BRPI0714276B1

BRPI0714276B1 - Aparelho para intensificar a proteção do filtro de fuligem, método e sistema para intensificar a proteção do filtro de fuligem

Info

Publication number: BRPI0714276B1
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: 2019-04-24
Also published as: WO2008019399A2; DE112007001887B4; CN101512113A; BRPI0714276A2; DE112007001887T5; WO2008019399A3; US7500358B2; US20080034738A1; CN101512113B

Abstract

aparelho para intensificar a proteção do filtro de fuligem, produto de programa de computador e sistema para intensificar a proteção 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

APARELHO PARA INTENSIFICAR A PROTEÇÃO DO FILTRO DE FULIGEM, MÉTODO E SISTEMA PARA INTENSIFICAR A PROTEÇÃO DO FILTRO DE FULIGEM

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO 5 CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a sistemas de póstratamento de motor de combustão interna, e refere-se mais particularmente à proteção dos filtros de fuligem.

DESCRIÇÃO DE TÉCNICA CORRELATA

Problemas ambientais motivaram a implementação de requisitos de emissão para os motores de combustão interna em grande parte do mundo. Órgãos governamentais, tal como a Environmental Protection Agency (EPA) nos Estados Unidos, monitoram cuidadosamente a qualidade de emissão dos motores e determinam padrões aceitáveis de emissão aos quais todos os motores devem obedecer. Geralmente, os requisitos de emissão variam de acordo com o tipo do motor. Os testes de emissão para os motores de ignição por compressão (a diesel) monitoram tipicamente a liberação de matéria em partículas diesel (PM) de óxidos de nitrogênio (NOx) e de hidrocarbonetos não-queimados (UHC). Conversores catalíticos implementados em um sistema de pós-tratamento do gás de exaustão têm sido utilizados para eliminar muitos dos poluentes presentes no gás de exaustão. No entanto, para remover a matéria em partículas diesel, tipicamente um filtro de partículas diesel (FPD) deve ser instalado a jusante de um conversor catalítico ou conjuntamente com um conversor catalítico.

Um filtro de partículas diesel comum compreende uma matriz de cerâmica porosa com passagens paralelas através das quais o gás de exaustão passa. A matéria em partículas se acumula subsequentemente na superfície do filtro, criando um acúmulo que tem que ser eventualmente removido para impedir a

Petição 870180153255, de 21/11/2018, pág. 5/15

Um filtro de partículas diesel comum compreende uma matriz de cerâmica porosa com passagens paralelas através das quais o gás de exaustão passa. A matéria em partículas se acumula subseqüentemente na superfície do filtro, criando um acúmulo que tem que ser eventualmente removido para impedir a obstrução do fluxo do gás de exaustão. As formas comuns de matéria em partículas são as cinzas e a fuligem. As cinzas, tipicamente um resíduo de óleo de motor queimado, são substancialmente incombustíveis e se formam lentamente dentro do filtro. A fuligem, composta principalmente de carbono, resulta da combustão incompleta do combustível e compreende geralmente uma grande porcentagem do acúmulo da matéria em partículas. Várias condições que incluem, mas não se limitam às condições operacionais do motor, quilometragem, estilo de dirigir, terreno, etc., afetam a taxa em que a matéria em partículas se. acumula dentro de um filtro de partículas diesel.

O acúmulo de matéria em partículas causa tipicamente uma contrapressão dentro do sistema de exaustão. A contrapressão excessiva no motor pode degradar o desempenho do motor. A matéria em partículas, em geral, é oxidada na presença de N0₂ a temperaturas modestas, ou na presença de oxigênio a temperaturas mais elevadas. Se matéria em partículas em demasia se acumular quando a oxidação começa, a taxa de oxidação pode ficar suficientemente alta de modo a causar um desvio descontrolado da temperatura.

calor resultante pode destruir o filtro e danificar as estruturas circunvizinhas. A recuperação pode ser um processo dispendioso.

Para prevenir situações potencialmente perigosas, é desejável a oxidação da matéria em partículas acumulada em um processo de regeneração controlado antes que aumente até níveis excessivos. Para oxidar a matéria em partículas acumulada, as temperaturas geralmente devem exceder as temperaturas atingidas tipicamente na entrada do filtro. As temperaturas de oxidação serão atingidas sob condições operacionais normais em algumas aplicações, embora em outras delas métodos adicionais para iniciar a regeneração de um filtro de partículas diesel devam ser utilizados. Em um método, um reagente, tal como o combustível diesel, é introduzido em um sistema de pós-tratamento de exaustão para gerar a temperatura e iniciar a oxidação do acúmulo de partículas no filtro. A regeneração parcial ou completa pode ocorrer dependendo da duração de tempo em que o filtro é exposto a temperaturas elevadas e a quantidade de matéria em partículas restante no filtro. A regeneração parcial, causada pela regeneração controlada ou regeneração descontrolada, pode contribuir para a distribuição irregular da matéria em partículas através do substrato de um filtro de partículas.

