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Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft Partikelmaterialfilter in Fahrzeugen
und insbesondere Systeme und Verfahren zum Steuern von Regeneration von
Partikelmaterialfiltern.
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Hintergrund
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Die
hierin vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck des allgemeinen
Darstellens des Kontexts der Offenbarung. Die Arbeit der vorliegend
genannten Erfinder, sofern sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben
wird, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung
eventuell nicht anderweitig als Stand der Technik gelten, sind weder
ausdrücklich
noch implizit gegenüber
der vorliegenden Offenbarung als Stand der Technik anzusehen.
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Dieselmotoren
erzeugen Drehmoment typischerweise effizienter als Benzinmotoren.
Dieser Wirkungsgradanstieg kann auf ein erhöhtes Verdichtungsverhältnis und/oder
die Verbrennung von Dieselkraftstoff zurückzuführen sein, der eine höhere Energiedichte
als Benzin aufweist. Die Verbrennung von Dieselkraftstoff erzeugt
Partikel. Die Partikel werden durch einen Dieselpartikelfilter (DPF)
aus Abgas gefiltert. Andere Motorsysteme können auch einen Partikelmaterial(PM)-Filter
umfassen. Im Laufe der Zeit kann sich der PM-Filter mit Partikel
füllen
und das Strömen
des Ab gases beschränken.
Die Partikel werden durch einen als Regeneration bezeichneten Prozess
verbrannt.
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Regeneration
kann mittels Wärme,
die zum Beispiel durch Verbrennung des Dieselkraftstoffs vorgesehen
wird, eines stromaufwärts
des PM-Filters positionieren Katalysators und/oder einer Heizvorrichtung,
die dem PM-Filter
zugeordnet ist, verwirklicht werden. Kraftstoff kann zum Beispiel
in den Abgasstrom eingespritzt werden. In dem Abgasstrom können ein
oder mehrere Katalysatoren angeordnet sein und können den eingespritzten Kraftstoff
verbrennen. Die Verbrennung des Kraftstoffs durch die Katalysatoren
erzeugt Wärme,
wodurch die Temperatur des Abgases angehoben wird. Die erhöhte Temperatur
des Abgases verbrennt die in dem PM-Filter zurückgehaltenen Partikel.
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Zusammenfassung
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Ein
Regenerationssteuersystem für
ein Fahrzeug umfasst ein Regenerationssteuermodul und ein Deaktivierungsmodul.
Das Regenerationssteuermodul löst
selektiv eine Regeneration eines Partikelmaterialfilters des Fahrzeugs
aus. Das Deaktivierungsmodul deaktiviert beruhend auf einer Position
des Fahrzeugs, die von einem globalen Ortungssystem (GPS, kurz vom
engl. Global Positioning System) bereitgestellt wird, selektiv das
Regenerationssteuermodul.
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Bei
anderen Merkmalen umfasst das Regenerationssteuersystem weiterhin
ein Positionsfeststellungsmodul. Das Positionsfeststellungsmodul stellt
erwartete Parkpositionen für
das Fahrzeug fest und gibt beruhend auf der Fahrzeugposition und
mindestens einer der erwarteten Parkpositionen eine Parkanzeige
aus. Das Deaktivierungsmodul deaktiviert das Regenerationssteuermodul,
wenn die Parkanzeige ausgegeben wird.
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Bei
weiteren Merkmalen gibt das Positionsfeststellungsmodul die Parkanzeige
aus, wenn die Fahrzeugposition weniger als eine vorbestimmte Entfernung
von einer der Parkpositionen entfernt ist.
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Bei
anderen Merkmalen stellt das Positionsfeststellungsmodul beruhend
auf einer von einem Fahrer des Fahrzeugs eingegebenen erwünschten Position
eine der erwarteten Parkpositionen fest.
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Bei
noch anderen Merkmalen stellt das Positionsfeststellungsmodul beruhend
auf gespeicherten Fahrzeugpositionen, bei oder nahe denen mindestens
eines von Parken des Fahrzeugs und Abschalten eines Motors des Fahrzeugs
erfolgte, die erwarteten Parkpositionen fest.
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Bei
anderen Merkmalen umfasst das Regenerationssteuersystem weiterhin
ein so genanntes Offroad-Feststellungsmodul (Abseits-der-Straße-Feststellungsmodul).
Das Offroad-Feststellungsmodul gibt beruhend auf der Fahrzeugposition
und einer Straßendatenbank
selektiv eine Offroad-Anzeige aus. Das Deaktivierungsmodul deaktiviert
das Regenerationssteuermodul, wenn die Offroad-Anzeige ausgegeben
wird.
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Bei
noch weiteren Merkmalen gibt das Offroad-Feststellungsmodul die
Offroad-Anzeige aus, wenn die Fahrzeugposition mehr als eine vorbestimmte
Entfernung von einer nächsten
der Straßen entfernt
ist.
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Bei
anderen Merkmalen umfasst das Regenerationssteuermodul weiterhin
ein Außerkraftsetzungsmodul.
Das Außerkraftsetzungsmodul
setzt das Deaktivierungsmodul außer Kraft und aktiviert das
Regenerationssteuermodul, wenn die Partikelmaterialbeladung des
Partikelmaterialfilters größer als eine
vorbestimmte Beladungsmenge ist.
