientemente aULta de modo» a causar ura desvio descoínt rolado dia temperatura. O calLor resultante pode destruir o filtro e: danificar as estruturas circunvizinhas. A recuperação pode ser um processo ν dispendioso.

25, Para prevenir s ituações po tencialmente perigosas,,, é

desejável a oxidação da matéria em partículas acumulada ecr um processo de regeneração controlado·' antes que: aumente até níveis excessivos. Para. oxidar a matéria em partículLas acumulada, as temperaturas geralmente devem exceder as temperaturas atingidas tipicamente nna entrada -do filtro. As temperaturas de oxidação serão atingidas ,sob condições operacionais normais em algumas aplicações, emJbora em outtrras delas métodos adicionais para inic iar a regeneração de um filtro de partículas diesel devam ser utilizados. Em unm método, um reagente, taL como o «combustível diesel, e introduzido era um sistema cde pós-tratamento de exiaustão para. gerar a temperatura e iniciar a oxidação do acúmulo de partículas no :filtro. A regeneração parcial ou completa pode ocorrer dependendo da dursação de tempo em que o filtro ê exposto a temperaturas elevadas e a quantidade de: matéria enn partículas restante no filtro. A regeneração parcial, causada pela regeneração controlada ou rege neração descontrolada.,,. pode contribuí::r para a distribuição irregular da matéria etim partículas através do substrato de um ::filtro de partículas.

A !regeneração controlada tem sidlo iniciada tradicionalmenflte em intervalos deffinidos, tal como a distância percorrida ou o· tempo corrido. A regeneração cama base no intervalo, no entanto, não tem provado seir totalmente eficaz por diversas razões. Primeirarraiente, a regeneração de um filtro de partículas com pouco ou nenhum acúmulo de partículas diminui a economia de combustível do motor e expõe desnecessariamente o filtro de partículas a. ciclos de temperatura destrutivos. Em segundo ILugar, se a matéria epi partículas se acumular significativamente antes da regeneração seguinte, a contrapressão do bloqueio· do fluxo de exaustão pode afetar negativamente o desempenho do motor,» Além disso, a !regeneração (intencional ou involuntária) de umn filtro de pa:rtículas que contém grrandes quantidades de acúmulo de parrtículas pode se tornar descontrola.da e causar potencialmente falha do· filtro -ou algo «ido gênero·... Conseqüentemente, muitos filtros de pa_rtículas regenerados erm um intervalo definido devem ser substituídos freqüentemente para manter a integridade de um sisteima de pós-tratamento do gás de exaustão.

Recentemente, forram feitas «tentativas para estimar a quantidade «fie matéria enrn partículas acumulada em um filtro 4/4 =L de partículas a fim de respoinder mais eficientemente ao acúmulo de partículas real, tal comuto em um método extensamente utilizado, através da presss:ão diferencial ao longo de um filtro de partículas! diesel. Elstas tentativas, no entanto, freqüentemente não esclareceiim variações nas condições operacionais do motor , níveis d*e medição de ruído do sensor, erros de estimativa dio fluxo de exaustão e aucúmulo de partículas .desigualmente distribuídas_ Em muitos casos também integram erros com o terajpo e se desviam das cooidições reais de carregamento de fuligeran.

Alguns destes problema.s foram superados ao caombinar estimativas de :fuligem com base no modelo com as estimativas de fuligem com base no sensor. Embora esta abordagem tenha aprimorado drasticamente a economia de: combustível. e a durabilidade da»s filtros de fimligem em aplicações d*e pós- tratamento, ainda há circunstâncias nas quais novas abordagens não· protegem o filtro de fuligerm.

Em algumas aplicações, o filtro câe fuligem aquece e oxida a fuligeim no meio do fi_ltro, embora a periferia do filtro de fuligem não atinja uma temperatura·· suficientemente elevada para se regenerar completamente. Eirnbora uma abordagem combinada do modelo de carga de fuligem e do sensor possa resultar no carregamento totaIL e correto da fuligem, as I concentrações d«e fuligem da peri_feria podem se acumular: com o tempo e podeim conduzir a um evento de regeimeração

descontrolado.

Em outras aplicações,,, o veículo pode geraalmente oxidar a fuligem sem nenhuma regeneração ativa da fnmligem. Por exemplo, o veículo pode gerar temperatura e NO2 suficientes parra que o carregamento total da fuligem nunca requeira uma regeneração â base de oxigênio de alta temperatura. ISNo entanto, a remoção da fuligem em estado constante que ocorre pode não 1 impar o filLtro inteiro e tais

30 aplicações ficam propemsas a concentrações elevadas de fuligem nas áreas locaius dentro do filtro. Se o veículo iniciar um evento de alt.a temperatura, que pode. ocorrer eiim uma longa subida em uma montanha, por exemplo, a;s concentrações localizadas de fuligem podem provocar um evento

de regeneração descontrolado.

Finalmente, algumas aplicações podem lewar períodass de tempo prolongados a fluxos baixos., Na tecnologia atual, as estimadores diretos de filtro de fuligem taJLs como os sensores de pressão diferencial reqmerem vazões de exaustão significativas para serem confiáveis até mesmo quando a fuligem no filtro é idealmente distribuída. As abordagens misturadas com base no modelo e comi base no censor pode» manter uma estimativa de carregamento de fuligeim confiável durante horas depois que a medição do sensor não é mais confiável, mas eventualmente a confia::nça no modelo integrante deve ser degradada nas aplicações qiue não permi tem nenhuma medição direta da fuligem por período;;s longos.

A partir da discussão antecedente, deve ficar evidente que há a necessidade de um aparelho, um sistema, e um método que ofereçam proteções adicionnais para os filtros de fuligem com base na técnica atual. Beneficamente, tai® aparelhos, sistema e método, particularmente quando aplicados! a um sistema de pós-tratamento de gás de exaustão, devera permitir uma proteção eficaz e a regeneração do» filtro de; fuligem sem degradar a economia de combustível da aplicação· ou interferir nos mecanismos de controle e de regeneração de:

base da aplicação.

DERCSIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

A presente inven.ção foi desenvolvida era ::resposta ao presente estado da técnica., e particularmente em resposta aos problemas e às necessidad.es da técnica que ainda, não foram inteiramente solucionados pelos sistemas de controle de regeneração do filtro de IEuligem atualmente disponíveis. Conseqüentemente, a presente invenção ttfoi desenvolvida para se obter um aparelho, χίπη sistema e um método para intensificar «a. proteção do filtro de: fuligem qu.-.e supere muitas ou toda_s as deficiências discutidas acima na «técnica.

Um aparelho é provido de um temporizador de regeneração des proteção, um estiraador d..e fuligem de proteção e uma ferramenta de diagnóstico para executar funcionalmente a proteção intensificada «de um filtro de fuligem. 0 temporizador de regeneração» de proteção nas realizações descritas incl.ui um módulo de: detecção da operação·, num módulo de sincronismo de início da regeneração, um ratódulo de sincronismo d.e interrupção da regeneiração, um módulo de pedido de regeneração, um mõdliulo de regeneração da linha base e um módulo "de estimativa -de regeneração. O estimador de fuligem de proteção nas realizações descritas i::nclui um módulo de proteção secundário. A ferramenta de diagnóstico nas realizações descritas i.nclui um módulo de doosagem de combustível, um módulo de venrificação cLe fuligem e num módulo de teste do catalisador.

O módulo de detecção da operação pode ser configurado para determinar se um motor- de combustão interna está operando de modo que xiirrma quantida.de mínima de fuligem seja gerada. O módulo de !regeneração da linha base pode interpretar uim esquema de regeneração da linha base de um controlador do motor. 0 módulo de sincronismo de ilnício da regeneração pode ser configurado para utilizar as i.n::formações sobre a operação do motor e o esquema de regeneração· da linha base para fazer funcionar um contador de regeneração. 0 módulo de sincronismo de início da regeneração pode configurar ura indicador do pedido de regeneração quando o contador de regeneração ati nge um limmite. Uma regeneração solicitada p>elo módulo CLe sincronismo de írmício da regeneração é chamada dle "regeneração de proteção".

Um módulo de, estimativa dle regenerarão pode ser configurado para estimar quando ocorre um.. evento de regeneração com base imas condições .atuais em -um filtro de fuligem. O módulo de ^sincronismo de= início dai regeneração pode ser configurado para configurar o contador de regeneração com base no momento em q[ue ocorre um evento de

regeneração.

O módulo dee sincronismo de interrupção da regeneração pode ser configurado para. utilizar o indicador do pedido de regeneração -e as informações sobre o evento de regeneração para fazer funcionar um contador de interrupção da regeneração. O módulo de sincronismo de interrupção da regeneração pode restaurar o indicador do pedido de regeneração quando o temporizador de interrupção da regeneração atinge um limite. Um módulo de pedido de regeneração pode solicitar uma regenerração de um controlador quando o indicador do p.edido de regeneração se encontra na

condição definida.

O módulo de: proteção secundário pode ser

configurado para prover uma estimativa de fuligem de proteção sob algumas condições operacionais d«o motor. O· módulo de proteção secundário pode ser configurado para prover a maior de uma estimativa de fuligem com base no sensor e uma linha base controla a estimativa de fuligem como a estimativa de fuligem de proteção. Em uma realização, o módulo «de proteção secundário pode configurar um fator de ,confiança ctentro de um controlador para manipular a estimativa de fuligem e para prover uma estimativa de ::fuligem de praltteção.

