DE102010046899A1

DE102010046899A1 - Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenabschaltung

Info

Publication number: DE102010046899A1
Application number: DE102010046899A
Authority: DE
Inventors: David Karl Livonia Bidner; Ralph Wayne Milan Cunningham
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2011-03-31
Also published as: CN102251835A; CN102251835B; US20110072799A1; US8424295B2

Abstract

Hierin werden Systeme und Verfahren zum Steuern von Regeneration eines Partikelfilters stromabwärts einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug vorgesehen. Ein beispielhaftes Verfahren umfasst während ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter und das Regenerieren des Partikelfilters zumindest während eines Teils von Brennkraftmaschinenabschaltung. Das Verfahren umfasst weiterhin während zweiten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen das Verringern des überschüssigen Sauerstoffs zu dem Partikelfilter zumindest während eines Teils einer Brennkraftmaschinenabschaltung.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität aus der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung Nr. 61/246,936, mit dem Titel „Systems and Methods for Controlling Regeneration of Particulate Filter in a Spark-Ignition Engine”, eingereicht am 29. September 2009, deren Offenbarung hierdurch vollumfänglich und für alle Zwecke durch Verweis aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft die Regeneration eines Partikelfilters während Brennkraftmaschinenabschaltung in einem Fahrzeug.
Hintergrund und Zusammenfassung
Während manchen Bedingungen können turbogeladene Direkteinspritzbrennkraftmaschinen vermehrten Ruß erzeugen. Während manchen Bedingungen kann sich zum Beispiel Kraftstoff vor Verbrennung nicht ausreichend mit Luft mischen, zum Beispiel aufgrund verringerter Turbulenz. Solche Phänomene können auftreten, wenn die Brennkraftmaschine bei hoher Drehzahl und/oder hohen Lasten arbeitet.
Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, dass eine Vorgehensweise zum Angehen eines solchen Problems darin besteht, einen Partikelfilter in dem Auslass zu nutzen. Die Regeneration des Filters in dem Auslass einer Fremdzündungsbrennkraftmaschine, die auf stöchiometrische Schadstoffbegrenzung gerichtet ist, bringt aber eine Reihe von Problemen mit sich. Nur zum Beispiel kann ausreichend überschüssiger Sauerstoff für die Regeneration in dem Auslass aufgrund gesättigter Sauerstoffspeicherung in dem Dreiwegekatalysator zu vermehrten NOx-Emissionen in einem Dreiwegekatalysator führen.
Somit werden Systeme und Verfahren zum Steuern von Regeneration eines Partikelfilters während Brennkraftmaschinenabschaltung an die Hand gegeben. Die Regeneration während Brennkraftmaschinenabschaltung kann aber auch aufgrund von Sauerstoffsättigung vermehrte NOx-Emissionen bei folgenden Brennkraftmaschinenstarts hervorrufen. Somit umfasst ein beispielhaftes Verfahren während ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter und das Regenerieren des Partikelfilters zumindest während eines Teils der Brennkraftmaschinenabschaltung. Das Verfahren umfasst weiterhin während zweiter Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen (zum Beispiel ohne Regeneration) das Verringern des überschüssigen Sauerstoffs zu dem Partikelfilter zumindest während eines Teils der Brennkraftmaschinenabschaltung.
Durch Steigern von zu dem Partikelfilter geleitetem überschüssigen Sauerstoff während manchen Brennkraftmaschinenabschaltungen kann der Partikelfilter während der Abschaltung regeneriert werden, während NOx-Emissionen bei laufender Brennkraftmaschine reduziert werden.
In einem bestimmten Beispiel kann ein verringerter NOx-Umwandlungswirkungsgrad eines Dreiwegekatalysators (oder einer anderen Schadstoffbegrenzungsvorrichtung in dem Abgasstrom) während Brennkraftmaschinenabschalt-Regeneration weniger Wirkung (z. B. weniger Wirkung auf die NOx-Schadstoffbegrenzung) haben, da der Dreiwegekatalysator keine Verbrennungsprodukte erhält. Durch Ausführen von zumindest etwas Regeneration während Brennkraftmaschinenabschaltung kann somit weniger Regeneration bei laufender Brennkraftmaschine verwendet werden. Analog kann während anderen Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen eine Partikelfilterregeneration verzögert, verringert oder vermieden werden, indem überschüssiger Sauerstoff während Abschalten der Brennkraftmaschine verringert wird. Auf diese Weise ist es möglich, den Dreiwegekatalysator für einen folgenden Brennkraftmaschinenstart in einem verbesserten Zustand (z. B. weniger Sauerstoffsättigung) zu versetzen, um Kohlenwasserstoff- und ähnliche Emissionen während des Brennkraftmaschinenstarts besser anzugehen.
