DE102008016858A1 - Emission control system for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Bereitgestellt wird eine Abgasreinigungsanlage für einen Verbrennungsmotor, die die Schätzhäufigkeit einer angesammelten Partikelmenge und damit den Energieverbrauch reduziert, den die Schätzung der Menge beinhaltet. Auf der Grundlage einer Differenz (DeltaP1) zwischen den Abgasdrücken vor und nach einem DPF (12) und auf der Grundlage einer zweiten angesammelten Partikelmenge (QMP2), die auf der Grundlage eines Temperaturanstiegs beim zeitweiligen Erwärmen der Partikel durch Erwärmen des Abgases geschätzt wird, werden erste Kennfelddaten zum Schätzen einer ersten angesammelten Partikelmenge (QMP1) auf der Grundlage der Differenz (DeltaP1) zwischen den Drücken vor und nach dem DPF (12) korrigiert, so daß eine angesammelte Partikelmenge beim Erhalten der Differenz (DeltaP1) zwischen den Abgasdrücken gleich der zweiten angesammelten Partikelmenge (QMP2) ist. Dies verbessert die Genauigkeit der ersten angesammelten Partikelmenge (QMP1) weiter, die durch den "Schätzvorgang der ersten angesammelten Partikelmenge" geschätzt wird, der anschließend durchgeführt wird. Dadurch läßt sich genauer bestimmen, ob der "Schätzvorgang der zweiten angesammelten Partikelmenge" durchzuführen ist.Provided is an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, which reduces the estimation frequency of an accumulated amount of particulates and thus the energy consumption, which includes the estimation of the amount. Based on a difference (DeltaP1) between the exhaust pressures before and after a DPF (12) and based on a second accumulated particulate amount (QMP2) estimated based on a temperature rise in temporarily heating the particulates by heating the exhaust gas first map data for estimating a first accumulated particulate amount (QMP1) is corrected based on the difference (DeltaP1) between the pressures before and after the DPF (12) so that an accumulated particulate amount when obtaining the difference (ΔPP1) between the exhaust pressures equals the second accumulated particulate matter (QMP2). This further improves the accuracy of the first accumulated particulate amount (QMP1) estimated by the "first accumulated particulate amount estimation process" which is subsequently performed. As a result, it can be more accurately determined whether the "second accumulated particulate matter estimation process" is to be performed.
Description
Die
Offenbarung der
Die Erfindung betrifft Abgasreinigungsanlagen für Verbrennungsmotoren und betrifft insbesondere Abgasreinigungsanlagen, die Partikel aus Abgas von einem Dieselmotor einfangen und die Partikel durch Verbrennung entfernen.The The invention relates to exhaust gas purification systems for internal combustion engines and relates in particular to exhaust gas purification systems that exclude particles Capture exhaust from a diesel engine and capture the particles by burning remove.
Herkömmlich schätzt diese Art einer Abgasreinigungsanlage für einen Verbrennungsmotor die durch eine Partikeleinfangeinheit eingefangene angesammelte Partikelmenge und führt einen Verbrennungsvorgang durch, wenn die geschätzte Menge einen vorbestimmten Wert erreicht.conventional appreciates this type of emission control system for an internal combustion engine captured by a particle trapping unit accumulated amount of particles and performs a combustion process by, when the estimated amount is a predetermined value reached.
Zu
Beispielen für ein solches Verfahren zählen eines,
bei dem die angesammelte Partikelmenge auf der Grundlage der Differenz
zwischen Abgasdrücken stromauf- und stromabwärts
von der Partikeleinfangeinheit geschätzt wird (siehe z.
B. die
Allerdings leiden die herkömmlichen Abgasreinigungsanlagen für Verbrennungsmotoren unter den nachstehend beschriebenen Problemen. Beim zuerst genannten Verfahren werden angesammelte Partikel möglicherweise verbrannt oder nicht verbrannt, was von der Temperatur oder Strömungsgeschwindigkeit von Abgas abhängt, das dem Verbrennungsvorgang unterzogen wird. Nach mehrmaliger Wiederholung des Verbrennungsvorgangs kann die Druckdifferenz variieren, auch wenn die angesammelte Partikelmenge gleich ist. Dadurch wird es schwierig, die angesammelte Partikelmenge allein auf der Grundlage der Druckdifferenz genau zu schätzen.Indeed suffer the conventional emission control systems for Internal combustion engines under the problems described below. In the former method, accumulated particles may become burnt or not burned, indicating the temperature or flow rate depends on exhaust gas that has undergone the combustion process becomes. After repeated repetition of the combustion process can the pressure difference will vary, even if the accumulated amount of particles is equal to. This makes it difficult to accumulate the accumulated amount of particles to estimate exactly on the basis of the pressure difference.