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Bei
anderen Merkmalen löst
das Regenerationssteuermodul die Regeneration aus, wenn die Partikelmaterialbeladung
größer als
die vorbestimmte Beladungsmenge ist.
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Bei
noch anderen Merkmalen deaktiviert das Deaktivierungsmodul das Regenerationssteuermodul
auch, wenn ein Kraftstofffüllstand
des Fahrzeugs niedriger als ein vorbestimmter Kraftstofffüllstand
ist.
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Ein
Verfahren für
ein Fahrzeug umfasst ein selektives Auslösen von Regeneration eines
Partikelmaterialfilters des Fahrzeugs unter Verwenden eines Regenerationssteuermoduls
und selektives Deaktivieren des Regenerationssteuermoduls beruhend auf
einer Position des Fahrzeugs, die von einem globalen Ortungssystem
(GPS) bereitgestellt wird.
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Bei
anderen Merkmalen umfasst das Verfahren weiterhin ein Feststellen
von erwarteten Parkpositionen für
das Fahrzeug und ein selektives Ausgeben einer Parkanzeige beruhend
auf der Fahrzeugposition und mindestens einer der erwarteten Parkpositionen.
Das selektive Deaktivieren umfasst das Deaktivieren des Regenerationssteuermoduls,
wenn die Parkanzeige ausgegeben wird.
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Bei
weiteren Merkmalen umfasst das selektive Ausgeben der Parkanzeige
das Ausgeben der Parkanzeige, wenn die Fahrzeugposition weniger
als eine vorbestimmte Entfernung von einer der Parkpositionen entfernt
ist.
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Bei
anderen Merkmalen umfasst das Feststellen der erwarteten Parkpositionen
das Feststellen einer der erwarteten Parkpositionen beruhend auf
einer von einem Fahrer des Fahrzeugs eingegebenen erwünschten
Position.
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Bei
noch anderen Merkmalen umfasst das Feststellen der erwarteten Parkpositionen
das Feststellen der erwarteten Parkpositionen beruhend auf gespeicherten
Fahrzeugpositionen, bei oder nahe denen mindestens eines von Parken
des Fahrzeugs und Abschalten eines Motors des Fahrzeugs erfolgte.
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Bei
weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren weiterhin ein selektives
Ausgeben einer Offroad-Anzeige beruhend auf der Position des Fahrzeugs
und einer Straßendatenbank.
Das selektive Deaktivieren umfasst das Deaktivieren des Regenerationssteuermoduls,
wenn die Offroad-Anzeige ausgegeben wird.
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Bei
noch weiteren Merkmalen umfasst das selektive Ausgeben der Offroad-Anzeige
das Ausgeben der Offroad-Anzeige, wenn die Fahrzeugposition mehr
als eine vorbestimmte Entfernung von einer nächsten der Straßen entfernt
ist.
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Bei
anderen Merkmalen umfasst das Verfahren weiterhin das Außerkraftsetzen
des selektiven Deaktivierens und das Aktivieren des Regenerationssteuermoduls,
wenn die Partikelmaterialbeladung des Partikelmaterialfilters größer als
eine vorbestimmte Beladungsmenge ist.
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Bei
weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren weiterhin Auslösen der
Regeneration, wenn die Partikelmaterialbeladung größer als
die vorbestimmte Beladungsmenge ist.
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Bei
noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren weiterhin das Deaktivieren
des Regenerationssteuermoduls, wenn ein Kraftstofffüllstand
des Fahrzeugs niedriger als ein vorbestimmter Kraftstofffüllstand
ist.
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Weitere
Gebiete der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung gehen aus
der hierin nachstehend vorgesehenen eingehenden Beschreibung hervor.
Es versteht sich, dass die eingehende Beschreibung und spezifischen
Beispiele zwar die bevorzugte Ausführungsform der Offenbarung
aufzeigen, aber lediglich dem Zweck der Veranschaulichung dienen und
nicht den Schutzumfang der Offenbarung beschränken sollen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Offenbarung wird anhand der eingehenden Beschreibung
und der Begleitzeichnungen besser verständlich. Dabei zeigen:
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1 ein
Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems nach den
Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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2 ein
Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Regenerationssteuersystems
nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und
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3 ein
Flussdiagramm, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem
Regenerationssteuersystem nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung
ausgeführt
werden.
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Eingehende Beschreibung
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Die
folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und in
keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendung oder
die Nutzungsmöglichkeiten
zu beschränken.
Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen
verwendet, um ähnliche
Elemen te zu bezeichnen. Der Ausdruck ,mindestens eines von A, B
und C', wie er hierin
verwendet wird, sollte so ausgelegt werden, dass er ein logisches
(A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen
logischen Oder bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte in einem
Verfahren in anderer Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne
die Grundsätze
der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
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Der
Begriff Modul, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine applikationsspezifische
integrierte Schaltung (ASIC, kurz vom engl. Application Specific
Integrated Circuit), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor
(gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, die
ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine
kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten,
welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Das
Regenerationssteuersystem löst
die Regeneration von Partikelmaterialfiltern in Fahrzeugen selektiv
aus und steuert diese. Ein Regenerationssteuersystem nach den Prinzipien
der vorliegenden Anmeldung deaktiviert beruhend auf einer von einem globalen
Ortungssystem (GPS) bereitgestellten Fahrzeugposition selektiv Regeneration
eines Partikelmaterialfilters.