Es versteht sich, dass die vorstehende Zusammenfassung vorgesehen ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, welche in der eingehenden Beschreibung weiter beschrieben werden. Es sollen keine wesentlichen oder Schlüsselmerkmale des beanspruchten Gegenstands festgestellt werden, dessen Umfang einzig und allein durch die der eingehenden Beschreibung folgenden Ansprüche festgelegt ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen beschränkt, welche vorstehend oder in einem Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile lösen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein Blockdiagramm eines Systems in einem Fahrzeug.
2 ist eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Handhaben von Partikelfilterregeneration veranschaulicht.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein prinzipielles Verfahren zum Steuern von Partikelfilterregeneration veranschaulicht.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern einer Partikelfilterregeneration veranschaulicht, die bei laufender Brennkraftmaschine ausgeführt wird.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern von Partikelfilterregeneration während und/oder nach Brennkraftmaschinenabschaltung veranschaulicht.
7 ist eine beispielhafte Zeitleiste von mehreren Brennkraftmaschinenparametern während einer Partikelfilterregeneration, die bei laufender Brennkraftmaschine beginnt und während einer Brennkraftmaschinenabschaltung weiter läuft.
8 ist eine beispielhafte Zeitleiste von mehreren Brennkraftmaschinenparametern für eine Partikelfilterregeneration, die während und nach einer Brennkraftmaschinenabschaltung ausgeführt wird.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein prinzipielles Verfahren zum Steuern einer Partikelfilterregeneration in einem Hybridelektrofahrzeug veranschaulicht.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern einer Partikelfilterregeneration während einer Brennkraftmaschinenabschaltung in einem Hybridelektrofahrzeug veranschaulicht.
11 ist eine beispielhafte Zeitleiste von mehreren Brennkraftmaschinenparametern während einer Partikelfilterregeneration, die bei laufender Brennkraftmaschine beginnt und während einer Brennkraftmaschinenabschaltung in einem Hybridelektrofahrzeug weiter läuft.
12 ist eine beispielhafte Zeitleiste von mehreren Brennkraftmaschinenparametern während einer Partikelfilterregeneration, die während und nach einer Brennkraftmaschinenabschaltung in einem Hybridelektrofahrzeug ausgeführt wird.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Brennkraftmaschinenstarts nach einer Brennkraftmaschinenabschaltung veranschaulicht.
Eingehende Beschreibung
Hierin werden Systeme und Verfahren zum Steuern von Regeneration eines Partikelfilters stromabwärts einer Brennkraftmaschine vorgesehen. Beispielhafte Systeme zum Steuern von Regeration werden in 1 und 2 schematisch gezeigt, und das System kann jeweils einen Dreiwegekatalysator und einen Partikelfilter in einem Auslasskanal stromabwärts der Brennkraftmaschine umfassen.
Um eine Partikelfilterregeneration auszuführen kann überschüssiger Sauerstoff dem Partikelfilter zugeführt werden, wobei der überschüssige Sauerstoff eine Sauerstoffmenge ist, die größer als eine Sauerstoffmenge ist, die während normalen Brennkraftmaschinenbetriebs zugeführt wird, wenn ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis in etwa stöchiometrisch ist. Überschüssiger Sauerstoff in einem Auslasskanal kann aber eine Sauerstoffspeicherkapazität eines Dreiwegekatalysators sättigen, da Dreiwegekatalysatoren einen begrenzten Sauerstoffspeicherbetrag haben. Wenn somit die Brennkraftmaschine während eines Zeitraums läuft, in dem der Dreiwegekatalysator überschüssigem Sauerstoff ausgesetzt ist (z. B. während Partikelfilterregeneration), können NOx-Emissionen zunehmen. Um demgemäß Partikelfilterregeneration ohne verschlechterten Schadstoffbegrenzungsbetrieb des Dreiwegekatalysators auszuführen, kann die Partikelfilterregeneration während mindestens einigen Brennkraftmaschinenabschalt- und/oder Brennkraftmaschinenstillstandbedingungen ausgeführt werden, wodurch mögliche NOx-Emissionen reduziert werden. Hierin werden verschiedene beispielhafte Verfahren für einen solchen Betrieb vorgesehen.
