DE102005015432B4

DE102005015432B4 - Abgasemissionsregelsystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102005015432B4
Application number: DE102005015432.8A
Authority: DE
Inventors: Tsukasa Kuboshima; Masumi Kinugawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2025-04-05
Also published as: US20050217250A1; JP4424040B2; DE102005015432A1; JP2005291169A; US7174706B2

Abstract

Abgasemissionsregelsystem für eine Brennkraftmaschine (1) eines Fahrzeugs, mit einem Partikelfilter (33) zum Auffangen von im Abgas der Brennkraftmaschine (1) enthaltenen Partikelstoffen, gekennzeichnet durch eine Druckdifferenz-Messeinrichtung (72, 72c) zur Messung eines Differenzdrucks am Partikelfilter (33), eine Abgas-Durchflussraten-Messeinrichtung (71) zur Ermittlung der Abgas-Durchflussrate der Brennkraftmaschine (1), eine Regenerations-Regeleinrichtung (8, 8A, 8B) zur Festlegung einer Regeneration des Partikelfilters (33) auf der Basis des Differenzdrucks und der Abgas-Durchflussrate, und eine Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung (8, 8A, 8B) zur Vergrößerung der Messgenauigkeit des Differenzdrucks durch Steuern einer Vielzahl von Verstärkungslevel, wobei die Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung (8, 8A, 8B) einen Verstärker (81) zur Verstärkung des Ausgangssignals der Druckdifferenz-Messeinrichtung (72, 72c) aufweist, um zumindest zwei Ausgangssignallevel gemäß einer Verstärkung aus der Vielzahl von Verstärkungslevel zu erzeugen, wenn die Regenerations-Regeleinrichtung (8, 8A, 8B) die Festlegung trifft und der Differenzdruck unter einem vorgegebenen Differenzdruck-Schwellenwert liegt oder die Abgas-Durchflussrate unter einem vorgegebenen Abgas-Durchflussraten-Schwellenwert liegt, die verstärkten zumindest zwei Ausgangssignallevel an einen Eingangsselektor (83, 83B) ausgegeben werden, und die Verstärkung des Verstärkers auf einen höchsten Wert eingestellt wird, solange das Ausgangssignal der Druckdifferenz-Messeinrichtung unter einem zulässigen Maximalwert beibehalten wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgasemissionsregelsystem für eine Brennkraftmaschine, die mit einem Partikelfilter zur Entfernung von Partikelstoffen im Abgas ausgestattet ist, und betrifft insbesondere ein System, das zur Durchführung einer in geeigneter Weise geregelten Regeneration des Partikelfilters optimiert ist.
Üblicherweise findet bei einer Brennkraftmaschine zur Verringerung der Umweltbelastung ein Abgasemissionsregelsystem mit einem Oxidationskatalysator, einem Stickoxidkatalysator (NO_x-Katalysator) oder einem Dreifachkatalysator zur Entfernung von im Abgas enthaltenen Schwebschadstoffen Verwendung. Darüber hinaus wird derzeit angestrebt, auch Partikelstoffe wie Ruß und lösliche organische Bestandteile (SOF) zu entfernen, die im Abgas einer Diesel-Brennkraftmaschine enthalten sind. Aus diesem Grund umfasst das Abgasemissionsregelsystem einer Brennkraftmaschine ein in einer Abgasleitung angeordnetes Partikelfilter, das diese Partikelstoffe festhält, indem das Abgas durch poröse Zwischenwände z.B. eines Wabenkörpers hindurchgeführt wird, an denen sich die Abgaspartikel ablagern.
Eine große Partikel-Ablagerungsmenge im Partikelfilter führt jedoch zu einem anwachsenden Strömungswiderstand im Abgas und damit zu einem Anstieg des Abgasgegendrucks und einer Verringerung der Leistung der Brennkraftmaschine, sodass es erforderlich ist, das Partikelfilter durch regelmäßiges Abbrennen der abgelagerten Partikelstoffe zu regenerieren.
Partikelablagerungen führen zu einem Anstieg des Differenzdrucks im Partikelfilter. Aus der japanischen Patentschrift JP-07-332 065-A ist daher bereits ein Verfahren zur planmäßigen Reinigung eines Partikelfilters bekannt, wenn der Differenzdruck im Partikelfilter einen vorgegebenen Wert überschreitet. Hierbei sollte der Reinigungsablauf vorzugsweise sowohl in Abhängigkeit von dem Differenzdruck als auch der Abgasdurchflussrate festgelegt werden, da der Differenzdruck von der Abgas-Durchflussrate abhängt.
Die Abgasdurchflussrate und der Differenzdruck unterliegen jedoch beide Schwankungen, was eine genaue Bestimmung bzw. Abschätzung der Partikelmenge in dem Partikelfilter erschwert.
Eine Unterschätzung der Partikelmenge kann in der vorstehend beschriebenen Weise einen Anstieg des Abgasgegendrucks in der Brennkraftmaschine und damit eine Abnahme der Leistung zur Folge haben, wobei eine lebhafte, starke Verbrennung einer großen Partikelmenge schnell zu Schäden am Partikelfilter führen kann. Eine Überschätzung der Partikelmenge führt dagegen zu einer Verlängerung der Abbrennzeiten der Partikel und damit zu einem schnellen Verschleiß des Partikelfilters, was dann dessen Austausch erfordert.
Die Verwendung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Partikelmenge mit einer hohen Genauigkeit verursacht dagegen höhere Herstellungskosten.
Weiterhin offenbart die JP 2004-52 642 A ein Diesel-Abgasnachbehandlungsverfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung, wobei ein Durchfluss von Abgas derart gesteuert wird, dass die Abgas-Durchflussrate des durch einen Filter strömenden Abgases während der Erfassung eines Differentialdrucks auf einen vorbestimmten Wert gesetzt wird.
Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, ein Abgasemissionsregelsystem für eine Brennkraftmaschine anzugeben, mit dessen Hilfe ein Partikelfilter der Brennkraftmaschine im Rahmen eines geeigneten Reinigungsablaufs ohne übermäßige Vergrößerung der Herstellungskosten gereinigt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen angegebenen Mitteln gelöst.