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Im
Einzelnen deaktiviert das Regenerationssteuersystem Regeneration
des Partikelmaterialfilters, wenn das Fahrzeug weniger als eine
vorbestimmte Entfernung von einer erwarten Parkposition entfernt
ist. Auf diese Weise deaktiviert das Regenerationssteuersystem Regeneration
des Partikelmaterialfilters zu Zeiten, da nicht genügend Zeit
zum Abschließen
der Regeneration vorhanden ist.
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Das
Regenerationssteuersystem deaktiviert die Regeneration des Partikelmaterialfilters
auch, wenn sich das Fahrzeug abseits der Straße befindet.
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Das
Regenerationssteuersystem deaktiviert mit anderen Worten die Regeneration
des Partikelmaterialfilters, wenn das Fahrzeug mehr als eine vorbestimmte
Entfernung von einer Straße
oder einer anderen zur Fahrzeugnutzung ausgewiesenen Fläche entfernt
ist. Das Regenerationssteuersystem kann die Regeneration des Partikelmaterialfilters auch
deaktivieren, wenn sich das Fahrzeug auf einer verschmutzten Straße befindet.
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Das
Regenerationssteuersystem aktiviert auch selektiv die Regeneration
des Partikelmaterialsfilters beruhend auf der Menge an Partikelmaterial, die
in dem Partikelmaterialfilter gespeichert ist (d. h. Partikelmaterialbeladung).
Das Regenerationssteuersystem aktiviert selektiv die Regeneration
des Partikelmaterialfilters, selbst wenn die Regeneration aufgrund
der Beziehung zwischen der Fahrzeugposition und den Straßen und/oder
den erwarteten Parkpositionen deaktiviert ist. Auf diese Weise setzt
das Regenerationssteuersystem das auf Fahrzeugposition beruhende
Deaktivieren von Regeneration beruhend auf der Partikelmaterialbeladung
selektiv außer
Kraft. Lediglich zum Beispiel aktiviert das Regenerationssteuersystem
die Regeneration des Partikelmaterialfilters, wenn die Partikelmaterialbeladung
größer als die
vorbestimmte Beladungsmenge ist.
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Unter
Bezug nun auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm
eines beispielhaften Motorsystems 10 dargestellt. Ein Regenerationssteuersystem
nach der vorliegenden Anmeldung kann in jedem geeigneten Motorsystem
mit einem PM-Filter implementiert werden. Lediglich zum Beispiel
kann das Regenerationssteuersystem in einem Benzinverbrennungsmotorsystem,
einem Dieselverbrennungsmotorsystem, einem Hybridmotorsystem und/oder
jeder anderen geeigneten Art von Motorsystem implementiert werden.
Lediglich zur einfachen Erläuterung
werden die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung im Kontext eines
Dieselmotorsystems erläutert.
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Das
Dieselmotorsystem 10 umfasst einen Motor 12, der
ein Luft- und Kraftstoffgemisch verbrennt, um Antriebsdrehmoment
für ein
Fahrzeug zu erzeugen. Das Fahrzeug kann jeder geeignete Transporttyp
sein, einschließlich
aber nicht ausschließlich
ein herkömmliches
Kraftfahrzeug, ein landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Luftfahrzeug und/oder
ein Wasserfahrzeug. Luft strömt
durch einen Luftfilter 14 und kann in einen Turbolader 18 gesaugt
werden. Während
das Dieselmotorsystem 10 mit dem Turbolader 18 dargestellt
ist, kann das Dieselmotorsystem 10 geladen oder selbstansaugend sein.
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Der
Turbolader 18 verdichtet selektiv Luft, die in das Dieselmotorsystem 10 strömt. Im Einzelnen
liefert der Turbolader 18 einem Ansaugkrümmer 20 eine
verdichtete Luftladung. Die verdichtete Luft von dem Turbolader 18 kann
durch einen Zwischenkühler 22 geleitet
werden, bevor sie dem Ansaugkrümmer 20 geliefert
wird.
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Luft
in dem Ansaugkrümmer 20 wird
zu einem oder mehreren Zylindern 26 des Motors 12 verteilt.
Auch wenn vier Zylinder 26 veranschaulicht sind, kann der
Motor 12 eine beliebige geeignete Anzahl an Zylindern umfassen,
einschließlich
aber nicht ausschließlich
1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 und/oder 16 Zylinder. Es versteht sich
auch, dass der Motor 12 in jeder geeigneten Art von Konfiguration,
beispielsweise einer „V”-Konfiguration,
implementiert werden kann.
