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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/926
815, eingereicht am 2. Juli 2007. Der Offenbarungsgehalt der obigen
Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen.
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Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung betriff Partikelfilter und im Spezielleren
Verfahren und Systeme zur Detektion von Wärmezuständen und zum Schutz vor diesen.
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Hintergrund
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Die
hierin bereitgestellte Beschreibung des Hintergrundes dient dazu,
den Kontext der Offenbarung allgemein darzulegen. Die Arbeit der
hier angeführten
Erfinder, in den Umfang, wie sie in diesem Hintergrundabschnitt
beschrieben wird, wie auch die Aspekte der Beschreibung, die zum
Zeitpunkt der Anmeldung nicht möglicherweise
anderweitig Stand der Technik bilden, sind weder ausdrücklich noch
implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung
zulässig.
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Fahrzeuge
können
Abgasnachbehandlungsvorrichtungen wie z. B. Partikel(PM, von particulate matter)-Filter
und Katalysatoren zum Reduzieren von Emissionen umfassen. In einem
Dieselmotor kann der PM-Filter als ein Dieselpartikelfilter (DPF)
bezeichnet werden. Motorsteuerungssysteme sind unter Umständen nicht
in der Lage, exakt zu diagnostizieren, wenn übermäßige Wärmeenergie im Abgas vorhanden
ist. In einigen Fällen
kann übermäßige Wärmeenergie
Komponenten des Fahrzeugs beschädigen.
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Zusammenfassung
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Ein
Steuermodul umfasst ein Wärmedetektionsmodul
und ein Schutzmodul. Das Wärmedetektionsmodul
empfängt
Temperaturdaten eines Partikelfilters und bestimmt eine Temperatur
auf der Basis der Temperaturdaten. Das Schutzmodul reduziert selektiv
den Abtrieb eines Motors, wenn die Temperatur höher ist als ein Temperaturschwellenwert.
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Gemäß weiteren
Merkmalen umfasst das Reduzieren des Abtriebs, dass das Drehmoment
des Motors auf einen vorbestimmten Schwellenwert begrenzt wird.
Das Reduzieren des Abtriebs umfasst, dass die Leistung des Motors
auf einen vorbestimmten Schwellenwert begrenzt wird. Das Reduzieren des
Abtriebs umfasst, dass der Motor abgestellt wird. Die Temperaturdaten
umfassen Temperaturdaten von einem Einlass und einem Auslass des
Partikelfilters. Das Steuermodul umfasst ferner ein Schutzaktivierungsmodul,
das ein Aktivierungssignal auf der Basis zumindest einer von einer
Kraftstoffförderrate, einer
Motordrehzahl, einer Umgebungstemperatur und einer Fahrzeuggeschwindigkeit
erzeugt. Das Schutzmodul reduziert den Abtrieb, wenn das Aktivierungssignal
empfangen wird und die Temperatur höher ist als ein Temperaturschwellenwert.
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Gemäß weiteren
Merkmalen erzeugt das Schutzaktivierungsmodul das Aktivierungssignal, wenn
zumindest eine von der Kraftstoffförderrate, der Motordrehzahl,
der Umgebungstemperatur und der Fahrzeuggeschwindigkeit außerhalb
eines Bereiches liegt, der durch die jeweiligen unteren Grenzen
und oberen Grenzen festgelegt ist. Das Schutzmodul reduziert selektiv
den Abtrieb des Motors, wenn die Temperatur höher ist als der Temperaturschwellenwert
und ein Bestätigungszustand
vorhanden ist. Der Bestätigungszustand
basiert auf zumindest einem von einem Motorfehlzündungssignal, einem Signal für einen
undichten Kraftstoffinjektor und einem Drucksignal.
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Gemäß noch weiteren
Merkmalen basiert das Drucksignal auf einer Druckdifferenz zwischen einem
Auslass und einem Einlass des Partikelfilters. Das Wärmedetektionsmodul
bewertet die Temperaturdaten und deaktiviert das Schutzmodul vom
Reduzieren des Abtriebs des Motors, wenn bestimmt wird, dass die
Temperaturdaten nicht zuverlässig
sind. Das Wärmedetektionsmodul
bewertet die Temperaturdaten, indem es eine Rate einer Änderung
einer Komponente der Temperaturdaten mit einem vorbestimmten Schwellenwert
vergleicht.