O módulo de dosagem de combustível pode ser configurado para testar um dosador dlle hidrocaiboneto sob algumas condições operacionais. O módulo de teste do catalisador pode ser configurado para testar a eficácia de um componente catalítico sob algumas cocndições operacionais. 0 módulo de teste do catalisador pode utilizar uma elevação de temperatura prevista e uma elevação offle temperatwra observada para testar o componente catalítico.

0 módulo cie verificação de fuligem pode ser configurado para testar a exatidão· de uma estimativa de carregamento de fuligem. O módulo de verificação de fuligem pode utilizar as condições atuais d.«e um filtro de fuligem para predizer uma e levação de temperatura com base na combustão da fuligem e o módulo de verificação de fuligem pode comparar uma elevação de temperatura observada com a, elevação de temperatura prevista para. testar a estimativa de

carregamento de fuligem.

Em uma realização, é apresentado ura método que compreende um produto de programa de computador, o qual inclui a lógica para executar a proteção do filtrro de fuligem intensificada de acord.o com a presente invenção. O produto do programa de computadoar pode ter operações que compreendem a interpretação de um esquema de regeneração da liniha base, que estima se um conjunto de condições atuais d«o filtro de fuligem indica que "uima regeneração está ocorrendo e que configura um indicadonr de operação d.o motor se um motor de combustão interna estiver operando de modo que uma quantidade limite de fuligem esteja sendo gera.da. As opezrações podem compreender adicionalmente a increraentação de um primeiro contador com base no esquema de regeneração da li_nha base e o indicador de operação do motor e a configuração de um indicador do pedido de regeneração quando o primeiro temporizador atinge uim primeiro limi_te. As opecrações podem compreender adicionalmente a incremuentação de um segundo contador quando o indicador do pedido de regeineração está ativo, em que o valor de incremento para o segundo contador é baseado no fato se uma regeneração es:tá ocorrendo ou não. As S/41 operações podem incluir a restauração do iandicador do pedido de regeneração quando o segundo temporizador atinge um

seguindo limite.

Em uma realização, as operações podem compreender

adicionalmente a restauraçãío do indicador do pedi.do de regeoieração quando o indicad.-.or do pedido ê configurado, mas uma regeneração não é obtiãa durante um longo período de tempo. As operações podem incluir, em uma realização, a realização de um teste de diagnóstico quando o indicador de regemteração está ativo, em cgue o teste de; diagnóstico é um dentre uma verificação da operação do dosadLor de combussitivel, uma verificação da elevaação de temperatura prevista cataLitica e uma verificação da elevação de temperatura do

filtro de fuligem.

Em uma realização, as operações podem compreender adicionalmente a inicialização do primeiro contador d*e modo que a. primeira regeneração de proteção para uma apL.icação ocorira mais rapidamente oiu mais lentaimente do q;ue as regenerações de proteções subseqüentes.

Um sistema é apresentado para a proteção intensificada do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção. O sistema pode compreender um inmotor de corabustão interna e um sistema de pós- tratamento acoplado de Tiiuaneira fluida ao motor de combustão interna, sendo que o sistema de pós-tratamento inclui um filtro de fuligem. O sistema pode compreender adicionalmente uma ferramenta de proteção do filtro de fuligem que compareende pelo menos um dentre um contador de regeneração de prroteção e um esitimador de fuligem de proteção.

O temporizador de regeneração de proteção pode incluir um aparelho com módulos para aciona_r funcionalmente o temporizador de proteção do Eiltro de fuligrem. Os módulos nas realizações descritas inclinem um módulo» de detecç;ão da operação, um módulo de siricronismo de início da regeneração, um módulo de sincronismo cie interrupção da regeneração, um módulo de pedido de regenearação, um módulo d.e regeneração da linha base e um módulo de estimativa de regeneração. O e stimador de fuligem de pcroteção nas realizações descritas pode incluir um módulo de proteção secundãxrio para acionar funcionalmente o estimador de fuligem de proteção.

A referência durante por este relatório descritiwo às características, às vantagens ou à linguagem similar não Implica que todas as características e vantagens que podem ser realizadas com a prese:nte invenção devam estar ou estão em qualquer realização única da invenção. Etrt vez disso, dewe ser compreendido que a linguagem que se refere às características e vantagenis significa que ura aspecto, uma vantagem ou uma característica específicia. descrita com relação a uma realização são incluídos em. pelo menos uirna realização da presente invenção. Desse modo, a discussão das características e vantagens e de linguagem s imilar, por todo este relatório descritivo pode, mas não necessariamente, se referir à mesma realização.

Além disso, os aspectos, as vantagens e as características descritos na presente invenção podem ser combinados de qualquer raa.neira apropriada em uma ou Ttia.Ls realizações. Um técnico no assunto irá reconhecer que a invenção pode ser praticada sem uma ou mais das características ou vantagens específicas de: uma realizaçiâo particular. Em outros exemplos, as características e vantagens adicionais podera ser reconhecidas em determinadas realizações que podem nãao estar presentes em todas ais realizações da invenção.

Estas características e vantagems da presente invenção tornar-se-ão mais inteiramente evide;ntes a partir cia seguinte descrição e das reivindicações em amexo ou podem seesr aprendidas pela prática da inven«ção, tal como indicado em seguida.

BREVE DERCSIÇÃO DOS DESENHOS A fim de que as vantagens da invenção sejam compreendidas imediatamente, uma descrição mais particular da invenção descrita resumidamente acima será feita a t ítulo de referência àss realizações especificas que são ilustradas nos desenhos em anexo. Tendo sido compreendido que estes desenhos descrevem soimente realizações típicas da invenção e não devem, portanto, ser considerados como limitadores de seu âmbito, a invenção será descrita e explicauda com especif icidadle e detalhes adicionais através da utL.ilização dos desenhos em anexo, nos quais:

a Figura 1 é um diagrama de blocos esquemã.tico que ilustra uma realização de um sistema para a proteção intensificada, do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção;

a Figura 2 é um diagrama de blocos esquema.tico que ilustra uma realização de uma ferramenta de proteção do 20. filtro de fuLigem de acordo com a presente invenção;

a Figura 3A é uma ilustração de um evento de regeneração toem-sucedido simulado de acordo com a presente invenção;

a Figura 3B é uma ilustração de um. evento parcialmente falho simulado de reegeneração de acordo com a presente invenção;

a Figura 4 é um diagrama de blocos esquemáutico que ilustra uma :realização de um temporizador de regeneração de proteção de acordo com a presente invenção; 3 0 a Figura 5 é uma ilustração de um corajunto de

condições atuais do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção;

a Figura 6 é um fluxogr.ama esquemático que: ilustra 12/4H uma realização de um método paria intensificar a proteção do filtro de fuligem de acordo com. si presente invenção;

a Figura 7 é um fluxogjrama esquemático que !.lustra uma realização de um método alt ernativo para intensif icar a proteção do filtro de fuligem de acordo com a pr-esente invenção;

a Figura 8 é um fluxogjrama esquemático que !.lustra uma realização de um método para operar um temporizador de início da regeneração de acordo «com a presente invenção»; e a Figura 9 é um fluxogjrama esquemático que !.lustra

uma realização de um método parra operar um temporizador de interrupção da regeneração de acordo com a presente invenção.

DERCSIÇÃO DET ALHAlD A DA INVENÇÃO Muitas das unidades funcionais descritas neste

relatório descritivo foram rotuladas—como módulos,—a..... fim de

enfatizar mais particularmente a sua independência de execução. Por exemplo, um módul«o pode ser implementado como um circuito de hardware que compreende circuitos de VLSI feitos sob medida ou arranjos de portas, semicondutores produzidos em série tais como c:hips de lógica, transistores ou outros componentes distintos . Um módulo também poicde ser implementado em dispositivos de hardware programáveiss tais como arranjos de portas programáveis de campo, lógica de arranjo programável, dispositivos de lógica programarei s ou

algo do gênero.

Os módulos também podem ser implementados em software para a execução por vá_rios tipos de processadores. Um nnõdulo identificado do cõdigo executável pode-, por exemplo, compreender um ou mais blocos físicos ou lógicos de 3 0 instruções de computador que podem, por exemplo , ser organizadas como um objeto, um procedimento ou uma füunção. Não obstante, os elementos executáveis de um módulo identificado não necessitam ficar fisicamente posicionados juntos, mas podem compreender instruções distintas armazenadas em posições diferentes que, quando unidas logicamente, compreendem o módulo e atingem a finalidade

indicada para o módulo.

Certamente, um módulo de códJLgo executável pode ser

uma instrução única ou várias instruções e pode aiinda ser distribuído sobre diversos segmentos de código diferentes, entre programas diferentes e através de diversos dispositivos de memória. Similarmente, os dados operacionais podem ser identificados e ilustrados na presente invenção denttro dos módulos e podem ser incorporados em qualquer forma apropriada e ser organizados dentro de qualquer tipo apropriiado de estrutura de dados. Os dados operacionais podem ser coletados como uma única série de dados ou podem ser distribuídos em localizações diferentes que inclinem dispositivos de armazenamento diferentes e podem existir, pelo menos parcialmente, meramente como sinais eletrônicos em ura sistema

ou em uma rede.