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Von
Kraftstoffinjektoren 28 eingespritzter Kraftstoff vermischt
sich mit der Luft und bildet ein Luft/Kraftstoff-Gemisch. Die Kraftstoffinjektoren 28 spritzen
an einer beliebigen geeigneten Stelle Kraftstoff ein, beispielsweise
direkt in die Zylinder 26, wie in 1 gezeigt
ist. In anderen Umsetzungen spritzen die Kraftstoffinjektoren 28 Kraftstoff
nahe Einlassventilen, die den Zylindern 26 zugeordnet sind, und/oder
in den Ansaugkrümmer 20 ein.
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Die
Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches kann auf beliebige geeignete
Weise ausgelöst werden.
Lediglich zum Beispiel kann die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches
durch Wärme ausgelöst werden,
die mittels Verdichtung erzeugt wird. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugt
Drehmoment, das zum Antreiben des Fahrzeugs genutzt wird. Die Verbrennung
des Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugt auch Abgas.
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Abgas
wird von den Zylindern 26 des Motors 12 zu einer
Abgasanlage ausgestoßen.
Die Abgasanlage umfasst einen Abgaskrümmer 30, einen Dieseloxidationskatalysator
(DOC) 32 und einen PM-Filter 34. Lediglich zum
Beispiel kann der PM-Filter 34 ein Dieselpartikelfilter
(DPF) sein. Die Abgasanlage kann auch ein (nicht gezeigtes) Ventil
für Abgasrückführung (AGR)
umfassen, das Abgas zurück
zu dem Ansaugkrümmer 20 leitet.
Während
dies nicht gezeigt ist, kann die Abgasanlage auch ein oder mehrere
zusätzliche
DOC, Katalysatoren (z. B. einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion)
und/oder eine oder mehrere Distickstoffoxid(NOx)-Fallen umfassen.
Das Abgas wird von den Zylindern 26 zu dem Abgaskrümmer 30 ausgestoßen. Das
Strömen
des Abgases kann zum Antreiben des Turboladers 18 verwendet
werden.
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Das
Abgas strömt
von dem Turbolader 18 zu dem DOC 32. Der DOC 32 oxidiert
verschiedene Bestandteile des Abgases. Lediglich zum Beispiel kann der
DOC 32 Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenoxide in dem Abgas
oxidieren. Das Abgas strömt
von dem DOC 32 zu dem PM-Filter 34. Der PM-Filter 34 filtert
Partikelmaterial aus dem Abgas. Partikelmaterial wird in dem PM-Filter 34 gespeichert
und sammelt sich in diesem, bis das Partikelmaterial während Regeneration
verbrannt wird.
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Die
Regeneration des PM-Filters 34 kann in jeder geeigneten
Weise ausgelöst
werden. Lediglich zum Beispiel kann Regeneration durch Wärme ausgelöst werden,
die durch Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches, den DOC 32 und/oder
jede andere geeignete Wärmequelle
vorgesehen wird. In verschiedenen Umsetzungen kann eine Heizvorrichtung 36 mit
dem PM-Filter 34 implementiert
werden, um Wärme
vorzusehen und Regeneration auszulösen. Eine Energiequelle 38 liefert
der Heizvorrichtung 36 selektiv Energie.
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Die
Regeneration beginnt, wenn das nahe einem Einlass des PM-Filters 34 befindliche
Partikelmaterial verbrannt wird. Durch die Verbrennung von Partikelmaterial
nahe dem Einlass des PM-Filters 34 erzeugte Wärme wird
durch das Abgas zu einem Auslass des PM-Filters 34 befördert. Auf
diese Weise wird im gesamten PM-Filter 34 befindliches
Partikelmaterial verbrannt und aus dem PM-Filter 34 entfernt.
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Ein
Steuermodul 44 kommuniziert mit der Energiequelle 38,
einem globalen Ortungssystem (GPS) 60 und einem Navigationssystem 62.
Das Steuermodul 44 kommuniziert auch mit einem oder mehreren
Sensoren, die dem PM-Filter 34 zugeordnet sind. Lediglich
zum Beispiel können
die Sensoren einen oder mehrere Temperatur- und/oder Drucksensoren
umfassen.
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Das
Steuermodul 44 ermittelt beruhend auf verschiedenen Abgasparametern
eine Menge an Partikelmaterial, die in dem PM-Filter 34 gespeichert ist
(d. h. Partikelmaterialbeladung). Lediglich zum Beispiel kann das
Steuermodul 44 die Partikelmaterialbeladung beruhend auf
der Temperatur und dem Druck des Abgases, die stromaufwärts und
stromabwärts
des PM-Filters 34 gemessen werden, ermitteln.
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Das
GPS 60 überwacht
die Position des Fahrzeugs und gibt ein der Fahrzeugposition entsprechendes
Positionssignal aus. Das Steuermodul 44 empfängt das
Positionssignal von dem GPS 60. Das Navigationssystem 62 empfängt ebenfalls
das Positionssignal. Das Navigationssystem 62 umfasst eine
Datenbank von Straßen
und anderen zur Fahrzeugnutzung ausgewiesenen Flächen.
