DE102010030651B4 - Steuern der Regeneration einer Abgasreinigungseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Motors (10), der einen Dieselpartikelfilter (DPF) enthält, umfassend:Justieren (410) einer Kraftstoffnacheinspritzmenge auf der Basis einer Änderungsrate des Motordrehmoments während einer Dieselpartikelfilterregenerierung, wobei das Justieren (410) das Reduzieren der Menge beinhaltet, wenn die Änderungsrate positiv ist, und das Vergrößern der Menge, wenn die Änderungsrate negativ ist, weiterhin umfassend das Zuführen von Abgas zu einer Turboladerturbine (164), dann zu einem Oxidationskatalysator (DOC) und dann zu dem Dieselpartikelfilter (DPF), wobei das Justieren (410) der Kraftstoffnacheinspritzung weiterhin auf einer thermischen Trägheit der Turboladerturbine (164) basiert, wobei die thermische Trägheit der Turboladerturbine (164) auf einer Differenz zwischen einer stationären Voroxidationskatalysatortemperatur und einer tatsächlichen, instationären Voroxidationskatalysatortemperatur basierend quantifiziert wird.

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK UND KURZE DARSTELLUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Motors mit einem Dieselpartikelfilter.
  • Abgasreinigungseinrichtungen wie etwa Dieselpartikelfilter (DPF) können das Ausmaß an Rußemissionen von einem Dieselmotor reduzieren, indem Rußpartikel gefangen werden. Solche Einrichtungen können während des Betriebs eines Motors mit Turboladung regeneriert werden, indem über einer Regenerationstemperatur gearbeitet wird, um die Menge an eingefangener Partikelmaterie zu verringern. Die Abgastemperatur kann auf unterschiedliche Weisen erhöht werden, einschließlich einer fernen Nacheinspritzung von Kraftstoff, der mindestens teilweise exotherm in dem Abgassystem reagiert, wie etwa in einem Oxidationskatalysator vor dem Partikelfilter. Gleichzeitig können die verschiedenen Abgaskomponenten und Abgasreinigungseinrichtungen obere Temperaturgrenzen aufweisen, jenseits derer es zu einer thermischen Degradation kommen kann.
  • Aus der Schrift DE 100 29 504 C2 ist ein Dieselmotor bekannt, bei dem eine Nacheinspritzung von Kraftstoff erfolgt, deren Menge vom Motordrehmoment und seiner Ableitung abhängig gemacht wird. Ferner beschreibt die Schrift „Robert Bosch GmbH: Dieselmotor-Management, 4. Auflage Wiesbaden, ISBN 978-3-322-80331-3“ einen Dieselmotor mit Partikelfilter, zu dessen Regeneration eine Nacheinspritzung in Abhängigkeit einer angesammelten Rußmasse vorgenommen wird. Weitere Dieselmotoren, deren Partikelfilter durch Nacheinspritzen von Kraftstoff regeneriert werden, sind aus den Schriften DE 10 2004 025 406 A1 und EP 1 662 101 A1 bekannt.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass bei Systemen wie etwa den Obenerwähnten sich eine Temperatursteuerung, insbesondere von Temperaturen innerhalb des Abgassteuersystems, während eines instationären Motorbetriebs verschlechtern kann. Beispielsweise kann eine relativ große und schnelle Änderung bei der Massenluftströmung, der Kraftstoffströmung und anderen Parametern eine vorübergehende Fehlanpassung bei der Reaktion der Gasströmung durch das System im Vergleich zu der Kraftstoffströmung durch das System hervorrufen. Solche Fehlanpassungen können bewirken, dass Temperaturen während einer Beschleunigung zu hoch ansteigen und während einer Verlangsamung zu niedrig abfallen. Gleichermaßen kann auch die thermische Trägheit eines Turboladers eine präzise Temperatursteuerung beeinflussen, einschließlich dem Erzeugen von größeren Abfällen bei der Temperatur während der Beschleunigung (während der Turboladererwärmung) und größeren Anstiegen bei der Temperatur während einer Verlangsamung (aufgrund einer Turboladerabkühlung).
  • Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, während einer Partikelfilterregenerierung durch Nacheinspritzung eine feinere Temperatursteuerung zu erreichen.
  • Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Als solches wird bei einem Ansatz ein Verfahren zum Betreiben eines Motors, der einen DPF enthält, bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet dabei das Justieren einer Kraftstoffnacheinspritzmenge auf der Basis einer Änderungsrate des Motordrehmoments während einer DPF-Regenerierung. Als ein Beispiel beinhaltet das Justieren das Reduzieren der Menge, wenn die Änderungsrate positiv ist, und das Vergrößern der Menge, wenn die Änderungsrate negativ ist. Auf diese Weise ist es möglich, die instationären Übertemperatur- und/oder Untertemperaturzustände aufgrund der Fehlanpassung des instationäre-Betankung-zu-instationärem-Motor-Flusses zu antizipieren, da die Änderungsrate des Motordrehmoments mit solchen Effekten korreliert, ihnen aber vorausgeht.
  • Weiterhin beinhaltet das Verfahren auch das Zuführen von Abgas zu einer Turboladerturbine, dann zu einem Oxidationskatalysator und dann zu einem DPF, wobei das Justieren der Kraftstoffnacheinspritzung weiterhin auf der thermischen Trägheit des Turboladers basiert. Auf diese Weise ist es möglich, aufgrund der Turboladerträgheit die größeren Temperaturdifferenzen zu berücksichtigen und dabei immer noch auf instationäre Änderungen beim Motordrehmoment zu reagieren.
  • Als solches kann die Regenerierung des DPF präzise gesteuert werden, während die Wahrscheinlichkeit einer thermischen Degradierung des DPF oder von anderen Abgasreinigungseinrichtungen in dem Abgasreinigungssystem gesenkt wird.
  • Es versteht sich, dass der Hintergrund und die kurze Darstellung oben bereitgestellt werden, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll nicht Schlüssel- oder essentielle Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzbereich einzig durch die Ansprüche definiert ist, die auf die ausführliche Beschreibung folgen. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige, oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors.
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Abgasreinigungssystems.
    • 3A und 3B zeigen eine grafische Darstellung, die eine Temperatursteuerstrategie nach dem Stand der Technik zeigt, die keine vorübergehende Operation kompensiert.
    • 4 zeigt eine Steuerstrategie für das Regenerieren einer Abgasreinigungseinrichtung.
