DE102007052292A1 - Vorrichtung und Verfahren insbesondere zur Verbesserung einer Regeneration von Abgasnachbehandlungsvorrichtungen - Google Patents
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- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Abgasnachbehandlung insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor, wie insbesondere Brennkraftmaschine, und einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, mit einer Steuereinheit zur Steuerung des Antriebsmotors und zum Einleiten einer Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung, wobei weiterhin eine Navigationsvorrichtung vorgesehen ist und wobei für die Steuervorrichtung und für die Navigationsvorrichtung Signale oder Daten bezüglich der Steuerung der Regeneration austauschbar sind.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren insbesondere zur Verbesserung einer Regeneration von Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, wie insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und von Anspruch 6.
- Stand der Technik
- Bei modernen Fahrzeugen wird der Antriebsmotor, wie beispielsweise die Brennkraftmaschine, mittels einer elektronischen Steuereinheit elektronisch gesteuert und/oder geregelt. Diese Steuerung und/oder Regelung hat Einfluss beispielsweise auf die Leistung, die Drehzahl, das Drehmoment des Antriebsmotors, aber auch auf das Abgas, wie die Abgasmenge, dessen Zusammensetzung und der Abgastemperatur.
- Bei manchen Anwendungsfällen, wie beispielsweise bei Fahrzeugen, ist in dem Abgasstrang der Brennkraftmaschine ein Partikelfilter vorgesehen, in welchem die von der Brennkraftmaschine emittierten Partikel eingelagert werden. Die Partikel können dabei brennbar sein, wobei sie auf Kohlenstoffbasis basieren können und durchaus als Rußpartikel bestehen können. Die heute verwendeten Partikelfilter haben nur eine endliche Aufnahmekapazität und müssen nach einer vorbestimmten Betriebsdauer immer einmal wieder regeneriert werden. Dies geschieht, indem die eingelagerten Partikel oxidiert werden, wobei bei diesem Oxidationsprozess Wärme freigesetzt wird. Diese Freisetzung von Wärme muss kontrolliert werden, da ansonsten bei einer unkontrollierten Oxidation Temperaturen oder Temperaturspitzen im Partikelfilter erreicht werden können, die den Partikelfilter hinsichtlich seiner Funktion und/oder Haltbarkeit schädigen oder gar zerstören können. Derzeit wird gemäß Stand der Technik die Eingangstemperatur des Abgases, das in den Partikelfilter gelangt, soweit angehoben, bis eine Schwellentemperatur für die Oxidation der Partikel erreicht oder überschritten ist.
- Dabei wird nach dem Stand der Technik eine Regeneration eines Partikelfilters durchgeführt, wenn vorgegebene Bedingungen, wie der Temperatur des Abgases o. ä., erreicht sind, wobei bewertet wird, ob es notwendig und günstig ist, eine Regeneration einzuleiten.
- Dabei kann es durchaus kritisch sein, wenn es notwendig wäre, eine Regeneration einzuleiten, aber die dafür günstigen Bedingungen nicht vorliegen, so dass beispielsweise mangels Last und/oder Volumenstrom des Abgases keine Regenerationsbedingungen erreicht sind. In einem solchen Falle würde die Einleitung der Regeneration nicht den gewünschten Erfolg bringen, weil die für die Regeneration notwendigen Temperaturen nicht erreicht werden könnten. In einem solchen Fall würde das Motorsteuergerät auf einer Anzeige des Fahrers im Cockpit eine Anzeige generieren, wonach eine Werkstatt auszusuchen wäre oder es wird alternativ ein so genannter „Speed-Request", also eine Anfrage für eine höhere Fahrgeschwindigkeit, angezeigt. Diese Anfrage für eine höhere Geschwindigkeit soll dem Fahrer des Fahrzeuges signalisieren, dass eine Regeneration des Partikelfilters durchgeführt werden soll und dass es dazu günstig sei, wenn eine höhere Fahrgeschwindigkeit erreicht wird, weil dadurch die benötigte Abgastemperatur erreicht wird.