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Das
Navigationssystem 62 zeigt die Fahrzeugposition bezüglich der
Straßen
unter Verwendung eines Anzeigenfelds 64 an. Das Navigationssystem 62 kann
auch andere Informationen anzeigen, beispielsweise die Ausrichtung
des Fahrzeugs, die Richtung und Fortbewegungsgeschwindigkeit und/oder
alle anderen geeigneten Informationen. Ein Nutzer des Fahrzeugs
kann mittels des Anzeigenfelds 64 Daten in das Navigationssystem 62 eingeben,
beispielsweise eine gewünschte
Position. In verschiedenen Umsetzungen können das GPS 60 und
das Navigationssystem 62 in einem System implementiert
werden.
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Ein
Fahrer des Fahrzeugs wählt
mittels eines Hebels 66 für Parken, Rückwärts, Neutral und Fahren (PRNDL)
einen Betriebsmodus für
das Fahrzeug. Lediglich zum Beispiel kann der Betriebsmodus ein Parkmodus,
ein Rückwärtsmodus,
ein neutraler Modus oder ein Fahrmodus sein. Ein PRNDL-Modul 68 überwacht
den PRNDL 66 und erzeugt ein Modussignal, das dem von einem
Fahrer gewählten
Betriebsmodus entspricht. Das Steuermodul 44 kann den Motor 12 und/oder
andere Fahrzeugsysteme (z. B. ein Getriebesystem) beruhend auf dem
gewählten
Betriebsmodus steuern.
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Das
Steuermodul 44 löst
selektiv Regeneration des PM-Filters 34 aus. Lediglich
zum Beispiel kann das Steuermodul 44 beruhend auf der Partikelmaterialbeladung,
dem Abgasdurchfluss und/oder einem beliebigen anderen geeigneten
Parameter Regeneration auslösen.
Das Steuermodul 44 kann zum Beispiel durch Anordnen, dass
die Energiequelle 38 der Heizvorrichtung 36 Energie
liefert, Regeneration auslösen.
Das Steuermodul 44 kann auch den dem Motor 12 bereitgestellten
Kraftstoff steigern und/oder kann Einspritzung von Kraftstoff in
die Abgasanlage für
Regeneration anordnen.
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Das
Steuermodul 44 steuert auch die Dauer der Regeneration.
Lediglich zum Beispiel steuert das Steuermodul 44 die Dauer
der Regeneration beruhend auf der Partikelmaterialbeladung und/oder
dem Abgasdurchfluss. Lediglich zum Beispiel kann die Dauer zunehmen,
wenn die Partikelmaterialbeladung zunimmt und/oder wenn der Abgasdurchfluss
sinkt.
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Das
Steuermodul 44 gemäß den Grundsätzen der
vorliegenden Anmeldung deaktiviert beruhend auf der von dem GPS 60 bereitgestellten
Fahrzeugposition selektiv Regeneration des PM-Filters 34.
Das Steuermodul 44 speichert die Fahrzeugposition jedes
Mal, da der Fahrer mittels des PRNDL 66 den Parkbetriebsmodus
wählt.
Zusätzlich
oder alternativ kann das Steuermodul 44 die Fahrzeugposition speichern,
wenn der Motor 12 abgeschaltet wird. Das Steuermodul 44 kann
auch die Fahrzeugposition zwischen Positionen, bei denen das Fahrzeug
geparkt und/oder abgeschaltet wird, speichern. Diese Fahrzeugpositionen
können
genutzt werden, um eine Route zwischen diesen Positionen zu ermitteln.
Das Steuermodul 44 kann wiederum schätzen, wann der PM-Filter 34 zu
regenerieren ist, wenn das Fahrzeug eine Route fährt.
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Das
Steuermodul 44 deaktiviert die Regeneration des PM-Filters 34,
wenn das Fahrzeug weniger als eine vorbestimmte Entfernung von einer
Position entfernt ist, bei der das Steuermodul 44 erwartet, dass
das Fahrzeug geparkt wird. Auf diese Weise verhindert das Steuermodul 44 das
Auslösen
einer Regeneration des PM-Filters 34 zu einem Zeitpunkt, da
für das
Abschließen
einer Regeneration nicht genügend
Zeit vorhanden sein könnte.
Das Deaktivieren von Regeneration zu diesen Zeiten verbessert die
Kraftstoffwirtschaftlichkeit.
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Das
Navigationssystem 62 zeigt an, wenn das Fahrzeug die Straßen verlässt. Das
Navigationssystem 62 zeigt mit anderen Worten an, wenn
sich das Fahrzeug abseits der Straße fortbewegt. Lediglich zum
Beispiel kann das Navigationssystem 62 anzeigen, dass sich
das Fahrzeug abseits der Straße befindet,
wenn das Fahrzeug mehr als eine vorbestimmte Entfernung von einer
nächsten
der Straßen oder
einer anderen zur Fahrzeugnutzung ausgewiesenen Fläche entfernt
ist. In anderen Umsetzungen kann das Navigationssystem 62 auch
anzeigen, dass sich das Fahrzeug abseits der Straße befindet,
wenn sich das Fahrzeug auf einer verschmutzten Straße befindet.
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Das
Steuermodul 44 gemäß den Prinzipien der
vorliegenden Offenbarung deaktiviert die Regeneration des PM-Filters 34,
wenn sich das Fahrzeug abseits der Straßen und anderer für Fahrzeugnutzung
ausgewiesenen Flächen
befindet. Auf diese Weise verhindert das Steuermodul 44 eine
Regeneration zu einem Zeitpunkt, da sich das Fahrzeug in einer Vegetationszone
befinden könnte.