A referência por todo este irelatório descritivo a "uma realização" ou linguagem similar significa que um aspecto, uma estrutura ou uma característica particular descrita com relação à realização são incluídos em pelo menos uma realização da presente invemeção. Desse rwodo, o aparecimento das frases "em uma realização" e li.nguagem similar por todo este relatório descritivo pode, mrnas não necessariamente, se referir à mesma realização.

A referência a um produto programado por computador pode assumir qualquer forma que pode gnerar um sinal, fazendo com que um sinal seja gerado ou fazencdo com que um programa 3 0 de instruções que podem ser lidas pelo computadcor seja executado em um aparelho de processamento digital. Ura produto programado por computador pode ser incorporado por uim..a linha de transmissão, um disco compacto, um disco de vídeo diiigital, uma

Na são

fita magnética, um drive de Bermoulli, um disco magnético, um cartão perfurado, uma memória flash, circuitos integrados ou um outro dispositivo de memória do apareIhao de

processamento digital.

Além disso, os aspectos, as estruturas oui as

características descritas da invenção podem, ser combinadais de qualquer maneira apropriada em uma ou mais realizações seguinte descrição, numerosos detalhes específicos providos, tais como exemplos de programação, módulos; de software, seleções do usuário, transações d.a rede, pergu.ntas do banco de dados, estruturas do banco de -dados, mõdulous de hardware, circuitos de hardware, chips d& hardware, etc., para propiciar uma compreensão completa das realizações da invenção. Um técnico no assunto irá reconhecer, no enta::nto, que a invenção pode ser praticada sem um ou mais dos detalhes específicos ou com outros métodos, componentes, materiais, e assim por diante. Em outros exemplos, as estruturas, os materiais ou as operações bem conhecidos não são mostrados nem são descritos em detalhe para evitar confundir os

aspectos da invenção.

A Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático que

ilustra uma realização de um sistema 10 0 para a proteção intensificada do filtro de fuligem de acorccfflo com a presente invenção. O sistema 100 pode compreender um motor de combustão interna 102. 0 motor de combustão interna 102 pode incluir um distribuidor de entrada 104 e ura distribuidor· de saída 106. O sistema 100 pode incluir adicionalmente um turbo compressor 108 configurado para extrair e comprimir o ar de entrada 110, ao expandir e ao receber a energia da corrente de gás de exaustão 114 para fora do distribuidor de exaustão 106. O turbo compressor 108 pode ter uma porta dissipaclora 112 configurada para contornar o turbo compressor 10 8 com parte da corrente de exaustão em a lgnuns dos porntos operacionais do motor 102.

O sistema 100 pode incluir adicionalmente uma corrente de recirculação do gás de exaustão 116 (EGR) configurada para retornar parte do gâis de exaustão de oxigênio inferior ao distribuidor de entrada 104. A corrente de EGR 116 pode ser controlada com uma vãLvula de EGR 118 e a corrente de EGR 116 pode ser refrigerada em um Refrigerador EGR 120 antes de retornar ao distribuidootr de entrada 104. A válvula de EGR 118 na Figura 1 é mostradsa no "lado quente", ou a montante do Refrigerador EGR 120, mas a válvula de EGR 118 poderia ser colocada no "lado frrio" ou em outras posições. Sem limitação, a corrente de EGR 116 também poderia compreender uma quantidade do gás de exaustão retida no cilindro através da modulação de sincronismo da válvula de cilindro no motor 102 sem nenhuma recdLrculação física da

corrente de EGR 116.

A corrente de exaustão 114 pode ser acoplada de maneira fluida a um sistema de pós -1 ratamento antes da exaustão final ao meio ambiente. O sistema de pós-tratamento pode incluir um primeiro componente '«catalítico 122, um segundo componente catalítico 124 e um fiiltro de fuligem 126. Várias configurações com números diferentes e a colocação de componentes do pós-tratamento são conhecidas no estado da técnica e todas as configurações são consideradas no âmbito da invenção. Em uma realização, o primeiro componente catalítico 122 compreende um catalisador- de oxidação diesel configurado para limpar os hidrocarbo-netos não-queimados (UHC) do motor, para queimar o combustível adicionado de um dosador externo e para prover alguma conversão de NOx a

partir de NO em NO2.

Em uma realização, o segundo componente catalítico 124 compreende um catalisador absorvente de NOx, configurado para absorver o NOx da corrente de exaustão 114 e para liberar posteriormente o NOx sob condições em que o NOx é convertido em N2. Em uma realização, o filtro de fuligem 126 é configurado para capturar e reter as partículas de fuligem da corrente de exaustão 114 e para permitir posteriormente a oxidação dessas partículas em uma reação com base em NOx à temperatura relativamente moderada ou em uma reação com base em oxigênio à temperatura relativamente mais elevada. Esta oxidação de partículas de fuligem por um ou outro mecanismo é denominada daqui por diante como "regeneração" neste

documento.

O sistema 100 pode incluir um mecanismo de aplicação 128 para um reagente à corrente de exaustão 114. O reagente pode ser um combustível de hidrocarboneto configurado para queimar no componente catalítico 122. Em tal realização, o combustível de hidrocarboneto pode ser proveniente de um tanque de combustível 130. Em uma realização, o mecanismo de aplicação 128 pode aplicar um reagente, tal como a uréia ou a amônia, para a redução catalítica seletiva (RCS). 0 sistema 100 pode incluir mais de um mecanismo de aplicação 128 em algumas realizações.

0 sistema 100 pode incluir um controlador 132. O controlador 13 2 pode ser um controlador que controla as operações do motor 102 ou pode se comunicar com um controlador (não mostrado) que controla separadamente as operações do motor 102. 0 controlador 132 pode se comunicar 142, 144 com vários sensores de temperatura 134 e sensores de pressão 136 em todo o sistema 100. Algumas posições exemplificadoras do sensor de temperatura 134 e do sensor de pressão 136 são mostradas, mas outras posições para o sensor de temperatura 134 e o sensor de pressão 136 podem ser incluídas em algumas realizações. 0 controlador 132 pode se comunicar com os sensores de temperatura e de pressão 134, 13 6 diretamente ou através de alguma comunicação com um outro 10

controlador (não mostrado) no sistema 100. Qualquer uma das realizações do sistema 100 pode não ter todos os sensores de temperatura e de pressão 134, 136 indicados na Figura 1.

0 controlador 13 2 pode se comunicar 13 8 com o mecanismo de aplicação 128. A comunicação 138 pode compreender um comando para o mecanismo de aplicação 12 8 e/ou alguma realimentação do mecanismo de aplicação 128. Em uma realização, o controlador 132 pode determinar quando um evento de regeneração deve ocorrer e o controlador 13 2 pode começar a comandar o mecanismo de aplicação 12 8 para dosar uma quantidade de combustível de acordo com a temperatura e a vazão do fluxo de exaustão 114. O mecanismo de aplicação 128 pode comunicar as informações de volta ao controlador 13 2, tais como quanto combustível está sendo aplicado, se uma válvula de dosagem não se abre corretamente, e outras ainda.

O controlador 132 pode se comunicar 14 0 com um

sensor de pressão diferencial (sensor DP) 132. O sensor DP 132 pode compreender um único sensor de pressão diferencial com uma sonda a montante e uma sonda a jusante do filtro de fuligem 126. 0 sensor DP 132 também pode compreender um único sensor 13 6 a montante do filtro de fuligem 12 6, em que a pressão do filtro de fuligem 126 a jusante pode ser estimada como estando à pressão atmosférica. Alternativamente, o sensor DP 13 2 pode compreender um par de sensores de pressão 136 em que a pressão diferencial é estimada como sendo a diferença entre os dois sensores.

0 controlador 132 pode incluir uma ferramenta de proteção do filtro de fuligem 146. A ferramenta de proteção do filtro de fuligem 146 pode ser configurada para intensificar a proteção do filtro de fuligem 146 ao solicitar regenerações do filtro de fuligem 146 em intervalos de acordo com as operações do motor 102, ao prover estimativas

30 conservadoras do carregamento de fuligem no filtro de fuligem 126 nos momentos nos quais as deficiências do esquema básico de regeneração para o filtro de fuligem 126 são conhecidas para aplicação e ao prover as informações de diagnósticos sobre o sistema 100 que se encontram então indisponíveis. A ferramenta de proteção do filtro de fuligem 14 6 pode compreender um temporizador de regeneração de proteção e/ou um estimador de fuligem de proteção.

A Figura 2 é um diagrama de blocos esquemático que ilustra uma realização de uma ferramenta de proteção do filtro de fuligem 14 6 de acordo com a presente invenção. A ferramenta de proteção do filtro de fuligem 14 6 pode compreender um temporizador de regeneração de proteção 202, um estimador de fuligem de proteção 2 02 e uma ferramenta de diagnóstico 220.

0 temporizador de regeneração de proteção 2 02 pode ser configurado para acionar de uma maneira inteligente os eventos ocasionais de regeneração para assegurar que o filtro de fuligem 126 não ■ acumule concentrações de fuligem, por exemplo, na periferia do filtro de fuligem 126, o que poderia causar um evento de regeneração descontrolado. 0 temporizador de regeneração de proteção 2 02 pode compreender um módulo de detecção de operação 204 configurado para configurar um v. indicador de operação do motor se o motor de combustão interna 102 estiver operando de modo que uma quantidade limite de fuligem esteja sendo gerada. O módulo de detecção de operação 2 04 pode ser configurado de acordo com as informações disponíveis em um sistema particular 100.