- Diese Art von Anzeigen sind jedoch für den Fahrer des Fahrzeuges eher ungewohnt und können ihm signalisieren, dass mit dem Fahrzeug etwas nicht in Ordnung ist, was dem Fahrer grundsätzlich unangenehm ist und somit eher nicht erwünscht ist, weil der Fahrer durch die Anzeige eines Werkstattaufenthaltes entweder mit einem Zeitverlust durch das Aufsuchen der Werkstatt rechnet oder die Information auf der Anzeige nicht versteht und die Anzeige als Fehler des Fahrzeugs fehl interpretiert.
- Weiterhin sind Fahrzeugnavigationssysteme bekannt, die auf Grundlage von ein Verkehrswegenetz repräsentierenden Kartendaten eine Route von einem Startort zu einem Zielort berechnen, wobei die Route hinsichtlich mindestens eines Optimierungskriteriums, wie Fahrzeit oder Fahrstrecke oder, wie im Falle der
EP 1 464 921 A1 , Fahrkosten, hier unter Berücksichtigung von Straßenbenutzungsgebühren optimiert wird. - Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem eine verbesserte Abgasnachbehandlung erreicht wird.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der Vorrichtung gelöst mit einer Vorrichtung zur Steuerung einer Abgasnachbehandlung insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor, wie insbesondere Brennkraftmaschine, und einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebsmotors und zum Einleiten einer Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung, wobei weiterhin eine Navigationsvorrichtung vorgesehen ist, wobei für die Steuervorrichtung und für die Navigationsvorrichtung bzw. zwischen diesen Signale oder Daten bezüglich der Steuerung der Regeneration austauschbar sind. Dabei werden Signale oder Daten ausgetauscht, um die Steuerung der Regeneration zu ermöglichen oder zu fördern, wenn die Fahrzeugbedingungen dies nicht als vorteilhaft oder möglich ansehen lassen.
- Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn für die Steuereinheit ein Signal an die Navigationsvorrichtung sendbar ist, wenn eine höhere Fahrgeschwindigkeit für die Regeneration günstig oder notwendig wäre, insbesondere wenn ein so genanntes „Speed-Request"-Signal vorliegt. Auch können andere Bedingungen statt der erhöhten Fahrgeschwindigkeit angefordert werden.
- Auch ist es vorteilhaft, wenn für die Navigationsvorrichtung ein Signal an die Steuereinheit sendbar ist, wenn bei der berechneten Fahrtroute eine für eine Regeneration günstige Strecke vorliegt und gegebenenfalls vorteilhaft zeitnah durchfahrbar ist.
- Auch ist es vorteilhaft, wenn für die Navigationsvorrichtung ein Signal an die Steuereinheit sendbar ist, wenn eine alternative neue Fahrtroute berechenbar ist, welche eine für eine Regeneration günstige Strecke aufweist und die vorteilhaft zeitnah durchfahrbar ist.
- Gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Gedankens ist es vorteilhaft, wenn die neu berechenbare Strecke dem Fahrer anzeigbar und/oder zur Auswahl vorschlagbar ist.
- Die Aufgabe bezüglich des Verfahrens wird gelöst mit einem Verfahren zur Steuerung einer Abgasnachbehandlung insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor, wie insbesondere Brennkraftmaschine, und einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebsmotors und zum Einleiten einer Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung, wobei weiterhin eine Navigationsvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Steuervorrichtung und die Navigationsvorrichtung Signale oder Daten bezüglich der Steuerung der Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung austauschen.
- Vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit ein Signal an die Navigationsvorrichtung sendet, wenn eine höhere Fahrgeschwindigkeit für die Regeneration günstig oder notwendig wäre, insbesondere wenn ein so genanntes „Speed-Request"-Signal vorliegt. Auch können andere Bedingungen statt der erhöhten Fahrgeschwindigkeit angefordert werden.
- In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel, ist es zweckmäßig, wenn die Navigationsvorrichtung ein Signal an die Steuereinheit sendet, wenn bei der berechneten Fahrtroute eine für eine Regeneration günstige Strecke vorliegt und diese vorteilhaft zeitnah durchfahrbar ist.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Navigationsvorrichtung ein Signal an die Steuereinheit sendet, wenn eine alternative neue Fahrtroute berechnet wird, welche eine für eine Regeneration günstige Strecke aufweist und die vorteilhaft zeitnah durchfahrbar ist.
- Auch ist es vorteilhaft, wenn die neu berechnete Strecke dem Fahrer angezeigt und/oder zur Auswahl vorgeschlagen wird.
- Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs. - Bevorzugte Ausführung der Erfindung
- Die
1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug1 mit Antriebsmotor2 , wie vorzugsweise eine Brennkraftmaschine, bei welcher im Abgasstrang3 eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung4 , wie beispielsweise ein Partikelfilter vorgesehen ist. Der Antriebsmotor2 wird dabei von einer Steuereinheit5 gesteuert, welche auf Signale und Daten des Fahrzeugs1 , des Antriebsmotors2 und/oder der Abgasnachbehandlungsvorrichtung4 zurückgreift. - Weiterhin ist eine Ortungs- und/oder Navigationsvorrichtung
6 vorgesehen, welche aufgrund von Satelliten- und/oder Kartendaten die aktuelle Position des Fahrzeugs1 bestimmt und beispielsweise bei fahrerseitiger Auswahl eines Zieles und einer Zielführung eine Route auswählt und den Fahrer mittels angezeigter optischer und/oder akustischer Kommandos zum gewünschten Ziel führt. Dabei greift die Ortungs- und/oder Navigationsvorrichtung6 bevorzugt auf in einem Speicher7 vorhandene digitale Kartendaten zu und wählt abhängig von aktuellen Standort und von weiteren vorgegebenen gegebenenfalls vorwählbaren Randbedingungen die optimale Strecke aus. - Wie oben bereits ausgeführt, sind die Abgasnachbehandlungsvorrichtungen
4 derart ausgestaltet, dass sie von Zeit zu Zeit abhängig von Ihrer Beladung regeneriert werden müssen. Dies kann bei einem Partikelfilter beispielsweise durch die gezielte Erhöhung der Abgaseingangstemperatur am Partikelfilter geschehen. Sind jedoch die aktuellen Bedingungen des Fahrzeugzustandes nicht geeignet, eine Regeneration des Partikelfilters durchzuführen, weil die Abgastemperatur nicht auf die gewünschte für die Regeneration wünschenswerte Temperatur angehoben werden kann, kann ein entsprechendes Signal oder eine entsprechende Mitteilung auf der Anzeige im Fahrzeug mitgeteilt werden, wie die Nachricht, eine Werkstatt aufzusuchen oder des so genannten „Speed Requests", also eine Anfrage für eine höhere Fahrgeschwindigkeit, wonach eine Fahrtstrecke mit erhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit bevorzugt werden würde, weil in einem solchen Fahrzustand die Abgastemperatur auf die für die Regeneration nötige Temperatur angehoben werden könnte. - In Falle einer Steuerung der Brennkraftmaschine
2 zur Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung4 kann, wie bereits oben beschrieben, ein so genannter „Werkstatt-Befehl" oder ein so genannter „Speed Request"-Befehl ausgegeben werden. - Liegt ein solcher Befehl vor und befindet sich das Fahrzeug in einem Routenzielführungsmodus, so kann im Falle, dass der Ortungs- und/oder Navigationsvorrichtung
6 der „Speed-Request"-Befehl vorliegt, von der Navigationsvorrichtung eine Route vorgeschlagen werden, bei welcher eine erhöhte Fahrgeschwindigkeit mit höherer Wahrscheinlichkeit realisiert werden kann. So kann beispielsweise eine Autobahnstrecke oder eine Bundesstraßenstrecke vorgeschlagen werden, wenn der dadurch in Kauf zu nehmende Umweg nicht allzu groß ist und im Bereich eines voreinstellbaren akzeptablen Bereich eines Umweges liegt. - Somit ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Steuereinheit
5 und der Navigationsvorrichtung6 eine Signal- oder Datenverbindung vorliegt, über welche Signale oder Daten ausgetauscht werden können, wie beispielsweise ein „Speed-Request"-Befehl oder -Signal. - Im diesem Anwendungsbeispiel kann beispielsweise die Bestimmung einer neuen Route durch die Navigationsvorrichtung
6 erfolgen, gleichzeitig oder auch bevor das „Speed-Request"-Signal auf der Fahrzeuganzeige angezeigt wird, so dass in diesem Falle gegebenenfalls sogar vermieden werden könnte, das „Speed-Request"-Signal anzuzeigen, weil die vorgeschlagene Route dem Speed-Request genügt. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Navigationsvorrichtung6 der Steuereinheit5 ein Signal übergibt, welches dieses anzeigt. Bei der anderen vorgeschlagenen Route kann weiterhin eine Fahrerinformation ausgegeben werden, so dass der Fahrer darüber in Kenntnis gesetzt wird, dass die neue Route vorgeschlagen wird, weil diese für die Abgasnachbehandlung vorteilhaft ist. Dies dient der Akzeptanz der neuen Route beim Fahrer, wenn er die eigentlich günstigere Route kennt und dennoch eine davon abweichende Route angezeigt bekommt. - Gemäß eines anderen Ausführungsbeispieles kann bei Vorliegen eines „Speed-Request"-Signals die Navigationsvorrichtung
