DE102010000433A1

DE102010000433A1 - Abgasemissions-Steuerungssystem

Info

Publication number: DE102010000433A1
Application number: DE102010000433A
Authority: DE
Inventors: Koichi Kariya-city Sumida; Satoru Kariya-city Nosaka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2010-09-30
Also published as: JP5093617B2; JP2010190120A

Abstract

Es wird ein Abgasemissions-Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor geschaffen, der einen in einer Abgasleitung angeordneten Filter aufweist, um in einem Abgas enthaltende Feststoffe bzw. Partikel (PM) einzufangen. Das Steuerungssystem berechnet die in dem Filter angesammelte Partikelmenge in einem differenzdruckbasierten Berechnungsverfahren und beginnt, den Filter zu regenerieren, wenn die berechnete Partikelmenge einen Schwellwert überschreitet. Das Steuerungssystem bestimmt einen eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter, der die Menge der Partikel anzeigt, die durch eine Reaktion mit NOx oder NO₂ im Abgas verbrannt werden, und ermittelt, dass die Genauigkeit des differenzdruckbasierten Berechnungsverfahren sich verschlechtert hat, wenn der eine verbrannte Menge anzeigende Parameter einen gegebenen Schwellwert überschreitet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Abgasemissions-Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, das in Kraftfahrzeugen angewendet werden kann, und insbesondere ein solches Abgasemissions-Steuerungssystem, das so konzipiert ist, dass die Stabilität beim Regenerieren eines in einer Abgasleitung eines Verbrennungsmotors angeordneten Filters gewährleistet ist.
2. Technischer Hintergrund
Angesichts eines zunehmenden Umweltschutzbewusstseins wird an Verbrennungsmotoren geforscht, die eine verbesserte Abgasemissionssteuerungs-Fähigkeit aufweisen. Insbesondere ist es dabei bei Dieselmotoren von wesentlicher Bedeutung, dass Feststoffe bzw. Partikel (PM), wie z. B. Ruß, aus Abgasemissionen entfernt werden. Zum Entfernen der PM werden normalerweise Dieselpartikelfilter (DPFs) verwendet.
Die Verringerung der Partikelmenge in den Abgasemissionen soll durch Einfangen derselben in dem DPF erreicht werden, jedoch lagern sich die PM im Laufe der Zeit normalerweise im DPF ab, was eine Verstopfung desselben zur Folge haben kann. Daher besteht die Notwendigkeit, die PM auszubrennen, so dass der DPF gereinigt bzw. regeneriert werden kann. Das Ausbrennen der PM im DPF wird beispielsweise dadurch erreicht, dass eine sogenannte Kraftstoff-Nacheinspritzung in die Zylinder des Dieselmotors ausgeführt wird, die auf eine Kraftstoff-Haupteinspritzung folgt.
Die Menge der in dem DPF gesammelten PM kann basierend auf einer Differenz des Drucks zwischen einer Position stromaufwärts und einer Position stromabwärts des DPF berechnet werden. Dieses Verfahren (das nachstehend auch als ein druckdifferenzbasiertes Berechnungsverfahren bezeichnet wird) kann jedoch zu einer verminderten Berechungsgenauigkeit führen, wenn es unter bestimmten Bedingungen fortwährend angewendet wird.
Zur Lösung des vorstehenden Problems wird in der japanischen Patentanmeldung 2002-188493 eine Technik zum Wählen zwischen dem druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren und einem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsverfahren gelehrt, je nachdem, welches die bessere Berechnungsgenauigkeit aufweist. Bei dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsverfahren soll die Menge der in dem DPF gesammelten PM anhand eines Kennfelds, in dem Werte der gesammelten Partikelmenge für unterschiedliche Betriebsbedingungen des Motors aufgeführt sind, zyklisch gesucht werden und diese Werte sollen aufsummiert werden, um eine Gesamtmenge der in dem DPF gesammelten Partikel herzuleiten.
Gemäß dem Betrieb des in der vorstehenden Veröffentlichung gelehrten Systems wird ausschließlich auf Basis des Ausmaßes einer Abweichung des Werts, der in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren hergeleitet wird, von dem Wert, der in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsverfahren hergeleitet wird, bestimmt, ob sich die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren verschlechtert hat. Daher wird nach einer exakteren Möglichkeit gesucht, um bestimmen zu können, ob sich die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens verschlechtert hat oder nicht.
Die Erfinder haben festgestellt, dass, wenn dem DPF Stickoxide (NOx), insbesondere Di-Stickstofftetroxid (NO₂), zugeführt werden und die Temperatur des DPF die Temperatur unterschreitet, bei der das DPF normalerweise regeneriert wird, bewirkt wird, dass die in dem DPF gesammelten PM durch die Aktivität von NOx oder NO₂ ausgebrannt werden. Bei dieser Verbrennungsreaktion werden die PM nicht wie bei der normalen Regeneration des DPFs gleichmäßig ausgebrannt, sondern die Verbrennungsreaktion läuft nur in der Nähe eines DPF-Substrats ab, welches einen Katalysator trägt.
Der Verlauf der Verbrennungsreaktion kann, wie in 12 dargestellt ist, zu Rissen in den in Form einer Schicht nahe des Substrats 6a des DPF gesammelten PM führen. Durch die Risse kann eine Luftströmung im DPF leichter von einer Position stromaufwärts zu einer Position stromabwärts des DPF gelangen, was einen verminderten Druckdifferenz im DPF zur Folge hat. Auch wenn somit eine hohe Menge der in dem DPF gesammelten PM vorliegt, führt die Entstehung der Risse zu einer Verminderung der Druckdifferenz, wodurch bewirkt wird, dass sich die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens verschlechtert. Es wird daher nach einer Möglichkeit gesucht, mit Hilfe derer die Verschlechterung der Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens festgestellt werden kann, doch bislang liegt immer noch kein Konzept vor, wie eine solche Verschlechterung festgestellt werden könnte.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abgasemissions-Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der mit einem Filter, wie z. B. einem Dieselpartikelfilter, ausgestattet ist, um die Partikel (PM) im Abgas einzufangen, und der so konzipiert ist, dass der Filter gereinigt bzw. regeneriert wird, wenn die Menge der in dem Filter gesammelten PM einen gegebenen Wert überschreitet, und der die Verschlechterung der Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens, wie vorstehend beschrieben, mit hoher Genauigkeit erfasst.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Abgasemissions-Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, wie z. B. einen Pkw-Dieselmotor, geschaffen. Das Abgasemissions-Steuerungssystem weist auf: einen Filter, das in einer Abgasleitung eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, um die in dem durch die Abgasleitung strömenden Abgas enthaltenen Partikel einzufangen; und eine Steuerungsvorrichtung, die in einem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus betrieben wird, um eine Menge der in dem Filter angesammelten Partikel basierend auf einer Differenz des Drucks zwischen einer Position stromaufwärts und eine Position stromabwärts des Filters innerhalb der Abgasleitung zu berechnen. Die Steuerungsvorrichtung bestimmt zudem einen Parameter, der eine verbrannte Menge anzeigt, die von einer Menge der Partikel abhängig ist, die in dem Filter gesammelt worden ist und dann durch eine Reaktion mit NOx verbrannt wird, das in dem in den Filter strömenden Abgas enthalten ist. Wenn der eine verbrannte Menge anzeigende Parameter einen gegebenen Schwellwert überschreitet, schließt die Steuerungsvorrichtung daraus, dass sich die Genauigkeit des Berechnens der Menge der in dem Filter gesammelten Partikel im druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat.
Genauer gesagt erfolgt die exakte Feststellung der Verschlechterung der Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus durch die Steuerungsvorrichtung. Dadurch kann das Problem beseitigt werden, dass die Steuerungsvorrichtung die angesammelte Menge der Partikel irrtümlicherweise als geringer als eine korrekte Menge berechnet, wodurch bewirkt wird, dass während der Regeneration des Filters eine große Menge der Partikel verbrannt wird, was zu einer Überhitzung des Filters führt.
In dem bevorzugten Modus der Erfindung kann die Steuerungsvorrichtung auch in einem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus betrieben werden, um eine Menge der in dem Filter gesammelten Partikel für unterschiedliche Betriebsbedingungen des Motors zyklisch zu berechnen, um eine Gesamtmenge der Partikel zu bestimmen, die sich in dem Filter gesammelt haben. Wenn die Steuerungsvorrichtung daraus ermittelt, dass sich die Genauigkeit des Berechnens der Menge der Partikel in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat, wird vom druckdifferenzbasiertem Berechnungsmodus auf den betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus umgeschaltet.