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Ein
Verfahren umfasst die Schritte, dass Temperaturdaten eines Partikelfilters
empfangen werden und der Abtrieb eines Motors selektiv reduziert
wird, wenn eine Temperatur, die auf den Temperaturdaten basiert,
höher ist
als ein Temperaturschwellenwert. Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das
Reduzieren des Abtriebs, dass das Drehmoment des Motors auf einen
vorbestimmten Schwellenwert begrenzt wird. Das Reduzieren des Abtriebs
umfasst, dass die Leistung des Motors auf einen vorbestimmten Schwellenwert
begrenzt wird. Das Reduzieren des Abtriebs umfasst, dass der Motor
abgestellt wird.
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Gemäß weiteren
Merkmalen umfassen die Temperaturdaten Temperaturdaten von einem
Einlass und einem Auslass des Partikelfilters. Das Verfahren umfasst
ferner, dass ein Aktivierungssignal auf der Basis zumindest einer
von einer Kraftstoffförderrate,
einer Motordrehzahl, einer Um gebungstemperatur und einer Fahrzeuggeschwindigkeit
erzeugt wird. Das Reduzieren wird ausgeführt, wenn das Aktivierungssignal
empfangen wird und die Temperatur höher ist als ein Temperaturschwellenwert.
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Gemäß weiteren
Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass das Aktivierungssignal
erzeugt wird, wenn zumindest eine von der Kraftstoffförderrate,
der Motordrehzahl, der Umgebungstemperatur und der Fahrzeuggeschwindigkeit
außerhalb eines
Bereiches liegt, der durch die jeweiligen unteren Grenzen und oberen
Grenzen festgelegt ist. Das Reduzieren wird ausgeführt, wenn
die Temperatur höher
ist als der Temperaturschwellenwert und ein Bestätigungszustand vorhanden ist.
Der basiert Bestätigungszustand
auf zumindest einem von einem Motorfehlzündungssignal, einem Signal
für einen
undichten Kraftstoffinjektor und einem Drucksignal.
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Gemäß noch weiteren
Merkmalen basiert das Drucksignal auf einer Druckdifferenz zwischen einem
Auslass und einem Einlass des Partikelfilters. Das Verfahren umfasst
ferner die Schritte, dass die Temperaturdaten im Hinblick auf Zuverlässigkeit
bewertet werden, indem eine Rate einer Änderung einer Komponente der
Temperaturdaten mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen
wird; und das Reduzieren deaktiviert wird, wenn bestimmt wird, dass
die Temperaturdaten nicht zuverlässig
sind.
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Weitere
Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden aus der hierin
nachfolgend bereitgestellten detaillierten Beschreibung offensichtlich.
Es sollte einzusehen sein, dass die detaillierte Beschreibung und
spezifische Beispiele, während
sie die bevorzugte Ausführungsform
der Offenbarung angeben, lediglich der Veranschaulichung dienen sollen
und den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung
und den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:
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1 ein
funktionelles Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugs gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Offenbarung ist;
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2 ein
funktionelles Blockdiagramm eines beispielhaften Steuermoduls gemäß den Prinzipien der
vorliegenden Offenbarung ist; und
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3 ein
Flussdiagramm ist, das den Betrieb der Steuerlogik zur/zum Wärmedetektion
und -Schutz von Bauteilen gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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Detaillierte Beschreibung
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Die
nachfolgende Beschreibung ist rein beispielhaft und soll die Offenbarung,
ihre Anwendung oder Verwendungen keinesfalls einschränken. Zum besseren
Verständnis
werden in den Zeichnungen dieselben Bezugsziffern verwendet, um ähnliche
Elemente zu bezeichnen. Wie hierin verwendet, ist die Phrase zumindest
eines von A, B und C so auszulegen, dass damit eine Logik (A oder
B oder C) gemeint ist, die ein nicht ausschließendes logisches „oder" verwendet. Es sollte
einzusehen sein, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener
Reihenfolge ausgeführt
werden können,
ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
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Wie
hierin verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf einen anwendungsspezifischen
Schaltkreis (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor
(mehrfach genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein
oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine
kombinatorische Logikschaltung und/oder weitere geeignete Komponenten,
die die beschriebene Funktion bereitstellen.