Em um exemplo, se uma indicação da velocidade do 3 0 motor do controlador do motor (vide a descrição para a Figura 1) está disponível, o módulo de detecção de operação 204 pode configurar um indicador de operação do motor se a velocidade de motor exceder um valor de limite para indicar que o motor está produzindo fuligem. Se uma estimativa de fuligem estiver disponível, vide, por exemplo, o documento de procuração do pedido de patente n° . 8-02-12830, "APPARATUS, SYSTEM, AND METHOD FOR ESTIMATING PARTICULATE PRODUCTION" incorporado na presente invenção a título de referência, e então um valor de produção de fuligem limite pode ser utilizado - por exemplo, qualquer valor acima de 0,1 grama de fuligem por hora pode ser considerado suficiente para configurar o indicador de operação do motor. A finalidade do indicador de operação do motor é que, enquanto o motor está operando e a fuligem está sendo gerada, aumenta a incerteza da concentração de fuligem no filtro de fuligem, especialmente na periferia. Com essa finalidade disponível, está dentro da capacidade de um técnico no assunto a configuração de um indicador de operação do motor com base em uma ampla faixa de parâmetros, incluindo, sem limitação, uma velocidade, vazão, pressão ou temperatura em algum lugar dentro do sistema 100, e todas estas realizações são contempladas no âmbito da invenção.

0 temporizador de regeneração de proteção 202 pode compreender adicionalmente um módulo de sincronismo de início da regeneração 2 06 configurado para incrementar um primeiro contador com base no indicador de operação do motor e para configurar um indicador do pedido de regeneração quando o primeiro contador atinge um primeiro limite. Em uma realização, o primeiro limite compreende um período de tempo, o primeiro contador compreende um temporizador e o módulo de sincronismo de início da regeneração 206 incrementa o primeiro contador até que o primeiro tempo limite seja atingido.

Por exemplo, o primeiro limite pode ser configurado para um mês, de uma maneira tal que cada mês do tempo indicador da operação do motor, o primeiro limite seja atingido e o indicador do pedido de regeneração seja configurado. 0 primeiro limite deve ser configurado de acordo com as necessidades da aplicação e as potencialidades do esquema básico de regeneração do sistema 100. Por exemplo, se os dados de teste de campo mostrarem que o carregamento de fuligem da periferia pode ser concentrado a níveis que suportam a regeneração descontrolada dentro de dois meses após uma regeneração completa, então o primeiro limite deve ser configurado a um valor menor do que dois meses. Embora o valor para o primeiro limite não possa ser especificado com antecedência, um técnico no assunto, utilizando a experiência comum requerida para preparar um sistema de pós-tratamento para a produção, pode determinar um valor apropriado para o

primeiro limite.

O temporizador de regeneração de proteção 202 pode compreender adicionalmente um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 2 08 configurado para incrementar um segundo contador com base no indicador do pedido de regeneração configurado e para restaurar o indicador do pedido de regeneração quando o segundo contador atingir um segundo limite. Em uma realização, o segundo limite compreende um período de tempo, o segundo contador compreende um temporizador e o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 2 08 incrementa o segundo contador até que o segundo limite seja atingido. Por exemplo, o segundo limite pode ser configurado

em uma hora. No exemplo, o módulo de sincronismo de início da regeneração 2 06 pode ativar o indicador do pedido de regeneração e o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 começa a incrementar o segundo contador. Quando o segundo contador atinge o segundo limite, o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 2 08 restaura o indicador do pedido de regeneração.

O temporizador de regeneração de proteção 202 pode

30 compreender adicionalmente um módulo de pedido de regeneração 210. 0 módulo de pedido de regeneração 210 pode solicitar um evento de regeneração com base no indicador do pedido de regeneração. Em uma realização, o módulo de pedido de regeneração 210 solicita uma regeneração quando o indicador do pedido de regeneração é configurado. As ações para solicitar uma regeneração dependem do aplicativo. Por exemplo, o módulo de pedido de regeneração 210 pode comunicar um pedido de regeneração a um controlador do motor (não mostrado) ou a um outro componente de software dentro do

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regeneração 210 pode ativar o mecanismo de aplicação 128 com base no indicador do pedido de regeneração.

0 temporizador de regeneração de proteção 2 02 pode compreender adicionalmente um estimador de fuligem de proteção 202. 0 estimador de fuligem de proteção pode compreender um módulo de proteção secundário 212. 0 módulo de proteção secundário 212 pode ser configurado para interpretar um esquema de regeneração da linha base 214. O esquema de

2 0 regeneração da linha base 214 pode ser interpretado a partir

das entradas do usuário que definem o esquema de regeneração da linha base 214 ou o esquema de regeneração da linha base 214 pode ser interpretado a partir de um componente de software dentro do controlador 13 2 ou de um controlador do motor (não mostrado). 0 esquema de regeneração da linha base 214 pode compreender os parâmetros e a lógica necessária para o módulo de proteção secundário cancelar ou modificar a estimativa de carregamento de fuligem dentro do aplicativo.

Por exemplo, o aplicativo pode ter um parâmetro que

3 0 representa a estimativa de carregamento de fuligem e o módulo

de proteção secundário 212 pode interpretar o esquema de regeneração da linha base 214 ao ler o nome do parâmetro. Em um exemplo, o esquema de regeneração da linha base 214 pode ser um sensor combinado e uma estimativa de carga de fuligem com base no modelo similar àquela mostrada no documento de procuração n° . 8-02-12824 do pedido de patente 11APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING COMBINED SENSOR AND ESTIMATED FEEDBACK", incorporado na presente invenção a título de referência e o módulo de proteção secundário 212 pode interpretar o esquema de regeneração da linha base 214 ao ler o nome do parâmetro para o fator de confiança. No exemplo, o fator de confiança seleciona a estimativa de carga de fuligem para ser dominado por um sensor ou por um modelo.

0 módulo de proteção secundário 212 pode ser configurado para utilizar uma estimativa de carga de fuligem com base no sensor se a estimativa de carga de fuligem com base no sensor indicar um carregamento de fuligem mais elevado do que a estimativa de carregamento de fuligem da linha base. A utilização de uma estimativa de carga de fuligem com base no sensor pode compreender a provisão de uma estimativa de fuligem de proteção 218 para a utilização dentro de um controlador do motor ou em um outro componente de software dentro do controlador 132.

Por exemplo, se a estimativa de carga de fuligem com base no sensor indicar 100 gramas de fuligem em um filtro de fuligem 126 e a estimativa do sensor e do modelo misturada do documento de procuração do pedido de patente n° . 8-02- 12824 indicar um carregamento de 60 gramas, o módulo de proteção secundário 212 poderá ser configurado para prover uma estimativa de fuligem de proteção 218 de 100 gramas. A provisão de uma estimativa de fuligem de proteção 218 pode compreender o cancelamento de um valor da estimativa de 3 0 fuligem dentro de um controlador do motor ou a provisão da estimativa de fuligem de proteção 218 pode compreender a manipulação do fator de confiança de modo que a estimativa de carga de fuligem com base no sensor seja mais intensamente favorecida do que ocorreria nas mesmas circunstâncias dentro do esquema de regeneração da linha base 214.

Em um exemplo, o esquema de regeneração da linha base 214 pode utilizar um sensor e um modelo para estimar o carregamento de fuligem no filtro de fuligem 126 e o esquema 214 pode utilizar um fator de confiança para negociar entre o sensor e o modelo. Em uma realização, o sensor pode ser conhecido para se tornar não-confiável durante um evento de regeneração em alta temperatura porque a formação de caminhos de rato e a queima da camada de fuligem causam uma pressão diferencial complexa para a correlação de carregamento de fuligem.

Com referência à Figura 3A, um exemplo de um filtro de fuligem 126 que acumula fuligem com o passar do tempo é ilustrado na curva 3 02. Um evento de regeneração em alta temperatura ocorre no ponto no tempo 3 04. A característica da pressão diferencial freqüentemente vista durante um evento de regeneração em alta temperatura é mostrada na curva 306. A curva 3 08 mostra uma mudança de carregamento de fuligem com base no modelo durante um evento de regeneração, que irá seguir o carregamento real de fuligem no filtro de fuligem em circunstâncias normais. O evento de regeneração é interrompido como o ponto no tempo 310 e enquanto os caminhos de rato na camada de fuligem rapidamente se enchem novamente, a estimativa de carga de fuligem com base no sensor passa pela curva 312 e retorna à curva com base no modelo 314. A estimativa de carga de fuligem com base no sensor segue mais abaixo do que o carregamento de fuligem com base no modelo e o carregamento de fuligem verdadeiro, durante eventos de regeneração, exceto nas vazões mais elevadas dentro de uma dada aplicação. Portanto, o módulo de proteção secundário 212 para o exemplo operacional da Figura 3A não deve prover uma estimativa de fuligem de proteção 218 nem utilizar a estimativa de carga de fuligem com base no sensor.

Com referência à Figura 3B; um exemplo de um filtro de fuligem 126 que acumula fuligem com o passar do tempo é ilustrado na curva 3 02. Um evento de regeneração em alta temperatura ocorre no ponto no tempo 3 04. A pressão diferencial característica durante o evento de regeneração é mostrada na curva 316, ao passo que a característica com base no modelo é mostrada na curva 308. Se as entradas do modelo para a Figura 3B forem idênticas às entradas do modelo para a Figura 3A, a curva 3 08 será a mesma curva. No entanto, algo aconteceu no sistema 100 que tornou o modelo inválido na Figura 3B, porque se uma fuligem significativa tivesse sido realmente regenerada, a curva do sensor se assemelharia a 3 06 e não a 316. No exemplo, a estimativa com base no sensor retoma o preenchimento de fuligem ao longo da curva 318, ao passo que a estimativa com base no modelo retoma o preenchimento de fuligem ao longo da curva 32 0.