Wenn sich die Genauigkeit beim Berechnen der Menge der Partikel in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat, hält bzw. speichert die Steuerungsvorrichtung die Menge der in dem Filter gesammelten Partikel, die in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus berechnet werden, als einen initialen Wert, und addiert die Menge der Partikel, die in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus berechnet werden, zu dem initialen Wert, um die Gesamtmenge der in dem Filter gesammelten Partikel zu bestimmen.
Wenn die Menge der Partikel, die durch die Steuerungsvorrichtung berechnet werden, eine gegebene Regenerationsstartmenge überschreitet, kann die Steuerungsvorrichtung beginnen, die in dem Filter gesammelten Partikel auszubrennen, um den Filter zu regenerieren. Die Steuerungsvorrichtung stellt die Regenerationsstartmenge, die in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus herangezogen wird, auf einen Wert ein, der kleiner ist als der, der in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus herangezogen wird.
Die Steuerungsvorrichtung kann die Regenerationsstartmenge angesichts einer Verringerung des Werts der Partikelmenge verringern, die berechnet wird, wenn sich die Genauigkeit beim Berechnen der Partikelmenge in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat.
Wird ermittelt, dass sich die Genauigkeit beim Berechnen der in dem Filter gesammelten Partikelmenge in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat, geht die Steuerungsvorrichtung in einen Regenerationsmodus über, um die in dem Filter gesammelte Partikelmenge auszubrennen, um den Filter zu regenerieren.
Bei dem die verbrannte Menge anzeigenden Parameter kann es sich um eine Gesamtpartikelmenge handeln, die sich in dem Filter angesammelt hat und dann durch die Reaktion mit dem in dem in den Filter strömenden Abgas enthaltenen NOx verbrannt wird, nachdem der Filter regeneriert worden ist.
Die Steuerungsvorrichtung kann den die verbrannte Menge anzeigenden Parameter basierend auf zumindest entweder einer NOx-Konzentration in dem in den Filter eintretenden Abgas, einer NO₂-Konzentration in dem in den Filter eintretenden Abgas, einer Temperatur des Filters, einer Strömungsrate des in den Filter eintretenden Abgases oder einer Menge der in dem Filter angesammelten Partikelmenge bestimmen.
Um den die verbrannte Menge anzeigenden Parameter zu bestimmen, kann die Steuerungsvorrichtung ein Kennfeld heranziehen, das eine Beziehung des die verbrannte Menge anzeigenden Parameters zur NOx- oder NO₂-Konzentration in dem in den Filter eintretenden Abgas und der Temperatur des Filters aufführt.
Um die NOx- oder NO₂-Konzentration in dem in den Filter eintretenden Abgas zu bestimmen, die bei der Bestimmung des eine verbrannte Menge anzeigenden Parameters verwendet werden soll, kann die Steuerungsvorrichtung zumindest entweder eine Ausgabe eines NOx-Sensors, der in der Abgasleitung installiert ist, oder eine Betriebsbedingung des Motors heranziehen.
Um den die verbrannte Menge anzeigenden Parameter angesichts einer Erhöhung der Strömungsrate des in den Filter eintretenden Abgases zu erhöhen, kann die Steuerungsvorrichtung kann eine erste Korrektur vornehmen.
Um den die verbrannte Menge anzeigenden Parameter angesichts einer Erhöhung der in dem Filter angesammelten Partikelmenge zu erhöhen, kann die Steuerungsvorrichtung eine zweite Korrektur vornehmen.
In dem Filter wird ein Katalysator getragen. Um den die verbrannte Menge anzeigenden Parameter angesichts einer Erhöhung eines Grads bzw. Ausmaßes der Verschlechterung des Katalysators des Filters zu verringern, kann die Steuerungsvorrichtung eine dritte Korrektur vornehmen.
Um den Grad bzw. das Ausmaß der Verschlechterung des Katalysators in dem Filter zu bestimmen, kann die Steuerungsvorrichtung zumindest entweder eine Aschemenge, die sich in dem Filter abgelagert hat, oder eine Differenz der Temperatur das Abgases zwischen einer Position stromaufwärts des Filters und einer Position stromabwärts des Filters heranziehen.
Der die verbrannte Menge anzeigende Parameter kann sich alternativ auf eine Gesamtzeit beziehen, während der der Motor in einem Bereich arbeitet, wo der Verbrennungsvorgang der Partikel in dem Filter durch die Reaktion mit dem NOx nach der Regeneration des Filters abläuft.
Die Steuerungsvorrichtung kann basierend auf einer NOx-Konzentration in dem in den Filter einströmenden Abgas und einer Temperatur des Filters bestimmen, ob der Motor während des Betriebs innerhalb des Bereichs liegt oder nicht.
Alternativ kann die Steuerungsvorrichtung basierend auf einer Drehzahl des Motors und einer Kraftstoffmenge, die in den Motor gesprüht wird, bestimmen, ob der Motor während des Betriebs innerhalb des Bereichs liegt oder nicht.
Die Steuerungsvorrichtung arbeitet darüber hinaus auch in einem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus, um eine in dem Filter angesammelte Partikelmenge für unterschiedliche Betriebsbedingungen des Motors zyklisch zu berechnen, um eine in dem Filter angesammelte Gesamtpartikelmenge zu bestimmen. Bei dem die verbrannte Menge anzeigenden Parameter kann es sich alternativ um eine Differenz zwischen der Partikelmenge, die in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus berechnet wird, und der Partikelmenge handeln, die in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus berechnet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besser verständlich. Jedoch sind diese nicht als Beschränkung der Erfindung auf die spezifischen Ausführungsformen, sondern ausschließlich als der Erläuterung und dem Verständnis dienend aufzufassen. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht, die ein Abgasemissions-Steuerungssystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ein Flussdiagramm eines Regenerationsprogramms, das durch das Abgasemissions-Steuerungssystem von 1 ausgeführt werden soll, um einen Dieselpartikelfilter (DPF) zu reinigen oder zu regenerieren;
3 ein Flussdiagramm eines Programms zum Bestimmen des eine Verschlechterung anzeigenden Parameters, das durch das Abgasemissions-Steuerungssystem von 1 ausgeführt werden soll, um einen eine Verschlechterung anzeigenden Parameter zu bestimmen, der den Grad bzw. das Ausmaß der Verschlechterung der Genauigkeit in einem druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren anzeigt;
4(a) ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen einer Rate, mit der die Partikelmenge verbrannt wird, und einer Strömungsrate des in einen Dieselpartikelfilter eintretenden Abgases aufführt;
4(b) ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen einer Rate, mit der die Partikelmenge verbrennt, und der in einem Dieselpartikelfilter angesammelten Partikelmenge aufführt;
4(c) ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen einer Rate, mit der die Partikel verbrennen, und dem Ausmaß der Verschlechterung eines Katalysators eines Dieselpartikelfilters aufführt;
5 einen Graph, der Variationen der berechneten Partikelmenge, die sich in einem Dieselpartikelfilter angesammelt hat, und einen eine Verschlechterung anzeigenden Parameters zeigt;
6 einen Graph, der zeigt, wie eine Regenerationsstart-Partikelmenge eingestellt wird, durch die die Regeneration eines Dieselpartikelfilters initiiert wird;
7 einen Graph, der ein weiteres Beispiel zeigt, wie eine Regenerationsstart-Partikelmenge eingestellt wird, durch die die Regeneration eines Dieselpartikelfilters initiiert wird;
8 ein Flussdiagramm eines Programms zum Bestimmen eines eine Verschlechterung anzeigenden Parameters gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
9 ein Flussdiagramm eines Programms zum Bestimmen eines eine Verschlechterung anzeigenden Parameters gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
10 ein Flussdiagramm eines Programms zum Bestimmen eines eine Verschlechterung anzeigenden Parameters gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
11 ein Flussdiagramm eines Regenerationsprogramms, das durch ein Abgasemissions-Steuerungssystem gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung ausgeführt werden soll;
12 eine Querschnittansicht, die Risse darstellt, die in einer Schicht aus Partikeln entstanden sind, die sich in einem Dieselpartikelfilter angesammelt haben; und
13 eine Ansicht, die einen Bereich zeigt, der experimentell hergeleitet wurde und in dem sich der Wert der in einem Dieselpartikelfilter angesammelten Partikelmenge, der in einem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus berechnet wird, als fehlerhaft herausgestellt hat.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, insbesondere 1, wird ein Abgasemissions-Steuerungssystem 1 für Verbrennungsmotoren gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Das Abgasemissions-Steuerungssystem 1, das 1 gezeigt ist, ist z. B. so konzipiert, dass Emissionen aus einem Vierzylinder-Dieselmotor 2 gesteuert werden können. Der Motor 2 und das Abgasemissions-Steuerungssystem 1 sind mit einer Saugleitung 3, einer Abgasleitung 4 und einer AGR-(Abgasrückführungs-)Leitung 5 ausgestattet.