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Das
Steuermodul 44 kann die Regeneration des PM-Filters 34 auch
deaktivieren, wenn ein Kraftstofffüllstand niedrig ist. Lediglich
zum Beispiel kann das Steuermodul 44 Regeneration deaktivieren, wenn
der Kraftstoff füllstand
in einem (nicht gezeigten) Kraftstofftank niedriger als ein vorbestimmter Füllstand
ist. Das Deaktivieren von Regeneration, wenn der Kraftstofffüllstand
niedrig ist, kann ein Regenerieren des PM-Filters 34, kurz
bevor der Fahrer anhält,
um den Kraftstoff nachzutanken, verhindern.
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Das
Steuermodul 44 setzt auch ein Deaktivieren von Regeneration
selektiv außer
Kraft und löst Regeneration
des PM-Filters 34 aus, wenn die Partikelmaterialbeladung
größer als
eine vorbestimmte Beladungsmenge ist. Im Einzelnen löst das Steuermodul 44 selektiv
eine Regeneration aus, auch wenn das Fahrzeug innerhalb der vorbestimmten
Entfernung von einer erwarteten Parkposition entfernt ist und/oder
wenn sich das Fahrzeug abseits der Straßen befindet.
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Unter
Bezug nun auf 2 wird ein Funktionsblockdiagramm
einer beispielhaften Umsetzung eines Regenerationssteuersystems 100 dargestellt. Das
GPS 60 überwacht
eine Position des Fahrzeugs und gibt das Positionssignal entsprechend
aus. Lediglich zum Beispiel kann das GPS 60 beruhend auf Daten,
die von einem Satellitensystem bereitgestellt werden, die Fahrzeugposition
ermitteln. Die Fahrzeugposition kann zum Beispiel eine Postleitzahl,
einen Bezirk, eine Adresse, Ortskoordinaten (z. B. Längengrad
und Breitengrad) und/oder beliebige andere geeignete Ortsparameter
umfassen.
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Das
Steuermodul 44 umfasst ein Regenerationssteuermodul 102 und
ein Beladungsmodul 104. Das Steuermodul 44 umfasst
auch ein Positionsfeststellungsmodul 106, einen Positionsspeicher 108 und
ein Offroad-Feststellungsmodul 110.
Ferner umfasst das Steuermodul 44 ein Deaktivierungsmodul 112 und
ein Außerkraftsetzungsmodul 114.
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Das
Regenerationssteuermodul 102 löst selektiv eine Regeneration
des PM-Filters 34 aus. Das Regenerationssteuermodul 102 kann
beruhend auf beliebigen geeigneten Parametern, beispielsweise der
Partikelmaterialbeladung und dem Abgasdurchfluss (EFR, kurz vom
engl. Exhaus Flow Rate), eine Regeneration des PM-Filters 34 auslösen. Lediglich zum
Beispiel kann das Regenerationssteuermodul 102 eine Regeneration
auslösen,
wenn die Partikelmaterialbeladung größer als eine vorbestimmte Beladungsmenge
ist und der EFR größer als
ein vorbestimmter EFR ist. Das Regenerationssteuermodul 102 kann
zum Beispiel durch Anlegen von Energie an der Heizvorrichtung 36 mittels
der Energiequelle 38 und/oder durch Zuführen von Kraftstoff stromabwärts des
Motors 12 eine Regeneration auslösen.
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Das
Beladungsmodul 104 ermittelt die Partikelmaterialbeladung
in einer beliebigen geeigneten Weise. Lediglich zum Beispiel kann
das Beladungsmodul 104 beruhend auf den Signalen, die von
verschiedenen Sensoren, beispielsweise stromaufwärts und stromabwärts befindlichen
Temperatur- und Drucksensoren,
geliefert werden, die Partikelmaterialbeladung ermitteln. Der EFR
kann von einer beliebigen geeigneten Quelle, beispielsweise einem
(nicht gezeigten) EFR-Sensor, empfangen werden. In anderen Umsetzungen
kann der EFR beruhend auf der Massenstromrate von Luft (MAF, kurz
vom engl. Mass Flowrate of Air) in den Motor 12, dem Luft/Kraftstoff-Gemisch,
der Motordrehzahl und/oder einem beliebigen anderen geeigneten Parameter
geschätzt werden.
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Das
Positionsfeststellungsmodul 106 empfängt das Positionssignal von
dem GPS 60. Das Positionsfeststellungsmodul 106 empfängt auch
das Modussignal von dem PRNDL-Modul 68, das dem von dem
Fahrer gewählten
Betriebsmodus entspricht. Das Positionsfeststellungsmodul 106 speichert
die Fahrzeugposition, wenn der Fahrer den Parkbetriebsmodus wählt. Das
Positionsfeststellungsmodul 106 kann auch die Fahrzeugposition speichern,
wenn der Motor 12 abgeschaltet wird und/oder wenn der Fahrer
eine erwünschte
Position eingibt. Das Positionsfeststellungsmodul 106 kann die
Fahrzeugposition an jeder geeigneten Stelle speichern, beispielsweise
dem Positionsspeicher 108. Auf diese Weise umfasst der
Positionsspeicher 108 Fahrzeugpositionen, bei denen das
Fahrzeug geparkt wurde.