Há diversas causas potenciais para isto, incluindo pelo menos um modelo simplificado que não pode utilizar a concentração de oxigênio no gás de exaustão 214 como uma entrada, um catalisador degradado no filtro de fuligem 126 e um respingo de água no filtro de fuligem 126, o que causa o resfriamento, o que não é observado por qualquer que seja o sensor de temperatura utilizado pelo modelo. Além disso, o motor 102 poderia experimentar uma falha ou condição de operação que faria com que o motor 102 gerasse mais fuligem do que um estimador da fuligem está predizendo atualmente. Qualquer que seja a causa verdadeira para a falha do modelo na Figura 3B, muitos modos de falha do modelo com base no sensor, por exemplo, distribuição não-uniforme no filtro de fuligem 126, tendem a fazer com que o modelo com base no sensor leia mais baixo do que a fuligem real, então quando o modelo com base sensor lê mais alto, é provável que esteja correto. 0 módulo de proteção secundário 212 para o exemplo operacional da Figura 3B pode responder ao prover uma estimativa de fuligem de proteção 218. A provisão de uma estimativa de fuligem de proteção 218 pode compreender a utilização da estimativa de fuligem com base no sensor, tal como indicado pela curva 316, ou a configuração do fator de confiança para favorecer fortemente a estimativa de fuligem com base no sensor sobre a estimativa com base no modelo enquanto a estimativa com base no sensor lê mais alto do que

a estimativa combinada.

Com referência à Figura 2, o temporizador de regeneração de proteção 2 02 pode compreender adicionalmente uma ferramenta de diagnóstico 220. A ferramenta de diagnóstico 220 pode ser configurada para realizar um teste

de diagnóstico quando o indicador do pedido de regeneração está ativo. A ferramenta de diagnóstico 220 pode compreender um módulo de dosagem de combustível 222, um módulo de teste do catalisador 224 e um módulo de verificação de fuligem 226.

0 módulo de dosagem de combustível 222 pode ser

2 0 configurado para determinar se o mecanismo de aplicação 12 8

está funcionando corretamente. O módulo de dosagem de combustível 222 pode verificar sinais de diagnóstico do mecanismo de aplicação 128, verificar tempos de resposta até que uma elevação de temperatura ocorra no componente

catalítico 122 ou verificar a voltagem e os sinais eletrônicos consistentes com um mecanismo de aplicação de funcionamento correto 128. As operações do módulo de dosagem de combustível 222 são significativas, porque em algumas aplicações que irão regenerar o filtro de fuligem 126 sem

3 0 regeneração ativa, o mecanismo de aplicação 12 8 não pode ser

testado para intervalos longos, ou testes específicos devem ser realizados com o mecanismo de aplicação 128 que queimam hidrocarbonetos sem nenhum benefício de regeneração ao filtro de fuligem 126. O módulo de dosagem de combustível 222 pode configurar um indicador de diagnóstico com base nas verificações do mecanismo de aplicação 128.

O módulo de teste do catalisador 224 pode ser configurado para observar a elevação da temperatura 232 através do componente catalítico 122 e para comparar a elevação de temperatura observada 23 2 a uma elevação de temperatura prevista. Em uma realização, a temperatura prevista é estimada em estado constante utilizando a quantidade de fluxo de exaustão 114 e a capacidade de calor, a quantidade de hidrocarbonetos injetada pelo mecanismo de aplicação 128, o calor da combustão dos hidrocarbonetos e a eficiência de conversão de hidrocarboneto prevista - isto é, a porcentagem dos hidrocarbonetos que devem ser queimados - à temperatura atual do fluxo de exaustão 114 a montante do componente catalítico 122.

Por causa das perdas de calor para o ambiente, da capacidade de calor do substrato do componente de catalisador 122 e dos tempos de resposta do sensor de temperatura, o módulo de teste do catalisador 224 pode ser configurado para esperar por diversos segundos antes de comparar as temperaturas estimadas e observadas. Em uma realização, o componente catalítico 122 leva aproximadamente 15 segundos para atingir a temperatura prevista, mas um técnico no assunto pode derivar o atraso de tempo para uma aplicação particular com alguns testes simples em várias temperaturas ambientais. Em uma realização, a duração de vários segundos de atraso antes de comparar as temperaturas estimadas e observadas varia com o tempo de execução e tem base na vazão 3 0 da exaustão e na temperatura.

As operações do módulo de dosagem de combustível 222 são significativas, porque em algumas aplicações que irão regenerar o filtro de fuligem 126 sem regeneração o componente catalítico 122 não pode ser testado por intervalos longos, ou testes específicos devem ser realizados, os quais queimam hidrocarbonetos no componente catalítico 122 sem nenhum benefício de regeneração ao filtro de fuligem 126. Um teste que indica uma elevação na temperatura observada 232 significativamente mais baixa do que a elevação na temperatura prevista pode indicar um catalisador degradado. O módulo de teste do catalisador 224 pode configurar um indicador diagnóstico com base nas verificações do componente

catalítico 122.

0 módulo de verificação de fuligem 226 pode ser configurado para observar a elevação de temperatura através do filtro de fuligem 126 e para comparar a elevação de temperatura observada a uma elevação de temperatura prevista. Em uma realização, a elevação de temperatura prevista é estimada a partir da taxa de geração de temperatura dentro do filtro de fuligem 126, do fluxo de exaustão 114 e da temperatura do fluxo de exaustão 114 a montante do filtro de fuligem 126. A taxa de geração de temperatura dentro do filtro de fuligem 126 pode ser calculada a partir da taxa prevista de oxidação da fuligem, mais a quantidade prevista de hidrocarboneto injetada pelo mecanismo de aplicação 128 que deve deslizar ao filtro de fuligem 126 e queimar dentro do filtro de fuligem 126. Por exemplo, se o componente catalítico 122 espera queimar 85% dos hidrocarbonetos injetados e o filtro de fuligem 126 espera queimar 90% dos hidrocarbonetos que deslizam ao filtro de fuligem 126, então (ignorando o componente catalítico 124) o filtro de fuligem 126 deve esperar queimar (0,9 * 0,15 * 1000 =) 135 partes de combustível por 1.000 partes de combustível injetadas pelo mecanismo de aplicação 128.

A taxa prevista de oxidação de fuligem pode ser estimada de acordo com as condições atuais do filtro de fuligem 228. As condições que podem ser relevantes são: o carregamento total de fuligem, a concentração de agentes de oxidação disponíveis e a temperatura do filtro de fuligem 126. Vários métodos de estimativa da taxa de oxidação da fuligem são conhecidos na técnica e os princípios do documento de procuração do pedido de patente n° . 8-02-12832, 11APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING PARTICULATE CONSUMPTION", incorporado na presente invenção a título de referência, podem ser úteis para este cálculo. Por causa das perdas de calor para o ambiente, da

capacidade de calor do substrato do filtro de fuligem 126 e dos tempos de resposta do sensor de temperatura, o módulo de verificação de fuligem 22 6 pode ser configurado para esperar por diversos segundos antes de comparar as temperaturas estimadas e observadas. Em uma realização, o filtro de fuligem 126 leva aproximadamente trinta segundos para atingir a temperatura prevista, mas um técnico no assunto pode derivar o atraso de tempo para uma aplicação particular com alguns testes simples em várias temperaturas ambientais. Em 2 0 uma realização, a duração de diversos segundos de atraso antes de comparar as temperaturas estimadas e observadas varia com o tempo de execução e tem base na vazão da exaustão e na temperatura. . As operações do módulo de verificação de fuligem

226 são significativas, porque pode haver poucas oportunidades para se fazer medições diretas da fuligem no filtro de fuligem 126. Uma elevação de temperatura observada mais alta do que a temperatura prevista 23 0 pode indicar que mais fuligem foi retida no filtro de fuligem 126 do que indicado pela estimativa de fuligem principal. Uma elevação de temperatura observada mais baixa do que a temperatura prevista 23 0 pode indicar que menos fuligem foi retida no filtro de fuligem 126 do que indicado pela estimativa de 10

fuligem principal. Em uma realização, a freqüência de eventos de regeneração de proteção pode ser aumentada, se o módulo de verificação de fuligem 226 indicar que o estimador de fuligem principal está subestimando a fuligem, ao diminuir o valor máximo do primeiro limite utilizado pelo módulo de sincronismo de início da regeneração 206. Do mesmo modo, em uma realização, a freqüência de eventos de regeneração de proteção pode ser diminuída, se o módulo de verificação de fuligem 226 validar que o estimador de fuligem principal está estimando corretamente a fuligem, ao aumentar o valor máximo do primeiro limite utilizado pelo módulo de sincronismo de início da regeneração 206.

A Figura 4 é um diagrama de blocos esquemático que ilustra uma realização de um temporizador de regeneração de proteção 202 de acordo com a presente invenção. 0 temporizador de regeneração de proteção 2 02 pode compreender um módulo de regeneração da linha base 410, um módulo de detecção da operação 204, um módulo de estimativa de regeneração 416, um módulo de sincronismo de início da regeneração 206, um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 e um indicador do pedido de regeneração 412.