6 auch abschätzen, ob in der näheren Zukunft eine Strecke zu fahren wäre, die den Anforderungen für die Regeneration des Partikelfilters entsprechen würde und somit für die Regeneration günstig wäre. Wäre dies der Fall, so könnte die Navigationsvorrichtung6 der Steuereinheit5 ein entsprechendes Signal senden, so dass die Anzeige des „Speed-Request"-Signals ggf. unterbleiben kann und daher nicht angesteuert wird. Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit5 und die Navigationsvorrichtung6 sich Daten austauschen über das vorliegen einer Notwendigkeit einer Regeneration und der dazu vorliegenden Bedingungen. Sind die dafür vorteilhaften oder notwendigen Bedingungen vorliegend, so dass keine Information oder Anweisung an den Fahrer ausgegeben werden muss, so kann die Regeneration angesteuert und durchgeführt werden. - Das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren und die diesbezügliche Vorrichtung ist nicht auf die Anwendung für Partikelfilter beschränkt. Auch können diese für NOx-Minderungssysteme, Speicherkatalysatoren oder selektive Reduktionskatalysatoren verwendbar sein.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1464921 A1 [0007]
Claims (10)
- Vorrichtung zur Steuerung einer Abgasnachbehandlung insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor, wie insbesondere Brennkraftmaschine, und einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebsmotors und zum Einleiten einer Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung, wobei weiterhin eine Navigationsvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Steuervorrichtung und der Navigationsvorrichtung Signale oder Daten bezüglich der Steuerung der Regeneration austauschbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinheit ein Signal an die Navigationsvorrichtung sendbar ist, wenn eine höhere Fahrgeschwindigkeit für die Regeneration günstig oder notwendig wäre, insbesondere wenn ein so genanntes „Speed-Request"-Signal vorliegt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von der Navigationsvorrichtung ein Signal an die Steuereinheit sendbar ist, wenn bei der berechneten Fahrtroute eine für eine Regeneration günstige Strecke vorliegt und vorteilhaft zeitnah durchfahrbar ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von der Navigationsvorrichtung ein Signal an die Steuereinheit sendbar ist, wenn eine Fahrtroute berechenbar ist, welche eine für eine Regeneration günstige Strecke aufweist und die vorteilhaft zeitnah durchfahrbar ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die neu berechenbare Strecke dem Fahrer anzeigbar und/oder zur Auswahl vorschlagbar ist.
- Verfahren zur Steuerung einer Abgasnachbehandlung insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor, wie insbesondere Brennkraftmaschine, und einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebsmotors und zum Einleiten einer Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung, wobei weiterhin eine Navigationsvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung und die Navigationsvorrichtung Signale oder Daten bezüglich der Steuerung der Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung austauschen.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ein Signal an die Navigationsvorrichtung sendet, wenn eine höhere Fahrgeschwindigkeit für die Regeneration günstig oder notwendig wäre, insbesondere, wenn ein so genanntes „Speed-Request"-Signal vorliegt.
- Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsvorrichtung ein Signal an die Steuereinheit sendet, wenn bei der berechneten Fahrtroute eine für eine Regeneration günstige Strecke vorliegt und diese vorteilhaft zeitnah durchfahrbar ist.
- Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsvorrichtung ein Signal an die Steuereinheit sendet, wenn eine Fahrtroute berechnet wird, welche eine für eine Regeneration günstige Strecke aufweist und die vorteilhaft zeitnah durchfahrbar ist.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die neu berechnete Strecke dem Fahrer angezeigt und/oder zur Auswahl vorgeschlagen wird.
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Legal Events
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