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Partikel-Filter
(PM-Filter) entfernen Partikel aus Motorabgas. Im Laufe der Zeit
bauen sich die Partikel auf. Dieser Aufbau kann durch Verbrennen
in einem Regeneration genannten Prozess entfernt werden. Eine Regeneration
kann auf verschiedene Weise eingeleitet werden, z. B. durch Erhitzen
des PM-Filters mit einer elektrischen Heizeinrichtung oder Verbrennen
eines fetteren Luft/Kraftstoff-Gemisches im Motor.
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Die
bei einer Regeneration erzeugte Wärme ist intensiv, und wenn
zuviel Wärme
erzeugt wird, kann der PM-Filter beschädigt werden. In extremen Fällen kann
der PM-Filter schmelzen und/oder auseinanderbrechen, was zu Schäden an weiteren
Komponenten des Abgassystems und des Fahrzeugs führen kann. Um ein Überhitzen
zu verhindern, überwacht
ein Steuermodul gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Offenbarung den PM-Filter. Überwachte Parameter können z.
B. Einlass- und Auslasstemperaturen des PM-Filters, Druckdifferenzen
zwischen Einlass und Auslass und den Luftdurchsatz durch den PM-Filter
etc. umfassen.
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Während einer
Regeneration, wenn es scheint, dass der PM-Filter zu heiß wird,
kann der Regenerationsmodus angehalten werden. Dies kann z. B. umfassen,
dass das Luft/Kraftstoffgemisch abgemagert wird und/oder Leistung
von der Heizeinrichtung weggenommen wird. Wenn der PM-Filter zu heiß bleibt
oder seine Temperatur ansteigt, kann das Steuermodul eine Abhilfemaßnahme anfordern.
Eine Abhilfemaßnahme
kann Warnungen an den Fahrer und automatisierte Schritte wie z.
B. eine Drehmomentbegrenzung, eine Leistungsbegrenzung oder eine
Kraftstoffbegrenzung des Motors umfassen. In extremen Fällen kann
das Steuermodul den Motor vollständig
abschalten.
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Wenn
sich der PM-Filter nicht im Regenerationsmodus befindet, sollte
der PM-Filter nicht bei den hohen Temperaturen betrieben werden,
die bei einer Regeneration zu erwarten sind, und die Temperatur,
bei der die Abhilfemaßnahme
eingeleitet wird, kann verringert werden. Hohe PM-Filter-Temperaturen sind
durch verschiedene Zustände,
unter anderem undichte Kraftstoffinjektoren und Motorfehlzündungen,
erklärbar.
Diese Zustände
können
verwendet werden, um die Genauigkeit von hohen gemessenen PM-Temperaturen
zu bestätigen,
bevor eine Abhilfemaßnahme
eingeleitet wird.
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Außer dass
sie durch solche Zustände
wie undichte Kraftstoffinjektoren und/oder Motorfehlzündungen
bestätigt
werden, können
Temperaturdaten hinsichtlich Rationalität überprüft werden. Dies hilft zu verhindern,
dass eine Abhilfemaßnahme
irrtümlich
auf der Basis fehlerhafter Temperaturdaten eingeleitet wird. Temperaturprobleme
in dem PM-Filter können
auf der Basis z. B. der Einlasstemperatur, der Auslasstemperatur,
einer Kombination aus den beiden und historischer Daten der Temperaturen
bestimmt werden. Zum Beispiel können
hohe Temperaturänderungsraten
ein Problem anzeigen. Darüber hinaus
kann eine hohe Druck- oder Temperaturdifferenz zwischen dem Einlass
und dem Auslass ein Problem anzeigen.