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Das
Positionsfeststellungsmodul 106 stellt beruhend auf den
gespeicherten Fahrzeugpositionen erwartete Parkpositionen fest.
Das Positionsfeststellungsmodul 106 stellt mit anderen
Worten Positionen fest, bei oder nahe denen der Fahrer das Fahrzeug eventuell
parken wird. Lediglich zum Beispiel kann das Positionsfeststellungsmodul 106 eine
Position als erwartete Parkposition feststellen, wenn der Fahrer
das Fahrzeug bei einer vorbestimmte Anzahl von Gelegenheiten das
Fahrzeug bei oder nahe der Position geparkt hat. Solche festgestellten
Positionen würden
auch Positionen umfassen, bei denen der Fahrer das Fahrzeug in dem
gleichen Parkplatz oder auf der gleichen Parkfläche bei einer vorbestimmten Anzahl
von Gelegenheiten geparkt hat. Beispielhafte erwartete Parkpositionen
umfassen zum Beispiel eine Position daheim, eine Position an der
Arbeitsstätte,
eine Position an der Schule, eine Position an einer Einkaufsstätte etc.
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Beruhend
auf der Position des Fahrzeugs und den erwarteten Parkpositionen
erzeugt das Positionsfeststellungsmodul 106 selektiv ein
Parksignal und gibt dieses aus. Im Einzelnen erzeugt das Positionsfeststellungsmodul 106 das
Parksignal, wenn eine Regeneration aufgrund der Fahrzeugposition bezüglich einer
oder mehreren der erwarteten Parkpositionen deaktiviert werden sollte.
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Lediglich
zum Beispiel kann das Positionsfeststellungsmodul 106 das
Parksignal erzeugen, wenn das Fahrzeug weniger als eine vorbestimmte Entfernung
von mindestens einer der erwarteten Parkpositionen entfernt ist.
Bei verschiedenen Umsetzungen kann das Positionsfeststellungsmodul 106 erfordern,
dass sich das Fahrzeug hin zu einer der erwarteten Parkpositionen
bewegt, bevor es das Parksignal erzeugt. Das Positionsfeststellungsmodul 106 kann
auch erfordern, dass das Fahrzeug im Wesentlichen eine gespeicherte
Route fährt,
die der Fahrer zuvor genutzt hat, um zu der erwarteten Parkposition zu
fahren, bevor es das Parksignal erzeugt. Das Positionsfeststellungsmodul 106 kann
das Parksignal erzeugen, wenn sich das Fahrzeug weniger als die vorbestimmte
Entfernung von einer von dem Fahrer eingegebenen erwünschten
Position entfernt befindet.
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Das
Navigationssystem 62 umfasst eine Datenbank von Straßen und
anderen für
Fahrzeugnutzung ausgewiesenen Flächen.
Das Offroad-Feststellungsmodul 110 erzeugt beruhend auf
der Position des Fahrzeugs bezüglich
der Datenbank von Straßen
und anderen Flächen
selektiv ein Offroad-Signal und gibt dieses aus. Im Einzelnen erzeugt
das Offroad-Feststellungsmodul 110 das Offroad-Signal, wenn
das Fahrzeug mehr als eine vorbestimmte Entfernung von einer nächsten der
Straßen
entfernt ist. Auf diese Weise zeigt das Offroad-Feststellungsmodul 110 an,
wenn sich das Fahrzeug abseits der Straße befindet. Bei anderen Umsetzungen
kann das Offroad-Signal durch das Navigationssystem 62 und/oder
ein beliebiges anderes geeignetes Modul oder System vorgesehen werden.
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Das
Deaktivierungsmodul 112 deaktiviert beruhend auf der Position
des Fahrzeugs selektiv das Regenerationssteuermodul 102.
Im Einzelnen deaktiviert das Deaktivierungsmodul 112 beruhend
auf der Fahrzeugposition bezüglich
der erwarteten Parkpositionen und/oder Straßen selektiv das Regenerationssteuermodul 102.
Auf diese Weise deaktiviert das Deaktivierungsmodul 112 selektiv
die Regeneration des PM-Filters 34.
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Das
Deaktivierungsmodul 112 deaktiviert das Regenerationssteuermodul 102,
wenn das Parksignal und/oder das Offroad-Signal ausgegeben wird.
Das Deaktivierungsmodul 112 deaktiviert mit anderen Worten
das Regenerationssteuermodul 102, wenn sich das Fahrzeug
abseits der Straße
befindet. Das Deaktivierungsmodul 112 deaktiviert auch das
Regenerationssteuermodul 102, wenn sich das Fahrzeug innerhalb
einer vorbestimmten Entfernung von mindestens einer der erwarteten
Parkpositionen befindet.
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Das
Außerkraftsetzungsmodul 114 setzt aber
das Deaktivierungsmodul 112 selektiv außer Kraft und aktiviert das
Regenerationssteuermodul 102. Das Außerkraftsetzungsmodul 114 aktiviert
mit anderen Worten trotz der Fahrzeugposition selektiv die Regeneration
des PM-Filters 34. Das Außerkraftsetzungsmodul 114 setzt
beruhend auf der Partikelmaterialbeladung das Deaktivierungsmodul 112 selektiv
außer
Kraft.