A regeneração controlada tem sido iniciada tradicionalmente em intervalos definidos, tal como a distância percorrida ou o tempo corrido. A regeneração com base no intervalo, no entanto, não tem provado ser totalmente eficaz por diversas razões. Primeiramente, 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 lugar, se a matéria em 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 um filtro de partículas que contém grandes quantidades de acúmulo de partículas pode se tornar descontrolada e causar potencialmente falha do filtro ou algo do gênero. Conseqüentemente, muitos filtros de partículas regenerados em um intervalo definido devem ser substituídos freqüentemente para manter a integridade de um sistema de pós-tratamento do gás de exaustão.

Recentemente, foram feitas tentativas para estimar a quantidade de matéria em partículas acumulada em um filtro de partículas a fim de responder mais eficientemente ao acúmulo de partículas real, tal como em um método extensamente utilizado, através da pressão diferencial ao longo de um filtro de partículas diesel. Estas tentativas, no entanto, frequentemente não esclarecem variações nas condições operacionais do motor, níveis de medição de ruído do sensor, erros de estimativa do fluxo de exaustão e acúmulo de partículas desigualmente distribuídas. Em muitos casos também integram erros com o tempo e se desviam das condições reais de carregamento de fuligem.

Alguns destes problemas foram superados ao combinar 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 dos filtros de fuligem em aplicações de pós-tratamento, ainda há circunstâncias nas quais novas abordagens não protegem o filtro de fuligem.

Em algumas aplicações, o filtro de fuligem aquece e oxida a fuligem no meio do filtro, embora a periferia do filtro de fuligem não atinja uma temperatura suficientemente elevada para se regenerar completamente. Embora uma abordagem combinada do modelo de carga de fuligem e do sensor possa resultar no carregamento total e correto da fuligem, as concentrações de fuligem da periferia podem se acumular com o tempo e podem conduzir a um evento de regeneração descontrolado.

Em outras aplicações, o veículo pode geralmente oxidar a fuligem sem nenhuma regeneração ativa da fuligem. Por exemplo, o veículo pode gerar temperatura e NO₂suficientes para que o carregamento total da fuligem nunca requeira uma regeneração à base de oxigênio de alta temperatura. No entanto, a remoção da fuligem em estado constante que ocorre pode não limpar o filtro inteiro e tais aplicações ficam propensas a concentrações elevadas de fuligem nas áreas locais dentro do filtro. Se o veículo iniciar um evento de alta temperatura, que pode ocorrer em uma longa subida em uma montanha, por exemplo, as concentrações localizadas de fuligem podem provocar um evento de regeneração descontrolado.

Finalmente, algumas aplicações podem levar períodos de tempo prolongados a fluxos baixos. Na tecnologia atual, os estimadores diretos de filtro de fuligem tais como os sensores de pressão diferencial requerem 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 com base no sensor podem manter uma estimativa de carregamento de fuligem confiável durante horas depois que a medição do sensor não é mais confiável, mas eventualmente a confiança no modelo integrante deve ser degradada nas aplicações que não permitem nenhuma medição direta da fuligem por períodos longos.

A partir da discussão antecedente, deve ficar evidente que há a necessidade de um aparelho, um sistema e um método que ofereçam proteções adicionais para os filtros de fuligem com base na técnica atual. Beneficamente, tais aparelhos, sistema e método, particularmente quando aplicados a um sistema de pós-tratamento de gás de exaustão, devem 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.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

A presente invenção foi desenvolvida em resposta ao presente estado da técnica, e particularmente em resposta aos problemas e às necessidades da técnica que ainda não foram inteiramente solucionados pelos sistemas de controle de regeneração do filtro de fuligem atualmente disponíveis. Conseqüentemente, a presente invenção foi desenvolvida para se obter um aparelho, um sistema e um método para intensificar a proteção do filtro de fuligem que supere muitas ou todas as deficiências discutidas acima na técnica.