Auch wenn beim zuletzt genannten Verfahren die angesammelte Partikelmenge mit vernünftiger Genauigkeit geschätzt werden kann, wird ein Abgastemperaturanstieg durch Nacheinspritzung gesteuert (d. h. Einspritzung nach der Haupteinspritzung für jede Verbrennung; die zusätzlich zur regulären Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird. Damit wird Energie immer dann verbraucht, wenn eine angesammelte Partikelmenge geschätzt wird. Folglich erhöht eine häufige Schätzung der angesammelten Partikelmenge den Energieverbrauch.Also if in the latter method the accumulated amount of particles be estimated with reasonable accuracy can, an exhaust gas temperature rise is controlled by post-injection (i.e., injection after the main injection for each Combustion; in addition to the regular fuel injection is carried out. This energy is always consumed, when an accumulated amount of particles is estimated. Consequently increased a frequent estimate of the accumulated amount of particulates the energy consumption.
Die Erfindung kam angesichts der zuvor diskutierten Probleme der bekannten Technologie zustande. Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Abgasreinigungsanlage für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, wobei die Reinigungsanlage so gestaltet ist, daß sie die Schätzhäufigkeit der angesammelten Partikelmenge verringert, wodurch der Energieverbrauch reduziert wird, den die Schätzung beinhaltet. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.The Invention came in the face of the previously discussed problems of the known ones Technology. It is therefore an object of the invention to an emission control system for an internal combustion engine be provided, wherein the cleaning system is designed so that they the estimated frequency of accumulated particulate matter reduces, which reduces the energy consumption, the Estimation includes. This task comes with the features the claims solved.
Wird erfindungsgemäß die zweite angesammelte Partikelmenge auf der Grundlage eines Temperaturanstiegs beim-zeitweiligen Erwärmen der Partikel geschätzt, werden die ersten Kennfelddaten zum Schätzen der angesammelten Partikelmenge auf der Grundlage der Differenz zwischen den Abgasdrücken vor und nach der Partikeleinfangeinheit gemäß der Differenz zwischen den Abgasdrücken stromaufwärts und stromabwärts von der Partikeleinfangeinheit und gemäß der geschätzten zweiten angesammelten Partikelmenge korrigiert. Anders gesagt gewährleistet die Verwendung der ersten Kennfelddaten und der Differenz zwischen den Abgasdrücken stromaufwärts und stromabwärts von der Partikeleinfangeinheit eine genauere Schätzung der ersten angesammelten Partikelmenge bei der anschließenden Schätzung. Folglich ermöglicht ein Vergleich zwischen der ersten angesammelten Partikelmenge, die mit Hilfe der ersten Kennfelddaten geschätzt wird, und einem vorbestimmten Schwellwert, richtig zu bestimmen, ob die zweite angesammelte Partikelmenge auf der Grundlage des Anstiegs der Temperatur beim zeitweiligen Erwärmen der angesammelten Partikel zu schätzen ist. Dies reduziert die Schätzhäufigkeit der zweiten angesammelten Partikelmenge und somit den Energieverbrauch, den die Schätzung der zweiten Menge beinhaltet.Becomes According to the invention, the second accumulated amount of particles based on a temperature increase during temporary heating of the particles are estimated, the first map data for Estimate the accumulated amount of particulates based on the difference between the exhaust pressures before and after Particle trapping unit according to the difference between the exhaust pressures upstream and downstream from the particle trapping unit and according to the estimated second accumulated amount of particles corrected. In other words, guaranteed the use of the first map data and the difference between the exhaust pressures upstream and downstream from the particle capture unit, a more accurate estimate the first accumulated amount of particles in the subsequent estimation. Consequently, a comparison between the first accumulated allows Particle amount estimated using the first map data is determined, and a predetermined threshold, to determine correctly whether the second accumulated particulate amount based on the increase the temperature during the temporary heating of the accumulated particles is appreciated. This reduces the estimation frequency the second accumulated amount of particulates and thus the energy consumption, which includes the estimation of the second set.