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Unter
nunmehriger Bezugnahme auf 1 ist ein
beispielhaftes Dieselmotorsystem 10 schematisch in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das Dieselmotorsystem 10 ist
rein beispiel haft. Das hierin beschriebene PM-Filtersystem kann
in verschiedenen Motorsystemen realisiert sein, die einen PM-Filter
implementieren. Solche Motorsysteme können Benzin-Direkteinspritzsysteme
und Motorsysteme mit homogener Kompressionszündung umfassen, sind jedoch
nicht darauf beschränkt.
Der Einfachheit der Erläuterung halber
wird die Offenbarung im Kontext eines Dieselmotorsystems erläutert.
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Das
Dieselmotorsystem 10 umfasst einen Motor 12, der
ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment
zu erzeugen. Luft tritt in das System ein, indem sie durch einen
Luftfilter 14 strömt,
und kann in einen Turbolader 18 gesaugt werden. Während ein
Turbolader-Dieselmotor 12 gezeigt ist,
können
auch Kompressor- oder selbstsaugende Motoren verwendet werden. Der
Turbolader 18 verdichtet die Frischluft, die in das Dieselmotorsystem 10 eintritt.
Im Allgemeinen ist der Abtrieb des Motors 12 umso größer, je
höher die
Verdichtung der Luft ist. Die verdichtete Luftladung strömt dann
durch einen Luftkühler 20,
bevor sie in einen Ansaugkrümmer 22 eintritt.
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Die
Luft innerhalb des Ansaugkrümmers 22 wird
in Zylinder 26 verteilt. Wenngleich vier Zylinder 26 veranschaulicht
sind, können
die Systeme und Verfahren der vorliegenden Offenbarung in Motoren realisiert
sein, die eine Vielzahl von Zylindern aufweisen, die 2, 3, 4, 5,
6, 8, 10 und 12 Zylinder umfassen, jedoch nicht darauf beschränkt sind.
Es sollte auch einzusehen sein, dass die Systeme und Verfahren der
vorliegenden Offenbarung in einer „V"-förmigen Zylinderanordnung
realisiert sein können.
Kraftstoff kann durch Kraftstoffinjektoren 28 in die Zylinder 26 eingespritzt
werden. Die Hitze von der verdichteten Luftladung, die durch einen
Kolben (nicht gezeigt) weiter verdichtet wird, zündet das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Die Verbrennung
des Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugt die Leistung, um den Kolben
zurück nach
unten zu schieben, welche in Rota tionsenergie einer Kurbelwelle
umgesetzt wird. Das Abgas aus der Verbrennung tritt aus den Zylindern 26 aus
in das Abgassystem ein.
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Das
Abgassystem kann einen Abgaskrümmer 30,
einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 32 und einen PM-Filter 34 umfassen,
der eine Heizeinrichtung 35 umfassen kann. Optional kann
ein AGR-Ventil (nicht gezeigt) einen Teil des Abgases zurück in den
Ansaugkrümmer 22 rezirkulieren.
Der Rest des Abgases kann in den Turbolader 18 geleitet werden,
um eine Turbine anzutreiben. Die Turbine liefert die Leistung, um
die von dem Luftfilter 14 aufgenommene Frischluft zu verdichten.
Das Abgas strömt
von dem Turbolader 18 durch den DOC 32 und in
den PM-Filter 34. Der DOC 32 kann das Abgas auf
der Basis des Nachverbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
oxidieren. Das Ausmaß der
Oxidation kann die Temperatur des Abgases beeinflussen. Der PM-Filter 34 kann
das Abgas von dem DOC 32 aufnehmen und Partikel aus dem
Abgas filtern.
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Die
Heizeinrichtung 35 kann Wärme an den PM-Filter 34 bereitstellen,
um Partikel, die sich im Laufe der Zeit aufgebaut haben, in einem
als Regeneration bekannten Prozess zu verbrennen. Während eine
Heizeinrichtung gezeigt ist, können
andere Verfahren verwendet werden, um die Verbrennung von Partikeln
innerhalb des PM-Filters 34 zu begünstigen. Nur beispielsweise
können
von einem Motorsteuermodul 42, das den Motor 12 steuert, Änderungen
an dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
und/oder der Zündverstellung
vorgenommen werden.
