DE102006033567A1 - Method for determining when to initiate regeneration of particle filters in exhausts comprises determining particle loading, comparing with database of engine operating conditions giving satisfactory regeneration and setting start flag - Google Patents

Method for determining when to initiate regeneration of particle filters in exhausts comprises determining particle loading, comparing with database of engine operating conditions giving satisfactory regeneration and setting start flag Download PDF

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Abstract

The method for determining the point at which to initiate regeneration of particle filters in IC engine exhaust systems comprises: (A) determining the particle loading of the filter; (B) comparing this with a field in a database indicating engine operating conditions which lead to satisfactory regeneration; (C) setting a 'loading OK' flag when the average particle loading is not less than the minimum loading indicated by the database field; (D) calculating the likely result of regeneration at different times under different running conditions and setting a 'regeneration start flag' at the point where it is calculated to be satisfactory.

Description

Die Erfindung betriff ein Verfahren zum Bestimmen des Auslösezeitpunktes des Regenerationsprozesses zum Regenerieren eines in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine eingeschalteten Partikelfilters.The Invention relates to a method for determining the triggering time the regeneration process for regenerating one in the exhaust line an internal combustion engine switched particulate filter.

Zur Reduzierung des Partikelausstoßes, insbesondere eines Rußausstoßes, werden in den Abgasstrang von Dieselmotoren Partikelfilter eingeschaltet. Beim Betrieb des Dieselmotors akkumulieren auf der Filteroberfläche des Partikelfilters sukzessive Rußpartikel. Zum Regenerieren eines solchen Partikelfilters ist bekannt, den Ruß mittels eines Rußabbrandes und somit durch Oxidation zu beseitigen. Ein solcher Rußabbrand tritt dann selbsttätig ein, wenn die den Partikelfilter anströmende Abgastemperatur höher ist als die Zündtemperatur des Rußes. Zum Absenken der Rußzündtemperatur werden Kraftstoffadditive verwendet. Die Abgastemperatur überschreitet in aller Regel dann die Rußzündtemperatur, wenn der Dieselmotor über eine gewisse Zeitdauer hinweg unter einer bestimmten Last arbeitet, beispielsweise bei einer zügigen Fahrt. Um eine Regeneration des Partikelfilters auch in solchen Betriebszuständen zu ermöglichen, in denen die Abgastemperatur geringer ist als die Rußzündtemperatur, werden aktive Regenerationsprozesse eingesetzt. Dieses erfolgt durch Zuführen thermischer Energie, etwa über thermoelektrische Heizelemente oder durch Eindüsen von Kraftstoff in den Abgasstrom. Damit eine bestimmungsgemäße Regeneration des Partikelfilters durch Rußabbrand erfolgen kann, ist es erforderlich, dass der Partikelfilter eine bestimmte Rußbeladung aufweist. Ist die auf dem Partikelfilter akkumulierte Rußmenge zu gering, kann dieses zu einem unvollständigen, ungleichmäßigen Rußabbrand führen.to Reduction of particle emissions, in particular soot emissions in the exhaust system of diesel engines particle filter switched on. When operating the diesel engine accumulate on the filter surface of the Particulate filter successive soot particles. To regenerate such a particulate filter is known, the Soot by means of a Rußabbrandes and thus to eliminate by oxidation. Such Rußabbrand then occurs automatically when the exhaust gas temperature flowing to the particulate filter is higher as the ignition temperature of soot. To the Lowering the soot ignition temperature Fuel additives are used. The exhaust gas temperature exceeds usually then the Rußzündtemperatur, when the diesel engine over works under a certain load for a certain period of time, for example at a brisk Journey. To a regeneration of the particulate filter in such operating conditions to enable in which the exhaust gas temperature is lower than the Rußzündtemperatur be active regeneration processes used. This is done by supplying thermal Energy, about thermoelectric heating elements or by injecting fuel into the exhaust stream. In order to a proper regeneration of the particulate filter by Rußabbrand can be done, it is necessary that the particle filter a certain soot loading having. Is the amount of soot accumulated on the particulate filter too high low, this can lead to incomplete, uneven Rußabbrand to lead.

Ausgehend von dem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren dergestalt weiterzubilden, dass der Regenerationsprozess erst dann gestartet wird, wenn mit einem hinreichenden Regenerationsergebnis gerechnet werden kann.outgoing of the discussed prior art is therefore the invention the object of developing the aforementioned method in such a way that the regeneration process is started only when with a sufficient regeneration result can be expected.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein eingangs genanntes, gattungsgemäßes Verfahren mit folgenden Schritten:

  • – Bestimmen des aktuellen Rußbeladungszustandes des Partikelfilters,
  • – Vergleichen des ermittelten Beladungszustandes mit einem Kennfeld, aufgebaut aus Daten, die bei unterschiedlichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine die für ein Regenerationsprozess mit hinreichendem Regenerationserfolg notwendige Rußbeladung darstellen,
  • – Setzen eines Flag "Beladungszustand OK", wenn die aktuell ermittelte Rußbeladung größer oder gleich der durch das Kennfeld geforderten Mindestrußbeladung ist und
  • – wenn das Flag "Beladungszustand OK" gesetzt ist, Bestimmen des voraussichtlichen Regenerationserfolges, wenn im Zeitpunkt dieser Bestimmung in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine der Regenerationsprozess ausgelöst werden würde, und Setzen eines Flag "Regeneration Start", wenn der voraussichtliche Regenerationserfolg hinreichend ist.
This object is achieved by an aforementioned generic method with the following steps:
  • Determining the current soot loading condition of the particulate filter,
  • Comparing the determined loading state with a characteristic map constructed from data representing the soot load necessary for a regeneration process with sufficient regeneration success in the case of different operating states of the internal combustion engine,
  • Setting a flag "load state OK" if the currently determined soot load is greater than or equal to the minimum soot load required by the map, and
  • If the flag "Loading state OK" is set, determining the anticipated regeneration success if, at the time of this determination, the regeneration process would be triggered depending on the current operating state of the internal combustion engine, and setting a "regeneration start" flag if the expected regeneration success is sufficient ,

Unter dem Begriff "Flag" ist im Rahmen dieser Ausführungen ein Statusindikator oder jedes damit gleichwertige Element zu verstehen, dass zumindest zwei Zustände aufweist. Die Zustände sind aus dem Flag abrufbar.Under The term "flag" is under this versions to understand a status indicator or any equivalent element that at least two states having. The conditions are available from the flag.

Bei diesem Verfahren wird in einem ersten Schritt der Rußbeladungszustand des Partikelfilters ermittelt und ein Flag "Beladungszustand OK" gesetzt, wenn die aktuell ermittelte Rußbeladung größer oder gleich einer vordefinierten Rußmindestbeladung ist. Grundsätzlich ist es für das Verfahren unerheblich, in welcher Art der Rußbeladungszustand ermittelt wird. Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem der Rußbeladungszustand in Abhängigkeit von der Drehzahl, dem Drehmoment der Brennkraftmaschine, beispielsweise des Dieselmotors und dem Abgasgegendruck ermittelt wird und die ermittelte Größe mit einem aus diesen Daten aufgebauten Kennfeld verglichen wird. In dem Kennfeld ist die eine Mindestbeladung darstellende Größe in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine dargestellt. Eine Bestimmung der Rußbeladung des Partikelfilters gemäß diesem Verfahren kann bei beliebigem Betriebszustand des Dieselmotors durchgeführt werden. Vorteilhafterweise werden die dynamischen Größen nur dann für eine Beladungszustandsermittlung ausgewertet, wenn diese sich innerhalb eines vorgege benen Zeitintervalls nicht oder nur in vorgegebenen Grenzen geändert haben. Somit erfolgt eine Rußbeladungsbestimmung bei diesem Verfahren dann, wenn innerhalb der vorgegebenen Grenzen die Brennkraftmaschine quasi stationär betrieben wird. Zum Aufbau des Kennfeldes sind die notwendigen Daten ebenfalls bei quasi stationären Zuständen der Brennkraftmaschine ermittelt worden sind.at In this method, the soot loading state is in a first step of the particulate filter and set a flag "loading state OK", if the currently determined soot bigger or equal to a predefined soot minimum loading is. in principle is it for the process is irrelevant in what kind of soot loading condition determined becomes. Preferred is a method in which the soot loading state dependent on from the speed, the torque of the internal combustion engine, for example of the diesel engine and the exhaust gas back pressure is determined and the determined size with one from this data constructed map is compared. In the map is the minimum load representative variable depending on different operating conditions the internal combustion engine shown. A determination of soot loading the particulate filter according to this Method can be performed in any operating condition of the diesel engine. Advantageously, the dynamic quantities only for a load state determination evaluated if they are not within a given time interval or have changed only within predetermined limits. Thus, done a Rußbeladungsbestimmung at this method, if within the given limits the Internal combustion engine quasi stationary is operated. To build up the map are the necessary data also at quasi-stationary states the internal combustion engine have been determined.