Im Einzelnen veranschaulicht 3 ein Verfahren zum Anfordern von Regeneration und zum Ermitteln in einem solchen Fall, unter welchen Bedingungen eine Regeneration ausgeführt werden sollte. Zum Beispiel kann eine Regeneration ausgeführt werden, wenn eine Brennkraftmaschine läuft, während einer Brennkraftmaschinenabschaltung oder bei manchen Kombinationen derselben. Die Routine von 4 umfasst das Ausführen der geforderten Regeneration während der entsprechend gewählten Bedingungen. Die Routine von 5 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Regeneration während Brennkraftmaschinenbetrieb, wogegen 6 ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Regeneration während einer Brennkraftmaschinenabschaltung und/oder bei Brennkraftmaschinenstillstand veranschaulicht. Danach wird anhand von 7 eine beispielhafte Zeitleiste von mehreren Betriebsparametern vorgestellt, die ein Beispiel für Partikelfilterregeneration ist, die bei laufender Brennkraftmaschine beginnt und während einer Brennkraftmaschinenabschaltung fortgesetzt wird. 8 ist eine zweite beispielhafte Zeitleiste von mehreren Betriebsparametern während einer Partikelfilterregeneration, die bei Brennkraftmaschinenabschaltung ausgelöst wird.
9 veranschaulicht ein prinzipielles Verfahren zum Ermitteln, wann in einem Hybridelektrofahrzeug (HEV) eine Partikelfilterregeneration auszuführen ist. 10 veranschaulicht im Einzelnen ein Verfahren zum Steuern von Regeneration während einer Brennkraftmaschinenabschaltung in einem HEV. Eine beispielhafte Zeitleiste von verschiedenen Betriebsparametern während einer Partikelfilterregeneration, die bei laufender Brennkraftmaschine in einem HEV beginnt, ist durch 11 veranschaulicht, und eine zweite beispielhafte Zeitleiste von Partikelfilterregeneration, die während Brennkraftmaschinenabschaltung beginnt (z. B. nach einer Entscheidung, das Verbrennen der Brennkraftmaschine zu stoppen) ist durch 12 gezeigt.
13 ist schließlich ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Starten einer Brennkraftmaschine, das in einem HEV nach einer Brennkraftmaschinenabschaltung erfolgen kann, aber nicht muss.
Unter Bezug nun auf 1 stellt die Figur schematisch ein System 100 dar, das eine Brennkraftmaschine 10 umfasst, die in einigen Beispielen eine Fremdzündungsbrennkraftmaschine mit Direkteinspritzung ist. Die Brennkraftmaschine 10 kann mehrere Zylinder aufweisen, und ein Brennkraftmaschinenabtriebsdrehmoment kann zu einem (nicht gezeigten) Getriebe übertragen werden, das wiederum mit einem in Kontakt mit einer Fahrbahn stehenden Antriebsrad verbunden ist. Das Getriebe kann ein Schaltgetriebe, ein Automatikgetriebe oder Kombinationen derselben sein. Weiterhin können verschiedene zusätzliche Komponenten enthalten sein, beispielsweise ein Drehmomentwandler und/oder andere Getriebe, zum Beispiel ein Achsantrieb, etc.
Das System 100 umfasst einen Turbolader, der eine Turbine 164 stromabwärts der Brennkraftmaschine 10 und einen Kompressor 162 stromaufwärts der Brennkraftmaschine 10 umfasst. Eine Drossel 62 zum Steuern von Lufteinlass in den Ansaugkrümmer 44 ist stromabwärts des Kompressors 162 positioniert gezeigt. In anderen Beispielen kann die Drossel 62 stromaufwärts des Kompressors 162 positioniert sein und/oder zusätzliche Drosseln können vorgesehen sein.