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Ein
Abgassystemsteuermodul 44 kann den PM-Filter 34 auf
der Basis verschiedener erfasster Informationen steuern. Im Spezielleren
kann das Abgassystemsteuermodul 44 die Beladung des PM-Filters 34 abschätzen. Wenn
die abgeschätzte
Beladung ein vorbestimmtes Niveau erreicht und die Abgasdurchflussrate
innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, kann Strom über eine
Stromquelle 46 an die Heizeinrichtung 35 bereitgestellt
werden, um den Regenerationsprozess einzuleiten. Die Dauer des Regenerationsprozesses
kann auf der Basis der abgeschätzten
Menge von Partikeln innerhalb des PM-Filters 34 variiert
werden.
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Der
Strom kann an die Heizeinrichtung 35 während des Regenerationsprozesses
angelegt werden. Im Spezielleren kann die elektrische Energie die Heizeinrichtung 35 an
ausgewählten
Abschnitten des Einlasses des PM-Filters 34 für vorbestimmte
Zeitspannen erhitzen. Abgas, das durch die Stirnfläche des
PM-Filters 34 strömt,
kann erhitzt werden. Der Regenerationsprozess kann unter Verwendung
der durch Verbrennung der Partikel, die in der Nähe der erhitzten Fläche des
PM-Filters 34 vorhanden sind, erzeugten Hitze, oder durch
das erhitzte Abgas, welches durch den PM-Filter 34 strömt, erreicht
werden.
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Der
PM-Filter 34 kann einen PM-Filter-Einlasstemperatursensor 56,
einen PM-Filter-Auslasstemperatursensor 57 und/oder einen
PM-Filter-Außentemperatursensor 58 umfassen.
Die PM-Filter-Temperatursensoren 56, 57, 58 können Temperatursignale
erzeugen, die von dem Abgassystemsteuermodul 44 empfangen
werden.
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Unter
nunmehriger Bezugnahme auf 2 umfasst
eine beispielhafte Implementierung des Abgassystemsteuermoduls 44 ein
Wärmedetektionsmodul 80,
ein Schutzaktivierungsmodul 82, eine Temperaturnachschlagetabelle 84 und
ein Schutzmodul 86. Das Wärmedetektionsmodul 80 kann PM-Filter-Temperaturwerte
von den PM-Filter-Temperatursensoren 56, 57, 58 empfangen.
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Das
Wärmedetektionsmodul 80 kann
mit der Temperaturnachschlagetabelle 84 kommunizieren, um
zu bestimmen, ob die gemessenen Tempera turen einen Übertemperaturzustand
anzeigen und ob die gemessenen Werte vernünftig sind. Die Temperaturnachschlagetabelle 84 kann
Temperaturen, bei denen ein Übertemperaturzustand
detektiert werden kann, wie auch vernünftige Bedingungen für die gemessenen
Daten speichern.
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Zum
Beispiel können
vernünftige
Bedingungen eine Differenz zwischen der Auslass- und der Einlasstemperatur
oder der Änderungsrate
der gemessenen Temperaturen im Laufe der Zeit umfassen. Zum Beispiel
können
Temperaturdaten als vernünftig
bestimmt werden, wenn die Differenz kleiner ist als ein vorbestimmter
Schwellenwert und die Änderungsrate
einer jeden der gemessenen Temperaturen unter einem weiteren vorbestimmten
Schwellenwert liegt.
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Auf
der Basis der Temperaturdaten von dem Wärmedetektionsmodul 80 bestimmt
das Schutzmodul 86 mit einer Anfrage an das Motorsteuermodul 42,
ob eine Abhilfemaßnahme
eingeleitet werden soll. Das Schutzmodul 86 kann eine oder
mehrere Temperaturen bewerten, um festzustellen, ob sie über einem
Schwellenwert liegen. Zum Beispiel kann dieser Schwellenwert auf
der Basis dessen variieren, ob das Abgassystem sich gegenwärtig im
Regenerationsmodus befindet.
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Das
Schutzmodul 86 kann auch Temperaturrationalitätsdaten
von dem Wärmedetektionsmodul 80 bewerten.