Das erfindungsgemäße Abgasemissionsregelsystem ist somit für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, die mit einem Partikelfilter zur Aufnahme der im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen Partikelstoffe versehen ist. Das Regelsystem umfasst eine Druckdifferenz-Messeinrichtung, eine Abgasdurchflussraten-Messeinrichtung, eine Regenerations-Regeleinrichtung sowie eine Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung. Die Druckdifferenz-Messeinrichtung ermittelt einen Differenzdruck im Partikelfilter, während die Abgasdurchflussraten-Messeinrichtung die Abgasdurchflussrate der Brennkraftmaschine ermittelt. Die Regenerations-Regeleinrichtung legt dann die Regeneration des Partikelfilters auf der Basis des Differenzdrucks und der Abgasdurchflussrate fest. Die Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung vergrößert hierbei die Messgenauigkeit des Differenzdrucks durch Steuern einer Vielzahl von Verstärkungslevel, wobei die Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung einen Verstärker zur Verstärkung des Ausgangssignals der Druckdifferenz-Messeinrichtung aufweist, um zumindest zwei Ausgangssignallevel gemäß einer Verstärkung aus der Vielzahl von Verstärkungslevel zu erzeugen, wenn die Regenerations-Regeleinrichtung die Festlegung trifft und der Differenzdruck unter einem vorgegebenen Differenzdruck-Schwellenwert liegt oder die Abgas-Durchflussrate unter einem vorgegebenen Abgas-Durchflussraten-Schwellenwert liegt, die verstärkten zumindest zwei Ausgangssignallevel an einen Eingangsselektor ausgegeben werden, und die Verstärkung des Verstärkers auf einen höchsten Wert eingestellt wird, solange das Ausgangssignal der Druckdifferenz-Messeinrichtung unter einem zulässigen Maximalwert beibehalten wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie Betriebsverfahren und die Funktion zugehöriger Bauelemente ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von beispielhaften Konfigurationen sowie von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen erfolgt. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasemissionsregelsystem gemäß einer ersten beispielhaften Konfiguration,
2 ein Ablaufdiagramm eines von einer elektronischen Steuereinheit durchgeführten Reinigungsablaufs für ein Partikelfilter bei der ersten beispielhaften Konfiguration,
3 eine grafische Darstellung einer ersten Betriebsbeziehung des Abgasemissionsregelsystems gemäß der ersten beispielhaften Konfiguration,
4 eine grafische Darstellung einer zweiten Betriebsbeziehung des Abgasemissionsregelsystems gemäß der ersten beispielhaften Konfiguration,
5 eine grafische Darstellung einer dritten Betriebsbeziehung des Abgasemissionsregelsystems gemäß der ersten beispielhaften Konfiguration,
6 eine grafische Darstellung einer vierten Betriebsbeziehung des Abgasemissionsregelsystems gemäß der ersten beispielhaften Konfiguration,
7 ein Ablaufdiagramm eines von einer elektronischen Steuereinheit durchgeführten Reinigungsablaufs für ein Partikelfilter gemäß einer zweiten beispielhaften Konfiguration,
8 ein Blockschaltbild eines Hauptteils einer elektronischen Steuereinheit eines Abgasemissionsregelsystems gemäß einer dritten beispielhaften Konfiguration,
9 ein Ablaufdiagramm eines von der elektronischen Steuereinheit des Abgasemissionsregelsystems gemäß der dritten beispielhaften Konfiguration durchgeführten Regenerationsregelablaufs,
10 eine grafische Darstellung einer Betriebsbeziehung des Abgasemissionsregelsystems gemäß der dritten beispielhaften Konfiguration,
11 ein Blockschaltbild eines Hauptteils einer elektronischen Steuereinheit eines Abgasemissionsregelsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
12 ein Ablaufdiagramm eines von der elektronischen Steuereinheit des Abgasemissionsregelsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel durchgeführten Regenerationsregelablaufs,
13 eine grafische Darstellung einer Betriebsbeziehung des Abgasemissionsregelsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel, und
14 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus eines Abgasemissionsregelsystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die in 1 dargestellte erste beispielhafte Konfiguration umfasst ein Abgasemissionsregelsystem zur Entfernung von nachstehend vereinfacht als Partikel bezeichneten Partikelstoffen, die im Abgas einer Diesel-Brennkraftmaschine (einer Brennkraftmaschine) 1 enthalten sind. Die Brennkraftmaschine 1 umfasst eine Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 61 sowie eine mit den jeweiligen Kraftstoffinjektoren 61 in Verbindung stehende gemeinsame Verteilerleiste (Common Rail) 62. Die Kraftstoffinjektoren 61 spritzen von der gemeinsamen Verteilerleiste (Common Rail) 62 zugeführten Kraftstoff in die Brennräume von Zylindern der Brennkraftmaschine 1 ein.
Eine Ansaugleitung 21 steht mit einem Ansaugkrümmer 22 der Brennkraftmaschine 1 in Verbindung, wobei zwischen der Ansaugleitung 21 und dem Ansaugkrümmer 22 eine Ansaugdrosselklappe 23 zur Einstellung der Ansaugluft-Durchflussrate angeordnet ist. Ferner ist die Ansaugleitung 21 mit einem Luftdurchflussmesser 71 zur Messung der Ansaugluft-Durchflussrate versehen.
Das Abgas der Brennkraftmaschine 1 wird über Auslasskanäle 101 der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßen und über einen Abgaskanal 3 abgeführt. Der Abgaskanal 3 umfasst eine Abgasleitung 31 und einen damit verbundenen Abgaskrümmer 32. Ferner ist die Abgasleitung 31 mit einem Diesel-Partikelfilter (DPF) 33 versehen.
Das Diesel-Partikelfilter 33 besitzt einen üblichen Aufbau in Form eines Wabenkörpers aus einem wärmebeständigen Keramikmaterial wie Cordierit, wobei der Innenraum des Diesel-Partikelfilters 33 durch poröse Wände in einer Anzahl von röhrenförmigen Zellen unterteilt ist, die abwechselnd an einem Einlass oder einem Auslass verschlossen sind. Das in den Einlass einer dieser röhrenförmigen Zellen hineinströmende Abgas tritt somit durch die poröse Wand hindurch und gelangt in eine benachbarte andere röhrenförmige Zelle, aus deren Auslass das Abgas dann austritt. Hierbei werden von der porösen Wand die in dem hindurchtretenden Abgas enthaltenen Partikel festgehalten. Vorzugsweise sind die porösen Wände mit einem Katalysator beschichtet, der eine Oxidation der angesammelten Partikel fördert, sodass sie bei einer relativ niedrigen Temperatur abgebrannt und entfernt werden können.