Dem Motor 2 wird durch die Saugleitung 3 Luft zugeführt. Die Saugleitung 3 weist einen Luftströmungsmesser 31 und eine darin angeordnete Einlassdrosselklappe 32 auf. Die Funktion des Luftströmungsmessers 31 ist es, die Saugluftmenge zu messen und ein Signal auszugeben, das dieselbe einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 7 anzeigt. Die Saugluftmenge wird beispielsweise durch eine Massenströmungsrate pro Zeiteinheit ausgedrückt. Die Ventilposition (d. h. der Öffnungsgrad) des Drosselventils 32 wird durch die ECU 7 so gesteuert, dass die Strömungsrate der dem Motor 2 zugeführten Luft erhöht oder verringert wird.
Der Motor 2 ist mit Einspritzdüsen 21 und einem in den Motor eingebauten Motordrehzahlsensor 22 ausgestattet. Die Funktion einer jeweiligen Einspritzdüse 21 ist es, Kraftstoff in einen entsprechenden der Zylinder des Motors 2 zu sprühen. Die Funktion des Motordrehzahlsensors 22 ist es, die Drehzahl (d. h. die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit) des Motors 2 zu messen und ein dieselbe anzeigendes Signal an die ECU 7 auszugeben. Der Motordrehzahlsensor 22 kann durch einen Kurbelwinkelsensor realisiert werden, der eine Winkelposition (d. h. einen Drehwinkel) einer Kurbelwelle des Motors 2 misst und ein dieselbe anzeigendes Signal an die ECU 7 ausgibt. Die ECU 7 tastet eine Ausgabe bzw. ein Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors ab und berechnet eine Veränderung der Winkelstellung bzw. Drehstellung der Kurbelwelle pro Zeiteinheit, um die Drehzahl des Motors 2 zu bestimmen.
Die Abgasemissionen aus dem Motor 2 werden an die Abgasleitung 4 abgeführt. In die Abgasleitung 4 ist ein NOx-Sensor 41 eingebaut, um die Konzentration der Stickoxide (NOx) in dem Abgas zu messen. Stromaufwärts und stromabwärts des Dieselpartikelfilters 6 sind jeweils Abgastemperatursensoren 61 und 62 angeordnet, um die Temperatur des Abgases jeweils an einem Einlass und einem Auslass des Dieselpartikelfilters 6 zu messen. Das Abgasemissions-Steuerungssystem 1 weist zudem einen Druckdifferenzsensor 63 auf, um eine Differenz des Drucks zwischen dem Einlass und dem Auslass des Dieselpartikelfilters 6 zu messen.
Die AGR-Leitung 5 führt einen Teil des Abgases aus der Abgasleitung 4 zurück zur Saugleitung 3. In der AGR-Leitung 5 ist ein AGR-Ventil 51 installiert, das geöffnet oder geschlossen wird, um die Strömungsrate des Teils des Abgases zu steuern, der rückgeführt werden soll.
In der Abgasleitung 4 ist der Dieselpartikelfilter 6 angeordnet, der typischerweise eine Bienenwabenstruktur aufweist, die aus abwechselnd verschlossen Zellen besteht. In den Abgasemissionen aus dem Motor 2 sind typischerweise Partikel enthalten. Wenn die Partikel durch den Dieselpartikelfilter strömen, werden sie dort in oder auf den Filterwänden des Dieseipartikelfilters 6 eingefangen bzw. gesammelt. Der Dieselpartikelfilter 6 kann so konzipiert sein, dass er im Inneren einen Oxidationskatalysator trägt.
Die Ausgaben bzw. Ausgangssignale aus dem Luftströmungsmesser 31, dem Motordrehzahlsensor 22, dem NOx-Sensor 41, den Abgastemperatursensoren 61 und 62 und dem Druckdifferenzsensor 63 werden allesamt an die ECU 7 übertragen. Die Funktion der ECU 7 ist es darüber hinaus, den Einspritzsteuerzeitpunkt, wenn der Kraftstoff aus einer jeweiligen der Einspritzdüsen (d. h. Kraftstoffeinspritzventilen) 21 in den Motor 2 gesprüht wird, die Menge des Kraftstoffs, der aus einer jeweiligen der Einspritzdüsen 21 gesprüht werden soll, und die Öffnungspositionen des Drosselklappenventils 32 und des AGR-Ventils 51 zu steuern. Die ECU 7 wird durch einen typischen Mikrocomputer implementiert, der mit einer CPU, die verschiedene Betriebsabläufe ausführt, und einem Speicher 71 ausgestattet ist, in dem viele verschiedene Informationen gespeichert sind.
Jedes Mal, wenn die Menge der in dem Dieselpartikelfilter 6 eingefangenen Partikel eine gegebene Obergrenze erreicht, brennt die ECU 7 die Partikel aus, um den Dieselpartikelfilter 6 zu reinigen bzw. zu regenerieren. Die Partikelmenge, die in dem Dieselpartikelfilter 6 eingefangen ist, wird bekanntermaßen als eine Funktion einer Ausgabe bzw. eines Ausgangssignals aus dem Druckdifferenzsensor 63 (d. h. gemäß einem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus) berechnet.
Das Ausbrennen der Partikel, um den Dieselpartikelfilter 6 zu regenerieren, kann durch Öffnen einer jeweiligen der Einspritzdüsen 21 erreicht werden, um die sogenannte Kraftstoff-Nacheinspritzung in den Zylinder des Motors 2 auszuführen, die sich an die Kraftstoff-Haupteinspritzung anschließt, so dass der unverbrannte Kraftstoff unter den gegebenen Umständen in die Abgasleitung 4 abgeführt und seine Temperatur dann durch die Aktivität des Katalysators, der in dem Dieselpartikelfilter 6 getragen wird, erhöht wird, um die Partikel in dem Dieselpartikelfilter 6 auszubrennen.
Das Abgasemissions-Steuerungssystem 1 ist so konzipiert, dass es einen eine Verschlechterung anzeigenden Parameter verwendet, auf den in der Beschreibung später eingegangen wird, um zu bestimmen, ob sich die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat oder nicht, und den betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus gegenüber dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus bevorzugt auswählt, wenn bestimmt worden ist, dass sich die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat. Der eine Verschlechterung anzeigende Parameter liegt in Abhängigkeit von einer Gesamtmenge der Partikel vor, die durch eine Reaktion mit aus dem Motor 2 ausgeschiedenen NOx (Stickoxiden) oder NO₂ (Distickstoff-Tetroxid) verbrannt worden sind, nachdem der Dieselpartikelfilter 6 vollständig regeneriert worden ist. Der eine Verschlechterung anzeigende Parameter wird in dieser Ausführungsform direkt durch die Gesamtmenge der in dem Dieselpartikelfilter 6 ausgebrannten Partikel definiert.
2 ist ein Flussdiagram einer Reihenfolge bzw. eines Ablaufs von logischen Schritten oder eines DPF-Regenerationsprogramms, das durch die ECU 7 ausgeführt werden soll. Die Programme, die in 2, 3, 8, 9, 10 und 11 dargestellt sind, sind im Speicher 71 gespeichert.
Nachdem die Routine zu dem DPF-Regenerationsprogramm übergegangen ist, wird die Routine bei Schritt 10 fortgesetzt, bei dem die Beendung der Regeneration des DPF 6 erfasst wird. Wenn z. B. die Menge der in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelten Partikel, die in der nachstehend ausführlich beschriebenen Weise gemessen wird, durch die Regeneration des Dieselpartikelfilters 6 auf null verringert wird, wird bestimmt, dass die Regeneration des Dieselpartikelfilters 6 abgeschlossen ist.