Ist im Rahmen des Schnittes der Beladungszustandserfassung das Flag "Beladungszustand OK" gesetzt worden, erfolgt in einem zweiten Schritt eine Bestimmung des voraussichtlichen Regenerationserfolges in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Damit ein Rußabbrand hinreichend vollständig erfolgt, wird der aktuelle Betriebszustand der Brennkraftmaschine berücksichtigt, und zwar vorteilhafterweise ausgewertet im Hinblick abgasbezogene Kennwerte. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt eine Auswertung von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine wiedergebenden Größen im Hinblick auf den Sauerstoffgehalt im Abgasstrom und die Temperatur des Abgasstroms. Vorzugsweise werden diese beiden Variablen zueinander gewichtet, wobei der Sauerstoffgehalt im Abgasstrom stärker bewertet wird als die Temperatur des Abgasstromes. Gleichwohl soll die Temperatur des Abgasstromes nicht gänzlich unberücksichtigt bleiben. Das Flag "Regeneration Start" wird gesetzt, wenn aufgrund des aktuellen Betriebszustandes, dargestellt beispielsweise durch die Drehzahl und das Drehmoment in Abhängigkeit von der ermittelten Rußbeladung im Abgasstrom geeignete Rußabbrandbedingungen (Sauerstoffgehalt, Temperatur) herrschen. Das Flag "Regeneration Start" wird somit dann gesetzt, wenn die aktuellen Betriebsbedingungen des Dieselmotors für einen hinreichen erfolgreichen Rußabbrand geeignet sind. In Kombination mit den vorgenannten, aus dem Abgasmassenstrom, gewonnenen Kennwerte oder auch unabhängig hiervon können demselben Zweck dienende Kennwerte auch dem der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmassenstrom entnommen werden. Ist neben dem Flag "Beladungszustand OK" auch das Flag "Regeneration Start" gesetzt, kann der Regenerationsprozess ausgelöst werden, beispielsweise durch Bestromen einen thermoelektrischen, dem Partikelfilter zugeordneten Heizelementes.If the "load state OK" flag has been set as part of the intersection of the load state detection, a determination is made in a second step of the anticipated regeneration success as a function of the current operating state of the internal combustion engine. So that Rußabbrand takes place sufficiently completely, the current operating state of the internal combustion engine is taken into account, and advantageously evaluated in terms of emission-related characteristics. According to one preferred embodiment, an evaluation of the operating state of the internal combustion engine reproducing variables in terms of the oxygen content in the exhaust stream and the temperature of the exhaust stream. Preferably, these two variables are weighted relative to each other, wherein the oxygen content in the exhaust gas flow is rated higher than the temperature of the exhaust gas flow. Nevertheless, the temperature of the exhaust gas flow should not be completely ignored. The flag "Regeneration Start" is set if, due to the current operating state, represented for example by the rotational speed and the torque as a function of the determined soot load in the exhaust gas flow, suitable Rußabbrandbedingungen (oxygen content, temperature) prevail. The flag "Regeneration Start" is thus set, if the current operating conditions of the diesel engine are suitable for a sufficiently successful Rußabbrand. In combination with the abovementioned characteristic values obtained from the exhaust gas mass flow, or also independently thereof, characteristic values serving the same purpose can also be taken from the air mass flow supplied to the internal combustion engine. If the "Regeneration Start" flag is set in addition to the flag "Loading state OK", the regeneration process can be triggered, for example by energizing a thermoelectric heating element associated with the particulate filter.

Eine Auslösung des Regenerationsprozesses kann an das Setzen eines oder mehrerer weiterer Flags gebunden sein, etwa eines Flags, welches auf "Regeneration Start" gesetzt ist, wenn aufgrund des Betriebsprofils der Brennkraftmaschine ein ausgelöster Regenerationsprozess mit hinreichend hoher Wahrscheinlichkeit vollständig durchgeführt werden kann. Mit diesem weiteren Flag soll gewährleistet werden, dass ein ausgelöster Regenerationsprozess auch hinsichtlich seiner zeitlichen Dauer vollständig durchgeführt werden kann und mit einiger Wahrscheinlichkeit innerhalb der für eine Regeneration benötigten Dauer, die Brennkraftmaschine nicht abgeschaltet wird.A release The regeneration process may involve putting one or more be bound to other flags, such as a flag, which is set to "Regeneration Start", if due to the operating profile of the internal combustion engine, a triggered regeneration process with a sufficiently high probability can be carried out completely. This additional flag is to ensure that a triggered Regeneration process also be carried out completely in terms of its duration can and, with some probability, within the time required for regeneration, the internal combustion engine is not switched off.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:following the invention with reference to an embodiment with reference on the attached Figures described. Show it:

1: ein Kennfeld darstellend eine für das Auslösen einer Regeneration notwendige Mindestbeladung eines Partikelfilters in Abhängigkeit unterschiedlicher Betriebszustände eines Dieselmotors, 1 : a map representing a minimum load of a particulate filter necessary for the triggering of a regeneration as a function of different operating states of a diesel engine,

2: das Diagramm der 1 mit einem weiteren, die Maximalbeladung des Partikelfilters darstellenden Kennfeld und 2 : the diagram of 1 with another, the maximum load of the particulate filter performing map and

3: der zum Bestimmen des voraussichtlichen Regenerationserfolges in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustand des Dieselmotors betrachtete Ausschnitt des Motorkennfeldes mit beispielhaft darin eingetragenen relativen Beladungszustandsgrößen. 3 the section of the engine map considered for determining the anticipated regeneration success as a function of the current operating state of the diesel engine with, for example, relative load state variables entered therein.