    • 5A zeigt eine Magerkraftstoffeinspritzstrategie, die während eines normalen Motorbetriebs implementiert werden kann.
    • 5B-5D zeigen verschiedene Kraftstoffeinspritzstrategien, die während einer Regenerierung einer Abgassteuereinrichtung ausgeführt werden können.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es kann wegen verschiedener Faktoren schwierig sein, die Regenerierung eines Dieselpartikelfilters (DPF) in einem turboaufgeladenen Verbrennungsmotor mit Verdichtungszündung, wie in 1-2 gezeigt, während eines instationären Betriebs (z.B. Motorbeschleunigung oder -verlangsamung) präzise zu steuern. Zu den Faktoren kann die Disparität bei der Reaktionszeit zwischen dem Kraftstoffweg und dem Luftweg in dem Einlass zählen. Bei einigen Fällen kann die Reaktion des Kraftstoffwegs schneller sein als die Reaktion des Luftwegs. Das heißt, dass während eines vorübergehenden Motorbetriebs die Kraftstoffmenge, die in den Einlasskrümmer eingespritzt wird, stationären Niveaus entsprechen kann, während die Luftströmung innerhalb des Einlasskrümmers sich immer noch entsprechend instationärer Zustände ändert. Deshalb kann es, wie in 3A gezeigt, zu einer Überdosis oder einer Unterdosis an Kraftstoff kommen, während sich der Motor in einem instationären Betrieb befindet. Deshalb kann die Überdosis oder Unterdosis die Abgastemperatur über oder unter Niveaus erhöhen oder absenken, die eine Regenerierung des DPF erleichtern können. Weiterhin kann es nach der Temperaturerhöhung oder -senkung, die durch die Überdosis- oder Unterdosiseinspritzung verursacht wird, aufgrund der thermischen Trägheit des Turboladers eine längere Zeit dauern, um zu dem Temperatursollwert zurückzukehren. Nachdem eine Korrektur für das Temperaturüberschwingen vorgenommen worden ist, kann es somit ein längeres Zeitintervall erfordern, damit die Abgastemperatur zu dem Sollwert zurückkehrt.
  • Als solches kann bei einem Ansatz eine Korrelation zwischen den obigen Temperaturfehlern und einer Änderungsrate des Motordrehmoments verwendet werden, wie in 3B dargestellt. Beispielsweise wird ein Verfahren zum Betreiben eines einen DPF enthaltenden Motors bereitgestellt, wie in 4 gezeigt. Das Verfahren kann dabei das Justieren einer Kraftstoffnacheinspritzmenge auf der Basis einer Änderungsrate des Motordrehmoments während einer DPF-Regenerierung beinhalten. Als ein Beispiel beinhaltet das Justieren das Reduzieren der Menge, wenn die Änderungsrate positiv ist, und das Vergrößern der Menge, wenn die Änderungsrate negativ ist, im Vergleich zu stationären Motordrehmomentzuständen, wie in 5A-D gezeigt. Auf diese Weise ist es möglich, die instationären Übertemperatur- und/oder Untertemperaturzustände aufgrund der Fehlanpassung des instationäre-Betankung-zu-instationärem-Motor-Flusses zu antizipieren, da die Änderungsrate des Motordrehmoments mit solchen Effekten korreliert, ihnen aber vorausgeht.
  • Weiterhin kann das Verfahren auch das Zuführen von Abgas zu einer Turboladerturbine beinhalten, dann zu einem Oxidationskatalysator und dann zu einem DPF, wobei das Justieren der Kraftstoffnacheinspritzung weiterhin auf der thermischen Trägheit des Turboladers basiert. Auf diese Weise ist es möglich, aufgrund der Turboladerträgheit die größeren Temperaturdifferenzen zu berücksichtigen und dabei immer noch auf instationäre Änderungen beim Motordrehmoment zu reagieren.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zylinder eines Mehrzylinderverbrennungsmotors 10 zeigt, der in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 kann mindestens teilweise von einem einen Controller 12 enthaltenden Steuersystem und durch Eingabe von einem Fahrzeugbediener 132 über eine Eingabeeinrichtung 130 gesteuert werden. Bei diesem Beispiel enthält die Eingabeeinrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Generieren eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Die Verbrennungskammer (d.h. Zylinder) 30 des Motors 10 kann Verbrennungskammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 enthalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs über ein dazwischengeschaltetes Übertragungssystem gekoppelt sein. Weiterhin kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassbetrieb des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Die Verbrennungskammer 30 kann Einlassluft vom Einlasskrümmer 44 über eine Einlasspassage 42 empfangen und kann Verbrennungsgase über eine Abgaspassage 48 ausstoßen. Der Einlasskrümmer 44 und die Abgaspassage 48 können selektiv über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Abgasventil 54 mit der Verbrennungskammer 30 kommunizieren. Bei einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Abgasventile enthalten.
  • Bei diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und die Abgasventile 54 durch eine Nockenbetätigung über jeweilige Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken enthalten und können eines oder mehrere der folgenden Systeme verwenden: Nockenprofilumschaltung (CPS - Cam Profile Switching), Nockenwellenverstellung (VCT - Variable Cam Timing), variable Ventilsteuerung (VVT - Variable Valve Timing) und/oder variabler Ventilhub (VVL - Variable Valve Lift), die von einem Controller 12 betätigt werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und des Abgasventils 54 kann durch Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. Bei alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Abgasventil 54 über elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil enthalten, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Abgasventil, das über eine Nockenbetätigung gesteuert wird, die CPS- und/oder VCT-Systeme enthält.
  • Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist zum Einspritzen von Kraftstoff direkt an die Verbrennungskammer 30 gekoppelt gezeigt. Auf diese Weise liefert die Kraftstoffeinspritzdüse 66 das, was als Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Verbrennungskammer 30 bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann beispielsweise in der Seite der Verbrennungskammer oder in der Oberseite der Verbrennungskammer montiert sein. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein nichtgezeigtes Kraftstoffsystem zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffverteilerleitung enthält, bei der es sich um eine gemeinsame Kraftstoffverteilerleitung handeln kann. Bei einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse enthalten, die in der Einlasspassage 44 in einer Konfiguration angeordnet ist, die das bereitstellt, was als Einlasskanaleinspritzung von Kraftstoff in den Einlasskanal vor der Verbrennungskammer 30 bekannt ist. Der Einlasskrümmer 44 kann eine Drosselklappe 62 mit einer Drosselklappenplatte 64 enthalten. Bei anderen Beispielen jedoch kann sich die Drosselklappe in der Einlasspassage 42 befinden. Bei diesem besonderen Beispiel kann die Position der Drosselklappenplatte 64 vom Controller 12 über ein Signal variiert werden, das an einen Elektromotor oder einen Aktuator, der mit der Drosselklappe 62 enthalten ist, geliefert wird, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC - Electronic Throttle Control) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drosselklappe 62 so betätigt werden, dass sie die an die Verbrennungskammer 30 unter anderen Motorzylindern bereitgestellte Einlassluft variiert. Die Position der Drosselklappenplatte 64 kann durch das Drosselklappenpositionssignal TP an den Controller 12 geliefert werden. Die Einlasspassage 42 kann einen Massenluftströmungssensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Liefern der jeweiligen Signale MAP und MAP an den Controller 12 enthalten.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Motor ein Dieselmotor, der konfiguriert ist, Dieselkraftstoff (z.B. Erdöldiesel oder Biodiesel) über Verdichtungszündung zu verbrennen. Der Abgassensor 126 ist an eine Abgaspassage 48 vor dem Abgasreinigungssystem 70 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 126 kann ein beliebiger geeigneter Sensor sein, um eine Anzeige des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases zu liefern, wie etwa ein linearer Sauerstoffsensor oder ein UEGO- (Universal or Wide-Range Exhaust Gas Oxygen), ein Zwei-Zustands-Sauerstoffsensor oder EGO-, ein HEGO- (erhitzter EGO-), ein NOx-, ein HC- oder ein CO-Sensor. Das Abgasreinigungssystem 70 ist entlang der Abgaspassage 48 hinter dem Abgassensor 126 angeordnet gezeigt. Das System 70 kann einen Dieseloxidationskatalysator (DOC), einen SCR-Katalysator (selektive katalytische Reduktion) und einen Dieselpartikelfilter (DPF) enthalten, hierin bezüglich 2 ausführlicher erörtert. Bei einigen Ausführungsformen können verschiedene Komponenten innerhalb des Abgasreinigungssystems 70 während des Betriebs des Motors 10 regeneriert werden. Die Regenerierung kann das Justieren der Kraftstoffmenge beinhalten, die in den Zylinder eingespritzt wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von mindestens einem Zylinder des Motors zu justieren.
  • Zum Regenerieren des DPF kann eine Regenerierungseinspritzstrategie implementiert werden. Die Regenerierungseinspritzstrategie kann ein Einspritzprofil implementieren, das mehrere Einspritzereignisse wie etwa eine Pilotbrennstoffeinspritzung, eine Hauptbrennstoffeinspritzung, eine nahe Kraftstoffnacheinspritzung und/oder eine ferne Kraftstoffnacheinspritzung beinhaltet. Es versteht sich, dass die obenerwähnten Kraftstoffeinspritzungen bei anderen Ausführungsformen mehrere Einspritzereignisse enthalten können. Die Pilotkraftstoffeinspritzung kann bei einigen Beispielen während eines Verdichtungshubs an den Zylinder geliefert werden. Zudem kann die Hauptkraftstoffeinspritzung während eines Arbeitshubs an den Zylinder geliefert werden. Bei anderen Beispielen jedoch kann die Hauptkraftstoffeinspritzung mindestens teilweise während eines Verdichtungshubs an den Zylinder geliefert werden. Die nahe Kraftstoffnacheinspritzung kann nahe dem Beginn des Arbeitshubs an den Zylinder geliefert werden, während sich der Kolben bei dem oberen Totpunkt (OT) des Zylinders befindet. Die ferne Kraftstoffnacheinspritzung kann nahe dem Ende des Arbeitshubs an den Zylinder geliefert werden, während sich der Kolben bei dem unteren Totpunkt (UT) des Zylinders befindet. Bei einigen Beispielen kann eine ferne Kraftstoffnacheinspritzung eine Kraftstoffeinspritzung beinhalten, die während der zweiten Hälfte eines Arbeitshubs geliefert wird, und eine nahe Kraftstoffnacheinspritzung kann eine Kraftstoffeinspritzung beinhalten, die während der ersten Hälfte eines Arbeitshubs geliefert wird. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Beispielen die nahe und ferne Nacheinspritzungen über andere Metriken charakterisiert werden können. Beispielsweise kann eine ferne Nacheinspritzung ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse enthalten, die das von dem Motor erzeugte Drehmoment nicht signifikant vergrößern, und eine nahe Nacheinspritzung kann ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse beinhalten, die das von dem Motor erzeugte Drehmoment signifikant vergrößern. Die nahe und/oder ferne Kraftstoffnacheinspritzung können implementiert werden, um die Temperatur des Abgases über eine zumindest partielle exotherme Reaktion anzuheben, um den DPF zu regenerieren. Es versteht sich, dass bei einigen Beispielen die Pilotkraftstoffeinspritzung und/oder die nahe Kraftstoffnacheinspritzung möglicherweise nicht während der Regenerierung des DPF an den Zylinder geliefert werden. Verschiedene Regenerierungsstrategien einschließlich Nacheinspritzstrategien werden hierin ausführlicher erörtert.
  • Der Motor 10 kann weiterhin eine Verdichtungseinrichtung wie etwa einen Turbolader oder einen Auflader mit mindestens einem Kompressor 162, entlang dem Einlasskrümmer 44 angeordnet, enthalten. Für einen Turbolader kann der Kompressor 162 mindestens teilweise von einer Turbine 164 (z.B. über eine Welle) angetrieben werden, die entlang der Abgaspassage 48 angeordnet ist. Für einen Auflader kann der Kompressor 162 mindestens teilweise von dem Motor und/oder einer elektrischen Maschine angetrieben werden und enthält möglicherweise keine Turbine. Somit kann das Ausmaß an Verdichtung (Aufladung), das an einen oder mehrere Zylinder des Motors über einen Turbolader oder einen Auflader geliefert wird, von dem Controller 12 variiert werden. Weiterhin kann ein Sensor 123 im Einlasskrümmer 44 angeordnet sein, um ein Aufladungssignal (BOOST) an den Controller 12 zu liefern.
  • Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, einschließlich Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsports 104, eines elektronischen Speicherungsmediums für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, gezeigt als einen Festwertspeicherchip 106 bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel, Direktzugriffspeichers 108, eines Keep-Alive-Speichers 110 (batteriestromgestützter Speicherchip) und eines Datenbusses. Der Controller 12 kann zusätzlich zu jenen zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich Messungen der induzierten Massenluftströmung (MAF) von dem Massenluftströmungssensor 120; Motorkühlmitteltemperatur (ECT - Engine Coolant Temperature) von dem an eine Kühlmuffe 114 gekoppelten Temperatursensor 112; ein Profilzündungs-Aufnehmersignal (PIP - Profile Ignition Pickup) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist, Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappenpositionssensor und ein Absolutkrümmerdrucksignal MAP vom Sensor 122. Das Motordrehzahlsignal RPM kann vom Controller 12 aus dem Signal PIP generiert werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Anzeige des Vakuums oder Drucks in dem Ansaugkrümmer zu liefern.
  • Der Speicherungsmedium-Festwertspeicher 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert werden, die Anweisungen darstellen, die vom Prozessor 102 ausgeführt werden können, um die unten beschriebenen Verfahren und Steuerstrategien sowie andere Varianten auszuführen, die antizipiert sind, aber nicht spezifisch aufgeführt sind.
  • Wie oben beschrieben, zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors, und dass jeder Zylinder analog seinen eigenen Satz von Einlass-/Abgasventilen, Kraftstoffeinspritzdüse, Zündkerze usw. Enthalten kann.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Abgasreinigungssystems 70. Das Abgasreinigungssystem 70 kann mindestens einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 202 enthalten, der vor mindestens einen Dreiwege-Katalysator 204 (SCR - Selective Catalytic Reduction) gekoppelt ist, und mindestens einen Dieselpartikelfilter (DPF) 206, der vor den SCR-Katalysator gekoppelt ist. Es versteht sich jedoch, dass alternative Abgasreinigungssystemkonfigurationen bei alternativen Ausführungsformen verwendet werden können. Beispielsweise kann der SCR-Katalysator 204 hinter den DPF gekoppelt sein. Weiterhin können bei anderen Beispielen mehrere Dieselpartikelfilter in dem Abgassteuersystem enthalten sein. Noch weitergehend kann bei anderen Beispielen der SCR-Katalysator nicht in dem Abgassteuersystem enthalten sein. Jeder Katalysator, Filter usw. kann in einem einzelnen Gehäuse eingeschlossen sein oder kann alternativ über ein separates Gehäuse eingeschlossen sein. Es versteht sich, dass zahlreiche Konfigurationen möglich sind und dass die in 2 gezeigte Konfiguration von beispielhafter Natur ist. Weiterhin kann ein Einspritzsystem für ein Reduktionsmittel (z.B. Ammoniak oder Urea) an den Auslass gekoppelt sein, um Urea vor dem SCR-Katalysator 204 einzuspritzen.
  • Der DPF kann während des Betriebs des Motors regeneriert werden. Während der Regenerierung kann die Temperatur hinter dem DOC auf einen gewünschten Wert gesteuert werden, um die Verbrennung von partikelförmiger Materie in dem DPF zu fördern. Deshalb kann ein Temperatursollwert hinter dem DOC und vor dem DPF festgelegt werden, um eine Regenerierung des DPF zu erleichtern. Eine Kraftstoffnacheinspritzung sowie eine ferne Kraftstoffnacheinspritzung kann im Wesentlichen während eines Arbeitshubs oder eines Abgashubs geliefert werden, wodurch unverbrannter Kraftstoff dem Auslass zugeführt werden kann und dadurch die Temperatur des Abgases justiert werden kann, ohne das von dem Motor erzeugte Drehmoment wesentlich abzuändern. Somit kann unverbrannter Kraftstoff in den Auslass wandern, wodurch die Temperatur des Abgases erhöht und der DPF regeneriert wird, ohne das von dem Motor erzeugte Drehmoment abzuändern. Es versteht sich, dass die Kraftstoffnacheinspritzung bei anderen Beispielen während alternativer Zeitintervalle zugeführt werden kann. Weiterhin können vor der Kraftstoffnacheinspritzung ein oder mehrere Hauptkraftstoffeinspritzungen und/oder Pilotkraftstoffeinspritzungen implementiert werden, die ein Motordrehmoment erzeugen. Bei einigen Beispielen kann die Änderungsrate des Motordrehmoments auf einer Änderungsrate des oder der Haupt- und/oder Pilotkraftstoffeinspritzungen basieren.
  • Während bestimmter Betriebsbedingungen jedoch kann die Regenerierung während eines instationären Betriebs erfolgen. Die 3A und 3B zeigen grafische Darstellungen, die ein prophetisches Beispiel einer Steuerstrategie eines Abgasreinigungssystems während eines instationären Betriebs ohne die Kompensation der vorliegenden Anmeldung darstellt. Insbesondere berücksichtigt die Steuerstrategie nicht die verschiedenen instationären Betriebsbedingungen, wie hierin angemerkt. Die Abgastemperatur hinter dem DOC (z.B. Nach-DOC) ist in 3A auf der y-Achse und die Zeit auf der x-Achse gezeigt. Die Linie 302 zeigt den Nach-DOC-Temperatursollwert, der eine Regenerierung eines hinter dem DOC positionierten DPF erleichtert. Nach-DOC bezieht sich auf einen Ort hinter dem DOC in dem Abgasreinigungssystem. Die Linie 304 zeigt die tatsächliche Nach-DOC-Temperatur.
  • In 3B ist das von dem Motor erzeugte Drehmoment auf der y-Achse und die Zeit auf der x-Achse. Die Linie 306 zeigt das von dem Motor erzeugte tatsächliche Drehmoment. Wie zu sehen ist, wenn beim Drehmoment eine Reduzierung auftritt (z.B. Verlangsamung), das heißt, dass die Drehmomentableitung abnimmt, überschreitet die Nach-DOC-Temperatur den Temperatursollwert (nimmt darüber hinaus ab). Wie zuvor erörtert kann die Temperaturüberschreitung durch die Inkongruenz zwischen der Reaktionszeit des Kraftstoffwegs und des Luftwegs während des instationären Betriebs verursacht werden. Mit anderen Worten kann der Kraftstoff in den Einlasskrümmer gemäß einem stationären Betrieb eingespritzt werden, während die Luftströmung durch den Einlasskrümmer immer noch zu stationären Zahlen zunimmt. Danach versucht der Controller, eine Korrektur vorzunehmen, um der Temperaturüberschreitung entgegenzuwirken. Jedoch erfolgt eine Überkorrektur und die Temperatur ist größer als der Sollwert. Wegen der thermischen Trägheit innerhalb gewisser Komponenten des Auslasses, wie etwa der Turbine des Turboladers, kann es eine längere Zeitdauer benötigen, um zu dem Sollwert zurückzukehren, nachdem eine Überkorrektur erfolgt ist und die Temperatur jenseits des Sollwerts angestiegen ist.