Um aparelho é provido de um temporizador de regeneração de proteção, um estimador de fuligem de proteção e uma ferramenta de diagnóstico para executar funcionalmente a proteção intensificada de um filtro de fuligem. O temporizador de regeneração de proteção nas realizações descritas inclui um módulo de detecção da operação, um módulo de sincronismo de início da regeneração, um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração, um módulo de pedido de regeneração, um módulo de regeneração da linha base e um módulo de estimativa de regeneração. O estimador de fuligem de proteção nas realizações descritas inclui um módulo de proteção secundário. A ferramenta de diagnóstico nas realizações descritas inclui um módulo de dosagem de combustível, um módulo de verificação de fuligem e um 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 uma quantidade mínima de fuligem seja gerada. O módulo de regeneração da linha base

pode interpretar um esquema de regeneração da linha base de um controlador do motor. O módulo de sincronismo de início da regeneração pode ser configurado para utilizar as informações sobre a operação do motor e o esquema de regeneração da linha base para fazer funcionar um contador de regeneração. O módulo de sincronismo de início da regeneração pode configurar um indicador do pedido de regeneração quando o contador de regeneração atinge um limite. Uma regeneração solicitada pelo módulo de sincronismo de início da regeneração é chamada de regeneração de proteção.

Um módulo de estimativa de regeneração pode ser configurado para estimar quando ocorre um evento de regeneração com base nas condições atuais em um filtro de fuligem. O módulo de sincronismo de início da regeneração pode ser configurado para configurar o contador de regeneração com base no momento em que ocorre um evento de regeneração.

O módulo de 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 regeneração de um controlador quando o indicador do pedido 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 do 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 dentro de um controlador para manipular a estimativa de fuligem e para prover uma estimativa de fuligem de proteção.

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

O módulo de 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 de um filtro de fuligem para predizer uma elevação 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 um método que compreende um produto de programa de computador, o qual inclui a lógica para executar a proteção do filtro de fuligem intensificada de acordo com a presente invenção. O produto do programa de computador pode ter operações que compreendem a interpretação de um esquema de regeneração da linha base, que estima se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem indica que uma regeneração está ocorrendo e que configura 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. As operações podem compreender adicionalmente a incrementação de um primeiro contador com base no esquema de regeneração da linha base e o indicador de operação do motor e a configuração de um indicador do pedido de regeneração quando o primeiro temporizador atinge um primeiro limite. As operações podem compreender adicionalmente a incrementação de um segundo contador quando o indicador do pedido de regeneração está ativo, em que o valor de incremento para o segundo contador é baseado no fato se uma regeneração está ocorrendo ou não. As operações podem incluir a restauração do indicador do pedido de regeneração quando o segundo temporizador atinge um segundo limite.

Em uma realização, as operações podem compreender adicionalmente a restauração do indicador do pedido de regeneração quando o indicador do pedido é configurado, mas uma regeneração não é obtida durante um longo período de tempo. As operações podem incluir, em uma realização, a realização de um teste de diagnóstico quando o indicador de regeneração está ativo, em que o teste de diagnóstico é um dentre uma verificação da operação do dosador de combustível, uma verificação da elevação de temperatura prevista catalítica e uma verificação da elevação de temperatura do filtro de fuligem.

Em uma realização, as operações podem compreender adicionalmente a inicialização do primeiro contador de modo que a primeira regeneração de proteção para uma aplicação ocorra mais rapidamente ou mais lentamente do que as regenerações de proteções subsequentes.

Um sistema é apresentado para a proteção intensificada do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção. O sistema pode compreender um motor de combustão interna e um sistema de pós-tratamento acoplado de maneira 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 compreende pelo menos um dentre um contador de regeneração de proteção e um estimador de fuligem de proteção.

O temporizador de regeneração de proteção pode incluir um aparelho com módulos para acionar funcionalmente o temporizador de proteção do filtro de fuligem. Os módulos nas realizações descritas incluem um módulo de detecção da operação, um módulo de síncronismo de início da regeneração, um módulo de síncronismo de interrupção da regeneração, um módulo de pedido de regeneração, um módulo de regeneração da linha base e um módulo de estimativa de regeneração. O estimador de fuligem de proteção nas realizações descritas pode incluir um módulo de proteção secundário para acionar funcionalmente o estimador de fuligem de proteção.