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Lediglich
zum Beispiel kann das Außerkraftsetzungsmodul 114 das
Deaktivierungsmodul 112 außer Kraft setzen, wenn die
Partikelmaterialbeladung größer als
die vorbestimmte Beladungsmenge ist. Wenn das Deaktivierungsmodul 112 außer Kraft gesetzt
ist, löst
das Regenerationssteuermodul 102 unabhängig von einer Deaktivierung
eine Regeneration des PM-Filters 34 aus.
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Unter
Bezug nun auf 3 wird ein Flussdiagramm dargestellt,
das von dem Regenerationssteuersystem 100 ausgeführte beispielhafte
Schritte 200 zeigt. Die Steuerung beginnt in Schritt 202,
wo die Steuerung die Fahrzeugpositionsdaten empfängt. Lediglich zum Beispiel
kann das GPS 60 beruhend auf Daten, die von einem Satellitensystem
bereitgestellt werden, die Fahrzeugposition ermitteln.
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Die
Steuerung fährt
mit dem Schritt fort, in dem die Steuerung in Schritt 204 die
Partikelmaterialbeladung empfängt.
Die Partikelmaterialbeladung kann in jeder geeigneten Weise ermittelt
werden. Die Steuerung geht weiter zu Schritt 206, wo die
Steuerung ermittelt, ob die Regeneration des PM-Filters 34 deaktiviert
werden sollte. Wenn dies wahr ist, wechselt die Steuerung zu Schritt 208;
ist dies falsch, rückt die
Steuerung zu Schritt 210 vor.
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Die
Steuerung ermittelt beruhend auf der Position des Fahrzeugs, ob
die Regeneration des PM-Filters 34 deaktiviert werden soll.
Im Einzelnen ermittelt die Steuerung beruhend auf der Fahrzeugposition
bezüglich
der Straßen
und/oder der erwarteten Parkpositionen, ob die Regeneration des
PM-Filters 34 deaktiviert werden soll.
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Lediglich
zum Beispiel kann die Steuerung die Regeneration des PM-Filters 34 deaktivieren, wenn
sich das Fahrzeug mehr als eine vorbestimmte Entfernung von einer
nächsten
der Straßen
entfernt befindet, wenn das Fahrzeug weniger als eine vorbestimmte
Entfernung von mindestens einer der erwarteten Parkpositionen entfernt
ist und/oder wenn das Fahrzeug weniger als eine vorbestimmte Entfernung von
einer von dem Fahrer eingegebenen erwünschten Position entfernt ist.
Die Steuerung kann auch die Regeneration des PM-Filters 34 deaktivieren,
wenn das Fahrzeug eine der erwarteten Parkpositionen anfährt und/oder
wenn das Fahrzeug im Wesentlichen eine gespeicherte Route fährt, die
der Fahrer zuvor verwendet hat, um zu einer erwarteten Parkposition zu
fahren.
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Bei
Schritt 210 ermittelt die Steuerung, ob Regeneration auszulösen ist.
Ist dies wahr, geht die Steuerung weiter zu Schritt 212,
wo die Steuerung eine Regeneration des PM-Filters 34 auslöst. Ist
dies falsch, endet die Steuerung. Die Steuerung kann ermitteln,
ob sie zum Beispiel beruhend auf dem EFR und der Partikelmaterialbeladung
eine Regeneration in einer geeigneten Weise auslösen soll. Die Steuerung kann
eine Regeneration in einer beliebigen geeigneten Weise auslösen, zum
Beispiel durch Zuführen
von Energie zu der Heizvorrichtung 36 und/oder Zuführen von
Kraftstoff stromabwärts
des Motors 12.
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Bei
Schritt 208 (d. h. wo die Steuerung das Deaktivieren der
Regeneration bestimmt hat) ermittelt die Steuerung, ob sie das Deaktivieren
der Regeneration außer
Kraft setzen soll. Ist dies wahr, wechselt die Steuerung zu Schritt 210;
ist dies falsch, endet die Steuerung. Die Steuerung ermittelt beruhend auf
der Partikelmaterialbeladung, ob sie das Deaktivieren außer Kraft
setzen soll. Lediglich zum Beispiel kann die Steuerung das Deaktivieren
außer
Kraft setzen, wenn die Partikelmaterialbeladung größer als die
vorbestimmte Beladungsmenge ist. Während die beispielhaften Schritte 200 von 3 entweder
nach Durchführung
von Schritt 212 oder Schritt 208 endend gezeigt
und beschrieben werden, kann die Steuerung stattdessen zu Schritt 202 zurückkehren.
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Der
Fachmann kann nun dank der vorstehenden Beschreibung würdigen,
dass die breite Lehre der Offenbarung in einer Vielzahl von Formen
umgesetzt werden kann. Während
diese Offenbarung bestimmte Beispiele umfasst, sollte daher der
wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt sein,
da dem Fachmann bei Prüfen
der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere
Abwandlungen offenkundig werden.