  • Gleichermaßen steigt die Nach-DOC-Temperatur bei Beschleunigen des Motors auf eine Höhe über dem Temperatursollwert. Danach versucht der Controller, die Temperaturüberschreitung zu korrigieren. Es erfolgt jedoch eine Überkorrektur und die Temperatur fällt unter den Temperatursollwert herab. Aufgrund der thermischen Trägheit des Turboladers kann es eine größere Zeitdauer erfordern, um zu dem Temperatursollwert zurückzukehren, nachdem eine Überkorrektur stattgefunden hat.
  • Die in 3A dargestellten Arten von Ungenauigkeiten können andere Komponenten innerhalb des Abgasreinigungssystems aufgrund der großen Temperaturfluktuationen verschlechtern. Zudem kann die Dauer der Regenerierung verlängert werden und/oder die Menge von partikelförmiger Materie, die während der Regenerierung verbrannt wird, kann herabgesetzt werden, und zwar aufgrund der Temperaturfluktuationen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch erkannt, dass die Änderungsrate des Motordrehmoments mit mindestens einigen der obigen Temperaturfehler korrelieren kann. Weiterhin haben die Erfinder der obigen Erfindung erkannt, dass der Effekt der thermischen Trägheit des Turboladers mit den übrigen Temperaturfehlern korrelieren kann. Als solches kann der Ansatz von 4 verwendet werden, um die in 3A dargestellten Temperaturabweichungen zu behandeln.
  • Insbesondere wird die in 4 dargestellte Steuerstrategie 400 bereitgestellt, um die Genauigkeit der Temperatursteuerung durch eine Justierung der Kraftstoffnacheinspritzung zu vergrößern, einschließlich während instationärer Motorzustände. Die Steuerstrategie 400 kann unter Verwendung der ober bechriebenen Systeme und Komponenten implementiert werden. Insbesondere kann das Abgasreinigungssystem bei einigen Beispielen eine DPF-Position hinter einem DOC beinhalten, der hinter einer Turboladerturbine in einem Auslass eines Verbrennungsmotors positioniert ist. Es versteht sich jedoch, dass alternative Anordnungen möglich sind, weshalb bei anderen Beispielen die Steuerstrategie 400 unter Verwendung anderer geeigneter Systeme und Komponenten implementiert werden kann.
  • Zuerst werden bei 402 Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und des Verbrennungsmotors bestimmt. Die Betriebsbedingungen können Folgendes beinhalten: Bestimmen des von dem Motor erzeugten Drehmoments bei 402A, Bestimmen der Abgastemperatur bei 402B, Bestimmen des Drucks vor und hinter einem DPF bei 402C und Bestimmen der Abgaszusammensetzung vor und/oder hinter dem DPF 402D. Es versteht sich, dass bei einigen Beispielen die Temperatur des Abgases hinter einer Turbine und vor einem Dieselpartikelfilter und/oder einem DOC bei 402B über eine Messung oder eine Schätzung oder Kombinationen davon bestimmt werden kann.
  • Als nächstes wird bei 404 bestimmt, ob eine Regenerierung des DPF erfolgen sollte. Bei einigen Beispielen kann ein Schwellwertdruckdifferential an dem DPF dazu verwendet werden zu bestimmen, ob der DPF regeneriert werden sollte. Bei anderen Beispielen jedoch kann eine Regenerierung des DPF erfolgen, wenn das Fahrzeug eine Schwellwertstrecke zurückgelegt oder ein Schwellwertzeitintervall des Motorbetriebs überstiegen hat. Falls bestimmt wird, dass der DPF nicht regeneriert werden sollte (NEIN bei 404), endet die Steuerstrategie.
  • Wenn jedoch bestimmt wird, dass der DPF regeneriert werden sollte (JA bei 404), beinhaltet die Steuerstrategie bei 405 das Implementieren einer regenerativen Steuerstrategie für den DPF. Die regenerative Steuerstrategie kann das Festlegen eines Temperatursollwerts des Auslasses vor dem DPF und das Justieren von Betriebsbedingungen zum Erhöhen der Auslasstemperatur auf den Sollwert beinhalten. Insbesondere kann ein Temperatursollwert für einen Ort vor einem DPF und hinter einem DOC festgelegt werden. Es versteht sich, dass das Implementieren einer regenerativen Steuerstrategie weiterhin das Zuführen einer Kraftstoffnacheinspritzung zu der Verbrennungskammer auf der Basis von stationären Zuständen beinhalten kann. Weiterhin versteht sich, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases während einer DPF-Regenerierung mager sein kann, um das Entfernen der partikelartigen Materie in dem DPF zu fördern. Auf diese Weise kann die Abgastemperatur abgeändert werden, ohne das von dem Motor erzeugte Drehmoment zu justieren.
  • Bei 406 kann bestimmt werden, ob sich der Motor in einem instationären Betrieb befindet. Es versteht sich, dass bei einigen Beispielen bestimmt werden kann, wann eine Änderung beim Motordrehmoment (z.B. ein angegebener Motor oder Verbrennung, Drehmomentableitung bezüglich der Zeit) einen Schwellwert überstiegen hat. Falls der Betrag der Drehmomentableitung den Schwellwert übersteigt, kann somit bestimmt werden, dass sich der Motor in einem instationären Betrieb befindet. Der Schwellwert kann unter Verwendung von einem oder mehreren der folgenden Parameter berechnet werden: Motortemperatur, Umgebungstemperatur, Motordrehzahl, Turboladerdrehzahl, Drosselklappenposition und ein Ausmaß einer Pilotkraftstoffeinspritzung und/oder einer Hauptkraftstoffeinspritzung. Falls bestimmt wird, dass sich der Motor nicht im instationären Betrieb befindet (NEIN bei 406), geht das Verfahren weiter zu 407, wo eine stationäre Regenerierung des DPF unabhängig von der Änderungsrate des Motordrehmoments und/oder der thermischen Trägheit des Turboladers durchgeführt wird. Bei anderen Beispielen kann das Verfahren zu 406 zurückkehren oder kann alternativ enden.