A referência durante por este relatório descritivo às características, às vantagens ou à linguagem similar não implica que todas as características e vantagens que podem ser realizadas com a presente invenção devam estar ou estão em qualquer realização única da invenção. Em vez disso, deve ser compreendido que a linguagem que se refere às características e vantagens significa que um aspecto, uma vantagem ou uma característica específica descrita com relação a uma realização são incluídos em pelo menos uma realização da presente invenção. Desse modo, a discussão das características e vantagens e de linguagem similar, 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 maneira apropriada em uma ou mais realizações. Um elemento versado na técnica irá reconhecer que a invenção pode ser praticada sem uma ou mais das características ou vantagens específicas de uma realização particular. Em outros exemplos, as características e vantagens adicionais podem ser reconhecidas em determinadas realizações que podem não estar presentes em todas as realizações da invenção.

Estas características e vantagens da presente invenção tornar-se-ão mais inteiramente evidentes a partir da seguinte descrição e das reivindicações em anexo ou podem ser aprendidas pela prática da invenção, tal como indicado em seguida.

BREVE DESCRIÇÃO 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 título de referência às realizações específicas que são ilustradas nos desenhos em anexo. Tendo sido compreendido que estes desenhos descrevem somente realizações típicas da invenção e não devem, portanto, ser considerados como limitadores de seu âmbito, a invenção será descrita e explicada com especificidade e detalhes adicionais através da utilização dos desenhos em anexo, nos quais:

a Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático 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 esquemático que ilustra uma realização de uma ferramenta de proteção do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção,·

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

parcialmente falho simulado de regeneração de acordo com a presente invenção;

a Figura 4 é um diagrama de blocos esquemático que ilustra uma realização de um temporizador de regeneração de proteção de acordo com a presente invenção;

a Figura 5 é uma ilustração de um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção;

a Figura 6 é um fiuxograma esquemático que ilustra uma realização de um método para intensificar a proteção do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção;

a Figura 7 é um fiuxograma esquemático que ilustra uma realização de um método alternativo para intensificar a proteção do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção;

a Figura 8 é um fiuxograma esquemático que ilustra uma realização de um método para operar um temporizador de início da regeneração de acordo com a presente invenção; e a Figura 9 ê um fluxograma esquemático que ilustra uma realização de um método para operar um temporizador de interrupção da regeneração de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA 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 módulo 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 chips de lógica, transistores ou outros componentes distintos. Um módulo também pode ser implementado em dispositivos de hardware programáveis tais como arranjos de portas programáveis de campo, lógica de arranjo programávei, dispositivos de lógica programáveis ou algo do gênero.

Os módulos também podem ser implementados em software para a execução por vários tipos de processadores. Um módulo identificado do código executável pode, por exemplo, compreender um ou mais blocos físicos ou lógicos de instruções de computador que podem, por exemplo, ser organizadas como um objeto, um procedimento ou uma função. 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 código executável pode ser uma instrução única ou várias instruções e pode ainda 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 dentro dos módulos e podem ser incorporados em qualquer forma apropriada e ser organizados dentro de qualquer tipo apropriado de estrutura de dados. Os dados operacionais podem ser coletados como uma única série de dados ou podem ser distribuídos em localizações diferentes que incluem dispositivos de armazenamento diferentes e podem existir, pelo menos parcialmente, meramente como sinais eletrônicos em um sistema ou em uma rede.

A referência por todo este relatório 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 invenção. Desse modo, o aparecimento das frases em uma realização e linguagem similar por todo este relatório descritivo pode, mas não necessariamente, se referir à mesma realização.

A referência a um produto programado por computador pode assumir qualquer forma que pode gerar um sinal, fazendo com que um sinal seja gerado ou fazendo com que um programa de instruções que podem ser lidas pelo computador seja executado em um aparelho de processamento digital. Um produto programado por computador pode ser incorporado por uma linha de transmissão, um disco compacto, um disco de vídeo digital, uma fita magnética, um drive de Bernoulli, um disco magnético, um cartão perfurado, uma memória flash, circuitos integrados ou um outro dispositivo de memória do aparelho de processamento digital.