Das System 100 ist auch mit einem Hochdruck(HD)-AGR-Durchlass 140 ausgestattet, der eine erste Öffnung stromabwärts der Drossel 62 und stromaufwärts von Zylindern der Brennkraftmaschine 10 und eine zweite Öffnung stromabwärts der Turbine 164 und stromaufwärts des Partikelfilters (PF) 72 aufweist, durch die Abgas rückgeführt werden kann. Ein Hochdruck(HD)-AGR-Ventil 142 ist zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung des HD-AGR-Durchlasses 140 positioniert und kann beruhend auf aktuellen Brennkraftmaschinenbetriebsbedingungen positioniert werden. Zum Beispiel kann das HD-AGR-Ventil 142 bei laufender Brennkraftmaschine offen sein, wenn Brennkraftmaschinenladedruck von dem Turbolader nicht erwünscht ist.
Das System 100 kann auch eine Niederdruck-AGR-Leitung 26 mit einem Niederdruck(ND)-AGR-Ventil 28 umfassen. Die Niederdruck-AGR-Leitung 26 kann Gas von einer Öffnung stromabwärts eines Dreiwegekatalysators (TWC) 71 zu einer Position stromaufwärts des Kompressors 162 zurückleiten, zum Beispiel wenn Brennkraftmaschinenladedruck erwünscht ist und/oder von dem Turbolader erbracht wird und während das HD-AGR-Ventil 142 geschlossen ist.
Die Brennkraftmaschine 10 kann konfiguriert sein, um Abgas mittels eines Auslasskanals 48 zu dem TWC 71, der stromabwärts der Brennkraftmaschine 10 positioniert ist, auszustoßen. In dem Auslasskanal 48 können ein oder mehrere Abgassensoren positioniert sein. Zum Beispiel sind ein Sauerstoffsensor 14 und ein Temperatursensor 16 stromabwärts des TWC 71 positioniert, um überschüssigen Sauerstoff bzw. Temperatur zu messen. Stromaufwärts, stromabwärts von oder gekoppelt mit jedem von TWC 71 und Partikelfilter 72 können zusätzliche Sauerstoff- und Temperatursensoren vorhanden sein. Überschüssiger Sauerstoff kann als Prozentsatz von Sauerstoff in einem Luftstrom in dem Auslasskanal 48 ausgedrückt werden. Der TWC 71 kann stromaufwärts des Partikelfilters 72 positioniert sein, um Emissionen zu reduzieren, so dass Ruß und andere Partikel, die an dem Partikelfilter 72 aufgenommen werden, weitgehend inert sind.
Das System 100 kann weiterhin eine Stauluftleitung 22 mit einem Auslass stromaufwärts des Partikelfilters 72 aufweisen, die ausgelegt ist, um frische Stauluft in den Auslasskanal 48 stromaufwärts des PF 72 zu leiten, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Im Einzelnen kann eine Öffnung eines Stauluftstromventils 24 selektiv gesteuert werden, um den Strom frischer Stauluft in den Auslasskanal 48 zu steigern oder zu verringern, wodurch eine Menge überschüssigen Sauerstoffs in dem Auslasskanal 48 beeinflusst wird. Bei dieser Konfiguration kann Frischluft zu dem Partikelfilter 72 gesaugt werden, während der TWC 71 umgangen wird.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Energieumwandlungsvorrichtung 18 mit der Brennkraftmaschine 10 gekoppelt. Die Energieumwandlungsvorrichtung 18 kann u. a. einen Motor oder einen Generator und Kombinationen derselben umfassen. Die Energieumwandlungsvorrichtung 18 ist ferner mit einer Energiespeichervorrichtung 20 verbunden gezeigt, die eine Batterie, einen Kondensator, eine Schwungscheibe, einen Druckbehälter etc. umfassen kann. Die Energieumwandlungsvorrichtung 18 kann betrieben werden, um Energie aus Fahrzeugbewegung und/oder der Brennkraftmaschine zu absorbieren und die absorbierte Energie in eine Energieform umzuwandeln, die für Speicherung durch die Energiespeichervorrichtung 20 geeignet ist (z. B. um einen Generatorbetrieb vorzusehen). Die Energieumwandlungsvorrichtung 18 kann auch betrieben werden, um eine Ausgangsleistung (Leistung, Arbeit, Drehmoment, Drehzahl, etc.) auf die Antriebsräder und/oder die Brennkraftmaschine 10 zu übertragen (z. B. einen Brennkraftmaschinenbetrieb vorsehen, um die Brennkraftmaschine weiter drehen zu lassen, während sie nicht verbrennt). Es versteht sich, dass die Energieumwandlungsvorrichtung 18 in manchen Ausführungsformen nur einen Motor, nur einen Generator oder sowohl einen Motor als auch einen Generator neben verschiedenen anderen Komponenten umfassen kann, die zum Vorsehen der geeigneten Energieumwandlung zwischen der Energiespeichervorrichtung und den Fahrzeugantriebsrädern und/oder der Brennkraftmaschine verwendet werden.