  • Falls bestimmt wird, dass sich der Motor im instationären Betrieb befindet, geht das Verfahren weiter zu 408, wo eine Kraftstoffnacheinspritzung wie etwa eine ferne Kraftstoffnacheinspritzung um eine erste Menge auf der Basis der Änderungsrate des Motordrehmoments während der DPF-Regenerierung justiert werden kann. Die Justierung kann von dem Vorzeichen der Änderungsrate des Motordrehmoments abhängen, wie hierin beschrieben. Bei einigen Beispielen kann das Justieren der Kraftstoffnacheinspritzung durch eine erste Menge bei 408A das Bestimmen einer Motordrehmomentableitung, bei 408B das Bestimmen eines Kraftstoffmengenmodifizierers auf der Basis der Motordrehmomentableitung und bei 408C das Anwenden des Kraftstoffmengenmodifizierers auf eine Kraftstoffnacheinspritzungsstrategie mit offener Schleife beinhalten. Es versteht sich, dass bei anderen Beispielen alternative Strategien verwendet werden können, um die Nacheinspritzung auf der Basis der Änderung beim Motordrehmoment zu justieren. Weiterhin kann bei einigen Beispielen der Kraftstoffmengenmodifizierer die während einer Verlangsamung über eine Nacheinspritzung zugeführte Kraftstoffmenge vergrößern und die während einer Beschleunigung über eine Nacheinspritzung zugeführte Kraftstoffmenge herabsetzen. Mit anderen Worten kann die Größe der Nacheinspritzung reduziert werden, wenn die Änderungsrate des Motordrehmoments positiv ist, und erhöht werden, wenn die Änderungsrate des Motordrehmoments negativ ist.
  • Weiterhin versteht sich, dass bei einigen Beispielen die Nacheinspritzung um die erste und/oder zweite Menge justiert werden kann, bevor die Motorluftströmung wegen einer Zunahme beim Motordrehmoment ansteigt, wenn die Änderungsrate des Drehmoments positiv ist. Weiterhin kann die Nacheinspritzung um die erste und/oder zweite Menge justiert werden, bevor die Motorluftströmung wegen des reduzierten Motordrehmoments abfällt, wenn eine Änderungsrate des Drehmoments negativ ist. Mit anderen Worten kann ein Überschreiten eines Auslasstemperatursollwerts, das durch eine Fehlanpassung bei der Reaktion der Gasströmung durch das System im Vergleich zu der Kraftstoffströmung durch das System verursacht wird, herabgesetzt werden.
  • Weiterhin kann die Kraftstoffnacheinspritzungssteuerung unabhängig von einem Luftwegrückkopplungscontroller kalibriert werden, was den Kalibrierungsprozess im Vergleich zu anderen Steuerstrategien vereinfacht, die eine Massenluftströmung und einen Einlasskrümmerdruck als Indikator des Luftflusses während eines instationären Motorbetriebs verwenden.
  • Es versteht sich, dass sowohl Algorithmen mit offener als auch mit geschlossener Schleife verwendet werden können, um die Kraftstoffnacheinspritzung und deshalb die Temperatur des Abgases bei einigen Beispielen zu steuern. Geeignete Algorithmen mit geschlossener Schleife können einen PID-Algorithmus (Proportional Integral Derivative), einen Rückkopplungssteueralgorithmus usw. beinhalten.
  • Als nächstes wird bei 410 die Kraftstoffnacheinspritzung wie etwa die ferne Kraftstoffnacheinspritzung durch eine zweite Menge auf der Basis der thermischen Trägheit der Turbine des in dem Auslass vor dem DOC positionierten Turboladers modifiziert. Bei einigen Beispielen sind die erste Menge und die zweite Menge verschieden. Insbesondere kann bei einigen Beispielen das Modifizieren der Kraftstoffnacheinspritzung durch die zweite Menge bei 410A das Bestimmen einer stationären Temperatur des Abgases vor dem DOC und hinter der Turbine beinhalten. Es versteht sich jedoch, dass bei einigen anderen Beispielen die Temperatur vor der Turbine bestimmt werden kann. Das Modifizieren der Kraftstoffnacheinspritzung kann weiterhin bei 410B das Bestimmen der Differenz zwischen der stationären Temperatur und einer instationären (z.B. gegenwärtig gemessenen oder geschätzten) Abgastemperatur des Abgases vor dem DOC und hinter der Turbine beinhalten. Auf diese Weise kann die thermische Trägheit der Turbine quantifiziert werden. Es versteht sich jedoch, dass alternative Algorithmen verwendet werden können, um die thermische Trägheit des Turboladers zu bestimmen. Wie angemerkt, kann bei einigen Beispielen die instationäre Abgastemperatur über einen Temperatursensor gemessen werden. Bei anderen Beispielen jedoch kann die instationäre Abgastemperatur unter Verwendung von einem oder mehreren der folgenden Parameter berechnet werden: Motortemperatur, Umgebungstemperatur, Drosselklappenposition und Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
  • Das Modifizieren der Kraftstoffnacheinspritzung durch die zweite Menge kann weiterhin bei 410C das Anwenden der Differenz zwischen der stationären und instationären Temperatur auf ein DOC-Modell beinhalten, das ein inverses Modell sein kann, um einen zusätzlichen Nacheinspritzungsmodifizierer zu bestimmen. Bei einigen Beispielen kann der zusätzliche Nacheinspritzungsmodifizierer auf eine Kraftstoffnacheinspritzungsmenge mit geschlossener Schleife angewendet werden. Auf diese Weise kann die thermische Trägheit der Turbine durch eine weitere Justierung der Kraftstoffnacheinspritzung kompensiert werden. Es versteht sich jedoch, dass zum Kompensieren der thermischen Trägheit der Turbine alternative Techniken verwendet werden können. Als nächstes beinhaltet bei 412 das Verfahren das Zuführen von Abgas zu einer Turboladerturbine, dann zu einem Oxidationskatalysator und dann zu dem DPF. Nach 412 endet die Steuerstrategie oder kehrt alternativ bei anderen Ausführungsformen zum Start zurück.