Além disso, os aspectos, as estruturas ou as características descritas da invenção podem ser combinadas de qualquer maneira apropriada em uma ou mais realizações. Na seguinte descrição, numerosos detalhes específicos são providos, tais como exemplos de programação, módulos de software, seleções do usuário, transações da rede, perguntas do banco de dados, estruturas do banco de dados, módulos de hardware, circuitos de hardware, chips de hardware, etc., para propiciar uma compreensão completa das realizações da invenção. Um elemento versado na técnica irá reconhecer, no entanto, 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 100 para a proteção intensificada do filtro de fuligem de acordo com a presente invenção. O sistema 100 pode compreender um motor de combustão interna 102. O motor de combustão interna 102 pode incluir um distribuidor de entrada 104 e um 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 dissipadora 112 configurada para contornar o turbo compressor 108 com parte da corrente de exaustão em alguns dos pontos 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 gás de exaustão de oxigênio inferior ao distribuidor de entrada 104. A corrente de EGR 116 pode ser controlada com uma válvula de EGR 118 e a corrente de EGR 116 pode ser refrigerada em um Refrigerador EGR 120 antes de retornar ao distribuidor de entrada 104. A válvula de EGR 118 na Figura 1 é mostrada no lado quente, ou a montante do Refrigerador EGR 120, mas a válvula de EGR 118 poderia ser colocada no lado frio 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 recirculação física da corrente de EGR 116.

A corrente de exaustão 114 pode ser acoplada de maneira fluida a um sistema de pós-tratamento antes da exaustão final ao meio ambiente. O sistema de póstratamento pode incluir um primeiro componente catalítico 122, um segundo componente catalítico 124 e um filtro 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 hidrocarbonetos 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 N0₂.

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 13 0. Em uma realização, o mecanismo de aplicação 128 pode aplicar um reagente, tal como a uréia ou a amônia, para a redução catalítica seletiva (SCR). O sistema 100 pode incluir mais de um mecanismo de aplicação 128 em algumas realizações.

O sistema 100 pode incluir um controlador 132. O controlador 132 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. O 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. O controlador 132 pode se comunicar com os sensores de temperatura e de pressão 134, 136 diretamente ou através de alguma comunicação com um outro 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.

O 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 128 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 132 pode começar a comandar o mecanismo de aplicação 128 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 132, tais como quanto combustível está sendo aplicado, se uma válvula de dosagem não se abre corretamente, e outras ainda.

O controlador 13 2 pode se comunicar 14 0 com um sensor de pressão diferencial (sensor DP) 132. O sensor ÜP 132 pode compreender um único sensor de pressão diferencial com uma sonda a montante e uma sonda a jusante do filtro de fuligem 126. O sensor ÜP 132 também pode compreender um único sensor 136 a montante do filtro de fuligem 126, em que a pressão do filtro de fuligem 126 a jusante pode ser estimada como estando à pressão atmosférica. Alternativamente, o sensor ÜP 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.

O 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 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 146 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 146 de acordo com a presente invenção. A ferramenta de proteção do filtro de fuligem 146 pode compreender um temporizador de regeneração de proteção 202, um estimador de fuligem de proteção 202 e uma ferramenta de diagnóstico 220.

O temporizador de regeneração de proteção 202 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. O temporizador de regeneração de

proteção	202	pode compreender	um módulo de	detecção	de
operação	204	configurado	para	configurar um	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 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 ê 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 elemento versado na técnica 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.

O temporizador de regeneração de proteção 202 pode compreender adicionalmente um módulo de sincronismo de início da regeneração 206 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. O 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 primeiro limite não possa

Embora o valor para o ser especificado com antecedência, um elemento versado na técnica, 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 208 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 208 incrementa contador até que o segundo limite seja atingido

Por exemplo, o segundo limite configurado em uma hora. No exemplo, o sincronismo de início da regeneração 206 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 208 restaura o indicador do pedido de regeneração.

O temporizador de regeneração de proteção 202 pode compreender adicionalmente um módulo de pedido de o segundo pode ser módulo de regeneração 210. O 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 controlador 132. Em uma realização, o módulo de pedido de regeneração 210 pode ativar o mecanismo de aplicação 128 com base no indicador do pedido de regeneração.

O temporizador de regeneração de proteção 202 pode compreender adicionalmente um estimador de fuligem de proteção 202. O estimador de fuligem de proteção pode compreender um módulo de proteção secundário 212. O módulo de proteção secundário 212 pode ser configurado para interpretar um esquema de regeneração da linha base 214. O esquema de 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 132 ou de um controlador do motor (não mostrado). O 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 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 APPARATUS, 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.

O 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 η° . 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 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 302. Um evento de regeneração em alta temperatura ocorre no ponto no tempo 304. A característica da pressão diferencial freqüentemente vista durante um evento de regeneração em alta temperatura é mostrada na curva 306. A curva 308 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 302. Um evento de regeneração em alta temperatura ocorre no ponto no tempo 304. 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 308 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 306 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

320 .

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 podería 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. O 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 202 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.

O módulo de dosagem de combustível 222 pode ser configurado para determinar se o mecanismo de aplicação 128 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 regeneração ativa, o mecanismo de aplicação 128 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 232 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 elemento versado na técnica 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 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.