Zum Bestimmen des Auslösezeitpunktes zum Auslösen einer Regeneration eines in den Abgasstrang eines Dieselmotors eingeschalteten Partikelfilters wird im laufenden Betrieb des Dieselmotors in zeitlichen Abständen der Rußbeladungszustand des Partikelfilters bestimmt. Über diese Variable "Rußbeladungszustand" erfolgt eine Bestimmung der Zweckmäßigkeit sowie der Notwendigkeit, einen Regenerationsprozess zum Regenerieren des Partikelfilters auszulösen. Der Rußbeladungszustand des Partikelfilters wird bei diesem Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer Lastgröße, der Drehzahl sowie des Abgasgegendruckes im anströmseitigen Abschnitt des Abgasstranges vor dem Partikelfilter ermittelt. Als lastabhängige Größe kann beispielsweise das Drehmoment oder die Abgastem peratur verwendet werden. Im Folgenden wird als lastabhängige Größe das Drehmoment verwendet. In die Auswertung gehen die ermittelten Werte dann ein, wenn sich diese innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nicht oder nur in vorgegebenen Grenzen geändert haben. Durch diese Maßnahme soll ausgeschlossen werden, dass eine Auswertung der vorgenannten Größen im Zusammenhang mit einer Bestimmung des Rußbeladungszustandes bei einem zu dynamischen Betrieb des Dieselmotors erfolgt. Vielmehr ist vorgesehen, ein Messergebnis dann auszuwerten, wenn zumindest angenähert stationäre Messbedingungen gegeben sind. Genügen die in einem vorgegebenen Zeitintervall, erfassten Messwerte den an die Änderungen gemachten Voraussetzungen, wird das Drehmoment, der Abgasgegendruck und die Drehzahl erfasst bzw. die kontinuierlich diesbezüglich erfassten Werte gehen in die Auswertung ein. Ausgewertet werden die ermittelten Größen durch Vergleich derselben mit einem Kennfeld. Durch das Kennfeld wird der minimale Beladungszustand des Partikelfilters in unterschiedlichen Betriebszuständen dargestellt. Ein solches Kennfeld eines bestimmten, in den Abgasstrang eines Dieselmotors eingeschalteten Partikelfilters ist in 1 dargestellt. Aufgebaut ist das Kennfeld aus denselben Variablen, die zum Ermitteln des aktuellen Rußbeladungszustandes des Partikelfilters erfasst werden. In dem in 1 dargestellten Kennfeld sind in der x-y-Ebene das Drehmoment (y-Achse) sowie die Drehzahl des Dieselmotors (x-Achse) aufgetragen. Auf der z-Achse ist der Abgasgegendruck als Maß für die Rußbeladung des Partikelfilters aufgetragen. Die zum Aufbau des Kennfeldes benötigten Daten sind bei einem stationären bzw. quasi stationären Betrieb des Dieselmotors ermittelt worden und in dem Steuergerät zum Durchführen des Verfahrens in einem Speicher abgelegt. Das Kennfeld variiert bezüglich seiner z-Werte bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Dieselmotors.To determine the triggering time for triggering a regeneration of a particulate filter which is switched into the exhaust gas line of a diesel engine, the soot loading state of the particulate filter is determined at intervals during operation of the diesel engine. This variable "soot loading state" is used to determine the expediency and the need to trigger a regeneration process to regenerate the particulate filter. The soot loading state of the particulate filter is determined in this embodiment using a load size, the speed and the exhaust gas back pressure in the upstream portion of the exhaust line upstream of the particulate filter. As a load-dependent size, for example, the torque or the exhaust gas temperature can be used. In the following, the torque is used as the load-dependent variable. The values determined are then included in the evaluation if they have not changed within a given time interval or only within specified limits. By this measure is to be ruled out that an evaluation of the aforementioned variables in connection with a determination of the Rußbeladungszustandes takes place in a too dynamic operation of the diesel engine. Rather, it is provided to evaluate a measurement result when at least approximately stationary measurement conditions are given. If the measured values recorded in a given time interval satisfy the prerequisites for the changes, the torque, the exhaust backpressure and the rotational speed are detected or the values recorded continuously in this regard are included in the evaluation. The determined variables are evaluated by comparing them with a characteristic diagram. The map shows the minimum load condition of the particulate filter in different operating states. Such a map of a particular, in the exhaust line of a diesel engine switched particulate filter is in 1 shown. The map is constructed from the same variables that are acquired to determine the current soot loading condition of the particulate filter. In the in 1 The map shown in the xy plane, the torque (y-axis) and the speed of the diesel engine (x-axis) are plotted. On the z-axis of the exhaust back pressure is plotted as a measure of the soot load of the particulate filter. The data required for the construction of the map are determined in a stationary or quasi-stationary operation of the diesel engine and stored in the controller for performing the method in a memory. The map varies with respect to its z-values at different operating conditions of the die selmotors.

Verglichen werden die aktuell erfassten Betriebsgrößen (Drehmoment, Drehzahl, Abgasgegendruck) mit dem in 1 gezeigten Kennfeld. Befindet sich der aktuell ermittelte Beladungszustand des Partikelfilters auf dem Kennfeld oder oberhalb desselben, ist eine ausreichende Rußbeladung des Partikelfilters gegeben, um ein Regenerationsprozess bezogen auf den Beladungszustand erfolgreich durchführen zu können. Systemseitig wird ein erstes Flag gesetzt, nämlich das Flag "Beladungszustand OK".The currently recorded operating variables (torque, speed, exhaust backpressure) are compared with the in 1 shown map. If the currently determined loading state of the particulate filter is on the characteristic map or above it, a sufficient soot loading of the particulate filter is provided in order to be able to successfully carry out a regeneration process with reference to the loading state. On the system side, a first flag is set, namely the flag "Loading state OK".