In der Abgasleitung 31 ist stromauf des Diesel-Partikelfilters 33 eine Turbine 41 angeordnet, während die Ansaugleitung 21 mit einem Verdichter 42 versehen ist. Eine Welle verbindet die Turbine 41 und den Verdichter 42 zur Bildung eines Kreiselladers 4, sodass der Verdichter 42 von der Wärmeenergie des Abgases zur Verdichtung der Ansaugluft in der Ansaugleitung 21 angetrieben wird. Ferner ist die Ansaugleitung 21 mit einem Ladeluftkühler 24 zur Kühlung der durch den von dem Verdichter 42 durchgeführten Verdichtungsvorgang erwärmten Ansaugluft versehen.
Ein Abgas-Rückführungskanal (EGR-Kanal) 51 verbindet den Ansaugkrümmer 22 und den Abgaskrümmer 32 zur Rückführung eines nachstehend als EGR-Gas bezeichneten Teils des Abgases zur Ansaugseite. Der EGR-Kanal 51 ist an seinem mit dem Ansaugkrümmer 22 in Verbindung stehenden Ausgang mit einem EGR-Ventil 52 versehen, durch dessen Öffnungsgrad die zugeführte Menge des EGR-Gases bestimmt bzw. eingestellt wird. Ferner ist der EGR-Kanal 51 mit einem EGR-Kühler 53 zur Kühlung des der Ansaugluft hinzugefügten EGR-Gases versehen.
In der Abgasleitung 31 ist ein Druckdifferenzsensor 72 zur Erfassung des Differenzdrucks im Diesel-Partikelfilter 33 angeordnet. Der Druckdifferenzsensor 72 dient hierbei zur Bestimmung bzw. Schätzung der Partikel-Ablagerungsmenge (Partikelmenge) im Diesel-Partikelfilter 33. Zu diesem Zweck ist der Druckdifferenzsensor 72 über zwei Druckzuführungsrohre mit dem Einlass und dem Auslass des Diesel-Partikelfilters 33 verbunden und gibt ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von dem am Diesel-Partikelfilter 72 auftretenden Differenzdruck ab.
Die Abgasleitung 31 ist außerdem am Einlass und Auslass des Diesel-Partikelfilters 33 mit zwei Temperatursensoren 73a, 73b zur Erfassung der Temperatur des über das Diesel-Partikelfilter 33 strömenden Abgases (der Abgastemperatur) versehen, die die Temperatur des Diesel-Partikelfilters 33 repräsentiert. Die Abgastemperatur kann hierbei aus den von den Sensoren 73a, 73b erfassten Temperaturen durch einen Rechenvorgang in Form eines Filters erster Ordnung oder eines Mittelwertbildungsfilters abgeleitet werden.
Die Ausgangssignale des Luftdurchflussmessers 71, des Druckdifferenzsensors 72 und der Temperatursensoren 73a, 73b werden einer elektronischen Steuereinheit ECU 8 zugeführt, der darüber hinaus auch die Ausgangssignale einer Anzahl von Sensoren zur Erfassung des Öffnungsgrades des EGR-Ventils 52, der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Kühlmitteltemperatur, des Drosselklappenwinkels, des Kurbelwinkels, des Kraftstoffdrucks und dergleichen zugeführt werden. Die elektronische Steuereinheit ECU 8 ermittelt hierbei den Betriebszustand jeweiliger Bereiche der Brennkraftmaschine 1 auf der Basis dieser Ausgangssignale, bestimmt sodann die Kraftstoffeinspritzmenge und eine Abgasrückführmenge (EGR-Menge) in Abhängigkeit von dem jeweils vorliegenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 und betätigt die Drosselklappe 23, die Kraftstoffinjektoren 61 und das EGR-Ventil 52 im Rahmen einer in einem geschlossenen Regelkreis erfolgenden Regelung.
Weiterhin berechnet die elektronische Steuereinheit ECU 8 die Partikelmenge auf der Basis der von dem Luftdurchflussmesser 71 erfassten Ansaugluft-Durchflussrate und des von dem Druckdifferenzsensor 72 gemessenen Differenzdrucks. Hierbei berechnet die elektronische Steuereinheit ECU 8 die Partikelmenge auf der Basis einer positiven Korrelation zwischen der Partikel-Ablagerungsmenge und dem Differenzdruck. Wenn die Partikelmenge einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, führt die elektronische Steuereinheit ECU 8 sodann eine Regeneration des Diesel-Partikelfilters 33 durch, bei der die angesammelte Partikelmenge abgebrannt und entfernt wird.
Bei dieser Regeneration des Diesel-Partikelfilters 33 wird die Abgastemperatur durch eine nach einer Haupteinspritzung erfolgende Nacheinspritzung oder eine verzögerte Einspritzung angehoben, durch die der Wärmewirkungsgrad bzw. die Wärmeausnutzung der Brennkraftmaschine 1 verringert wird und die Abgastemperatur ansteigt. Die Abgastemperatur kann auch durch Verringerung des Öffnungsgrades der Ansaugdrosselklappe 23 angehoben werden, wodurch die Ansaugluft-Durchflussrate und damit die Wärmekapazität des den Zylindern zugeführten Brenngases verringert wird.
2 veranschaulicht eine Ablaufsteuerung zur Regeneration des Diesel-Partikelfilters 33. In einem Schritt S101 ermittelt die elektronische Steuereinheit ECU 8 die Ansaugluft-Durchflussrate, die Abgastemperatur und den Differenzdruck. In einem Schritt S102 berechnet die elektronische Steuereinheit ECU 8 dann die Ansaugluft-Durchflussrate aus der Ansaugluft-Durchflussrate, der Abgastemperatur und dem Differenzdruck. Bei dieser Berechnung wird die Ansaugluft-Durchflussrate von einer Massendurchflussrate in eine Volumendurchflussrate umgesetzt, die dann auf der Basis der Abgastemperatur und des Differenzdrucks korrigiert wird.