Die Routine wird bei Schritt 20 fortgesetzt, wobei die ECU 7 in einen druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus übergeht, um das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auszuführen, um die Partikelmenge, die in dem Dieselpartikelfilter 6 gesammelt worden ist, basierend auf der Ausgabe bzw. dem Ausgangssignal aus dem Druckdifferenzsensor 63 zu bestimmen.
Die Routine wird dann bei Schritt 30 fortgesetzt, wobei der eine Verschlechterung anzeigende Parameter bestimmt wird. Der eine Verschlechterung anzeigende Parameter bezieht sich, wie vorstehend beschrieben, auf die Gesamtmenge der Partikel, die durch die aus dem Motor 2 ausgeschiedenen NOx oder NO₂ ausgebrannt worden ist, nachdem der Dieselpartikelfilter 6 vollständig regeneriert worden ist. Die Bestimmung des eine Verschlechterung anzeigenden Parameters wird auf eine Art und Weise erreicht, die später unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wird.
Dann wird die Routine wird bei Schritt 40 fortgesetzt, wobei bestimmt wird, ob der eine Verschlechterung anzeigende Parameter größer oder gleich einem gegebenen Schwellwert ist oder nicht. Lautet die Antwort NEIN, dann kehrt die Routine zu Schritt 20 zurück. Wenn die Antwort alternativ JA lautet, was bedeutet, dass der eine Verschlechterung anzeigende Parameter größer oder gleich dem gegebenen Schwellwert ist, dann wird die Routine bei Schritt 50 fortgesetzt, wo die Ausführung des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens gestoppt wird.
Die Routine wird bei Schritt 60 fortgesetzt, wobei eine Regenerationsstart-Partikelmenge M1 berechnet wird. Bei der Regenerationsstart-Partikelmenge M1 handelt es sich um eine Obergrenze der in dem Dieselpartikelfilter 6 gesammelten Partikelmenge, die zum Initiieren der Regeneration des Dieselpartikelfilters 6 herangezogen wird. Wenn in anderen Worten die in dem Dieselpartikelfilter 6 gesammelte Partikelmenge die Regenerationsstart-Partikelmenge M1 überschreitet, beginnt die ECU 7, den Dieselpartikelfilter 6 zu regenerieren. Die Berechnung der Regenerationsstart-Partikelmenge M1 ist für die 6 und 7 gezeigten Punkte durchgeführt worden.
Bei der „Regenerationsstart-Partikelmenge (vor der Korrektur)”, wie sie in 6 bezeichnet wird, handelt es sich um den Wert der Regenerationsstart-Partikelmenge M1, die die Regeneration des Dieselpartikelfilters 6 in dem Fall initiiert, wenn immer noch das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren ausgeführt wird. Wenngleich in 2 davon nichts zu sehen ist, beginnt insbesondere die ECU 7 damit, den Dieselpartikelfilter 6 zu regenerieren, wenn die Partikelmenge, die in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren als bislang angesammelte Partikelmenge berechnet worden ist, bereits die Regenerationsstart-Partikelmenge M1 überschritten hat, bevor das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren umgeschaltet wird. Das vorstehend beschriebene druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren dient dazu, die Menge der in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelten Partikel basierend auf einer Differenz des Drucks des Abgases zu bestimmen, das stromaufwärts und stromabwärts des Dieselpartikelfilters 6 strömt, ohne den bestimmten Wert zu akkumulieren. Bei der „Regenerationsstart-Partikelmenge (nach der Korrektur)”, wie sie in 6 bezeichnet wird, handelt es sich um den Wert der Regenerationsstart-Partikelmenge M1, durch die die Regeneration des Dieselpartikelfilters 6 in dem Fall initiiert wird, wo das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren umgeschaltet worden ist. Im Allgemeinen wird das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren als dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsverfahren in Bezug auf Genauigkeit überlegen betrachtet. Wenn sich die Genauigkeit der Berechnung der gesammelten Partikelmenge verschlechtert, kann die gesammelte Partikelmenge irrtümlicherweise als ein Wert berechnet werden, der geringer als ein korrekter bzw. tatsächlich vorliegender Wert ist, wodurch bewirkt wird, dass während der Regeneration des Dieselpartikelfilters 6 eine große Partikelmenge verbrannt wird, so dass die Temperatur des Dieselpartikelfilters 6 in unerwünschter Weise erhöht wird.
Wenn somit das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren umgeschaltet worden ist, besteht die Möglichkeit, dass sich die Genauigkeit der Berechnung der gesammelten Partikelmenge verschlechtert hat. Um dieses Problem zu lösen, wird die Regenerationsstart-Partikelmenge aus Sicherheitsgründen verringert. 6 zeigt ein Beispiel für eine derartige Korrektur der Regenerationsstart-Partikelmenge, wodurch die Regenerationsstart-Partikelmenge M1 bestimmt werden soll. Das Beispiel zeigt, dass, wenn das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren umgeschaltet worden ist und wenn die Regenerationsstart-Partikelmenge nicht korrigiert wird, bewirkt wird, dass der Zeitpunkt, wenn der Dieselpartikelfilter 6 beginnt regeneriert zu werden, unerwünschterweise hinausgezögert wird, dieser Fehler jedoch durch Verringern der Regenerationsstart-Partikelmenge aufgehoben wird.
Aus den gleichen Gründen, die vorstehend beschrieben wurden, führt das zu einem vergleichsweise früheren Zeitpunkt erfolgende Auswählen des betriebsverlaufsbasierten Berechnungsverfahrens zu einer verkürzten Zeitspanne, während der das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren, das eine höhere Genauigkeit aufweist als das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren, angewendet wird, wodurch bewirkt wird, dass die Genauigkeit der Berechnung der gesammelten Partikelmenge noch mehr vermindert wird. Die Menge, um die die Regenerationsstart-Partikelmenge verringert wird, wird somit erhöht, wenn sich der Zeitpunkt, wenn das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren umgeschaltet wird, früher ereignet, so dass die Möglichkeit der Überhitzung des Dieselpartikelfilters 6 verhindert wird.
7 veranschaulicht das vorstehende Ereignis in einem Beispiel. Das Beispiel zeigt, dass wenn der Zeitpunkt, wenn das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren umgeschaltet wird, frühzeitiger eintritt und die Regenerationsstart-Partikelmenge nicht korrigiert wird, bewirkt wird, dass der Zeitpunkt, wenn der Dieselpartikelfilter 6 beginnt regeneriert zu werden, unerwünschterweise hinausgezögert wird, dieser Fehler jedoch aufgehoben wird, indem die Regenerationsstart-Partikelmenge um einen größeren Betrag verringert wird.
In Schritt 60 wird die Regenerationsstart-Partikelmenge M1 in der vorstehend beschriebenen Weise korrigiert. Insbesondere wenn das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auf den betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren umgeschaltet wird, wird die Regenerationsstart-Partikelmenge M1 um eine voreingestellte Menge verringert. Wenn sich darüber hinaus der Zeitpunkt, wenn das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren umgeschaltet wird, frühzeitiger ereignet, wird die Regenerationsstart-Partikelmenge M1 deutlicher verringert.
Die Routine wird dann bei Schritt 70 fortgesetzt, wobei die ECU 7 in einen betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus übergeht, um das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren in der Art und Weise auszuführen, wie in 5 dargestellt ist. In 5, wird durch „L1” die Menge der Partikel angezeigt, die sich tatsächlich im Dieselpartikelfilter 6 angesammelt haben. „L2” zeigt die Menge der Partikel an, die in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform als in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelte Menge berechnet werden. „L3” zeigt die Menge der Partikel an, die in dem herkömmlichen betriebsverlaufsbasierten Berechnungsverfahren als in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelte Menge berechnet werden. „L4” zeigt die Menge der Partikel an, die in dem herkömmlichen druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren als in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelte Menge berechnet werden. Zu beachten ist, dass, wenn das druckdifferenzbasierte Berechnungsverfahren auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren umgeschaltet worden ist, der Wert der angesammelten Partikelmenge, der in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren berechnet wird, als ein initialer Wert verwendet wird, dem der Wert der angesammelten Partikelmenge, der in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsverfahren berechnet wird, hinzuaddiert wird, um die Gesamtmenge der Partikel zu bestimmen, die sich Schätzungen zufolge in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelt haben.