O módulo de regeneração da linha base 410 pode ser configurado para interpretar um esquema de regeneração da linha base 214. O módulo de sincronismo de início da regeneração 206 pode ser configurado para incrementar o primeiro contador 406 com base no esquema de regeneração da linha base 214. Por exemplo, o esquema de regeneração da linha base 214 pode ser um esquema de regeneração com base no temporizador e o módulo de sincronismo de início da regeneração 206 pode incrementar o primeiro contador 406 a zero, desabilitando de fato a característica de regeneração de proteção.

Em uma realização, o esquema de regeneração da

30 linha base 214 pode incluir uma indicação que o aplicativo pode ter oportunidades pouco freqüentes de regenerar ativamente o filtro de fuligem 126 - vide, por exemplo, o documento de procuração do pedido de patente n° . 8-02-12899, "APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING A REGENERATION AVAI LjABILITY PROFILE", incorporado na presente invenção a título de referência - e o módulo de sincronismo de início da regeneração 206 pode incrementar o primeiro contador 4 06 a um número relativamente grande, fazendo com que o temporizador de regeneração de proteção 2 02 ofereça um pedido de evento de regeneração 420 de uma maneira relativamente freqüente. Em um exemplo adicional, o esquema de regeneração da linha base 214 pode incluir um parâmetro que indica que todas as tentativas de regeneração devem ser suspensas - por exemplo, quando um caminhão está estacionado em uma doca de carregamento - e o módulo de sincronismo de início da regeneração 206 pode incrementar o primeiro contador 4 06 a zero durante esse período, impedindo desse modo que o temporizador de regeneração de proteção 2 02 gere um pedido de evento de regeneração 420. Outras utilizações do módulo de regeneração da linha base 410 que interpreta o esquema de regeneração da linha base 214 são evidentes a um técnico no assunto com base nos exemplos apresentados e todas estas utilizações são , contempladas no âmbito da invenção.

0 temporizador de regeneração de proteção 202 pode

incluir um módulo de detecção da operação 2 04 configurado para receber as informações operacionais 402. As informações operacionais 4 02 podem incluir uma determinação se um motor de combustão interna 102 está operando de modo que uma 3 0 quantidade limite de fuligem esteja sendo gerada. Alternativamente, as informações operacionais 4 02 podem incluir informações suficientes para que o módulo de detecção da operação 204 estime se o motor 102 está operando de modo que uma quantidade limite de fuligem esteja sendo gerada. 0 módulo de detecção da operação 204 pode ser configurado para configurar um indicador de operação do motor se o motor 102 estiver operando de modo que uma quantidade limite de fuligem esteja sendo gerada.

0 temporizador de regeneração de proteção 2 02 pode incluir um módulo de sincronismo de início da regeneração 206. O módulo de sincronismo de inicio da regeneração 206 pode ser configurado para incrementar o primeiro contador 4 06 com base no indicador de operação do motor 4 04 e no esquema de regeneração da linha base 214. O módulo de sincronismo de início da regeneração 2 06 pode ser adicionalmente configurado para configurar um indicador do pedido de regeneração 412 se o primeiro contador 406 atinge um limite 406. O primeiro contador 4 06 pode ser configurado para ser restaurado a um valor se o módulo de sincronismo de início da regeneração 206 define o indicador do pedido de regeneração 412.

Em uma realização adicional, o primeiro temporizador 406 pode ser configurado a um primeiro valor de

2 0 iniciação do contador 408 na primeira vez em que o contador

4 06 é operado. Por exemplo, a primeira iniciação do contador 4 08 pode ser um valor mais baixo do que o valor padrão de restauração para o primeiro contador 4 06, fazendo com que, > desse modo, o primeiro pedido de evento de regeneração de proteção 42 0 leve um período de tempo relativamente longo. Isto deve ser útil em uma aplicação onde um filtro de fuligem novo 126 pode levar um período de tempo relativamente longo para começar a acumular fuligem na periferia. Em um outro exemplo, a primeira iniciação do contador 408 pode ser um

3 0 valor mais alto do que o valor padrão de restauração para o

primeiro contador 406, fazendo com que, desse modo, o primeiro pedido de evento de regeneração de proteção 420 leve um período de tempo relativamente curto. Isto deve ser útil em uma aplicação onde um filtro de fuligem novo 126 passa por um evento de regeneração "de-greening" relativamente antecipado.

O temporizador de regeneração de proteção 2 02 pode compreender adicionalmente um módulo de estimativa de regeneração 416 configurado para estimar se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem 228 indica que uma regeneração está ocorrendo. O módulo de estimativa de regeneração 416 pode comunicar a ocorrência de uma regeneração através de um status de regeneração 414. O módulo de sincronismo de início da regeneração 206 pode ser configurado para incrementar o primeiro contador 4 06 com um primeiro valor negativo quando o módulo de estimativa de regeneração 416 indica que uma regeneração está ocorrendo. O módulo de sincronismo de início da regeneração 2 06 pode ser configurado para incrementar o primeiro contador 4 06 com um primeiro valor positivo quando o módulo de estimativa de regeneração 416 indica que uma regeneração está ocorrendo. 0 primeiro valor positivo pode ser calculado a partir do conjunto de condições atuais do filtro de fuligem 228. A utilização de um valor positivo para incrementar o primeiro contador 406 representa a remoção da fuligem da periferia do filtro de fuligem 126 e, portanto, a necessidade de uma regeneração de proteção do filtro de fuligem 126 pode diminuir durante esse período.

Com referência â Figura 5, o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem 228 pode compreender um nível do agente de oxidação, por exemplo, um nível de oxigênio limite 502, uma concentração de oxigênio 510, um nível de óxido de 3 0 nitrogênio limite 504 e uma concentração de óxido de nitrogênio 512. 0 conjunto de condições atuais do filtro de fuligem 228 pode compreender adicionalmente uma estimativa de temperatura periférica 506, uma estimativa da concentração de fuligem periférica 508, uma estimativa da temperatura do filtro de fuligem 514 e uma estimativa do carregamento de fuligem 516.

Uma estimativa da temperatura da periferia do filtro de fuligem está dentro da capacidade de um técnico no assunto, mas uma estimativa simples que utiliza uma média ponderada entre a temperatura do filtro de fuligem em massa e a temperatura do ar ambiental é provida para maior clareza e facilidade de utilização da invenção. Por exemplo, a temperatura da periferia do filtro de fuligem 126 poderia ser estimada como Tp = □ * (Tsf - Tamb) + Tamb, em que Tp é a temperatura da periferia do filtro de fuligem 12 6, Tsf é a temperatura do filtro de fuligem em massa e Tamb é a temperatura do ar ambiental. Um □ de 0, 5 irá funcionar bem em muitos casos, e para os filtros de fuligem isolados 126, o □ pode ser ainda mais ligeiramente elevado. Um técnico no assunto pode determinar rapidamente um valor de □ mais preciso para uma dada aplicação com uma experiência simples. Um técnico no assunto também poderia construir rapidamente uma tabela de verificação dos valores de □ com base em Tsf, Tamb e na taxa do fluxo de exaustão 114 se grande exatidão for requerida para uma dada aplicação. A grande exatidão seria requerida somente nas aplicações em que a economia de combustível e a proteção do filtro de fuligem 126 fossem críticas.

Uma estimativa da concentração de fuligem periférica 508 está, do mesmo modo, ao alcance de um técnico no assunto que utiliza a temperatura estimada da periferia do filtro da fuligem 126 e um estimador de fuligem com base no modelo. Em uma realização, um modelo simplificado pode ser utilizado, o qual compreende uma estimativa com base na temperatura da taxa de oxidação da fuligem, combinada com um nível de oxigênio limite requerido para que a reação ocorra. Por exemplo, o modelo pode requerer um mínimo de 5% de oxigênio no gás de exaustão, com uma taxa de reação que varia exponencialmente com a temperatura. O feedback pode não estar disponível para uma estimativa da concentração de fuligem periférica 508, então a incerteza do modelo pode crescer com o tempo e esta incerteza crescente pode ser utilizada para configurar o primeiro limite do contador 406. Por exemplo, se a incerteza da estimativa de concentração de fuligem periférica 508 exceder um nível aceitável dentro de duas semanas, o primeiro limite do contador 406 pode ser um período de tempo com um limite de menos de duas semanas. A estimativa da concentração de fuligem periférica 508 pode ser restaurada após um evento de regeneração de proteção bem- sucedido.

Com referência à Figura 4, o temporizador de regeneração de proteção 2 02 pode compreender adicionalmente um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208. O módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 pode ser configurado para incrementar o segundo contador 418 com base no indicador ativo do pedido de regeneração 412. O módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 2 08 pode ser adicionalmente configurado para incrementar o segundo contador 418 com um segundo valor positivo quando o módulo de estimativa de regeneração 416 estima que uma regeneração está ocorrendo e para incrementar o segundo contador 418 com um segundo valor negativo quando o módulo de estimativa de regeneração 416 estima que uma regeneração não está ocorrendo.

