DE102009050831B4

DE102009050831B4 - Regenerationssteuersystem und -verfahren

Info

Publication number: DE102009050831B4
Application number: DE102009050831A
Authority: DE
Inventors: Adam Vosz
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2012-03-01
Anticipated expiration: 2029-10-28
Also published as: DE102009050831A1; CN101725398A; US8035532B2; CN101725398B; US20100109911A1

Abstract

Regenerationssteuersystem für ein Fahrzeug, umfassend: ein Regenerationssteuermodul, das selektiv eine Regeneration eines Partikelmaterialfilters des Fahrzeugs auslöst; und ein Deaktivierungsmodul, das beruhend auf einer von einem globalen Ortungssystem (GPS) bereitgestellten Position des Fahrzeugs selektiv das Regenerationssteuermodul deaktiviert, gekennzeichnet durch ein Offroad-Feststellungsmodul, das beruhend auf der Fahrzeugposition und einer Datenbank von Straßen selektiv eine Offroad-Anzeige ausgibt, wobei das Deaktivierungsmodul das Regenerationssteuermodul deaktiviert, wenn die Offroad-Anzeige ausgegeben wird.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern von Regeneration von Partikelmaterialfiltern nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche (vgl. DE 10 2004 005 072 A1 ).
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.
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 Abgases beschränken. Die Partikel werden durch einen als Regeneration bezeichneten Prozess verbrannt.
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.
Die DE 101 61 461 A1 offenbart ein Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters zwecks Entfernung von Partikeln aus den Abgasen eines mit Dieselkraftstoff betriebenen Motors.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein System und ein Verfahren nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche so weiterzubilden, dass eine umweltschonende Regeneration möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
Bei einer Ausführungsform 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.
Gemäß weiteren Merkmalen gibt das Positionsfeststellungsmodul die Parkanzeige aus, wenn die Fahrzeugposition weniger als eine vorbestimmte Entfernung von einer der Parkpositionen entfernt ist.
Gemäß anderen Merkmalen stellt das Positionsfeststellungsmodul beruhend auf einer von einem Fahrer des Fahrzeugs eingegebenen erwünschten Position eine der erwarteten Parkpositionen fest.
Gemäß 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.
Erfindungsgemäß 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.
Gemäß 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.
Gemäß 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.
Gemäß anderen Merkmalen löst das Regenerationssteuermodul die Regeneration aus, wenn die Partikelmaterialbeladung größer als die vorbestimmte Beladungsmenge ist.
Gemäß noch anderen Merkmalen deaktiviert das Deaktivierungsmodul das Regenerationssteuermodul auch, wenn ein Kraftstofffüllstand des Fahrzeugs niedriger als ein vorbestimmter Kraftstofffüllstand ist.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst 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.
Gemäß 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.
Gemäß 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.
Gemäß 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.
Gemäß 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.
Gemäß 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.
Gemäß 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.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren weiterhin Auslösen der Regeneration, wenn die Partikelmaterialbeladung größer als die vorbestimmte Beladungsmenge ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren weiterhin das Deaktivieren des Regenerationssteuermoduls, wenn ein Kraftstofffüllstand des Fahrzeugs niedriger als ein vorbestimmter Kraftstofffüllstand ist.
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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der eingehenden Beschreibung und der Begleitzeichnungen besser verständlich. Dabei zeigen:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Regenerationssteuersystems nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und
3 ein Flussdiagramm, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem Regenerationssteuersystem nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
Eingehende Beschreibung
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 Elemente 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.
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.
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.
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.