In einem Schritt S103 ermittelt die elektronische Steuereinheit ECU 8 sodann, ob die Abgas-Durchflussrate unterhalb eines Schwellenwertes liegt oder nicht. Wenn im Schritt S103 das Ergebnis JA erhalten wird, nimmt die elektronische Steuereinheit ECU 8 in einem Schritt S104 eine Anhebung der Abgas-Durchflussrate durch Verringerung des Öffnungsgrades des EGR-Ventils 52 vor. In 3 ist eine Beziehung zwischen der EGR-Durchflussrate und der Abgas-Durchflussrate veranschaulicht, der zu entnehmen ist, dass bei einer Verringerung der EGR-Durchflussrate ein Anstieg der Abgas-Durchflussrate erfolgt.
In einem Schritt S105 nimmt die elektronische Steuereinheit ECU 8 eine erneute Berechnung der Abgas-Durchflussrate vor. In diesem Schritt wird die Abgas-Durchflussrate durch Erfassung der Ansaugluft-Durchflussrate, der Abgastemperatur und des Differenzdrucks berechnet, um die derzeitige Abgas-Durchflussrate und den Differenzdruck zu erhalten.
In einem Schritt S106 nimmt die elektronische Steuereinheit ECU 8 sodann eine Bestimmung bzw. Abschätzung der Partikelmenge vor. Zur Durchführung dieser Bestimmung gibt die elektronische Steuereinheit ECU 8 die Abgas-Durchflussrate und den Differenzdruck in ein Kennfeld und/oder eine Bestimmungsfunktion ein, woraufhin die Ablaufsteuerung zum Ausgangspunkt zurückkehrt.
Wenn dagegen im Schritt S103 das Ergebnis NEIN erhalten wird, wird unter Überspringen der Schritte S104 und S105 direkt auf den Schritt S106 übergegangen. In diesem Fall wird die Partikelmenge auf der Basis einer Abgas-Durchflussrate, die nicht im Schritt S104 erhöht worden ist, sowie auf der Basis des zugehörigen Differenzdrucks bestimmt. Obwohl die Ablaufsteuerung gemäß 2 vorstehend in Form einer Anzahl von "Schritten" beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass diese "Schritte" nicht auf den beschriebenen Ablauf beschränkt sind, sondern auch in Form eines alternativen Ablaufes oder auf der Basis alternativer und/oder zusätzlicher Schritte erfolgen können.
Nachstehend wird auf die mit dieser Ablaufsteuerung erzielbaren Vorteile näher eingegangen. 4 zeigt eine Beziehung zwischen der Abgas-Durchflussrate und dem Differenzdruck, der zu entnehmen ist, dass bei steigender Abgas-Durchflussrate und steigender Partikel-Ablagerungsmenge auch der Differenzdruck ansteigt. Bei einer hohen Abgas-Durchflussrate (Q2 gemäß 4) führt ein Anstieg der Partikel-Ablagerungsmenge von m1 auf m2 zu einem Anstieg (P4–P3) des Differenzdrucks. Bei einer niedrigen Abgas-Durchflussrate (Q1 gemäß 4) führt dagegen ein Anstieg der Partikel-Ablagerungsmenge von m1 auf m2 zu einem Anstieg (P2–P1) des Differenzdrucks, der erheblich kleiner als (P4–P3) bei der Abgas-Durchflussrate Q2 ist. Das Messsignal dieses kleinen Differenzdrucks ist jedoch sehr anfällig in Bezug auf Signalstörungen bzw. Signalrauschen, was dann eine erhebliche Abweichung bei der Bestimmung der Partikelmenge zur Folge hat.
Im Rahmen einer von einem Mikrocomputer der elektronischen Steuereinheit ECU 8 durchgeführten Analog/Digital-Umsetzung wird ein dem Differenzdruck in dem Diesel-Partikelfilter 33 proportionales analoges Ausgangssignal (eine Ausgangsspannung) des Druckdifferenzsensors 72 in ein digitales Ausgangssignal (Ausgangsspannung) umgesetzt. Der Differenzdruck wird hierbei durch Multiplikation des digitalen Ausgangssignals mit einem vorgegebenen Koeffizienten berechnet. 5 veranschaulicht eine Beziehung zwischen dem analogen Ausgangssignal des Druckdifferenzsensors 72 und dem von der elektronischen Steuereinheit ECU 8 umgesetzten digitalen Ausgangssignal.
Durch diese Analog/Digital-Umsetzung werden diskrete Ausgangssignale erhalten, deren Minimalintervall (Quantisierung) die Auflösung und damit den Fehler bzw. die Abweichung der Analog/Digital-Umsetzung bestimmt.
Wenn z.B. diese Analog/Digital-Umsetzung mit einer Auflösung von 10 Bits vorgenommen und das analoge Ausgangssignal des Druckdifferenzsensors 72 zwischen 0 und Pmax in ein digitales Ausgangssignal zwischen 0 bis Vmax umgesetzt werden, beträgt die Auflösung des Ausgangssignals (Vmax/1024). Wenn somit der Differenzdruck nur einen unzureichenden Wert aufweist, wie dies bei Q1 in 4 der Fall ist, tritt bei dem Differenzdruck ein erheblicher Fehler bzw. eine große Abweichung auf.
Bei dem Abgasemissionsregelsystem gemäß der ersten beispielhaften Konfiguration kann jedoch die Partikelmenge in dem Diesel-Partikelfilter 33 mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, indem die Abgas-Durchflussrate zur Erzeugung eines ausreichenden Differenzdrucks in dem Diesel-Partikelfilter 33 vergrößert wird, wenn die Bestimmung bei Vorliegen einer unzureichenden Abgas-Durchflussrate zu erfolgen hat. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Regeneration des Diesel-Partikelfilters 33 nur dann erfolgt, wenn die Partikelmenge in dem Diesel-Partikelfilter 33 einen gegebenen Wert überschreitet.