Wird in der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage eine zeitweilig zu erwärmende zweite angesammelte Partikelmenge geschätzt, werden erste Kennfelddaten zum Schätzen einer ersten angesammelten. Partikelmenge auf der Grundlage der Differenz zwischen den Abgasdrücken vor und nach der Partikeleinfangeinheit korrigiert, um einen etwaigen Schätzfehler zu beseitigen. Ein Vergleich zwischen der ersten angesammelten Partikelmenge, die mit Hilfe der korrigierten ersten Kennfelddaten geschätzt wird, und einem Schwellwert ermöglicht, richtig zu bestimmen, ob die zweite angesammelte Partikelmenge auf der Grundlage eines Anstiegs der Temperatur beim zeitweiligen Erwärmen der Ansammlung der Partikel zu schätzen ist. Dies reduziert die Schätzhäufigkeit einer zweiten angesammelten Partikelmenge und somit den Energieverbrauch, den diese Schätzung der zweiten Menge beinhaltet.Becomes in the emission control system according to the invention a second accumulated amount of particles to be heated temporarily estimated, first map data becomes estimating a first accumulated. Particle quantity based on the difference between the exhaust pressures before and after the particle capture unit corrected to eliminate any estimation error. A comparison between the first accumulated amount of particles with Help the corrected first map data is estimated and a threshold allows to correctly determine whether the second accumulated amount of particulates based on a Rise in temperature during temporary heating of the To estimate the accumulation of particles. This reduces the estimated frequency of a second accumulated Particle quantity and thus the energy consumption, this estimate the second set includes.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage für einen Verbrennungsmotor beschrieben.Based The attached drawings will become a preferred embodiment an emission control system according to the invention described for an internal combustion engine.
Anhand
von
Eine
Abgasreinigungsanlage
Insbesondere
ist der Dieselmotor
Das
Dieselpartikelfilter (im folgenden "DPF" genannt)
Der
erste Abgasdrucksensor
Anstelle
des ersten und zweiten Abgasdrucksensors
Der
Abgastemperatursensor
Unter
Steuerung des ESG
Das
ESG
Auf
der Grundlage mehrerer im Speicher gespeicherter Kennfelddaten (d.
h. einer Zahlenwerttabelle), von Werten, die durch den ersten und
zweiten Abgasdrucksensor
Weiterhin übt
das ESG
Anhand
von
Zunächst
beginnt das ESG
Im
Schritt S2 berechnet das ESG
Im
Schritt S3 initiiert das ESG
Gemäß
Die angesammelte Partikelmenge QPM1 stellt eine angesammelte Partikelmenge (g) pro geometrischer Oberfläche 1 m2 dar, wobei angenommen wird, daß die Oberfläche der Zellentrennwand des Filters glatt (d. h. eine geometrische Oberfläche) ist.The accumulated particulate amount QPM1 represents an accumulated particulate amount (g) per geometric surface area of 1 m 2 , assuming that the surface of the cell dividing wall of the filter is smooth (ie, a geometric surface).
Im Schritt S4 vergleicht das ESG einen voreingestellten Schwellwert mit der ersten angesammelten Partikelmenge QPM1, die mit Hilfe der ersten Kennfelddaten geschätzt wird, und bestimmt dann, ob der "Schätzvorgang einer zweiten angesammelten Partikelmenge" zu initiieren ist, bei dem eine zweite angesammelte Partikelmenge QPM2 auf der Grundlage des Anstiegs der Temperatur beim zeitweiligen Erwärmen der angesammelten Partikel geschätzt wird.in the Step S4, the ECU compares a preset threshold with the first accumulated particle quantity QPM1, which with the help of first map data is estimated, and then determines whether the "estimation of a second accumulated particulate matter" to initiate at which a second accumulated amount of particulates QPM2 based on the increase in temperature at temporary Heating the accumulated particles is estimated becomes.
Wird bestimmt, daß die erste angesammelte Partikelmenge QPM1 nicht den Schwellwert erreicht hat (d. h. bei einer Bestimmung, daß die Partikelmenge nicht so groß ist, so daß der Verbrennungsvorgang unnötig ist), kehrt das Verfahren zum Schritt S1 zurück.Becomes determines that the first accumulated particulate amount QPM1 has not reached the threshold value (i.e. that the amount of particles is not so large, so that the Combustion process is unnecessary), the process returns to Step S1 back.