Um Fehlbestimmungen zu reduzieren, kann es vorgesehen sein, dass das Flag "Beladungszustand OK" erst dann gesetzt wird, wenn zwei oder mehrere aufeinander folgende aktuelle Beladungszustandsbestimmungen zu dem demselben Ergebnis geführt haben.Around It may be provided that the Flag "loading condition OK "only then set when two or more consecutive current load condition determinations led to the same result to have.

Das Flag "Beladungszustand OK" wird wieder gelöscht, wenn der Beladungszustand eine Größe erreicht hat, bei der ein Rußabbrand nicht mehr aktiv ausgelöst werden soll. 2 zeigt ein oberhalb des Kennfeldes der 1 mit der Mindestbeladung ein Kennfeld mit der Maximalbeladung des Partikelfilters.The flag "Loading state OK" is cleared again when the loading state has reached a size at which soot burn-up is no longer to be actively triggered. 2 shows one above the map of the 1 with the minimum load a map with the maximum load of the particulate filter.

Ausgelöst wird der Regenerationsprozess jedoch nicht allein auf Grundlage des gesetzten Flag "Beladungszustand OK". Ausgelöst wird der Regenerationsprozess in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Bestimmung des voraussichtlichen Regenerationserfolges, und zwar in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustand des Dieselmotors. Damit soll gewährleistet werden, dass der für die Regeneration des Partikelfilters durchgeführte Rußabbrand mit hinreichendem Erfolg durchgeführt wird. Die ermittelten aktuellen Betriebszustandsgrößen des Dieselmotors – Drehmoment und Drehzahl – werden, wenn das Flag "Beladungszustand OK" gesetzt ist, zusätzlich auf den voraussichtlichen Regenerationserfolg, wenn dieser im Zeitpunkt der Bestimmung ausgelöst werden würde, ausgewertet. Diese Auswertung erfolgt anhand eines Kennfeldes, in dem ein Ausschnitt des Motorkennfeldes betrachtet wird. Das Kennfeld wird bestimmt durch solche Betriebszustandsgrößen des Dieselmotors, die einen Rückschluss auf den Regenerationserfolg haben. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden zu diesem Zweck der Sauerstoffgehalt im Abgasstrom sowie die Temperatur des Abgasstromes verwendet, wobei diese beiden Größen zueinander gewichtet sind. Eine Gewichtung dieser beiden Kennwerte erfolgt zugunsten des Sauerstoffgehaltes. 3 zeigt ein solches Kennfeld. Die Kennwerte – Sauerstoffgehalt, Temperatur – sind zugunsten des Sauerstoffgehaltes gewichtet. Aufgetragen in dem Kennfeld sind Isolinien, die eine Regenerationsfreigabe bei einer bestimmten Rußbeladung des Partikelfilters darstellen. Parallel bzw. in etwa parallel zu den Isolinien verhalt sich der sich aller Voraussicht nach einstellende Regenerationserfolg. Dieser ist am rechten Rand des Kennfeldes – also bei höheren Drehzahlen und mittlerer Last – am besten und bei geringer Drehzahl und geringer Last am ungünstigsten.However, the regeneration process is not triggered solely on the basis of the set flag "loading state OK". The regeneration process is triggered as a function of the result of the determination of the anticipated regeneration success, depending on the current operating state of the diesel engine. This is to ensure that carried out for the regeneration of the particulate filter Rußabbrand is carried out with sufficient success. The determined current operating state variables of the diesel engine - torque and rotational speed - are additionally evaluated, if the flag "loading state OK" is set, to the anticipated regeneration success, if this would be triggered at the time of the determination. This evaluation is based on a map in which a section of the engine map is considered. The map is determined by such operating state variables of the diesel engine, which have a conclusion on the regeneration success. In the exemplary embodiment described, the oxygen content in the exhaust gas stream and the temperature of the exhaust gas stream are used for this purpose, these two parameters being weighted relative to one another. A weighting of these two characteristic values takes place in favor of the oxygen content. 3 shows such a map. The characteristic values - oxygen content, temperature - are weighted in favor of the oxygen content. Plotted in the map are isolines, which represent a regeneration release at a certain soot loading of the particulate filter. At the same time or roughly parallel to the isolines, the probability of regeneration occurring is likely to be the same. This is best on the right edge of the map - ie at higher speeds and medium load - and most unfavorable at low speed and low load.

Das weitere Flag "Regeneration Start" wird gesetzt, wenn nach vorherigem Setzen des Flag "Beladungszustand OK" die aktuelle Drehzahl und das Drehmoment ein solches Verhältnis zueinander aufweisen, dass der ermittelte Wert jeweils rechts von der den zuvor ermittelten Beladungszustand wiedergebenden Isolinie liegt. Es wird dann davon ausgegangen, dass die für den angestrebten Regenerationserfolg notwendigen Bedingungen im Abgasstrang herrschen.The another flag "regeneration Start "is set, if the current speed and the torque have been set before the "Loading state OK" flag has been set previously such a relationship to each other, that the determined value respectively to the right of the lies in the previously determined loading state reproducing isoline. It is then assumed that for the desired regeneration success necessary conditions prevail in the exhaust system.