6 veranschaulicht eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abgas-Durchflussrate, der zu entnehmen ist, dass bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 und die Abgas-Durchflussrate abnehmen. Üblicherweise liegt bei einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit eine unzureichende Messgenauigkeit des Differenzdrucks zur Gewährleistung einer ausreichenden Bestimmungsgenauigkeit der Partikelmenge vor. Das Abgasemissionsregelsystem gemäß dieser beispielhaften Konfiguration führt somit eine Vergrößerung der Abgas-Durchflussrate zur Gewährleistung der Genauigkeit des ermittelten Differenzdrucks herbei, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter VO und die Abgas-Durchflussrate damit unter dem eine minimale Abgas-Durchflussrate darstellenden Wert Q0 liegen. Auf diese Weise kann mit Hilfe des Abgasemissionsregelsystems die Partikelmenge in dem Diesel-Partikelfilter 33 mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
Anstelle des vorstehend beschriebenen Schließens des EGR-Ventils können auch Maßnahmen wie das Öffnen einer Ansaugluft-Drosselklappe, das Schließen der Düse eines variablen Turboladers, eine Nacheinspritzung oder eine Verringerung des Getriebe-Übersetzungsverhältnisses (Herabschalten) zur Steigerung der Abgas-Durchflussrate in Betracht gezogen werden.
Durch Öffnen der Ansaugluft-Drosselklappe oder Schließen der Düse eines variablen Turboladers werden die Ansaugluft-Durchflussrate und die Abgas-Durchflussrate erhöht.
Durch eine Nacheinspritzung wird die Abgastemperatur erhöht, sodass durch die temperaturabhängig erfolgende Expansion des Abgases die Abgas-Durchflussrate ansteigt. Die Nacheinspritzung erfolgt mit Hilfe der in den Zylindern der Brennkraftmaschine 1 angeordneten Kraftstoffinjektoren 61. Alternativ kann ein Kraftstoffinjektor in einem Bereich des Abgaskanals 3 angeordnet sein, um dem Abgas einen leicht entzündlichen, entflammbaren Stoff zur Anhebung der Abgastemperatur zuzuführen.
Eine Verringerung des Getriebe-Übersetzungsverhältnisses (Herabschalten) führt zu einer Vergrößerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 und damit ebenfalls zu einem Anstieg der Abgas-Durchflussrate. Diese Maßnahmen können selektiv oder in Verbindung miteinander Verwendung finden.
Bei einer zweiten beispielhaften Konfiguration werden die Partikel in dem Diesel-Partikelfilter 33 durch eine in 7 dargestellte Ablaufsteuerung entfernt.
Hierbei ermittelt die elektronische Steuereinheit ECU 8 in Schritten S201 bis S207 eine maximale Abgas-Durchflussrate während einer vorgegebenen Zeitdauer. Im Schritt S201 stellt die elektronische Steuereinheit ECU 8 eine Variable k auf 0 ein, während im Schritt S202 die Variable k durch die elektronische Steuereinheit ECU 8 um den Wert 1 erhöht wird.
Im Schritt S203 ermittelt die elektronische Steuereinheit ECU 8 die Ansaugluft-Durchflussrate, die Abgastemperatur sowie den Differenzdruck. Im Schritt S204 wird dann von der elektronischen Steuereinheit ECU 8 die Abgas-Durchflussrate aus der Ansaugluft-Durchflussrate, der Abgastemperatur und dem Differenzdruck berechnet. Die Schritte S203 und S204 entsprechen hierbei im wesentlichen den Schritten S101 und S102 der ersten beispielhaften Konfiguration.
Im Schritt S205 wird die Abgas-Durchflussrate in einem in der elektronischen Steuereinheit ECU 8 vorgesehenen Direktzugriffsspeicher (RAM) gespeichert. Der Direktzugriffsspeicher ist dahingehend ausgestaltet, dass er n Paarwerte der Abgas-Durchflussrate und des Differenzdrucks in der vorstehend beschriebenen Weise abspeichern kann, wobei n einen konstanten Zahlenwert darstellt.
Im Schritt S206 bestimmt die elektronische Steuereinheit ECU 8 sodann, ob die Variable k gleich n ist oder nicht. Wenn hierbei im Schritt S206 das Ergebnis NEIN erhalten wird, kehrt die Ablaufsteuerung zum Schritt S202 zurück, woraufhin die Berechnung der Abgas-Durchflussrate und die Speicherung der Abgas-Durchflussrate und des Differenzdrucks in den Schritten S202 bis S206 wiederholt wird, bis die Variable k gleich n geworden ist. Der Schritt S203 wird hierbei periodisch ausgeführt.
Wenn im Schritt S206 das Ergebnis JA vorliegt, geht der Ablauf auf den Schritt S207 über, bei dem die elektronische Steuereinheit ECU 8 eine maximale Abgas-Durchflussrate aus n Folgen der in dem Direktzugriffsspeicher (RAM) gespeicherten Abgas-Durchflussraten bestimmt. Bei der Bestimmung der maximalen Abgas-Durchflussrate legt die elektronische Steuereinheit ECU 8 eine vorläufige maximale Abgas-Durchflussrate bei einer der n Folgen der Abgas-Durchflussraten fest und vergleicht sodann diese eine und die anderen n Folgen der Abgas-Durchflussraten. Wenn hierbei eine der anderen Folgen größer als die eine Folge ist, stellt die elektronische Steuereinheit ECU 8 den vorläufigen bzw. provisorischen Maximalwert auf die jeweils andere Folge ein.
In einem Schritt S208 bestimmt die elektronische Steuereinheit ECU 8 sodann die Partikelmenge aus der maximalen Abgas-Durchflussrate und dem der maximalen Abgas-Durchflussrate entsprechenden Differenzdruck. Sodann kehrt der Ablauf zum Ausgangspunkt zurück. Obwohl die Ablaufsteuerung gemäß 7 vorstehend in Form einer Anzahl von "Schritten" beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass diese "Schritte" nicht auf den beschriebenen Ablauf beschränkt sind, sondern auch in Form eines alternativen Ablaufs oder unter Einbeziehung alternativer und/oder zusätzlicher Schritte erfolgen können.
Die maximale Abgas-Durchflussrate stellt somit das Maximum der n Folgen von Abgas-Durchflussraten dar, die während der vorgegebenen Zeitdauer periodisch erfasst werden, d.h., den Wert n x (vorgegebene Zeitdauer). Auch bei Veränderungen der Abgas-Durchflussrate während der vorgegebenen Zeitdauer in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 wird somit die Partikelmenge aus der maximalen Abgas-Durchflussrate und dem entsprechenden Differenzdruck bestimmt. Mit Hilfe dieses Abgasemissionsregelsystems kann somit eine Bestimmung der Partikel-Ablagerungsmenge mit geringer Genauigkeit auch dann verhindert werden, wenn die Abgas-Durchflussrate während der vorgegebenen Zeitdauer schwankt und vorübergehend geringe Werte annimmt.