Wird dagegen bestimmt, daß die erste angesammelte Partikelmenge QPM1 den Schwellwert erreicht hat (d. h. bei einer Bestimmung, daß die angesammelten Partikel verbrannt werden müssen), fährt das Verfahren mit dem Schritt S5 fort, um den "Schätzvorgang der zweiten angesammelten Partikelmenge" durchzuführen, bei dem die angesammelte Partikelmenge QPM2 auf der Grundlage eines Temperaturanstiegs beim zeitweiligen Erwärmen der angesammelten Partikel geschätzt wird.Becomes on the other hand determines that the first accumulated amount of particles QPM1 has reached the threshold (i.e., a determination that the accumulated particles must be burned), that drives Proceeding to the step S5, the "estimation process the second accumulated particulate matter ", wherein the accumulated particulate amount QPM2 is based on a temperature rise during temporary heating of the accumulated particles becomes.
Als nächstes wird der "Schätzvorgang einer zweiten angesammelten Partikelmenge" beschrieben, bei dem die angesammelte Partikelmenge auf der Grundlage des Temperaturanstiegs beim zeitweiligen Erwärmen der Partikel geschätzt wird.When Next, the "estimation process of a second accumulated amount of particulate "described in which the accumulated Particle quantity based on the temperature increase during the temporary Heating the particles is estimated.
Beim
Initiieren der Nacheinspritzsteuerung wird eine vorbestimmte unverbrannte
Kraftstoffmenge dem Abgas zugeführt. Da der auf dem DPF
Somit läßt sich eine im wesentlichen genaue Schätzung erhalten, indem die angesammelte Partikelmenge auf der Grundlage von Kennfelddaten (d. h. der zuvor beschriebenen zweiten Kennfelddaten) geschätzt wird, die experimentell erstellt und im Speicher gespeichert sind. Die Kennfelddaten repräsentieren die Korrelation zwischen der angesammelten Partikelmenge und dem Temperaturanstieg der Abgastemperatur TAFT nach Ablauf einer festen Zeit t ab Initiierung der Nacheinspritzsteuerung.Consequently can be a substantially accurate estimate obtained by taking the accumulated amount of particles on the basis map data (i.e., the second map data described above) is estimated which are experimentally created and stored in memory. The map data represents the correlation between the accumulated particulate amount and the temperature increase of the exhaust gas temperature TAFT after the lapse of a fixed time t from the initiation of the post-injection control.
Genauer
gesagt wird im Schritt S6 der Temperaturanstieg der Abgastemperatur
TAFT nach Ablauf der festen Zeit t ab Initiierung der Nacheinspritzsteuerung
auf der Grundlage des Werts berechnet, der durch den Abgastemperatursensor
Im
Schritt S8 korrigiert das ESG
Unterscheidet sich die erste angesammelte Partikelmenge QPM1 von der zweiten angesammelten Partikelmenge QPM2, führt eine Schätzung der angesammelten Partikelmenge mit Hilfe der Linie L1 (ALT) der ersten Kennfelddaten zu einem Fehler bei der Berechnung eines Werts (d. h. der ersten angesammelten Partikelmenge QPM1). Um diesen Fehler zu beseitigen, muß der Gradient der Linie L1 (ALT) gemäß der Druckdifferenz ΔP1 und der zweiten angesammelten Partikelmenge QPM2 korrigiert werden. Insbesondere wird der Gradient der Linie L1 (ALT) so korrigiert, daß die angesammelte Partikelmenge bei der Berechnung der Druckdifferenz ΔP1 gleich der zweiten angesammelten Partikelmenge QPM2 ist. Die als neue Linie L1 (NEU) dienende korrigierte Linie wird im Speicher gespeichert (aktualisiert oder überschrieben).different the first accumulated particulate amount QPM1 accumulated from the second Particle quantity QPM2, performs an estimation of the accumulated Particle quantity using the line L1 (ALT) of the first map data to an error in the calculation of a value (i.e., the first accumulated particulate amount QPM1). To eliminate this error, the gradient of the line L1 (ALT) must be in accordance with the Pressure difference ΔP1 and the second accumulated particulate amount QPM2 be corrected. In particular, the gradient of the line L1 (ALT) corrected so that the accumulated amount of particles in the calculation of the pressure difference ΔP1 equal to the second accumulated particulate amount is QPM2. The new line L1 (NEW) serving corrected line is stored in memory (updated or overwritten).
Übersteigt
der Gradient der neuen Linie L1 (NEU) den Schwellwert, bestimmt
das ESG
In
der zuvor dargestellten erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage
für einen Verbrennungsmotor wird die Linie L1 (ALT) der
ersten Kennfelddaten für den "Schätzvorgang der
ersten angesammelten Partikelmenge" nach Durchführung des
"Schätzvorgangs der zweiten angesammelten Partikelmenge"
gemäß der Differenz ΔP1 zwischen den
Abgasdrücken stromauf- und stromabwärts vom DPF
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20141101 |