Das in 3 dargestellte Kennfeld verdeutlicht die weitere durch dieses Verfahren verfolgte Strategie. Mit zunehmender Rußbeladung wird das Flag "Regeneration Start" auch dann gesetzt, wenn nur mit einem mäßigen Regenerationserfolg zu rechnen ist. Dieses erfolgt vor dem Hintergrund, dass ein Rußabbrand vermieden werden soll, wenn der Partikelfilter einen hohen oder zu hohen Beladungszustand aufweist, bei dem ein Rußabbrand zu einer Überhitzung des Partikelfilters führen könnte. Man wird das Verfahren daher so betreiben, dass das Flag "Regeneration Start" bezogen auf den Beladungszustand des Partikelfilters so früh wie möglich gesetzt wird.This in 3 The map illustrated illustrates the further pursued by this method strategy. As the soot load increases, the "Regeneration Start" flag is also set if only moderate regeneration success is to be expected. This takes place against the background that a Rußabbrand should be avoided if the particulate filter has a high or too high loading state, in which a Rußabbrand could lead to overheating of the particulate filter. Therefore, the method will be operated to set the regeneration start flag as early as possible based on the charged state of the particulate filter.

Die in die Auswertung einfließenden Größen sind abhängig von dem Dieselmotor und dem verwendeten Partikelfilter. Die Abhängigkeit von dem Partikelfilter schließt nicht nur seine Materialabhängigkeit, sondern auch seine Größe ein. Bei dem beispielhaft beschriebenen Verfahren wird das Flag "Beladungszustand OK" gesetzt, wenn der Partikelfilter bezogen auf den zum Durchführen einer Regeneration gestatteten Rußbeladungszustand von 75% erreicht hat. Gelöscht wird dieses Flag, wenn der Beladungszustand 100% überschreitet.The into the evaluation Sizes are dependent from the diesel engine and the particulate filter used. The dependence from the particulate filter closes not only his material dependence, but also its size. In the method described by way of example, the flag "loading state OK "set if the particulate filter based on the allowed to perform a regeneration soot loading of 75%. Deleted becomes this flag when the load state exceeds 100%.

Ist das Flag "Regeneration Start" gesetzt, kann der Regenerationsprozess des Partikelfilters ausgelöst werden, und zwar durch Zuführen thermischer Energie, wobei dieses bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mittels eines thermoelektrischen Heizelementes erfolgt. Gleichermaßen kann ein solcher Regenerationsprozess beispielsweise auch durch Eindüsen von Kraftstoff in den Abgasstrang ausgelöst werden, wenn dem Partikelfilter ein Oxidationskatalysator vorgeschaltet ist.is the flag "Regeneration Start "set, can the regeneration process of the particulate filter are triggered, by feeding thermal energy, this in the described embodiment by means of a thermoelectric heating element. Similarly, a Such regeneration process, for example, by injecting Fuel will be released into the exhaust system when the particulate filter an oxidation catalyst is connected upstream.

In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass nach Setzen des Flags "Regeneration Start", welches voraussetzt, dass zuvor das Flag "Beladungszustand OK" gesetzt worden ist, der eigentliche Regeneration Start davon abhängig ist, dass ein oder mehrere weitere Flags den Start des Regenerationsprozesses frei geben. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt der Regenerationsstart erst dann, wenn nach Setzen des Flags "Regeneration Start" aufgrund des Betriebsprofils der Brennkraftmaschine mit hinreichend hoher Wahrscheinlichkeit ein ausgelöster Regenerationsprozess auch hinsichtlich seines zeitlichen Ablaufes vollständig durchgeführt werden kann. In besonders einfacher Weise lässt sich ein solches Fahrprofil mit folgenden Schritten erstellen:

  • – Auswerten der nach einem Motorstopp zurückliegenden Motorbetriebszeit in Bezug auf Zeitpunkte oder -intervalle, in denen der Prozess hätte ausgelöst werden können und/oder in denen der Prozess nicht hätte ausgelöst werden sollen,
  • – Speichern des Auswerteergebnisses,
  • – Addieren des Auswerteergebnisses des nächsten Motorbetriebzeitintervalls zu dem gespeicherten Auswerteergebnis und Speichern desselben als kumuliertes Auswerteergebnis, wobei unter Verwendung des kumulierten Auswerteergebnisses als Summand dieser Schritt für alle weiteren Motorbetriebszeitintervallauswertungen durchgeführt wird und
  • – Setzen eines Flag „Prozessstart" oder „Prozesssperre" während einer laufenden Motorbetriebszeit in Abhängigkeit von dem aktuellen Zeitpunkt innerhalb der laufenden Betriebszeit und der diesem Zeitpunkt entsprechenden Information aus dem kumulierten Auswerteergebnis.
In a further development of the method, it is provided that, after setting the flag "Regeneration Start", which presupposes that the flag "Loading state OK" has been previously set, the eigentli It depends on one or more other flags to enable the start of the regeneration process. According to a preferred embodiment, the regeneration start takes place only after setting the "Regeneration Start" flag due to the operating profile of the internal combustion engine with sufficiently high probability that a triggered regeneration process can also be completely carried out with regard to its time sequence. In a particularly simple manner, such a driving profile can be created with the following steps:
  • - evaluating the engine operating time past engine stoppage with respect to times or intervals in which the process could have been triggered and / or where the process should not have been triggered,
  • - saving the evaluation result,
  • Adding the evaluation result of the next engine operating time interval to the stored evaluation result and storing it as a cumulative evaluation result, wherein, using the cumulative evaluation result as a summand, this step is carried out for all further engine operating time interval evaluations and
  • Setting a flag "process start" or "process lock" during a running engine operating time depending on the current time within the current operating time and the information corresponding to this time from the cumulative evaluation result.