Die Verbindungen zwischen der Brennkraftmaschine 10, der Energieumwandlungsvorrichtung 18, dem Getriebe und dem Antriebsrad übertragen mechanische Energie von einer Komponente zur anderen, wogegen Verbindungen zwischen der Energieumwandlungsvorrichtung 18 und der Energiespeichervorrichtung 20 verschiedene Energieformen, beispielsweise elektrisch, mechanisch etc. übertragen können. Zum Beispiel kann von der Brennkraftmaschine 10 Drehmoment übertragen werden, um die Fahrzeugantriebsräder mittels des Getriebes anzutreiben, und die Energieumwandlungsvorrichtung 18 kann wie vorstehend beschrieben ausgelegt sein, um in einem Generatormodus und/oder in einem Motormodus zu arbeiten. In einem Generatormodus absorbiert die Energieumwandlungsvorrichtung 18 einen Teil der oder die gesamte Ausgangsleistung von der Brennkraftmaschine 10 und/oder dem Getriebe, was den dem Antriebsrad gelieferten Brennkraftmaschinenausgangsleistungsbetrag oder den Betrag des Bremsdrehmoments zu dem Antriebsrad verringert. Ein solcher Betrieb kann zum Beispiel genutzt werden, um Wirkungsgradverbesserungen durch regeneratives Bremsen, verbesserten Brennkraftmaschinenwirkungsgrad etc. zu erreichen. Ferner kann die von der Energieumwandlungsvorrichtung 18 erhaltene Ausgangsleistung verwendet werden, um die Energiespeichervorrichtung 20 zu laden. Im Motormodus kann die Energieumwandlungsvorrichtung 18 der Brennkraftmaschine 10 und/oder dem Getriebe mechanische Ausgangsleistung zuführen, indem sie die in einer elektrischen Batterie (z. B. der Energiespeichervorrichtung 20) gespeicherte elektrische Energie nutzt.
Hybridelektroantriebsausführungsformen können Vollhybridsysteme umfassen, in denen das Fahrzeug nur mit der Brennkraftmaschine, nur mit der Energieumwandlungsvorrichtung (z. B. dem Motor) oder einer Kombination derselben laufen kann. Assistierende oder Mildhybrid-Konfigurationen können ebenfalls genutzt werden, bei denen die Verbrennung der Brennkraftmaschine die primäre Drehmomentquelle ist, wobei das Hybridantriebssystem dazu dient, selektiv zusätzliches Drehmoment zu liefern, zum Beispiel während Gasgeben oder anderen Bedingungen. Des Weiteren können auch Anlasser/Generator- und/oder Smart-Lichtmaschinensysteme verwendet werden.
Anhand des Vorstehenden versteht sich, dass das beispielhafte Hybridelektroantriebssystem für verschiedene Betriebsmodi ausgelegt ist. Bei einer Vollhybridumsetzung zum Beispiel kann das Antriebssystem unter Verwenden der Energieumwandlungsvorrichtung 18 (z. B. eines elektrischen Motors) als einzige Drehmomentquelle, die die Brennkraftmaschine dreht und/oder das Fahrzeug antreibt, arbeiten. Dieser „allein elektrische” Betriebsmodus kann während Bremsen, niedrigen Drehzahlen, bei Anhalten an Ampeln etc. verwendet werden. In einem anderen Modus läuft die Brennkraftmaschine 10 (verbrennt z. B.) und dient als die alleinige Drehmomentquelle, die das Antriebsrad antreibt. In einem noch anderen Modus, der als „assistierender” Modus bezeichnet werden kann, kann die Energieumwandlungsvorrichtung 18 das durch Verbrennung der Brennkraftmaschine vorgesehene Drehmoment ergänzen und mit diesem zusammenwirken. Wie vorstehend gezeigt kann die Energieumwandlungsvorrichtung 18 auch in einem Generatormodus arbeiten, in dem von der Brennkraftmaschine 10 und/oder dem Getriebe Drehmoment absorbiert wird.