8 veranschaulicht eine dritte beispielhafte Konfiguration mit einer elektronischen Steuereinheit ECU 8A, die zur Regeneration des Diesel-Partikelfilters 33 eine andere Konfiguration als die elektronische Steuereinheit ECU 8 der ersten beispielhaften Konfiguration aufweist. 8 zeigt hierbei im wesentlichen eine Signalverarbeitungseinheit 80A der elektronischen Steuereinheit ECU 8A.
Mit Hilfe der Signalverarbeitungseinheit 80A kann das Ein-Ausgabeverhältnis eines Signals verändert werden. Zu diesem Zweck umfasst die Signalverarbeitungseinheit 80A zwei Analog/Digital-Kanäle A 82a und B 82b. Dem Analog/Digital-Kanal A 82a wird ein analoges Ausgangssignal (eine Ausgangsspannung) des Druckdifferenzsensors 72 direkt zugeführt, während dem Analog/Digital-Kanal B 82b das analoge Ausgangssignal nach einer über einen Verstärker 81 erfolgenden Übertragungsverstärkung mit einem über 1 liegenden (z.B. annähernd 2 betragenden) Wert zugeführt wird. Ein Selektor 83 dient zur Auswahl des analogen Ausgangssignals des Analog/Digital-Kanals A 82a oder des Analog/Digital-Kanals B 82b und Zuführung des ausgewählten analogen Ausgangssignals zu einem (nicht dargestellten) Analog/Digital-Umsetzer.
Der Druckdifferenzsensor 72 besitzt einen zwischen 0 und Pmax liegenden Messbereich, während der Analog/Digital-Umsetzer Spannungen zwischen 0 und Vmax verarbeiten kann. Die elektronische Steuereinheit ECU 8A setzt das analoge Ausgangssignal des Druckdifferenzsensors 72 zwischen den Werten 0 und Pmax in der in 5 veranschaulichten Weise in ein zwischen 0 und Vmax liegendes digitales Ausgangssignal (eine Spannung) um. Wenn der Selektor 83 den Analog/Digital-Kanal B 82b auswählt, ist die Ausgangsspannung der elektronischen Steuereinheit ECU 8A natürlich größer als im Falle der Auswahl des Analog/Digital-Kanals A 82a durch den Selektor 83.
9 veranschaulicht die von der den Selektor 83 aufweisenden elektronischen Steuereinheit ECU 8A zur Regeneration des Diesel-Partikelfilters 33 durchgeführte Ablaufsteuerung. In Schritten S301 und S302 ermittelt die elektronische Steuereinheit ECU 8A die Ansaugluft-Durchflussrate, die Abgastemperatur und den Differenzdruck und berechnet sodann die Abgas-Durchflussrate aus der Ansaugluft-Durchflussrate, der Abgastemperatur und dem Differenzdruck. Hierbei entsprechen die Schritte S301 und S302 im wesentlichen den Schritten S101 und S102 der ersten beispielhaften Konfiguration. Im Schritt S301 der dritten beispielhaften Konfiguration werden jedoch über die Analog/Digital-Kanäle A 82a und B 82b zwei analoge Ausgangssignale abgegeben, die von einem analogen Ausgangssignal des Druckdifferenzsensors 72 abgeleitet sind.
Der Differenzdruck in dem Diesel-Partikelfilter 33 wird in Form eines ersten Produktes des Signals des Analog/Digital-Kanals A 82a mit einem ersten Koeffizienten oder in Form eines zweiten Produktes des Signals des Analog/Digital-Kanals B 82b mit einem zweiten Koeffizienten berechnet, wobei der erste Koeffizient größer als der zweite Koeffizient ist (und z.B. annähernd 2 beträgt).
In einem Schritt S303 bestimmt die elektronische Steuereinheit ECU 8A den Differenzdruck entsprechend dem ersten Produkt und ermittelt, ob der Differenzdruck größer als ein vorgegebener Schwellenwert PO (siehe 10) ist oder nicht.
Wenn im Schritt S303 das Ergebnis JA erhalten wird, geht der Ablauf auf einen Schritt S304 über, bei dem die elektronische Steuereinheit ECU 8A den Differenzdruck entsprechend dem ersten Produkt festlegt, das das Produkt des Signals des Analog/Digital-Kanals A 82a mit dem ersten Koeffizienten darstellt. Sodann geht der Ablauf auf einen Schritt S306 über.
Wenn dagegen im Schritt S303 das Ergebnis NEIN vorliegt, geht der Ablauf auf einen Schritt S305 über, bei dem die elektronische Steuereinheit ECU 8A den Differenzdruck entsprechend dem zweiten Produkt festlegt, das ein Produkt des Signals des Analog/Digital-Kanals B 82b mit dem zweiten Koeffizienten darstellt. Sodann geht der Ablauf auf einen Schritt S306 über.
Im Schritt S306 berechnet die elektronische Steuereinheit ECU 8A die Partikelmenge aus der Abgas-Durchflussrate und dem Differenzdruck, woraufhin der Ablauf zum Ausgangspunkt zurückkehrt. Obwohl die Ablaufsteuerung gemäß 9 vorstehend in Form einer Vielzahl von "Schritten" beschrieben worden ist, ist darauf hinzuweisen, dass diese "Schritte" nicht auf den beschriebenen Ablauf beschränkt sind, sondern auch in Form eines alternativen Ablaufes oder in Form von alternativen und/oder zusätzlichen Schritten durchgeführt werden können.
Wenn der Differenzdruck unter dem vorgegebenen Schwellenwert PO liegt, erfolgt die Berechnung des Differenzdrucks auf der Basis des mit Hilfe des Verstärkers 81 verstärkten Ausgangssignals des Druckdifferenzsensors 72.