Bei diesem Verfahren werden die jeweils nach einem Motorstopp (Motor aus) zurückliegenden Motorbetriebszeiten rückschauend ausgewertet und zwar dahingehend, in welchen Zeitpunkten der jeweils gewünschte Prozess hätte unter Berücksichtigung seiner Prozessdauer ausgelöst werden können und in welchen nicht. Durch Aufsummieren der den einzelnen Zeitpunkten bzw. Zeitabschnitten zugeordneten Ergebnisse über die zurückliegenden Motorbetriebszeiten erhält man ein Fahrprofil, in dem diejenigen Zeitpunkte bzw. Zeitabschnitte in Abhängigkeit von dem Fahrverhalten des Fahrers und der jeweils benötigten Prozessdauer definiert werden, in denen der Prozess hätte gestartet und vollständig durchgeführt werden können. Betrachtet wird bei der Auswertung grundsätzlich die gesamte einem Motorstopp vorausgegangene Motorbetriebszeit. Dabei wird man in aller Regel eine Auswertung dergestalt vornehmen, dass ausgehend von dem jeweiligen Motorstopp zurückreichend diejenigen Zeitpunkte negativ beurteilt werden, in denen ein Regeneration Start und ein Ablauf des Prozesses nicht mehr möglich gewesen wäre. Die übrigen Zeitpunkte oder Zeitabschnitte der vorangegangenen Motorbetriebszeit erhalten einen positiven Wert. Wäre der Prozess in den Zeitpunkten mit positivem Wert gestartet worden, wäre der Prozess vollständig durchlaufen worden. Durch Addieren der Auswerteergebnisse der einzelnen nacheinander stattfindenden Motorbetriebszeiten erhält man ein über die einzelnen Motorbetriebszeiten kumuliertes Auswerteergebnis. Anhand der Werte der jedem Zeitabschnitt zugeordneten positiven und negativen Zähler stellt dieses einen Wert für die Wahrscheinlichkeit dar, dass der in diesem Zeitabschnitt ausgelöste Prozess vollständig durchgeführt werden kann oder nicht. Diese Bewertung erfolgt typischerweise anhand eines vorgegebenen Schwellwertes, der vorliegen muss, damit das Flag auf „Prozessstart" gestellt werden kann. Anderenfalls nimmt dieses Flag den Wert „Prozesssperre" ein. Der Schwellwert ist üblicherweise durch die Differenz zwischen dem Positivzähler und dem Negativzähler eines Zeitpunktes bzw. innerhalb eines Zeitintervalls definiert. Auf diese Weise lassen sich Fahrmuster in einfacher Art erzeugen und auswerten.at This procedure is followed by the engine stop (engine from) past engine operating times looking back evaluated, namely, at what times each desired Process would have considering triggered his process duration can and can in which not. By adding up the individual times or periods associated with the past engine operating times receives a driving profile in which those times or periods of time in dependence of the driving behavior of the driver and the required process duration be defined in which the process would have started and completed can. Considered in the evaluation basically all the previous engine stop Engine operating time. This is usually an evaluation Make such that starting from the respective engine stop reaching back Those times are negatively assessed, in which a regeneration Start and a process of the process would not have been possible. The remaining times or periods of the previous engine operating time a positive value. Would the process has been started with positive values in the times would be the Process completely been gone through. By adding the evaluation results of each one in turn taking place engine operating times you get a cumulative over the individual engine operating times Evaluation result. Based on the values of each time slot assigned positive and negative counters this sets a value for the probability that the process triggered in this period of time Completely be performed may or not. This evaluation is typically based on a predetermined threshold, which must be present, so that the flag on "process start" are made can. Otherwise, this flag will be set to the value "process lock." The threshold is usually by the difference between the positive counter and the negative counter of a Time or defined within a time interval. To this In this way, driving patterns can be generated and evaluated in a simple manner.