O 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° . 8-0212832, APPARATUS, 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 226 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 elemento versado na técnica pode derivar o atraso de tempo para uma aplicação particular com alguns testes simples em várias temperaturas ambientais. Em 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 230 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 230 pode indicar que menos fuligem foi retida no filtro de fuligem 126 do que indicado pela estimativa de 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. O temporizador de regeneração de proteção 202 pode compreender um módulo de regeneração da linha base 410, um módulo de detecção da operação 2 04, 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 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° . 8-0212899, APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING A REGENERATION AVAILABILITY PROFILE, incorporado na presente invenção a título de referência - e o módulo de síncronismo de início da regeneração 206 pode incrementar o primeiro contador 406 a um número relativamente grande, fazendo com que o temporizador de regeneração de proteção 202 ofereça um pedido de evento de regeneração 4 20 de uma maneira relativamente frequente. 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 síncronismo de início da regeneração 206 pode incrementar o primeiro contador 406 a zero durante esse período, impedindo desse modo que o temporizador de regeneração de proteção 202 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 elemento versado na técnica com base nos exemplos apresentados e todas estas utilizações são contempladas no âmbito da invenção.

O temporizador de regeneração de proteção 202 pode incluir um módulo de detecção da operação 204 configurado para receber as informações operacionais 402. As informações operacionais 402 podem incluir uma determinação se um motor de combustão interna 102 está operando de modo que uma quantidade limite de fuligem esteja sendo gerada. Alternativamente, as informações operacionais 402 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. O 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.

O temporizador de regeneração de proteção 202 pode incluir um módulo de sincronismo de início da regeneração 206. O módulo de sincronismo de início da regeneração 206 pode ser configurado para incrementar o primeiro contador 406 com base no indicador de operação do motor 404 e no esquema de regeneração da linha base 214. O módulo de sincronismo de início da regeneração 206 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 406 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 4 06 pode ser configurado a um primeiro valor de iniciação do contador 4 08 na primeira vez em que o contador 406 é operado. Por exemplo, a primeira iniciação do contador 408 pode ser um valor mais baixo 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 4 20 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 4 08 pode ser um 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 202 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 406 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 206 pode ser configurado para incrementar o primeiro contador 406 com um primeiro valor positivo quando o módulo de estimativa de regeneração 416 indica que uma regeneração está ocorrendo. O 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 à 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 oxido de nitrogênio limite 504 e uma concentração de oxido de nitrogênio 512. O 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 elemento versado na técnica, 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 podería ser estimada como Tp = □ * (Tsf - Tamb) + Tamb, em que Tp é a temperatura da periferia do filtro de fuligem 126, 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 elemento versado na técnica pode determinar rapidamente um valor de □ mais preciso para uma dada aplicação com uma experiência simples. Um elemento versado na técnica 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 elemento versado na técnica 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 202 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 208 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

208 regeneração nao 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 especifica de interesse, mas um número mínimo de 30 a 60 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 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 nãoespecifiçada 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. O 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 404 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 404 indicar que o motor 102 não está gerando a fuligem, o método 600 poderá terminar.

O método 600 pode prosseguir com a operação 616 de um temporizador de inicio da regeneração. Se o indicador de operação do motor 404 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 406 pode começar configurado a um valor do primeiro contador 4 06 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 início da regeneração 206 poderá configurar 614 um indicador do pedido de regeneração 412.

O método 60 0 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 elemento versado na técnica, 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. O segundo contador 418 pode começar configurado a um valor do segundo temporizador 418 de uma execução precedente do método 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 208 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 70 0 pode incluir a ferramenta de diagnóstico 220 para a execução 702 de um teste de diagnóstico. O teste de diagnóstico pode compreender o 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 126 com base em uma elevação de temperatura observada 230 e no conjunto de condições atuais do filtro de fuligem 228.

4.Ί

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 406 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 elemento versado na técnica 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 208 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 208 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 208 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.

O 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 208 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 descontrolado e subseqüentes danos ao filtro de fuligem.

Ά 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

REIVINDICAÇÕES

1, caracterizado pelo fato de que o primeiro contador (406) compreende um primeiro temporizador (406) e em que o segundo contador (418) compreende um segundo temporizador (418).