Durch ein elektronisches Steuergerät können eine oder mehrere Komponenten gesteuert werden, die bezüglich 1 angesprochen wurden (z. B. HD-AGR-Ventil, ND-AGR-Ventil, Turbinenladedruckregelventil, mit Ventil versehener Bypass des Kompressors, Drossel, Endrohrventil, etc.). In manchen Beispielen kann eine Aufgabe einer solchen Steuerung das Steuern einer Menge oder Rate von Strom überschüssigen Sauerstoffs, der zu dem Partikelfilter gelenkt wird, und/oder einer Temperatur von Abgas umfassen. Ein solches elektronisches Steuergerät wird unter Bezug auf 2 näher beschrieben.
Unter Bezug nun auf 2 veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm einen Zylinder einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine 10, die in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Die Brennkraftmaschine 10 kann zumindest teilweise durch ein elektronisches Steuersystem, das das Steuergerät 12 umfasst, und durch Eingabe von einem Fahrer 132 des Fahrzeugs mittels einer Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. Die Eingabevorrichtung 130 umfasst in diesem Beispiel ein Gaspedal und einen Pedalstellungssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalstellungssignals PP. Ein Brennraum (d. h. Zylinder) 30 der Brennkraftmaschine 10 kann Brennraumwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 umfassen. In manchen Ausführungsformen kann die Stirnseite des Kolbens 36 in dem Zylinder 30 eine Mulde aufweisen. Der Kolben 36 kann mit einer Kurbelwelle 40 verbunden sein, so dass eine Hubbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann mittels eines dazwischen befindlichen Getriebesystems mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs verbunden sein. Ferner kann ein Anlasser mittels einer Schwungscheibe mit der Kurbelwelle 40 verbunden sein, um einen Startbetrieb der Brennkraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Der Brennraum 30 kann mittels eines Einlasskanals 42 Ansaugluft von einem Ansaugkrümmer 44 aufnehmen und kann mittels eines Auslasskanals 48 Verbrennungsgase ablassen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können mittels eines Einlassventils 52 bzw. Auslassventils 54 mit dem Brennraum 30 selektiv kommunizieren. In manchen Ausführungsformen kann der Brennraum 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile umfassen.
Das Einlassventil 52 kann durch das Steuergerät 12 mittels eines elektrischen Ventilaktuators (EVA, kurz vom engl. Electric Valve Actuator) 51 gesteuert werden. Analog kann das Auslassventil 54 durch das Steuergerät 12 mittels EVA 53 gesteuert werden. Alternativ kann der veränderliche Ventilaktuator ein elektro-hydraulischer oder jeder andere denkbare Mechanismus zum Ermöglichen von Ventilbetätigung sein. Während mancher Bedingungen kann das Steuergerät 12 die den Aktuatoren 51 und 53 gelieferten Signale verändern, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Stellung des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch Ventilstellungssensoren 55 bzw. 57 ermittelt werden. In alternativen Ausführungsformen können ein oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch einen oder mehrere Nocken betätigt werden und können ein oder mehrere der folgenden Systeme verwenden: Nockenprofilumschalten (CPS, kurz vom engl. Cam Profile Switching), veränderliche Nockensteuerung (VCT, vom engl. Variable Cam Timing), veränderliche Ventilsteuerung (VVT, vom engl. Variable Valve Timing) und/oder veränderlicher Ventilhub (VVL, vom engl. Variable Valve Lift), um den Ventilbetrieb zu verändern. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ ein mittels elektrischer Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein mittels Nockenbetätigung einschließlich CPS und/oder VCT gesteuertes Auslassventil umfassen.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 66 ist zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum 30 proportional zu der Pulsweite eines Signals FPW, das von dem Steuergerät 12 mittels eines elektronischen Treibers 68 empfangen wird, direkt mit dem Brennraum 30 verbunden gezeigt. Auf diese Weise sieht das Kraftstoffeinspritzventil 66 eine als Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Brennraum 30 bekannte Einspritzung vor. Das Kraftstoffeinspritzventil kann zum Beispiel in der Seite des Brennraums oder im oberen Teil des Brennraums eingebaut sein. Durch eine (nicht gezeigte) Kraftstoffanlage, die einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und ein Kraftstoffverteilerrohr umfasst, kann dem Kraftstoffeinspritzventil 66 Kraftstoff zugeführt werden.