Das Regenerationssteuersystem deaktiviert die Regeneration des Partikelmaterialfilters auch, wenn sich das Fahrzeug abseits der Straße befindet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 Kraftstofffüllstand 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Lediglich mm 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Regenerationssteuersystem für ein Fahrzeug, umfassend: ein Regenerationssteuermodul, das selektiv eine Regeneration eines Partikelmaterialfilters des Fahrzeugs auslöst; und ein Deaktivierungsmodul, das beruhend auf einer von einem globalen Ortungssystem (GPS) bereitgestellten Position des Fahrzeugs selektiv das Regenerationssteuermodul deaktiviert, gekennzeichnet durch ein Offroad-Feststellungsmodul, das beruhend auf der Fahrzeugposition und einer Datenbank von Straßen selektiv eine Offroad-Anzeige ausgibt, wobei das Deaktivierungsmodul das Regenerationssteuermodul deaktiviert, wenn die Offroad-Anzeige ausgegeben wird.
Regenerationssteuersystem nach Anspruch 1, welches weiterhin ein Positionsfeststellungsmodul umfasst, das erwartete Parkpositionen für das Fahrzeug feststellt und beruhend auf der Fahrzeugposition und mindestens einer der erwarteten Parkpositionen selektiv eine Parkanzeige ausgibt, wobei das Deaktivierungsmodul das Regenerationssteuermodul deaktiviert, wenn die Parkanzeige ausgegeben wird, wobei das Positionsfeststellungsmodul die Parkanzeige insbesondere ausgibt, wenn die Fahrzeugposition weniger als eine vorbestimmte Entfernung von einer der Parkpositionen entfernt ist, und/oder wobei das Positionsfeststellungsmodul beruhend auf einer von einem Fahrer des Fahrzeugs eingegebenen erwünschten Position eine der erwarteten Parkpositionen feststellt, und/ oder wobei das Positionsfeststellungsmodul die erwarteten Parkpositionen beruhend auf gespeicherten Fahrzeugpositionen feststellt, bei oder nahe denen mindestens eines zutrifft, dass das Fahrzeug geparkt wurde und ein Motor des Fahrzeugs abgeschaltet wurde.
Regenerationssteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Offroad-Feststellungsmodul die Offroad-Anzeige ausgibt, wenn die Fahrzeugposition mehr als eine vorbestimmte Entfernung von einer nächsten der Straßen entfernt ist.
Regenerationssteuersystem nach Anspruch 1, welches weiterhin ein Außerkraftsetzungsmodul umfasst, das das Deaktivierungsmodul außer Kraft setzt und das Regenerationssteuermodul aktiviert, wenn eine Partikelmaterialbeladung des Partikelmaterialfilters größer als eine vorbestimmte Beladungsmenge ist, wobei das Regenerationssteuermodul die Regeneration insbesondere auslöst, wenn die Partikelmaterialbeladung größer als die vorbestimmte Beladungsmenge ist.
Regenerationssteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Deaktivierungsmodul das Regenerationssteuermodul auch deaktiviert, wenn ein Kraftstofffüllstand des Fahrzeugs niedriger als ein vorbestimmter Kraftstofffüllstand ist.
Verfahren für ein Fahrzeug, umfassend: selektives Auslösen von Regeneration eines Partikelmaterialfilters des Fahrzeugs unter Verwenden eines Regenerationssteuermoduls; und selektives Deaktivieren des Regenerationssteuermoduls beruhend auf einer von einem globalen Ortungssystem (GPS) bereitgestellten Position des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass beruhend auf der Position des Fahrzeugs und einer Datenbank von Straßen eine Offroad-Anzeige selektiv ausgegeben wird, wobei das selektive Deaktivieren das Deaktivieren des Regenerationssteuermoduls umfasst, wenn die Offroad-Anzeige ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin umfassend das Feststellen erwarteter Parkpositionen für das Fahrzeug; und selektives Ausgeben einer Parkanzeige beruhend auf der Fahrzeugposition und mindestens einer der erwarteten Parkpositionen, wobei das selektive Deaktivieren das Deaktivieren des Regenerationssteuermoduls umfasst, wenn die Parkanzeige ausgegeben wird, wobei das selektive Ausgeben der Parkanzeige das Ausgeben der Parkanzeige umfasst, wenn die Fahrzeugposition weniger als eine vorbestimmte Entfernung von einer der Parkpositionen entfernt ist, und/oder wobei das Feststellen der erwarteten Parkpositionen das Feststellen einer der erwarteten Parkpositionen beruhend auf einer von einem Fahrer des Fahrzeugs eingegebenen erwünschten Position umfasst, und/oder wobei das Feststellen der erwarteten Parkpositionen das Feststellen der erwarteten Parkpositionen beruhend auf gespeicherten Fahrzeugpositionen umfasst, bei oder nahe denen mindestens eines davon zutrifft, dass das Fahrzeug geparkt wurde und ein Motor des Fahrzeugs abgeschaltet wurde.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das selektive Ausgeben der Offroad-Anzeige das Ausgeben der Offroad-Anzeige umfasst, wenn die Fahrzeugposition mehr als eine vorbestimmte Entfernung von einer nächsten der Straßen entfernt ist.
Verfahren nach Anspruch 6, welches weiterhin das Außerkraftsetzen des selektiven Deaktivierens und das Aktivieren des Regenerationssteuermoduls umfasst, wenn die Partikelmaterialbeladung des Partikelmaterialfilters größer als eine vorbestimmte Beladungsmenge ist, wobei es insbesondere weiterhin das Auslösen der Regeneration umfasst, wenn die Partikelmaterialbeladung größer als die vorbestimmte Beladungsmenge ist.
Verfahren nach Anspruch 6, welches weiterhin das Deaktivieren des Regenerationssteuermoduls umfasst, wenn ein Kraftstofffüllstand des Fahrzeugs niedriger als ein vorbestimmter Kraftstofffüllstand ist.