  • Es versteht sich, dass eine Steuerstrategie mit geschlossener und offener Schleife bei überlappenden oder gleichzeitigen Zeitintervallen implementiert werden kann, um eine Justierung einer Nacheinspritzung zu steuern. Auf diese Weise kann die Temperatur des Abgases hinter dem DOC präziser gesteuert werden, um Auslasstemperaturen zu vermeiden, die andere Komponenten innerhalb des Abgasreinigungssystems wie etwa den SCR-Katalysator und den DOC verschlechtern können. Weiterhin versteht sich, dass die Schritte 408 und 410 über mehrere Verbrennungszyklen hinweg implementiert werden können.
  • Die 5A-5D zeigen beispielhafte Kraftstoffeinspritzungsstrategien, die während eines Motorbetriebs ausgeführt werden können. Insbesondere zeigt 5A eine beispielhafte Magerkraftstoffeinspritzungsstrategie, die während eines mageren Motorbetriebs ausgeführt werden kann, während dem Verbrennungszyklen auftreten und keine Regenerierung des DPF implementiert wird. Die 5B-5D zeigen beispielhafte Kraftstoffeinspritzungsstrategien, die während einer Regenerierung eines DPF ausgeführt werden können. Die in 5A gezeigte Magerkraftstoffeinspritzungsstrategie enthält eine Pilotkraftstoffeinspritzung, die dem Zylinder während eines Verdichtungshubs zugeführt wird, und ein Hauptkraftstoffeinspritzung, die dem Zylinder sowohl während des Verdichtungshubs als auch eines Arbeitshubs zugeführt wird. Es versteht sich jedoch, dass die Dauer, Amplitude und/oder zeitliche Steuerung sowohl der Pilotkraftstoffeinspritzung als auch der Hauptkraftstoffeinspritzung bei anderen Beispielen justiert werden können.
  • 5B zeigt eine beispielhafte Einspritzungsstrategie, die während stationären Bedingungen während einer Regenerierung eines DPF ausgeführt werden kann. Die 5C und 5D zeigen beispielhafte Einspritzungsstrategien, die während eines instationären Motorbetriebs ausgeführt werden können, während der DPF regeneriert wird. Wie dargestellt, kann eine Pilotkraftstoffeinspritzung während eines Verdichtungshubs und eine Hauptkraftstoffeinspritzung während eines Ansaughubs implementiert werden, wobei die Pilot- und Hauptkraftstoffeinspritzung ein Drehmoment erzeugendes Ereignis (z.B. ein Verbrennungsereignis) verursachen. Somit kann die Änderungsrate des Motordrehmoments auf einer Änderungsrate der Hauptkraftstoffeinspritzung basieren. Weiterhin kann eine nahe Nacheinspritzung während der ersten Hälfte des Arbeitshubs implementiert werden, wie bereits erörtert. Bei einigen Beispielen kann die nahe Nacheinspritzung das von dem Motor erzeugte Drehmoment vergrößern. Außerdem kann eine ferne Kraftstoffnacheinspritzung während des Arbeitshubs implementiert werden, wie dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass in anderen Beispielen die ferne Kraftstoffnacheinspritzung während eines Auslasshubs oder sowohl spät beim Arbeitshub als auch früh beim Auslasshub implementiert werden kann. Die ferne Kraftstoffnacheinspritzung vergrößert das von dem Motor erzeugte Drehmoment bei einigen Beispielen möglicherweise nicht signifikant. Außerdem kann die ferne Kraftstoffnacheinspritzung justiert werden, um instationäre Zustände wie etwa thermische Trägheit des Turbo sowie die Reaktionszeit zwischen der Kraftstoffsteuerung und der Luftsteuerung innerhalb des Einlasses zu kompensieren, wie oben erörtert. Wie in 5C gezeigt, kann die Dauer der fernen Kraftstoffnacheinspritzung während eines instationären Motorbetriebs justiert (zum Beispiel verlängert) werden, wenn das Motordrehmoment abnimmt. Weiterhin kann, wie in 5D gezeigt, die über die ferne Kraftstoffnacheinspritzung zugeführte Kraftstoffmenge während eines instationären Motorbetriebs justiert (z.B. herabgesetzt) werden, wenn das Motordrehmoment zunimmt.
  • Es versteht sich, dass die in 5A-5D gezeigten grafischen Darstellungen von der Natur her beispielhaft sind und bei anderen Ausführungsformen zusätzliche oder alternative Kraftstoffeinspritzstrategien implementiert werden können. Beispielsweise können bei anderen Beispielen die Amplitude, Dauer und/oder zeitliche Steuerung der Pilotkraftstoffeinspritzung, der Hauptkraftstoffeinspritzung, der nahen Kraftstoffnacheinspritzung und/oder der fernen Kraftstoffnacheinspritzung justiert werden. Insbesondere kann die ferne Kraftstoffnacheinspritzung während des Verdichtungs- oder Auslasshubs mindestens teilweise implementiert werden. Außerdem können bei anderen Beispielen die Pilotkraftstoffeinspritzung, die Hauptkraftstoffeinspritzung, die nahe Kraftstoffnacheinspritzung und/oder die ferne Kraftstoffnacheinspritzung zwei oder mehr Einspritzungsereignisse enthalten, die unterschiedliche Dauern und/oder Amplituden aufweisen können. Noch weiter versteht sich bei anderen Beispielen, dass die Justierung der fernen Kraftstoffnacheinspritzung über mehrere Verbrennungszyklen hinweg implementiert werden kann.
  • Die obenbeschriebenen Systeme und Verfahren gestatten, dass die Regenerierung einer Abgasreinigungseinrichtung wie etwa eines Dieselpartikelfilters während eines instationären Motorbetriebs präzise gesteuert wird. Insbesondere können die Fehler bei der instationären Kraftstoffnacheinspritzung während der Regenerierung reduziert werden, wodurch die Dauer der Regenerierung des Dieselpartikelfilters sinkt, während die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung anderer Komponenten innerhalb des Abgasreinigungssystems abnimmt, wie etwa des Dieseloxidationskatalysators, des Dreiwege-Katalysators usw., und zwar aufgrund eines Über- oder Untertemperaturzustands, der von einer vorübergehenden Fehlanpassung bei der Reaktion eines Gasflusses durch das System im Vergleich zu dem Kraftstofffluss durch das System und die thermische Trägheit der Turbine verursacht wird.