Dies ist dabei hilfreich, eine unnötige Abhilfemaßnahme auf
Grund hoher detektierter Temperaturen, die eher ein Ergebnis eines
Sensorfehlers als tatsächliche
hohe Temperaturen sind, zu vermeiden. Das Schutzmodul 86 kann
ein Aktivierungssignal von dem Schutzaktivierungsmodul 82 empfangen.
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Das
Schutzaktivierungsmodul 82 kann eine Abhilfemaßnahme nur
dann aktivieren, wenn ein Zulassen der Abhilfemaßnahme für das Fahrzeug und den Fahrer
sicher ist. Wenn die Umgebungslufttemperatur z. B. über einem
Schwellenwert wie z. B. 43°C
(110°F)
oder unter einem zweiten Schwellenwert wie z. B. –29°C (–20°F) liegt,
kann das Schutzaktivierungsmodul 82 eine Abhilfemaßnahme deaktivieren.
Alternativ kann in diesen Situationen der Bereich der Abhilfemaßnahme begrenzt
sein. Zum Beispiel kann eine Leistungsbegrenzung verwendet werden,
ein vollständiges
Abstellen des Motors kann jedoch deaktiviert sein. Auf Grund der
extremen Umgebungslufttemperatur ist es wichtiger, den Motor im Hinblick
auf den Benutzerkomfort im Laufen zu halten, als einen Schutz gegenüber einem
erfassten Übertemperaturzustand
bereitzustellen.
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Weitere
Schutzaktivierungsbedingungen können
die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl und die Kraftstoffförderrate
umfassen. Das Schutzaktivierungsmodul 82 bewertet diese
und/oder andere Eingänge,
z. B. durch Anwenden maximaler und minimaler Grenzen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
z. B. über
einem Schwellenwert liegt, kann das Schutzaktivierungsmodul 82 eine
Abhilfemaßnahme
deaktivieren. Die Abhilfemaßnahme kann
deaktiviert bleiben, bis der Fahrer das Fahrzeug anhält.
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Das
Schutzmodul 86 kann auch Bestätigungssignale empfangen. Diese
können
z. B. ein Motorfehlzündungssignal,
ein Signal für
einen undichten Kraftstoffinjektor und ein Druckdeltasignal umfassen. Das
Schutzmodul 86 kann diese Signale verwenden, um zu bestätigen, dass
ein Übertemperaturzustand vorliegt.
Dies kann eine unnötige
Abhilfemaßnahme auf
der Basis irreführender
Temperaturdaten verhindern.
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Zum
Beispiel kann ein großer
Differenzdruck zwischen dem Einlass des PM-Filters 34 und
dem Auslass des PM-Filters 34 auftreten, wenn ein Übertemperaturzustand
vorliegt. Die Druckdifferenz kann mit einem ein zigen Differenzdrucksensor
gemessen werden. Ein Druckdifferenz-Schwellenwert, über dem Übertemperaturzustände vorliegen
können, kann
auf der Basis eines Volumendurchsatzes und einer Temperatur bestimmt
werden. Zum Beispiel kann der Volumendurchsatz auf der Basis einer
Luftmasse berechnet werden, während
die Temperatur ein Durchschnitt der Einlass- und Auslasstemperaturen
des PM-Filters 34 sein kann.
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Wenn
eine Motorfehlzündung
detektiert wird oder ein Kraftstoffinjektor undicht ist, kann zusätzlicher
unverbrannter Kraftstoff zu dem PM-Filter 34 gelangen und
dadurch die Temperatur des PM-Filters 34 erhöhen. In
einem Szenario kann die durch eine Regeneration eingeleitete Verbrennung
andauern, selbst nachdem alle Partikel verbrannt sind, da unverbrannter
Kraftstoff weiterhin von dem Motor ankommt. Diese anhaltende Verbrennung
kann die Temperaturen an dem PM-Filter 34 erhöhen.
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In
einigen Modi kann das Schutzmodul 86 daher eine Abhilfemaßnahme nur
einleiten, wenn eines oder mehrere der Bestätigungssignale vorhanden ist/sind.