In einem unteren Abschnitt von 5 ist eine Veränderung des eine Verschlechterung anzeigenden Parameters im Zeitverlauf angezeigt. In dem Beispiel von 5 nimmt der eine Verschlechterung anzeigende Parameter ab der Zeit t1 zu und überschreitet dann einen Schwellwert, der eine druckdifferenzbasierte Berechnung verhindert. Die Tatsache, dass der eine Verschlechterung anzeigende Parameter zunimmt, zeigt, wie bereits erläutert worden ist, dass die Verbrennung der in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelten Partikel durch eine Reaktion mit NO₂ (d. h. NOx) am Fortschreiten ist. Wenn der eine Verschlechterung anzeigende Parameter den Schwellwert überschreitet, kann beobachtet werden, dass die Partikelschicht, die in dem Dieselpartikelfilter 6 entstanden ist, Risse bildet, wie in 12 gezeigt ist.
In dem Beispiel von 5 ermittelt daher die ECU 7, dass sich die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens zur Zeit t2 verschlechtert hat, und schaltet dasselbe auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren um. Durch diesen Schaltvorgang soll nicht so ohne Weiteres von dem Wert der Partikelmenge, die sich Schätzungen zufolge in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelt haben soll, wie durch die Linie L4 in 5 angezeigt ist, auf den Wert gewechselt werden, der durch die Linie L3 angezeigt ist, sondern begonnen werden, das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren ab dem Punkt P auf der Linie L4 zur Zeit t2 anzuwenden. Der Punkt P, der in 5 angezeigt ist, zeigt den Wert der Partikelmenge, die sich Schätzungen zufolge im Dieselpartikelfilter 6 angesammelt hat, als unter Verwendung der Linie L2 anstelle der Linie L4 berechneten Wert an. Der Schaltvorgang auf das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren stellt bei der Berechnung der angesammelten Partikelmenge im Wesentlichen den gleichen Genauigkeitsgrad sicher wie bei dem druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren.
Die Routine wird dann bei Schritt 80 fortgesetzt, wobei bestimmt wird, ob der Wert der Partikelmenge, die als in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelte Partikelmenge berechnet wurde, größer oder gleich der Regenerationsstart-Partikelmenge M1 ist oder nicht. Wenn die Antwort NEIN lautet, was bedeutet, dass der Wert der angesammelten Partikelmenge kleiner als die Regenerationsstart-Partikelmenge M1 ist, kehrt die Routine zurück zu Schritt 70. Wenn die Antwort alternativ JA lautet, dann setzt die Routine den Betrieb bei Schritt 90 fort, wobei die ECU die Einspritzdüsen 21 der Reihe nach öffnet, um die Kraftstoff-Nacheinspritzung in den Motor 2 vorzunehmen, um den Dieselpartikelfilter 6 zu regenerieren.
Die Berechnung eines eine Verschlechterung anzeigenden Parameters wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Diese Berechnung erfolgt wie oben beschrieben in Schritt 30 von 2.
Nachdem die Routine in den Schritt 30 von 2 übergegangen ist, setzt sie den Betrieb bei Schritt S110 fort, wobei eine Ausgabe aus dem NOx-Sensor 41 abgetastet wird, um die NOx-(oder NO₂-)Konzentration zu bestimmen, die in dem in den Dieselpartikelfilter 6 einströmenden Abgas enthalten ist. Alternativ kann die NOx-Konzentration durch Nachschlagen unter Verwendung eines in der ECU 7 gespeicherten Kennfelds bestimmt werden, das eine Beziehung zwischen der Betriebsbedingung der Motors 2 und der aus dem Motor 2 ausgeschiedenen NOx-(oder NO₂-)Konzentration aufführt.
Die Routine setzt den Betrieb bei Schritt 120 fort, wobei die Temperatur des Dieselpartikelfilter 6 hergeleitet wird. Die ECU 7 verwendet z. B. ein mathematisches Modell eine Dieselpartikelfilters, um die Temperatur der Unterseite des Dieselpartikelfilter 6 unter Verwendung von beiden oder einem der beiden Ausgaben der Abgastemperatursensoren 61 und 62 zu berechnen.
Die Routine setzt den Betrieb bei Schritt 130 fort, wobei ein Basiswert der in dem Dieselpartikelfilter 6 verbrannten Partikelmenge berechnet wird. Insbesondere hat die ECU 7 in ihrem Speicher 71 ein Kennfeld gespeichert, das eine Beziehung zwischen der NOx-(oder NO₂-)Konzentration in dem in den Dieselpartikelfilter 6 strömenden Abgas, der Temperatur der Unterseite des Dieselpartikelfilters 6 und dem Basiswert der Partikelmenge, die durch die Reaktion mit NOx (oder NO₂) im Dieselpartikelfilter 6 verbrannt wird, aufführt, und verwendet dieses, um den Basiswert der in dem Dieselpartikelfilter 6 verbrannten Partikelmenge in Abhängigkeit von der NOx-(oder NO₂-)Konzentration, wie sie in Schritt 110 hergeleitet wird, und der Temperatur des Dieselpartikelfilter 6, wie sie in Schritt 120 hergeleitet wird, zu bestimmen. Bei dem Basiswert der verbrannten Partikelmenge handelt es sich um eine Partikelmenge, die im Dieselpartikelfilter 6 pro Zeiteinheit verbrannt wird.
Insbesondere besteht ein Großteil des NOx im Abgas, das aus dem Motor ausgeschieden wird, normalerweise aus NO (Stickoxid) und NO₂. Das NO und NO₂ im Abgas werden abhängig von der Temperatur des Abgases viele Male einer Oxidations-Reduktionsreaktion unterzogen, so dass sich ein Zusammensetzungsverhältnis zwischen NO und NO₂ im Laufe der Zeit verändert. Lediglich von NO₂ nimmt man an, dass es zur Verbrennung der Partikelmenge beiträgt. Daher ist es richtig, wenn die vorstehende Erörterung unter ausschließlicher Bezugnahme auf NO₂ stattfindet, doch kann eine entsprechende Erörterung auch unter Verwendung von NOx stattfinden. In der nachstehenden Erörterung wird daher entweder auf NO₂ oder auf NOx Bezug genommen.
Bei dem Wert, der in Schritt 130 hergeleitet wurde, handelt es sich um den Basiswert der Partikelmenge, die durch die Reaktion mit NOx (oder NO₂) im Dieselpartikelfilter 6 ausgebrannt wird. In den Schritten 140 bis 160 wird der Basiswert korrigiert.
In Schritt 140 erfolgt eine erste Korrektur basierend auf der Strömungsrate des Abgases, das in den Dieselpartikelfilter 6 entsprechend der in 4(a) gezeigten Art und Weise strömt. Insbesondere wird der Basiswert der verbrannten Partikelmenge, der von einer Rate abhängig ist, mit der die Partikel verbrennen, so korrigiert, dass er angesichts eines Anstiegs der Strömungsrate des in den Dieselpartikelfilter 6 eintretenden Abgases zunimmt. Dies ist darin begründet, dass eine absolute Menge des NOx (oder NO₂) normalerweise mit einem Anstieg der Strömungsrate des in den Dieselpartikelfilter 6 eintretenden Abgases zunimmt, auch wenn die NOx-(NO₂-)Konzentration konstant ist. Die Strömungsrate des Abgases kann in einer bekannten Weise unter Verwendung einer Ausgabe des Luftströmungsmessers 31 und der Öffnungspositionen des Drosselklappenventils 32, des AGR-Ventils 51 berechnet werden.
Die Routine wird bei Schritt 150 fortgesetzt, wobei basierend auf der Partikelmenge, die sich in dem Dieselpartikelfilter 6 in der wie in 4(b) gezeigten Art und Weise angesammelt hat, eine zweite Korrektur vorgenommen wird. Insbesondere wird der Basiswert der verbrannten Partikelmenge so korrigiert, dass er angesichts eines Anstiegs der sich in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelten Partikelmenge zunimmt. Dies ist darin begründet, dass, während die sich in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelte Partikelmenge zunimmt, aufgrund der Wärme, die bei der Verbrennung der Partikel durch die Reaktion mit NOx (oder NO₂) entsteht, eine sich daran anschließende Verbrennung der Partikelmenge beschleunigt wird, so dass die in dem Dieselpartikelfilter 6 verbrannte Gesamtmenge der Partikel sehr hoch ist.