1. APARELHO (146) PARA INTENSIFICAR A PROTEÇÃO DO FILTRO DE FULIGEM (126), caracterizado por compreender:

um módulo de detecção da operação (204) configurado 5 para detectar uma condição de operação (402) de um motor de combustão interna (102), em que a condição de operação (402) detectada é associada com uma taxa de geração de fuligem gerada pelo motor de combustão interna (102), e para configurar um indicador de operação (404) do motor se a condição de operação

2/8

2. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um módulo de regeneração da linha base (410) configurado para interpretar um esquema de regeneração da linha base (214), em

30 que um módulo de sincronismo de início da regeneração (206) também é configurado para incrementar o primeiro contador (406) com base no esquema de regeneração da linha base (214).

3/8

3. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação

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4/8 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

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

20 relativamente elevado.

4. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação 5 2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um módulo de proteção (212) secundário configurado para utilizar uma estimativa de carga de fuligem com base no sensor se:

o esquema de regeneração da linha base (214) compreende uma estimativa de carga de fuligem mista que 10 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 que uma regeneração está ocorrendo, em que um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração (208) também é 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,

5 proteção (202);

em que o temporizador de regeneração de proteção (202) compreende um módulo de detecção da operação (204) configurado para configurar um indicador de operação do motor (404) se o motor de combustão interna (102) estiver operando

5/8 de regeneração (412) quando o primeiro contador (406) atinge um primeiro limite (406);

a incrementação (618) de um segundo contador (418) quando o indicador do pedido de regeneração (412) está ativo, sendo que o valor do incremento para o segundo contador (418) se baseia no fato se uma regeneração está ocorrendo ou não; e a restauração (620, 622) do indicador do pedido de regeneração (412) quando o segundo contador (418) atinge um segundo limite (418).

5 (416) estima que uma regeneração não está ocorrendo.

5 6, caracterizado pelo fato de que um módulo de sincronismo de início da regeneração (206) também é configurado para inicializar o primeiro contador (406) de modo que um tempo transcorrido seja relativamente curto para a primeira vez que o módulo de sincronismo de início da regeneração (206)

6/8 primeira vez que o indicador do pedido de regeneração (412) é configurado.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a inicialização (802, 804) do primeiro contador (406) de modo que um tempo transcorrido seja relativamente longo para a primeira vez que o indicador do pedido de regeneração (412) é configurado.

21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem (228) compreende um limite da temperatura do filtro de fuligem (506, 514) e um limite do agente de oxidação (502, 504, 510, 512), em que o agente de oxidação compreende um dentre óxido de nitrogênio (504, 512) e oxigênio (502, 510).

22. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o valor do incremento para o segundo contador (418) também se baseia no conjunto de condições atuais do filtro de fuligem (228).

23. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem (228) compreende pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em temperatura do filtro de fuligem (514), temperatura da periferia do filtro de fuligem (506), estimativa de carregamento de fuligem (516) e concentração do agente de oxidação (502, 504, 510, 512), em que o agente de oxidação compreende um dentre óxido de nitrogênio (504, 512) e oxigênio (502, 510).

24. SISTEMA (100) PARA INTENSIFICAR A PROTEÇÃO DO FILTRO DE FULIGEM (126), caracterizado por compreender:

um motor de combustão interna (102);

um sistema de pós-tratamento acoplado de maneira fluida ao motor de combustão interna (102), sendo que o sistema

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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 (228) .

6. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um módulo de estimativa de regeneração (416) configurado para estimar se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem

25 (228) indica que uma regeneração está ocorrendo, em que o módulo de sincronismo de início da regeneração (206) também é configurado para incrementar o primeiro contador (406) com um primeiro valor negativo quando o módulo de estimativa de regeneração (416) estima que uma regeneração está ocorrendo e

30 para incrementar o primeiro contador (406) com um primeiro valor positivo quando o módulo de estimativa de regeneração (416) estima que uma regeneração não está ocorrendo.

7/8 de pós-tratamento compreende um filtro de fuligem (126);

uma ferramenta de proteção do filtro de fuligem (146) que compreende pelo menos um dentre um temporizador de regeneração de proteção (202) e um estimador de fuligem de

7. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação

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8/8 caracterizado pelo fato de que o temporizador de regeneração de proteção (202) compreende adicionalmente um módulo de estimativa de regeneração (416) configurado para estimar se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem (228) indica

8. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação

9. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o módulo de sincronismo de início da regeneração (206) também é configurado para inicializar o primeiro contador (406) de modo que um tempo

10 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.

26. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o motor de combustão interna

10 de modo que uma quantidade limite de fuligem esteja sendo gerada, um módulo de sincronismo de início da regeneração (206) configurado para incrementar um primeiro contador (406) com base no indicador de operação do motor (404), e para configurar um indicador do pedido de regeneração (412) quando o primeiro

10 14. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação

10. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições

20 atuais do filtro de fuligem (228) compreende um nível de oxigênio limite (502) e uma estimativa de temperatura periférica (506).

10 configura o indicador do pedido de regeneração (412).

10 (402) detectada estiver acima de um valor limite associado com uma taxa de geração de fuligem limite;

um módulo de sincronismo de início da regeneração (206) configurado para incrementar um primeiro contador (406) com base no indicador de operação do motor (404), e para

11. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições

25 atuais do filtro de fuligem (228) compreende adicionalmente uma estimativa da concentração de fuligem periférica (508).

12, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem (228) compreende um nível de oxigênio limite (502) e uma estimativa de temperatura periférica (506).

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 (228).

12. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um módulo de estimativa de regeneração (416) configurado para

30 estimar se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem (228) indica que uma regeneração está ocorrendo, em que um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração (208) também é configurado para incrementar o segundo contador (418)

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13. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação

14, caracterizado pelo fato de que o conjunto de condições atuais do filtro de fuligem (228) compreende adicionalmente uma estimativa da concentração de fuligem periférica (508).

15 (102) compreende um controlador do motor (132) configurado para se comunicar com a ferramenta de proteção do filtro de fuligem (146), e em que o controlador do motor (132) também é configurado para prover pelo menos uma dentre uma estimativa de carga de fuligem mista, e as condições a montante

15 contador (406) atinge um primeiro limite (406), um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração (208) configurado para incrementar um segundo contador (418) com base no indicador do pedido de regeneração configurado (412), e para restaurar o indicador do pedido de regeneração (412) quando o

20 segundo contador (418) atinge um segundo limite (418) e um módulo de pedido de regeneração (210) configurado para solicitar um evento de regeneração (420) com base no indicador do pedido de regeneração (412); e em que o estimador de fuligem de proteção (202)

25 compreende um módulo de proteção secundário (212) configurado para utilizar uma estimativa de carga de fuligem com base no sensor se o esquema de regeneração da linha base (214) compreender uma estimativa de carga de fuligem mista que compreende um modelo e um sensor e a estimativa de carga de

30 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,

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15 15. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação

15 transcorrido seja relativamente longo para a primeira vez que o módulo de sincronismo de início da regeneração (206) configura o indicador do pedido de regeneração (412).

15 5. APARELHO (146), de acordo com a reivindicação

15 configurar um indicador do pedido de regeneração (412) quando o primeiro contador (406) atinge um primeiro limite (406);

um módulo de sincronismo de interrupção da regeneração (208) configurado para incrementar um segundo contador (418) com base no indicador do pedido de regeneração

20 (412) configurado, e para restaurar o indicador do pedido de regeneração (412) quando o segundo contador (418) atinge um segundo limite (418); e um módulo de pedido de regeneração (210) configurado para solicitar um evento de regeneração (420) com base no

25 indicador do pedido de regeneração (412).

16. MÉTODO PARA INTENSIFICAR A PROTEÇÃO DO FILTRO

20 DE FULIGEM (126), caracterizado por compreender:

a interpretação (602) de um esquema de regeneração da linha base (214);

a estimativa (604) se um conjunto de condições atuais do filtro de fuligem (228) indica que uma regeneração está

25 ocorrendo;

a configuração (608) de um indicador de operação do motor (404) se uma taxa de geração de fuligem estimada gerada por um motor de combustão interna (102) estiver acima de uma taxa de geração de fuligem limite;

30 a incrementação (610) de um primeiro contador (406) com base no esquema de regeneração da linha base (214) e do indicador de operação do motor (404);

a configuração (612, 614) de um indicador do pedido

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17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a restauração (622) do indicador do pedido de regeneração (412) quando o indicador do pedido de regeneração (412) está ativo, uma regeneração não está ocorrendo e um período de tempo especificado é transcorrido.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a realização de um teste de diagnóstico (702) quando o indicador do pedido de regeneração (412) é configurado, em que a realização do teste de diagnóstico (702) 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 (228).

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a inicialização (802, 804) do primeiro contador (406) de modo que um tempo transcorrido seja relativamente curto para a

Petição 870180153255, de 21/11/2018, pág. 10/15

20 relacionadas ao conjunto de condições atuais do filtro de fuligem (228) para a ferramenta de proteção do filtro de fuligem (146).