Em uma realização, quando o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 incrementa o segundo contador 418 com um segundo valor negativo, o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 não incrementa o segundo contador 418 abaixo de zero ou um valor inicial. O incremento positivo representa a fuligem que está sendo oxidada com sucesso para fora do filtro de fuligem 126, sendo que o incremento negativo representa uma falha em oxidar a fuligem do filtro de fuligem 126, e o acúmulo correspondente da fuligem novamente ao filtro de fuligem 126. O segundo valor positivo pode ser um valor calculado a partir do conjunto de condições atuais do filtro de fuligem 228. Se o segundo contador 418 atinge um segundo limite contrário 418, o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 pode ser configurado para restaurar o indicador do pedido de regeneração 412. O segundo limite do temporizador 418 deve ser configurado a um valor consistente com a finalidade de regenerar o filtro de fuligem 126 o suficiente para regenerar completamente o filtro de fuligem 126, incluindo a limpeza substancial da fuligem da periferia do filtro de fuligem 126. Este número será conhecido pelos elementos versados na técnica, dependendo da aplicação específica de interesse, mas um número mínimo de 3 0 a 6 0 minutos é típico para muitas

aplicações.

Os diagramas de fluxogramas esquemáticos na

presente invenção são geralmente indicados como diagramas de fluxogramas lógicos. Como tais, a ordem descrita e as etapas rotuladas são indicativas de uma realização do método apresentado. Outras etapas e métodos podem ser concebidos, os quais são equivalentes na função, na lógica ou no efeito a uma ou mais etapas ou porções destes, do método ilustrado. Adicionalmente, o formato e os símbolos empregados são providos para explicar as etapas lógicas do método e são compreendidos como não limitadores do âmbito do método. Embora vários tipos de seta e tipos de linha possam ser empregados nos diagramas de fluxogramas, eles são compreendidos como não limitadores do âmbito do método

30 correspondente. Certamente, algumas setas ou outros conectores podem ser utilizados para indicar somente o fluxo lógico do método. Por exemplo, uma seta pode indicar um período de espera ou de monitoramento de duração não- especifiçada entre as etapas enumeradas do método descrito. Adicionalmente, a ordem em que um método particular ocorre pode aderir estritamente ou não à ordem das etapas

correspondentes mostradas.

A Figura 6 é um fluxograma esquemático que ilustra uma realização de um método 600 para intensificar a proteção do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção. O método pode ser um produto de programação do computador configurado para executar a operação do método. O método 600 pode começar com o módulo de regeneração da linha base 410 que interpreta 602 um esquema de regeneração da linha base. 0 módulo de estimativa de regeneração 416 pode estimar 604 se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem 228 indica que uma regeneração está ocorrendo. O módulo de detecção de operação 204 pode então configurar 608 um indicador de operação do motor 4 04 se o motor de combustão interna 102 está operando de modo que uma quantidade limite de fuligem esteja sendo gerada. Se o indicador de operação do motor 4 04 indicar que o motor 102 não está gerando a fuligem,

o método 600 poderá terminar.

0 método 600 pode prosseguir com a operação 616 de um temporizador de início da regeneração. Se o indicador de operação do motor 4 04 indicar que o motor 102 está gerando a fuligem, um módulo de sincronismo de início da regeneração 206 poderá incrementar 610 o primeiro contador 406. O primeiro contador 4 06 pode começar configurado a um valor do primeiro contador 406 a partir de uma execução precedente do método 600. O módulo de sincronismo de início da regeneração 206 pode verificar 612 se o primeiro contador 406 atingiu um limite. Caso contrário, o método 600 poderá terminar. Se o primeiro temporizador 406 atingir um limite, o módulo de sincronismo de inicio da regeneração 2 06 poderá configurar 614 um indicador do pedido de regeneração 412.

0 método 600 pode prosseguir com a operação 624 de

um temporizador de interrupção da regeneração. Deve ser observado que, se a operação 624 do temporizador de interrupção da regeneração estiver ativa em uma execução do método 600, a operação 624 do temporizador de interrupção da regeneração poderá permanecer ativa em uma execução subseqüente do método 600 sem operação 616 do temporizador de início da regeneração. A lógica para executar esta característica é óbvia a um técnico no assunto, e incrementaria a Figura 6 desnecessariamente; desse modo, ela

não é mostrada na Figura 6.

O módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 pode incrementar 618 o segundo contador 418. 0 segundo contador 418 pode começar configurado a um valor do segundo temporizador 418 de uma execução precedente do método 2 0 600. O módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 pode verificar 620 se o segundo contador 418 atinge um limite. Caso contrário, o método 600 poderá terminar. Se o segundo contador 418 atingir um limite, o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 2 08 poderá restaurar 622 o indicador do pedido de regeneração 412.

A Figura 7 é um fluxograma esquemático que ilustra uma realização de um método alternativo 700 para intensificar a proteção do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção. A realização mostrada para o método alternativo 700 é idêntica à realização mostrada para o método 600, exceto pelo fato que o método alternativo 700 pode incluir a ferramenta de diagnóstico 220 para a execução 702 de um teste de diagnóstico. O teste de diagnóstico pode compreender o

30 10

módulo de dosagem de combustível 222 que faz uma verificação para ver se há uma operação do dosador de combustível, o módulo de teste do catalisador 224 que verifica um componente catalítico para ver se há uma elevação de temperatura prevista, e/ou o módulo de verificação de fuligem 226, que verifica um carregamento de fuligem esperado do filtro de fuligem 12 6 com base em uma elevação de temperatura observada 230 e no conjunto de condições atuais do filtro de fuligem 228 .

A Figura 8 é um fluxograma esquemático que ilustra uma realização de um método para operar um temporizador de início da regeneração 616 de acordo com a presente invenção. A operação do temporizador de início da regeneração 616 pode começar com o módulo de sincronismo de início da regeneração 206 verificando 802 se o primeiro contador 406 é inicializado. Se o primeiro contador 4 06 não for inicializado, o módulo de sincronismo de início da regeneração 206 pode inicializar 804 o contador 406 a um primeiro valor de iniciação do contador 408. A operação do temporizador de início da regeneração 616 pode então prosseguir tal como mostrado na Figura 6.

A Figura 9 é um fluxograma esquemático que ilustra uma realização de um método para operar o temporizador de interrupção da regeneração 624 de acordo com a presente invenção. A operação do temporizador de interrupção da regeneração 624 pode começar com o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 verificando 902 se uma regeneração está ocorrendo. Se uma regeneração não estiver ocorrendo, o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 poderá incrementar 904 um temporizador de regeneração ineficaz. O temporizador de regeneração ineficaz pode começar configurado a um valor do temporizador de regeneração ineficaz de uma execução precedente da operação 624. O módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 pode então verificar 906 se o temporizador de regeneração ineficaz atingiu um período especificado. Se o temporizador de regeneração ineficaz atingir o período especificado, o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 poderá restaurar 622 o pedido de regeneração.

O período especificado do temporizador de regeneração ineficaz é destinado a evitar que a aplicação tente continuamente uma regeneração em uma condição operacional na qual uma regeneração bem-sucedida não é possível e degrade desse modo o desempenho e a economia de combustível. Portanto, a seleção para o período especificado é uma decisão de marketing direcionada pelas necessidades da aplicação. Nas realizações que envolvem caminhões de reboque na estrada, foi verificado que períodos especificados de aproximadamente duas horas são aceitáveis para algumas aplicações. Nas aplicações em que a economia de combustível e o impacto do desempenho das tentativas de regeneração não são uma preocupação, o período especificado deve ser configurado a um tempo muito longo, para que a regeneração de proteção nunca seja contornada. Está dentro da capacidade de um técnico no assunto a ação de ponderar os custos e benefícios de uma aplicação particular e determinar um período especificado para o temporizador de regeneração ineficaz apropriado para a aplicação particular.

O módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 2 08 pode determinar 908 um segundo incremento no contador com base nas condições atuais do filtro de fuligem 228. Isto permite que um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 2 08 reforce um evento de regeneração de proteção mais longo ou mais curto se uma regeneração particular tiver as condições atuais do filtro de fuligem 228 consistentes com uma regeneração mais lenta ou mais rápida. Além disso, o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 pode incrementar o segundo contador 418 com um valor negativo com base nas condições atuais do filtro de fuligem 228. Por exemplo, se o motor 102 estiver produzindo mais fuligem do que estiver sendo regenerado, o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 2 08 pode incrementar o segundo contador 418 com um valor negativo para forçar a regeneração de proteção a oxidar posteriormente a fuligem adicional antes de interromeper o evento de

regeneração de proteção.

0 módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 208 pode então incrementar 618 o segundo contador 418 e verificar 620 se o segundo contador 418 atingiu um segundo limite. Se o segundo contador 418 atingir o segundo limite, o módulo de sincronismo de interrupção da regeneração 2 08 poderá restaurar 622 o pedido de regeneração.

A partir da discussão antecedente, fica claro que a invenção apresenta um sistema, um método e um aparelho para intensificar a proteção do filtro de fuligem. A invenção supera as limitações precedentes na técnica ao solicitar regenerações da fuligem adicionais para eliminar a fuligem que pode começar a faltar nos esquemas de regeneração atualmente disponíveis. Além disso, a invenção provê oportunidades de diagnósticos nos sistemas em que podem não estar geralmente disponíveis e a invenção provê uma estimativa de fuligem de proteção sob as condições conhecidas na técnica atual que é suscetível à subestimação da fuligem. Todas as funções da invenção funcionam conjuntamente para reduzir a possibilidade um evento de regeneração 3 0 descontrolado e subseqüentes danos ao filtro de fuligem.