Die Routine wird bei Schritt 160 fortgesetzt, wobei basierend auf dem Ausmaß bzw. dem Grad der Verschlechterung des Katalysators, der in dem Dieselpartikelfilter 6 in der in 4(c) gezeigten Art und Weise getragen wird, eine dritte Korrektur vorgenommen wird. Insbesondere wird dabei der Basiswert der verbrannten Partikelmenge so korrigiert, dass er angesichts eines erhöhten Ausmaßes der Verschlechterung des Katalysators abnimmt. Dies ist darin begründet, dass die Verschlechterung des Katalysators zu einer verminderten Verbrennungsreaktion mit den Partikeln führt, so dass die verbrannte Partikelmenge abnimmt.
Das Ausmaß der Verschlechterung des Katalysators kann in Abhängigkeit von der Aschemenge bestimmt werden, die sich in dem Dieselpartikelfilter 6 abgelagert hat. Dies ist darin begründet, dass eine Zunahme der Asche im Dieselpartikelfilter 6 normalerweise die Verschlechterung des Katalysators beschleunigt. Die in dem Dieselpartikelfilter 6 abgelagerte Aschemenge kann basierend auf einem Vergleich zwischen einer Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des Dieselpartikelfilters 6, der sich in einwandfreiem Zustand befand, und der des Dieselpartikelfilters 6 bestimmt werden, nachdem er vollständig regeneriert worden ist.
Das Ausmaß der Verschlechterung des Katalysators kann alternativ in Abhängigkeit von einer Differenz der Temperatur des Abgases zwischen einer Position strom aufwärts und stromabwärts des Dieselpartikelfilters 6 bestimmt werden, während dieser regeneriert wird. Dies ist darin begründet, dass durch eine verstärkte Aktivität des Katalysators normalerweise bewirkt wird, dass während der Regeneration des Dieselpartikelfilters 6 mehr Wärme erzeugt wird, was zu einem Anstieg des Unterschieds der Temperatur des Abgases zwischen einer Position stromaufwärts und einer Position stromabwärts des Dieselpartikelfilters 6 führt. Wenn demzufolge dieser Temperaturunterschied abnimmt, kann davon ausgegangen werden, dass sich die Funktion des Katalysators verschlechtert hat. Der Temperaturunterschied kann unter Verwendung von Ausgaben der Abgastemperatursensoren 61 und 62 gemessen werden, und alternativ kann der Temperaturunterschied gemessen werden, wenn der Dieselpartikelfilter 6 nicht regeneriert wird.
Wie aus den vorstehenden Anmerkungen hervorgeht, wird der Basiswert der Partikelmenge, die durch die Reaktion mit NOx (oder NO₂) im Dieselpartikelfilter 6 ausgebrannt wird, in den Schritten 140 bis 160 so korrigiert, dass die in dem Dieselpartikelfilter 6 verbrannte Partikelmenge mit hoher Genauigkeit hergeleitet werden kann. Die in 4(a) bis 4(c) gezeigten Kennlinien sind im Speicher 71 gespeichert. Es ist zu beachten, dass die in 4(a) bis 4(c) gezeigten Linien lediglich Beispiele von Testergebnissen darstellen und nicht auf die dargestellten Testergebnisse beschränkt sind. Die in 4(a) gezeigte Linie verläuft geradlinig und stellt einen linearen Anstieg der Geschwindigkeit dar, mit der die Partikelmenge angesichts eines Anstiegs der Strömungsrate des Abgase, das in den Dieselpartikelfilter 6 eintritt, verbrannt wird. Die in 4(b) gezeigte Linie erstreckt sich in Aufwärtsrichtung und stellt einen variablen Anstieg der Geschwindigkeit dar, mit der die Partikelmenge angesichts eines Anstiegs der Partikelmenge, die sich in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelt hat, verbrannt wird, kann aber so definiert sein, dass sie mit einer konstanten Rate zunimmt. Die in 4(c) gezeigte Linie erstreckt sich in Abwärtsrichtung und stellt eine variable Verminderung der Geschwindigkeit dar, mit der die Partikelmenge angesichts einer zunehmenden Verschlechterung des Katalysators im Dieselpartikelfilter 6 verbrannt wird, kann aber auch so definiert sein, dass sie mit einer konstanten Rate abnimmt.
Schließlich wird die Routine bei Schritt 170 fortgesetzt, wobei der Basiswert der verbrannten Partikelmenge, der in den Schritten 140 bis 160 korrigiert wird, d. h. der berechnete Wert der Partikelmenge, die Schätzungen zufolge pro Zeiteinheit verbrannt worden ist, dem Wert hinzuaddiert wird, der einen Programmausführungszyklus zuvor berechnet worden ist, und im Speicher 71 gespeichert wird, um eine Gesamtmenge der Partikel, die in dem Dieselpartikelfilter 6 verbrannt worden sind, als den eine Verschlechterung anzeigenden Parameter herzuleiten.
Das Abgasemissionssteuerungssystem 7 gemäß der zweiten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben und unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur dahingehend, wie der eine Verschlechterung anzeigende Parameter berechnet wird. Genauer gesagt führt die ECU 7 ein Programm gemäß 8 anstelle des Programms von 3 aus.
Wie in der ersten Ausführungsform ermittelt die ECU 7, dass, wenn eine Gesamtmenge der Partikel, die durch NOx (oder NO₂) in dem Abgas aus dem Motor 2 ausgebrannt worden sind, nachdem der Dieselpartikelfilter 6 vollständig regeneriert worden ist, (d. h. der eine Verschlechterung anzeigende Parameter) einen gegebenen Schwellwert überschreitet, die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens sich verschlechtert hat. Der eine Verschlechterung anzeigende Parameter wird, im Gegensatz zur ersten Ausführungsform, durch eine Gesamtzeit angegeben, während der eine Kombination der NOx-Konzentration in dem in den Dieselpartikelfilter 6 strömenden Abgas und der Temperatur des Dieselpartikelfilters 6 (d. h. eine Betriebsbedingung des Motors) in einem gegebenen Bereich liegt, wo die Verbrennung der Partikelmenge durch die Reaktion mit NOx (oder NO₂) als voranschreitend betrachtet wird.
13 stellt einen solchen von einer gestrichelten Linie umgebenen Bereich dar, der von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung experimentell hergeleitet wurde und bei dem sich herausgestellt hat, dass der Wert der in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelten Partikelmenge, der im druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren berechnet worden ist, aufgrund des Voranschreitens der Verbrennung der Partikelmenge durch die Reaktion mit NOx (oder NO₂) in dem in den Dieselpartikelfilter 6 strömenden Abgas fehlerhaft ist. Die ECU 7 verwendet die Gesamtzeit, während der die Kombination aus der NOx-Konzentration in dem stromaufwärts des Dieselpartikelfilters 6 strömenden Abgases und der Temperatur des Dieselpartikelfilter 6 in dem gezeigten Bereich als der eine Verschlechterung anzeigende Parameter liegt, und bestimmt, dass sich die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens verschlechtert hat, wenn der eine Verschlechterung anzeigende Parameter den Schwellwert überschritten hat.
Unter Bezugnahme auf 8 wird die Routine zunächst bei Schritt 120 fortgesetzt, wobei eine Ausgabe aus dem NOx-Sensor 41 abgetastet wird, um die NOx-(oder NO₂-)Konzentration, die in dem in den Dieselpartikelfilter 6 strömenden Abgas enthalten ist, zu bestimmen. Alternativ kann die NOx-Konzentration durch Nachschlagen unter Zuhilfenahme eines in der ECU 7 gespeicherten Kennfelds bestimmt werden, das eine Beziehung zwischen der Betriebsbedingung des Motors 2 und der aus dem Motor ausgeschiedenen NOx-(oder NO₂-)Konzentration aufführt.
Die Routine wird bei Schritt 220 fortgesetzt, wobei die Temperatur des Dieselpartikelfilters 60 hergeleitet wird. Die ECU 7 zieht z. B. ein mathematisches Model eines Dieselpartikelfilters heran, um die Temperatur auf der Unterseite des Dieselpartikelfilters 6 unter Verwendung von beiden oder von jeweils einer der Ausgaben aus den Abgastemperatursensoren 61 und 62 zu berechnen.