Alternativ kann das Schutzmodul 86, wenn eines oder mehrere
der Bestätigungssignale vorhanden
ist/sind, den Temperaturschwellenwert, der einen Übertemperaturzustand
definiert, herabsetzen. Welche Bestätigungssignale von dem Schutzmodul 86 verwendet
werden, kann, während das
Fahrzeug fährt,
auf der Basis von Betriebzuständen
bestimmt werden und/oder kann durch eine Kalibrierung festgelegt
sein.
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Unter
nunmehriger Bezugnahme auf 3 zeigt
ein Flussdiagramm, beispielhaft den Betrieb des Abgassystemsteuermoduls 44.
Die Steuerung beginnt in Schritt 102, bei dem die Temperatur
gemessen wird. Zum Beispiel kann/können eine oder mehrere der
Einlass-, Auslass- und Außentemperaturen
des PM-Filter 34 gemessen werden. Ein Einzeltemperatur wert
kann erzeugt werden, indem z. B. der Durchschnitt der Einlass- und
Auslasstemperaturen gebildet wird.
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Die
Steuerung setzt in Schritt 104 fort, bei dem die Steuerung
bestimmt, ob die Temperaturmessungen vernünftig sind. Wenn ja, geht die
Steuerung zu Schritt 106 weiter; andernfalls kehrt die
Steuerung zu Schritt 102 zurück. Die Rationalität von Temperaturmessungen
kann bestimmt werden, wie oben stehend unter Bezugnahme auf das
Wärmedetektionsmodul 80 beschrieben.
In Schritt 106 bestimmt die Steuerung einen Temperaturschwellenwert.
Der Temperaturschwellenwert kann z. B. reduziert werden, wenn das
Abgassystem sich nicht im Regenerationsmodus befindet.
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Die
Steuerung setzt in Schritt 108 fort, bei dem die Steuerung
bestimmt, ob die gemessene Temperatur höher ist als der Temperaturschwellenwert.
Wenn ja, setzt die Steuerung in Schritt 110 fort; andernfalls
kehrt die Steuerung zu Schritt 102 zurück. In Schritt 110 zeigt
die Steuerung eine Warnung an den Fahrer an. Dies kann z. B. ein
Motorkontrolllicht, eine textbasierte Anzeigeeinrichtung oder ein Abgassystemwarnlicht
umfassen. Außerdem
kann ein akustisches Warnsignal erzeugt werden.
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Die
Steuerung setzt in Schritt 112 fort, bei dem die Steuerung
bestimmt, ob Aktivierungsbedingungen erfüllt sind. Wenn ja, geht die
Steuerung zu Schritt 114 weiter; andernfalls kehrt die
Steuerung zu Schritt 102 zurück. Wie oben beschrieben, können die
Aktivierungsbedingungen z. B. eine Motordrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit,
eine Kraftstoffförderrate
und eine Umgebungslufttemperatur umfassen. In Schritt 114 kann
die Steuerung bestimmen, ob der Übertemperaturzustand
durch weitere Daten bestätigt
wird. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt 116 weiter;
andernfalls kehrt die Steuerung zu Schritt 102 zurück. Übertemperaturzustände können z.
B. durch eine Motorfehlzündung,
undichte Kraftstoffinjektoren und eine Druckdifferenz über den
PM-Filter 34 bestätigt
werden.
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In
Schritt 116 wird eine Abhilfemaßnahme ausgeführt. Zum
Beispiel kann das Motorsteuermodul 42 angewiesen werden,
das durch den Motor entwickelte Drehmoment zu begrenzen. In verschiedenen
Implementierungen kann, wenn die Abgastemperatur sich nicht verringert
und/oder wenn die Ableitung der Abgastemperatur sich nicht verringert,
eine drastischere Abhilfemaßnahme
getroffen werden. Zum Beispiel kann das Drehmoment des Motors drastischer
begrenzt werden oder der Motor kann abgestellt werden. Dann endet
die Steuerung. In verschiedenen Implementierungen kann die Steuerung zu
Schritt 102 zurückkehren,
sobald die Abgastemperatur unter einen vorbestimmten Schwellenwert fällt.