A presente invenção pode ser incorporada em outras formas específicas sem que se desvie do seu caráter ou das características essenciais. As realizações descritas devem ser consideradas em todos os respeitos somente como ilustrativas e não restritivas. O âmbito da invenção é, portanto, indicado pelas reivindicações em anexo em vez da descrição antecedente. Todas as mudanças que estão dentro do significado e da faixa de equivalência das reivindicações devem ser incorporadas em seu âmbito.

Claims

1. APARELHO PARA INTENSIFICAR A PROTEÇÃO DO FILTRO DE FULIGEM, em que o aparelho é caracterizado pelo fato de compreender: um módulo de detecção da operação configurado para detectar uma condição de operação de um motor de combustão interna, em que a condição de operação detectada é associada com uma taxa de geração de fuligem gerada pelo motor de combustão interna, e para configurar um indicador de operação do motor se a condição de operação detectada estiver acima de um valor limite associado com uma taxa de geração de fuligem limite; um módulo de sincronismo de inicio da regeneração configurado para incrementar um primeiro contador com base no indicador de operação do motor, e para configurar um indicador do pedido de regeneração quando o primeiro contador atinge um primeiro limite; um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração configurado para incrementar um segundo contador com base no indicador do pedido de regeneração configurado, e para restaurar o indicador do pedido de regeneração quando o segundo contador atinge um segundo limite; e um módulo de pedido de regeneração configurado para solicitar um evento de regeneração com base no indicador do pedido de regeneração.

2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um módulo de regeneração da linha base configurado para interpretar um esquema de regeneração da linha base, em que um módulo de sincronismo de inicio da regeneração também é configurado para incrementar o primeiro contador com base no esquema de regeneração da linha base.

3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro contador compreende um primeiro temporizador e em que o segundo contador compreende um segundo temporizador.

4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um módulo de proteção secundário configurado para utilizar uma estimativa de carga de fuligem com base no sensor se: o esquema de regeneração da linha base compreende uma estimativa de carga de fuligem mista que compreende um modelo e um sensor; e a estimativa de carga de fuligem com base no sensor indica um carregamento mais elevado da fuligem do que a estimativa de carga de fuligem mista que compreende um modelo e um sensor.

5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a utilização de uma estimativa de carga de fuligem com base no sensor compreende o cancelamento de um valor da estimativa de carga de fuligem e a configuração de um fator de confiança do sensor a um valor relativamente elevado.

6. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um módulo de estimativa de regeneração configurado para estimar se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem indica que uma regeneração está ocorrendo, em que um módulo de sincronismo de inicio da regeneração também é configurado para incrementar o primeiro contador com um primeiro valor negativo quando o módulo de estimativa de regeneração estima que uma regeneração está ocorrendo e para incrementar o primeiro contador com um primeiro valor positivo quando o módulo de estimativa de regeneração estima que uma regeneração não está ocorrendo.

7. APARELHO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro valor negativo compreende um valor calculado a partir do conjunto de condições atuais do filtro de fuligem.

8. APARELHO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que um módulo de sincronismo de início da regeneração também é configurado para inicializar o primeiro contador de modo que um tempo transcorrido seja relativamente curto para a primeira vez que o módulo de sincronismo de início da regeneração configura o indicador do pedido de regeneração.

9. APARELHO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que um módulo de sincronismo de início da regeneração também é configurado para inicializar o primeiro contador de modo que um tempo transcorrido seja relativamente longo para a primeira vez que o módulo de sincronismo de início da regeneração configura o indicador do pedido de regeneração.

10. APARELHO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem compreende um nível de oxigênio limite e uma estimativa de temperatura periférica.

11. APARELHO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem compreende adicionalmente uma estimativa da concentração de fuligem periférica.

12. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um módulo de estimativa de regeneração configurado para estimar se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem indica que uma regeneração está ocorrendo, em que um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração também é configurado para incrementar o segundo contador com um segundo valor positivo quando o módulo de estimativa de regeneração estima que uma regeneração está ocorrendo, e para incrementar o segundo contador com um segundo valor negativo quando o módulo de estimativa de regeneração estima que uma regeneração não está ocorrendo.

13. APARELHO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o segundo valor positivo compreende um valor calculado a partir do conjunto de condições atuais do filtro de fuligem.

14. APARELHO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem compreende um nível de oxigênio limite e uma estimativa de temperatura periférica.

15. APARELHO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem compreende adicionalmente uma estimativa da concentração de fuligem periférica.

16. PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, caracterizado pelo fato de compreender uma mídia que pode ser lida por computador que tem um código de programa utilizável pelo computador programado para intensificar a proteção do filtro de fuligem, sendo que o produto de programação tem operações que compreendem: a interpretação de um esquema de regeneração da linha base; a estimativa se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem indica que uma regeneração está ocorrendo; a configuração de um indicador de operação do motor se uma taxa de geração de fuligem estimada gerada por um motor de combustão interna estiver acima de uma taxa de geração de fuligem limite; a incrementação de um primeiro contador com base no esquema de regeneração da linha base e do indicador de operação do motor; a configuração de um indicador do pedido de regeneração quando o primeiro contador atinge um primeiro limite; a incrementação de um segundo contador quando o indicador do pedido de regeneração está ativo, sendo que o valor do incremento para o segundo contador se baseia no fato se uma regeneração está ocorrendo ou não; e a restauração do indicador do pedido de regeneração quando o segundo contador atinge um segundo limite.

17. PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a restauração do indicador do pedido de regeneração quando o indicador do pedido de regeneração está ativo, uma regeneração não está ocorrendo e um periodo de tempo especificado é transcorrido.

18. PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a realização de um teste de diagnóstico quando o indicador do pedido de regeneração é configurado, em que a realização de um teste de diagnóstico compreende pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste na: verificação de uma operação do dosador de combustível; verificação de um componente catalítico para ver se há uma elevação de temperatura prevista; e verificação de um carregamento de fuligem esperado do filtro de fuligem com base em uma elevação de temperatura observada e no conjunto de condições atuais do filtro de fuligem.

19. PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a inicialização do primeiro contador de modo que um tempo transcorrido seja relativamente curto para a primeira vez que o indicador do pedido de regeneração é configurado.

20. PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a inicialização do primeiro contador de modo que um tempo transcorrido seja relativamente longo para a primeira vez que o indicador do pedido de regeneração é configurado.

21. PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem compreende um limite da temperatura do filtro de fuligem e um limite do agente de oxidação, em que o agente de oxidação compreende um dentre o oxido de nitrogênio e o oxigênio.

22. PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o valor do incremento para o segundo contador também se baseia no conjunto de condições atuais do filtro de fuligem.

23. PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem compreende pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em temperatura do filtro de fuligem, temperatura da periferia do filtro de fuligem, estimativa de carregamento de fuligem e concentração do agente de oxidação, em que o agente de oxidação compreende um dentre o óxido de nitrogênio e o oxigênio.

24. SISTEMA PARA INTENSIFICAR A PROTEÇÃO DO FILTRO DE FULIGEM, em que o sistema é caracterizado pelo fato de compreender: um motor de combustão interna; um sistema de pós-tratamento acoplado de maneira fluida ao motor de combustão interna, sendo que o sistema de pós-tratamento compreende um filtro de fuligem; uma ferramenta de proteção do filtro de fuligem que compreende pelo menos um dentre um temporizador de regeneração de proteção e um estimador de fuligem de proteção; em que o temporizador de regeneração de proteção compreende um módulo de detecção da operação configurado para configurar um indicador de operação do motor se um motor de combustão interna estiver operando de modo que uma quantidade limite de fuligem esteja sendo gerada, um módulo de sincronismo de início da regeneração configurado para incrementar um primeiro contador com base no indicador de operação do motor, e para configurar um indicador do pedido de regeneração quando o primeiro contador atinge um primeiro limite, um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração configurado para incrementar um segundo contador com base no indicador do pedido de regeneração configurado, e para restaurar o indicador do pedido de regeneração quando o segundo contador atinge um segundo limite e um módulo de pedido de regeneração configurado para solicitar um evento de regeneração com base no indicador do pedido de regeneração; e em que o estimador de fuligem de proteção compreende um módulo de proteção secundário configurado para utilizar uma estimativa de carga de fuligem com base no sensor se o esquema de regeneração da linha base compreender uma estimativa de carga de fuligem mista que compreende um modelo e um sensor e a estimativa de carga de fuligem com base no sensor indicar um carregamento mais elevado da fuligem do que a estimativa de carga de fuligem mista que compreende um modelo e um sensor.

25. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o temporizador de regeneração de proteção compreende adicionalmente um módulo de estimativa de regeneração configurado para estimar se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem indica que uma regeneração está ocorrendo, em que um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração também é configurado para incrementar o segundo contador com um segundo valor positivo quando o módulo de estimativa de regeneração estima que uma regeneração está ocorrendo, e para incrementar o segundo contador com um segundo valor negativo quando o módulo de estimativa de regeneração estima que uma regeneração não está ocorrendo.

26. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o motor de combustão interna compreende um controlador do motor configurado para se comunicar com a ferramenta de proteção do filtro de fuligem, e em que o controlador do motor também é configurado para prover pelo menos uma dentre uma estimativa de carga de fuligem mista, e as condições a montante relacionadas ao conjunto de condições do filtro de fuligem para a ferramenta de proteção do filtro de fuligem.