Die Routine wird bei Schritt 230 fortgesetzt, wobei bestimmt wird, ob die NOx-(oder NO₂-)Konzentration, die bei Schritt 210 hergeleitet wird, größer oder gleich einem gegebenen Wert C ist, und die Temperatur des Dieselpartikelfilters 6, die in Schritt 220 hergeleitet wird, zwischen einer Untergrenze A und einer Obergrenze B liegt oder nicht. In anderen Worten wird also bestimmt, ob eine Kombination der NOx-Konzentration und der Temperatur des Dieselpartikelfilters 6 in dem Bereich liegt, der in 13 durch eine gestrichelte Linie angezeigt wird, wobei der Wert der in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelten Partikelmenge, der in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren berechnet wird, aufgrund der fortschreitenden Verbrennung der Partikel durch die Reaktion mit NOx (NO₂) in dem in den Dieselpartikelfilter 6 eintretenden Abgas fehlerhaft ist. Die Werte A, B und C können empirisch bzw. im Experiment vorbestimmt werden. Lautet die Antwort Ja, was bedeutet, dass die Verbrennung der Partikelmenge im Dieselpartikelfilter 6 nun voranschreitet, wird die Routine bei Schritt 240 fortgesetzt. Wenn die Antwort alternativ NEIN lautet, dann wird die Routine beendet.
In Schritt 240 wird ein Gesamtzeit-Korrekturfaktor bestimmt. Der Gesamtzeit-Korrekturfaktor ist ein Bewertungsfaktor, der das Ausmaß bzw. den Anteil der Partikelmenge, die durch NOx (oder NO₂) im Dieselpartikelfilter 6 verbrannt wird, wiedergibt, wenn die Bedingung in Schritt 230 erfüllt ist. Insbesondere wird der Gesamtzeitfaktor erhöht, da angenommen wird, dass die Partikelmenge, die durch NOx (oder NO₂) verbrannt wird, größer ist, wenn die Bedingung in Schritt 230 erfüllt ist.
Die Routine wird bei Schritt 250 fortgesetzt, wobei die Zeit, während der die Bedingung in Schritt 230 erfüllt ist, mit dem Gesamtzeit-Korrekturfaktor, der in Schritt 240 hergeleitet wurde, multipliziert wird. Dieses Produkt wird dem Wert hinzuaddiert, der einen Programmausführungszyklus zuvor hergeleitet worden ist, und im Speicher 71 als der eine Verschlechterung anzeigende Parameter gespeichert. Durch dieses Programm wird in Abhängigkeit von der NOx-(oder NO₂-)Konzentration und der Temperatur des Dieselpartikelfilters 6 ohne direkte Berechnung der im Dieselpartikelfilter 6 verbrannte Partikelmenge eine Bestimmung vorgenommen, ob die Partikel nun durch NOx (oder NO₂) verbrannt werden oder nicht.
Das Abgasemissions-Steuerungssystem 1 gemäß der dritten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben und unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur dahingehend, wie der eine Verschlechterung anzeigende Parameter berechnet wird. Genauer gesagt führt dabei die ECU 7 ein Programm gemäß 9 anstatt das Programms von 3 aus.
Wie in der ersten und zweiten Ausführungsform ermittelt die ECU 7, dass, wenn eine Gesamtmenge der Partikel, die durch die NOx (oder NO₂) in dem aus dem Motor 2 ausgeschiedenen Abgas ausgebrannt wurden, nachdem der Dieselpartikelfilter 6 vollständig regeneriert worden ist, (d. h. der eine Verschlechterung anzeigende Parameter) einen gegebenen Schwellwert überschritten hat, eine Verschlechterung der Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus eingetreten ist. Der eine Verschlechterung anzeigende Parameter wird, im Gegensatz zur ersten und zur zweiten Ausführungsform, durch eine Gesamtzeit angegeben, während der eine gegebene Betriebsbedingung des Motors 2 in einem gegebenen Bereich liegt.
Unter Bezugnahme auf 9 wird die Routine zunächst bei Schritt 310 fortgesetzt, wobei eine Ausgabe aus dem Motordrehzahlsensor 22 abgetastet wird, um die Drehzahl des Motors 2 zu bestimmen.
Die Routine wird bei Schritt 320 fortgesetzt, wobei die Menge des in den Motor 2 zu sprühenden Kraftstoffs beispielsweise durch Überwachung eines Einspritzsteuerungssignals hergeleitet wird, das aus der ECU 7 ausgegeben wird, um die Einspritzdüsen 21 anzuweisen, den Kraftstoff in den Motor 2 einzuspritzen.
Die Routine wird bei Schritt 330 fortgesetzt, wobei bestimmt wird, ob eine Betriebsbedingung des Motors 3, die durch die Drehzahl des Motors 2 definiert wird, die in Schritt 310 hergeleitet wurde, und die Menge des in den Motor 2 zu sprühenden Kraftstoffs, die in Schritt 320 hergeleitet wurde, in einem gegebenen Bereich liegt oder nicht. Bei diesem Bereich handelt es sich um einen Bereich, von dem man annimmt, dass dort gerade die Verbrennung der Partikel durch die Reaktion mit NOx (NO₂) in dem in den Dieselpartikelfilter 6 eintretenden Abgas gerade voranschreitet bzw. abläuft.
In anderen Worten zieht die ECU 7 gemäß dieser Ausführungsform die Drehzahl des Motors 2 und die Menge des in den Motor 2 zu sprühenden Kraftstoffs heran, anstatt der NOx-Konzentration in dem in den Dieselpartikelfilter 6 einströmenden Kraftstoffs und der Temperatur des Dieselpartikelfilters 6, wie sie in der zweiten Ausführungsform herangezogen wurden, um zu bestimmen, ob die in dem Dieselpartikelfilter angesammelten Partikel nun durch die Reaktion mit NOx verbrannt werden oder nicht.
Lautet die Antwort NEIN, dann wird die Routine beendet. Wenn die Antwort alternative JA lautet, dann wird die Routine bei Schritt 340 fortgesetzt, wobei ein Gesamtzeit-Korrekturfaktor bestimmt wird. Bei dem Gesamtzeit-Korrekturfaktor handelt es sich um einen Bewertungsfaktor, der den Anteil der Partikelmenge, die durch NOx (oder NO₂) in dem Dieselpartikelfilter 6 verbrannt wird, wiedergibt, wie in Schritt 240, wenn die Bedingung in Schritt 330 erfüllt wird. Da man insbesondere annimmt, dass die durch NOx (oder NO₂) verbrannte Partikelmenge größer ist, wenn die Bedingungen in Schritt 330 erfüllt sind, wird der Gesamtzeitfaktor vergrößert.
Die Routine wird bei Schritt 350 fortgesetzt, wobei die Zeit, während der die Bedingung in Schritt 330 erfüllt ist, mit dem Gesamtzeit-Korrekturfaktor multipliziert wird, der in Schritt 340 hergeleitet wird. Dieses Produkt wird dem Wert hinzuaddiert, der einen Programmausführungszyklus zuvor hergeleitet worden ist, und wird im Speicher 71 als der eine Verschlechterung anzeigende Parameter gespeichert. Durch dieses Programm wird in Abhängkeit von der Drehzahl des Motors 2 und der Kraftstoffmenge, die in den Motor 2 gesprüht werden soll, eine Bestimmung vorgenommen, ob die Partikel nun durch NOx (oder NO₂) verbrannt werden oder nicht.
Das Abgasemissions-Steuerungssystem 1 gemäß der vierten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben und unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur dahingehend, wie der eine Verschlechterung anzeigende Parameter berechnet wird. Insbesondere führt dabei die ECU 7, anstelle des Programms gemäß 3, ein Programm gemäß 10 aus.
Insbesondere wenn ein absoluter Wert einer Differenz zwischen einem Wert einer in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelten Partikelmenge, der in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren berechnet wird, und dem Wert, der in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsverfahren berechnet wird, einen hohen Wert erreicht, ermittelt die ECU 7, dass sich die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens verschlechtert hat.
Nachdem die Routine zu dem Programm gemäß 10 übergegangen ist, wird diese bei Schritt 410 fortgesetzt, wobei der Wert der Partikelmenge, die sich Schätzungen zufolge in dem Dieselpartikelfilter 6 angesammelt hat, in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahren bestimmt wird.
Die Routine wird dann bei Schritt 420 fortgesetzt, wobei der Wert der Partikelmenge, die sich Schätzungen zufolge im Dieselpartikelfilter 6 angesammelt hat, in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus bestimmt wird.
Die Routine wird dann bei Schritt 430 fortgesetzt, wobei ein absoluter Wert einer Differenz zwischen dem Wert der angesammelten Partikelmenge, der in Schritt 410 hergeleitet wurde, und dem Wert, der in Schritt 420 hergeleitet wurde, berechnet und im Speicher 71 als der eine Verschlechterung anzeigende Parameter gespeichert wird. Die ECU 7 bestimmt in Schritt 40 von 2, ob der eine Verschlechterung anzeigende Parameter größer oder gleich einem gegebenen Schwellwert ist oder nicht. Lautet die Antwort JA, ermittelt die ECU 7, dass sich die Genauigkeit des druckdifferenzbasierten Berechnungsverfahrens verschlechtert hat.