10 veranschaulicht eine Beziehung zwischen der analogen Ausgangsspannung des Druckdifferenzsensors 72 und dem von der elektronischen Steuereinheit ECU 8A umgesetzten digitalen Ausgangssignal. In 10 veranschaulicht eine durchgezogene Kennlinie das von dem Selektor 83 im Schritt S304 oder S306 ausgewählte Signal, das dann zur Bestimmung der Partikel-Ablagerungsmenge dient. Der Wert PO ist auf einen Ausgangswert des Druckdifferenzsensors 72 eingestellt, der vorliegt, wenn das Signal des Analog/Digital-Kanals B 82b gleich Vmax oder geringfügig kleiner als Vmax ist. Der Selektor 83 wählt somit das Signal des Analog/Digital-Kanals A 82a aus, wenn die Ausgangsspannung des Druckdifferenzsensors 72 nicht kleiner als PO ist, während das Signal des Analog/Digital-Kanals B 82b ausgewählt wird, wenn die Ausgangsspannung des Druckdifferenzsensors 72 kleiner als PO ist.
Mit Hilfe des Abgasemissionsregelsystems gemäß der dritten beispielhafte Konfiguration wird somit die Genauigkeit der von dem Druckdifferenzsensor 72 abgegebenen analogen Ausgangsspannung um den Faktor (PO/Pmax) angehoben, wenn zur Bestimmung der Partikel-Ablagerungsmenge eine unzureichend große analoge Ausgangsspannung vorliegt. Auf diese Weise kann das System die Partikel-Ablagerungsmenge auch dann mit hoher Genauigkeit bestimmen, wenn eine unzureichend hohe Abgas-Durchflussrate für diese Bestimmung vorliegt.
Alternativ kann der Schritt S303 auch in Form eines Vergleichs der Abgas-Durchflussrate mit einem Schwellenwert erfolgen.
11 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer elektronischen Steuereinheit ECU 8B, die zur Regeneration des Diesel-Partikelfilters 33 eine andere Konfiguration als die elektronische Steuereinheit ECU 8A der dritten beispielhaften Konfiguration aufweist. Hierbei zeigt 11 im wesentlichen eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitungseinheit 80B der elektronischen Steuereinheit ECU 8B.
Mit Hilfe der Signalverarbeitungseinheit 80B kann das Ein-Ausgabeverhältnis eines Signals verändert werden. Zu diesem Zweck weist die Signalverarbeitungseinheit 80B vier Analog/Digital-Kanäle A 82a bis D 82d auf. Dem Analog/Digital-Kanal A 82a wird das analoge Ausgangssignal (die Ausgangsspannung) des Druckdifferenzsensors 72 direkt zugeführt, während den Analog/Digital-Kanälen B 82b bis D 82d jeweils das analoge Ausgangssignal nach einer über einen Verstärker 81b, 81c oder 81d erfolgten Verstärkung zugeführt wird. Die jeweilige Übertragungsverstärkung der Verstärker 81b bis 81d ist hierbei auf 2, 3 bzw. 4 eingestellt. Ein Selektor 83b dient zur Auswahl eines der analogen Ausgangssignale der Analog/Digital-Kanäle A 82a bis D 82d und führt das ausgewählte analoge Ausgangssignal einem (nicht dargestellten) Analog/Digital-Umsetzer zu.
Der Messbereich des Druckdifferenzsensors 72 liegt zwischen den Werten 0 und Pmax, während der Analog/Digital-Umsetzer zwischen 0 und Vmax liegende Spannungen verarbeiten kann. Die elektronische Steuereinheit ECU 8B setzt hierbei das analoge Ausgangssignal des Druckdifferenzsensors 72 zwischen den Werten 0 und Pmax in der in 13 veranschaulichten Weise in ein zwischen 0 und Vmax liegendes digitales Ausgangssignal (eine Spannung) um.
12 veranschaulicht die von der den Selektor 83B aufweisenden elektronischen Steuereinheit ECU 8B zur Entfernung der Partikel in dem Diesel-Partikelfilter 33 durchgeführte Ablaufsteuerung. In Schritten S401 und S402 ermittelt die elektronische Steuereinheit ECU 8B die Ansaugluft-Durchflussrate, die Abgastemperatur und den Differenzdruck und berechnet sodann die Abgas-Durchflussrate aus der Ansaugluft-Durchflussrate, der Abgastemperatur und dem Differenzdruck. Die Schritte S401 und S402 entsprechen hierbei im wesentlichen den Schritten S101 und S102 der ersten beispielhaften Konfiguration. Im Schritt S401 werden jedoch gemäß dem Ausführungsbeispiel über die Analog/Digital-Kanäle A 82a bis D 82d vier analoge Ausgangssignale abgegeben, die von einem analogen Ausgangssignal des Druckdifferenzsensors 72 abgeleitet sind.
Der Differenzdruck in dem Diesel-Partikelfilter 33 wird in Form eines ersten Produktes des Signals des Analog/Digital-Kanals A 82a mit einem ersten Koeffizienten, eines zweiten Produktes des Signals des Analog/Digital-Kanals B 82b mit einem zweiten Koeffizienten, eines dritten Produktes des Signals des Analog/Digital-Kanals C 82c mit einem dritten Koeffizienten oder eines vierten Produktes des Signals des Analog/Digital-Kanals D 82d mit einem vierten Koeffizienten berechnet. Der zweite, dritte und vierte Koeffizient ist jeweils auf 1/2, 1/4 bzw. 1/8 des ersten Koeffizienten eingestellt.
In einem Schritt S403 steuert die elektronische Steuereinheit ECU 8B den Selektor 83b zur Auswahl eines der Signale der Analog/Digital-Kanäle A 82a bis D 82d und Zuführung des ausgewählten Signals zu dem Analog/Digital-Umsetzer an. Hierbei wählt der Selektor 83b ein Signal aus, das kleiner als Vmax ist und das größte Signal der über die Analog/Digital-Kanäle A 82a bis D 82d abgegebenen Signale darstellt.
Das im Schritt S403 ausgewählte Signal stellt somit in der in 13 veranschaulichten Weise das größte Signal mit der höchsten Auflösung unter den Signalen der Analog/Digital-Kanäle A 82a bis D 82d dar, das der Analog/Digital-Umsetzer verarbeiten kann. Die elektronische Steuereinheit ECU 8B kann daher die Partikel-Ablagerungsmenge unabhängig von dem Betrag des Differenzdrucks mit hoher Genauigkeit bestimmen.