  • Man beachte, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Bearbeitungsstrategien darstellen, wie etwa durch ein Ereignis oder ein Interrupt angetrieben, Multi-Tasking, Multi-Threading und dergleichen. Als solches können verschiedene Handlungen, Operationen oder Funktionen, die dargestellt sind, in der dargestellten Sequenz oder parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen entfallen. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Bearbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern ist zur Vereinfachung der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können je nach der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin stellen die beschriebenen Handlungen einen Code grafisch dar, der in das computerlesbare Speicherungsmedium in dem Motorsteuersystem programmiert werden soll.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinne anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6, 1-4, 1-6, V-12, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Weiterhin kann die vorübergehende Zunahme oder Abnahme bei der Beschleunigung und/oder Verlangsamung der Turboladerdrehung beim Durchlaufen eines Resonanzfrequenzbandes die Motordrehzahl, die Motorluftströmung, das Luft-Kraft-Verhältnis des Motors, das Motordrehmoment usw. beeinflussen. Als solches können verschiedene Gegenmaßnahmen von dem Steuersystem getroffen werden, um diesen Beeinflussungen entgegenzuwirken, wie etwa das vorübergehende Justieren der Drosselklappenposition (z.B. vorübergehendes Verringern der Drosselklappenposition) während einer oder gleichzeitig mit einer vorübergehend zunehmenden Turboladerbeschleunigung oder umgekehrt. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen, die als neuartig und nichtoffensichtlich angesehen werden, besonders hervor. Die Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so zu verstehen sein, dass sie die Integrierung von einem oder mehreren solchen Elementen beinhalten, wobei sie zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch eine Ergänzung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, ob breiter, enger, gleich oder verschieden hinsichtlich des Schutzbereichs bezüglich der ursprünglichen Ansprüche werden ebenfalls als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.
  • Bezugszeichenliste
    • 4
      402
      ARBEITSBEDINGUNGEN BESTIMMEN
      402A
      MOTORDREHMOMENT BESTIMMEN
      402B
      ABGASTEMPERATUR BESTIMMEN
      402C
      DAS DRUCKDIFFERENTIAL AN DEM DPF BESTIMMEN
      402D
      DIE ABGASZUSAMMENSETZUNG BESTIMMEN
      404
      DPF REGENERIEREN?
    • NO NEIN
    • YES JA
    • END ENDE
      405
      REGENERATIVE STEUERSTRATEGIE IMPLEMENTIEREN
      406
      MOTOR IM INSTATIONÄREN BETRIEB?
      407
      STATIONÄRE REGENERIERUNG AUSFÜHREN
      408
      EINE KRAFTSTOFFNACHEINSPRITZUNG UM EINE ERSTE MENGE AUF DER BASIS EINER ÄNDERUNGSRATE DES MOTORDREHMOMENTS JUSTIEREN
      408A
      EINE MOTORDREHMOMENTABLEITUNG BESTIMMEN
      408B
      EINEN KRAFTSTOFFQUANTITÄTSMODIFIZIERER AUF DER BASIS
    • DER MOTORDREHMOMENTABLEITUNG BESTIMMEN
      408C
      DEN KRAFTSTOFFQUANTITÄTSMODIFIZIERER AUF EINE OFFENESCHLEIFE-FERNE-KRAFTSTOFFNACHEINSPRITZUNGSSTRATEGIE ANWENDEN
      410
      DIE KRAFTSTOFFNACHEINSPRITZUNG UM EINE ZWEITE MENGE AUF DER BASIS DER THERMISCHEN TRÄGHEIT EINER TURBINE JUSTIEREN
      410A
      EINE STATIONÄRE VOR-DOC-TEMPERATUR BESTIMMEN
      410B
      DIE DIFFERENZ ZWISCHEN DER STATIONÄREN VOR-DOCTEMPERATUR UND EINER INSTATIONÄREN VOR-DOC-TEMPERATUR BESTIMMEN
      410C
      DIE TEMPERATURDIFFERENZ AUF EIN INVERSES DOC-MODELL ANWENDEN, UM EINE ZUSÄTZLICHE NACHEINSPRITZUNGSQUANTITÄT ZU BERECHNEN
      412
      ABGAS AN EINE TURBOLADERTURBINE LIEFERN, DANN AN EINEN OXIDATIONSKATALYSATOR UND DANN AN DEN DPF
    • END - ENDE

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Motors (10), der einen Dieselpartikelfilter (DPF) enthält, umfassend: Justieren (410) einer Kraftstoffnacheinspritzmenge auf der Basis einer Änderungsrate des Motordrehmoments während einer Dieselpartikelfilterregenerierung, wobei das Justieren (410) das Reduzieren der Menge beinhaltet, wenn die Änderungsrate positiv ist, und das Vergrößern der Menge, wenn die Änderungsrate negativ ist, weiterhin umfassend das Zuführen von Abgas zu einer Turboladerturbine (164), dann zu einem Oxidationskatalysator (DOC) und dann zu dem Dieselpartikelfilter (DPF), wobei das Justieren (410) der Kraftstoffnacheinspritzung weiterhin auf einer thermischen Trägheit der Turboladerturbine (164) basiert, wobei die thermische Trägheit der Turboladerturbine (164) auf einer Differenz zwischen einer stationären Voroxidationskatalysatortemperatur und einer tatsächlichen, instationären Voroxidationskatalysatortemperatur basierend quantifiziert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffnacheinspritzung ein Kraftstoffeinspritzungsereignis beinhaltet, das während eines Zylinderzyklus nach einem Motordrehmoment erzeugenden Einspritzungsereignis zugeführt wird, wobei die Kraftstoffnacheinspritzung während einem oder mehreren eines Arbeitshubs oder eines Auslasshubs des Zylinderzyklus stattfindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motor (10) ein Dieselmotor ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases während einer Dieselpartikelfilterregenerierung mager ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend mindestens eine Haupteinspritzung, die das Drehmoment erzeugt, wobei die Änderungsrate des Motordrehmoments auf einer Änderungsrate der Haupteinspritzung basiert.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Justieren (410) erfolgt, bevor die Motorluftströmung aufgrund eines vergrößerten Motordrehmoments ansteigt, wenn die Änderungsrate des Drehmoments positiv ist, und wobei das Justieren (410) stattfindet, bevor die Motorluftströmung aufgrund eines verringerten Motordrehmoments abnimmt, wenn die Änderungsrate des Drehmoments negativ ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Justieren (410) der Kraftstoffnacheinspritzung durch eine zweite Menge auf der Basis einer stationären Temperaturbestimmung vor dem Dieseloxidationskatalysator.
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