In einer Erweiterung dieses Verfahrensschrittes erfolgt eine Auswertung in Abhängigkeit von der Abgastemperatur. Ist die Abgastemperatur beispielsweise relativ niedrig, wird für einen Rußabbrand eine längere Zeit benötigt als mit einer höheren Abgastemperatur. Eine Auswertung bei niedrigerer Abgastemperatur der nach einem Motorstopp zurückliegenden Motorbetriebszeit erfolgt mit der Maßgabe, dass von dem Motorstopp zurückreichend eine größere Zeitspanne negativ beurteilt werden wird, wohingegen bei einer höheren Abgastemperatur die ausgehend von dem Motorstopp zurückliegende, negativ zu bewertende Zeit bzw. beobachtete Zeitintervalle geringer ist.In an extension of this process step is an evaluation dependent on from the exhaust gas temperature. Is the exhaust gas temperature, for example relatively low, will for a Rußabbrand a longer one Time needed than with a higher exhaust gas temperature. An evaluation at lower exhaust gas temperature after an engine stop past Engine operating time is provided with the proviso that of the engine stop reaching back a greater amount of time will be assessed negatively, whereas at a higher exhaust gas temperature the past from the engine stop negative, to be evaluated Time or observed time intervals is less.

Claims (10)

Verfahren zum Bestimmen des Auslösezeitpunktes eines Regenerationsprozesses zum Regenerieren eines in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine eingeschalteten Partikelfilters mit folgenden Schritten: – Bestimmen des aktuellen Rußbeladungszustandes des Partikelfilters, – Vergleichen des ermittelten Beladungszustandes mit einem Kennfeld, aufgebaut aus Daten, die bei unterschiedlichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine die für ein Regenerationsprozess mit hinreichendem Regenerationserfolg notwendige Rußbeladung darstellen, – Setzen eines Flag "Beladungszustand OK", wenn die aktuell ermittelte Rußbeladung größer oder gleich der durch das Kennfeld geforderten Mindestrußbeladung ist und – wenn das Flag "Beladungszustand OK" gesetzt ist, Bestimmen des voraussichtlichen Regenerationserfolges, wenn im Zeitpunkt dieser Bestimmung in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine der Regenerationsprozess ausgelöst werden würde, und Setzen eines Flag "Regeneration Start", wenn der voraussichtliche Regenerationserfolg hinreichend ist.A method for determining the triggering time of a regeneration process for regenerating a particulate filter switched into the exhaust line of an internal combustion engine comprising the following steps: determining the current soot load state of the particulate filter, comparing the determined load state with a characteristic map, constructed from data that at different operating states of the internal combustion engine for a regeneration process with sufficient regeneration success representing necessary soot loading, setting a flag "load state OK" if the currently determined soot load is greater than or equal to the minimum soot load required by the map and, if the flag "load state OK" is set, determining the anticipated regeneration success, if at the time of this determination, depending on the current operating state of the internal combustion engine, the regeneration process would be triggered, and setting a Fla g "Regeneration Start" when the expected Regenera sufficient success. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rußbeladungserfassung unter Verwendung einer oder mehrerer lastabhängiger Größen der Brennkraftmaschine erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the soot loading detection using one or more load-dependent sizes of the internal combustion engine he follows. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rußbeladungserfassung nur dann durchgeführt wird, wenn die zumindest eine lastabhängige Größe sich innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nicht oder nur innerhalb vordefinierter Grenzen geändert hat.Method according to claim 2, characterized in that that a soot loading detection only then done when the at least one load-dependent quantity is within a predetermined size Time interval has not changed or only within predefined limits. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als lastabhängige Größe das Drehmoment und/oder die Abgastemperatur, der anströmseitig vor dem Partikelfilter herrschende Abgasgegendruck zusammen mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine ausgewertet werden.Method according to claim 2 or 3, characterized that as load-dependent Size the torque and / or the exhaust gas temperature upstream of the particulate filter prevailing exhaust back pressure together with the speed of the internal combustion engine be evaluated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der voraussichtliche Regenerationserfolg anhand von aus dem der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmassen-Strom und/oder dem Abgasmassenstrom gewonnener Kennwerte bestimmt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the expected regeneration success based on from the the internal combustion engine supplied Air mass flow and / or the exhaust gas mass flow obtained characteristics is determined. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Kennwerte der Sauergehalt im Abgasstrom und die Temperatur des Abgasstroms verwendet werden.Method according to claim 5, characterized in that that as characteristic values the oxygen content in the exhaust gas flow and the temperature the exhaust stream can be used. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennwerte zueinander gewichtet ausgewertet werden.Method according to Claim 6, characterized that the characteristics are evaluated weighted to each other. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Flag "Beladungszustand OK" gelöscht wird, wenn die aktuell ermittelte Rußbeladung größer ist als ein vorgegebener Schwellwert.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that the flag "loading state OK "is deleted, if the currently determined soot loading is larger as a predetermined threshold. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Setzen des Flag "Regeneration Start" ein Auslösen des Regenerationsprozesses abhängig von dem Zustand eines oder mehrerer weiterer Flags ist.Method according to one of claims 1 to 8, characterized that after setting the flag "Regeneration Start "triggering the Regeneration process dependent from the state of one or more other flags. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Flag auf "Prozessstart" gesetzt ist, wenn aufgrund des Betriebsprofils der Brennkraftmaschine ein ausgelöster Regenerationsprozess mit hinreichend hoher Wahrscheinlichkeit vollständig durchgeführt werden kann.Method according to claim 9, characterized in that that the further flag is set to "process start", if due to the operating profile of the internal combustion engine, a triggered regeneration process be carried out with a sufficiently high degree of probability can.
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