In einem Schritt S404 berechnet die elektronische Steuereinheit ECU 8B sodann die Partikel-Ablagerungsmenge aus der Abgas-Durchflussrate und dem Differenzdruck, woraufhin der Ablauf zum Ausgangspunkt zurückkehrt. Obwohl die Ablaufsteuerung gemäß 12 in Form einer Vielzahl von "Schritten" beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass diese "Schritte" nicht auf den beschriebenen Ablauf beschränkt sind, sondern auch in Form eines alternativen Ablaufs oder in Form von alternativen und/oder zusätzlichen Schritten durchgeführt werden können.
Mit Hilfe des Abgasemissionsregelsystems gemäß der vierten beispielhaften Konfiguration kann somit die Partikel-Ablagerungsmenge auch dann mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, wenn eine unzureichend hohe Abgas-Durchflussrate für diese Bestimmung vorliegt.
In 14 ist ein Abgasemissionsregelsystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dient ein Drucksensor 72c zur Erfassung des Abgasdrucks stromauf des Diesel-Partikelfilters 33. Eine elektronische Steuereinheit ECU 8C berechnet den Differenzdruck am Diesel-Partikelfilter 33 in Form einer Differenz des Abgasdrucks aus dem stromab des Diesel-Partikelfilters 33 vorliegenden Druck, der sich durch Summierung des Luftdruckes und des Druckabfalls zwischen dem Diesel-Partikelfilter 33 und dem Auslass einer Abgasleitung bzw. eines Abgasrohrs ergibt. Der Druckabfall kann jedoch auch als Funktion der Abgas-Durchflussrate berechnet werden.
Das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel zur Bestimmung des Differenzdrucks in dem Diesel-Partikelfilter 33 kann auch bei der zweiten und dritten beispielhafte Konfiguration sowie dem vorstehenden Ausführungsbeispiel Verwendung finden.
Bei der dritten beispielhaften Konfiguration und dem vorstehenden Ausführungsbeispiel kann auch der vorstehend beschriebene Aufbau und/oder das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel zur Ermittlung des Differenzdrucks in dem Diesel-Partikelfilter 33 Verwendung finden.
Bei der dritten beispielhaften Konfiguration und dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird zwar das Ein-Ausgabeverhältnis eines Signals durch Auswahl eines Signals aus den Signalen einer Vielzahl von Analog/Digital-Kanälen eingestellt, jedoch kann anstelle einer Anzahl von Verstärkern 81, 81b bis 81d, Analog/Digital-Kanälen 82a bis 82d und Selektoren 83, 83B auch ein Verstärker mit einer variablen Verstärkung eingesetzt werden.
Das vorstehend beschriebene Abgasemissionsregelsystem für eine Brennkraftmaschine (1) ist somit bei einem Fahrzeug vorgesehen und mit einem Partikelfilter (33) zum Auffangen von im Abgas der Brennkraftmaschine (1) enthaltenen Partikelstoffen ausgestattet. Das System umfasst eine Druckdifferenz-Messeinrichtung (72, 72c), eine Abgas-Durchflussraten-Messeinrichtung (71), eine Regenerations-Regeleinrichtung (8, 8A, 8B) und eine Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung (8, 8A, 8B). Die Druckdifferenz-Messeinrichtung (72, 72c) misst den Differenzdruck in dem Partikelfilter (33), während die Abgas-Durchflussraten-Messeinrichtung (71) die Abgas-Durchflussrate der Brennkraftmaschine (1) ermittelt. Die Regenerations-Regeleinrichtung (8, 8A, 8B) bestimmt die Regeneration des Partikelfilters (33) auf der Basis des Differenzdrucks und der Abgas-Durchflussrate. Die Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung (8, 8A, 8B) vergrößert hierbei die Messgenauigkeit des Differenzdrucks.

Claims

Abgasemissionsregelsystem für eine Brennkraftmaschine (1) eines Fahrzeugs, mit einem Partikelfilter (33) zum Auffangen von im Abgas der Brennkraftmaschine (1) enthaltenen Partikelstoffen, gekennzeichnet durch eine Druckdifferenz-Messeinrichtung (72, 72c) zur Messung eines Differenzdrucks am Partikelfilter (33), eine Abgas-Durchflussraten-Messeinrichtung (71) zur Ermittlung der Abgas-Durchflussrate der Brennkraftmaschine (1), eine Regenerations-Regeleinrichtung (8, 8A, 8B) zur Festlegung einer Regeneration des Partikelfilters (33) auf der Basis des Differenzdrucks und der Abgas-Durchflussrate, und eine Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung (8, 8A, 8B) zur Vergrößerung der Messgenauigkeit des Differenzdrucks durch Steuern einer Vielzahl von Verstärkungslevel, wobei die Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung (8, 8A, 8B) einen Verstärker (81) zur Verstärkung des Ausgangssignals der Druckdifferenz-Messeinrichtung (72, 72c) aufweist, um zumindest zwei Ausgangssignallevel gemäß einer Verstärkung aus der Vielzahl von Verstärkungslevel zu erzeugen, wenn die Regenerations-Regeleinrichtung (8, 8A, 8B) die Festlegung trifft und der Differenzdruck unter einem vorgegebenen Differenzdruck-Schwellenwert liegt oder die Abgas-Durchflussrate unter einem vorgegebenen Abgas-Durchflussraten-Schwellenwert liegt, die verstärkten zumindest zwei Ausgangssignallevel an einen Eingangsselektor (83, 83B) ausgegeben werden, und die Verstärkung des Verstärkers auf einen höchsten Wert eingestellt wird, solange das Ausgangssignal der Druckdifferenz-Messeinrichtung unter einem zulässigen Maximalwert beibehalten wird.
Abgasemissionsregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung (8, 8A, 8B), die dazu in der Lage ist, zwei Level des Ausgangssignals auszugeben, die Verstärkung des Verstärkers (81) auf einen hohen Wert erhöht, wenn der Differenzdruck vor einer Verstärkung durch den Verstärker einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
Abgasemissionsregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgenauigkeits-Vergrößerungseinrichtung (8, 8A, 8B), die dazu in der Lage ist, das Ausgangssignal zumindest in drei Level zu steuern, die Verstärkung des Verstärkers (81) basierend auf einer Bestimmung, dass das Ausgangssignal der Druckdifferenz-Messeinrichtung gleich oder kleiner als der erlaubte Maximalwert ist, erhöht, und die Verstärkung auf den höchsten Wert erhöht wird, solange der Differenzdruck den vorgegebenen Differenzdruck-Schwellenwert nicht überschreitet.