Das Abgasemissions-Steuerungssystem 1 gemäß der fünften Ausführungsform wird nachstehend beschrieben und unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur dahingehend, dass die ECU 7, anstelle eines Programms gemäß 2, ein Programm gemäß 11 ausführt und das Programm gemäß 3 überspringt.
Das Programm gemäß 11 ist im Wesentlichen mit dem von 2 identisch, wobei bei diesem jedoch die Schritte 60, 70 und 80 ausgelassen werden. Insbesondere wenn bestimmt bzw. festgestellt wird, dass der eine Verschlechterung anzeigende Parameter größer oder gleich dem gegebenen Schwellwert ist, beginnt die ECU 7, den Dieselpartikelfilter zu regenerieren, ohne das betriebsverlaufsbasierte Berechnungsverfahren auszuführen. Somit wird die Möglichkeit einer Überhitzung des Dieselpartikelfilters 6 beseitigt.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um so ein besseres Verständnis derselben sicherzustellen, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf viele verschiede Arten und Weisen verkörpert werden kann, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung ist daher so aufzufassen, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Modifizierungen an den hierin gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, die verkörpert bzw. ausgeführt werden können, ohne vom Prinzip der in den angehängten Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen. Das Abgasemissions-Steuerungssystem 1 gemäß einer jeweiligen der ersten bis vierten Ausführungsform kann z. B., anstatt in Dieselmotoren, auch in Magermisch-Benzinmotoren verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2002-188493 [0005]

Claims

Abgasemissions-Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, aufweisend: einen Filter, der in einer Abgasleitung eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, um Partikel einzufangen, die in einem durch die Abgasleitung strömenden Abgas enthalten sind; und eine Steuerungsvorrichtung, die in einem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus betrieben wird, um eine in dem Filter angesammelte Partikelmenge basierend auf einer Differenz des Drucks zwischen einer Position stromaufwärts und einer Position stromabwärts des Filters innerhalb der Abgasleitung zu berechnen, wobei die Steuerungsvorrichtung auch einen eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter bestimmt, der von einer Partikelmenge abhängt, die sich in dem Filter angesammelt hat und dann durch eine Reaktion mit einem in dem in den Filter einströmenden Abgas enthaltenen NOx verbrannt wird, wenn der eine verbrannte Menge anzeigende Parameter einen gegebenen Schwellwert überschreitet, wobei die Steuerungsvorrichtung ermittelt, dass sich eine Genauigkeit des Berechnens der in dem Filter angesammelten Partikelmenge in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung auch in einem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus arbeitet, um eine in dem Filter angesammelte Partikelmenge für unterschiedliche Betriebsbedingungen des Motors zyklisch zu berechnen, um eine Gesamtmenge der Partikel, die sich in dem Filter angesammelt hat, zu bestimmen, und wobei, wenn die Steuerungsvorrichtung ermittelt, dass sich die Genauigkeit des Berechnens der Partikelmenge in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat, von dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus auf den betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus umgeschaltet wird.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 2, wobei die Steuerungsvorrichtung die in dem Filter angesammelte Partikelmenge, die gemäß dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus berechnet wurde, als einen initialen Wert hält, wenn sich die Genauigkeit des Berechnens der Partikelmenge in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat, und die Partikelmenge, die gemäß dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus berechnet wird, zu dem initialen Wert hinzuaddiert, um die Gesamtmenge der Partikel, die sich in dem Filter angesammelt haben, zu bestimmen.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 3, wobei, wenn die durch die Steuerungsvorrichtung berechnete Partikelmenge eine gegebene Regenerationsstartmenge überschreitet, die Steuerungsvorrichtung beginnt, die in dem Filter angesammelten Partikel auszubrennen, um den Filter zu regenerieren, und wobei die Steuerungsvorrichtung die Regenerationsstartmenge, die in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus verwendet wird, so einstellt, dass diese kleiner ist als die, die in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verwendet wird.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 4, wobei die Steuerungsvorrichtung die Regenerationsstartmenge mit einer Verringerung des Werts der Partikelmenge verringert, der berechnet wird, wenn sich die Genauigkeit des Berechnens der Partikelmenge in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei, wenn ermittelt wird, dass sich die Genauigkeit des Berechnens der in dem Filter angesammelten Parti kelmenge in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus verschlechtert hat, die Steuerungsvorrichtung in einen Regenerationsmodus übergeht, um die in dem Filter angesammelten Partikel auszubrennen, um den Filter zu regenerieren.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei dem eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter um eine Gesamtmenge der Partikel handelt, die sich in dem Filter angesammelt haben und die dann durch die Reaktion mit dem in dem in den Filter einströmenden Abgas enthalten NOx verbrannt werden, nachdem der Filter regeneriert worden ist.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 7, wobei die Steuerungsvorrichtung den eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter basierend auf zumindest einer NOx-Konzentration in dem in den Filter eintretenden Abgas, einer NO₂-Konzentration in dem in den Filter eintretenden Abgas, einer Temperatur des Filters, einer Strömungsrate des in den Filter eintretenden Abgases oder einer in dem Filter angesammelten Partikelmenge bestimmt.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Steuerungsvorrichtung ein Kennfeld verwendet, das eine Beziehung des eine verbrannte Menge anzeigenden Parameters in Bezug auf die NOx- oder NO₂-Konzentration in dem in den Filter eintretenden Abgas und der Temperatur des Filters aufführt, um den eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter zu bestimmen.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Steuerungsvorrichtung zumindest eine Ausgabe eines NOx-Sensors, der in der Abgasleitung installiert ist, oder eine Betriebsbedingung des Motors verwendet, um die NOx- oder NO₂-Konzentration in dem in den Filter eintretenden Abgas zu bestimmen, die verwendet werden soll, um den eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter zu bestimmen.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Steuerungsvorrichtung eine erste Korrektur vornimmt, um den eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter mit einer Erhöhung der Strömungsrate des in den Filter eintretenden Abgases zu erhöhen.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Steuerungsvorrichtung eine zweite Korrektur vornimmt, um den eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter mit einer Erhöhung der in dem Filter angesammelten Partikelmenge zu erhöhen.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei der Filter darin einen Katalysator trägt, und wobei die Steuerungsvorrichtung eine dritte Korrektur vornimmt, um den eine verbrannten Menge anzeigenden Parameter mit einer Erhöhung des Ausmaßes einer Verschlechterung des Katalysators des Filters zu verringern.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 13, wobei die Steuerungsvorrichtung zumindest eine in dem Filter abgelagerte Aschemenge oder eine Differenz der Temperatur des Abgases zwischen einer Position stromaufwärts und einer Position stromabwärts des Filters verwendet, um das Ausmaß der Verschlechterung des Katalysators und des Filters zu bestimmen.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei dem eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter um eine Gesamtzeit handelt, während der der Motor in einem Bereich arbeitet, in dem die Verbrennung der Partikel in dem Filter durch die Reaktion mit NOx nach einer Regeneration des Filters abläuft.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 15, wobei die Steuerungsvorrichtung basierend auf einer NOx-Konzentration in dem in den Filter einströmenden Abgas und einer Temperatur des Filters bestimmt, ob der Motor sich während des Betriebs innerhalb des Bereichs befindet oder nicht.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach Anspruch 15, wobei die Steuerungsvorrichtung basierend auf einer Drehzahl des Motors und einer Menge des in den Motor gesprühten Kraftstoffs bestimmt, ob der Motors sich während des Betriebs innerhalb des Bereichs befindet oder nicht.
Abgasemissions-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerungsvorrichtung auch in einem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus arbeitet, um eine in dem Filter angesammelte Partikelmenge für unterschiedliche Betriebsbedingungen des Motors zyklisch zu berechnen, um eine Gesamtmenge der in dem Filter angesammelten Partikel zu bestimmen, und wobei es sich bei dem eine verbrannte Menge anzeigenden Parameter um eine Differenz zwischen der Partikelmenge, die in dem druckdifferenzbasierten Berechnungsmodus berechnet wird, und der Partikelmenge handelt, die in dem betriebsverlaufsbasierten Berechnungsmodus berechnet wird.