Eine Zündanlage (nicht gezeigt) kann dem Brennraum 30 unter ausgewählten Betriebsarten mittels einer Zündkerze als Reaktion auf ein Frühzündungssignal vom Steuergerät 12 einen Zündfunken liefern. Unter manchen Bedingungen oder in manchen Ausführungsformen kann eine Kompressionszündung ohne Zündfunken erfolgen.
Der Einlasskanal 42 oder der Ansaugkrümmer 44 kann eine Drossel 62 mit einer Drosselklappe 64 umfassen. In diesem bestimmten Beispiel kann die Stellung der Drosselklappe 64 oder ein Drosselöffnen durch das Steuergerät 12 mittels eines Signals verändert werden, das einem Elektromotor oder einem Aktuator geliefert wird, der mit der Drossel 62 enthalten ist, eine Konfiguration, die häufig als elektronische Drosselsteuerung (ETC, vom engl. Electronic Throttle Control) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 so betrieben werden, dass die dem Brennraum 30 neben anderen Brennkraftmaschinenzylindern gelieferte Ansaugluft verändert wird. Die Stellung der Drosselklappe 64 kann dem Steuergerät 12 durch ein Drosselstellungssignal TP geliefert werden. Der Einlasskanal 42 kann einen Luftmengenmesser 120 und einen Krümmerdrucksensor 122 zum Liefern jeweiliger Signale MAF und MAP an das Steuergerät 12 umfassen.
Weiterhin kann in den offenbarten Ausführungsformen ein System für Abgasrückführung (AGR) einen erwünschten Abgasanteil von dem Auslasskanal 48 zu dem Ansaugkrümmer 44 leiten. In diesem Beispiel ist ein HD-AGR-Durchlass 140 gezeigt. Die dem Ansaugkrümmer 44 gelieferte AGR-Menge kann mittels eines HD-AGR-Ventils 142 von dem Steuergerät 12 verändert werden. Weiterhin kann ein AGR-Sensor 144 in dem HD-AGR-Durchlass 140 angeordnet sein und kann einen Hinweis auf eines oder mehrere von Druck, Temperatur und Konzentration des Abgases liefern. Alternativ kann der AGR-Strom durch einen berechneten Wert beruhend auf Signalen von dem MAF-Sensor (stromaufwärts), dem MAP-(Ansaugkrümmer), MAT-(Krümmergastemperatur) und dem Kurbeldrehzahlsensor gesteuert werden. Ferner kann der AGR-Strom beruhend auf einem Abgas-O₂-Sensor und/oder einem Einlasssauerstoffsensor (Ansaugkrümmer) gesteuert werden. Das AGR-System kann unter manchen Bedingungen verwendet werden, um die Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemisches in dem Brennraum und/oder die Temperatur an einem Partikelfilter zu regeln, was beschrieben wird. Während 2 ein Hochdruck-AGR-System zeigt, kann ein Niederdruck-AGR-System zusätzlich oder alternativ verwendet werden. Bei einem Niederdruck-AGR-System kann AGR von stromabwärts einer Turbine eines Turboladers zu stromaufwärts eines Kompressors des Turboladers geleitet werden, wie in 1 gezeigt ist.
Somit kann die Brennkraftmaschine 10 eine Kompressionsvorrichtung, beispielsweise einen Turbolader oder Lader, umfassen, der mindestens einen entlang des Ansaugkrümmers 44 angeordneten Kompressor 162 umfasst. Bei einem Turbolader kann der Kompressor 162 zumindest teilweise durch eine Turbine 164 (z. B. mittels einer Welle), die entlang des Auslasskanals 48 angeordnet ist, angetrieben sein. Bei einem Lader kann der Kompressor 162 zumindest teilweise durch die Brennkraftmaschine und/oder eine elektrische Maschine angetrieben sein und könnte keine Turbine umfassen. Somit kann der zu einem oder mehreren Zylindern der Brennkraftmaschine mittels eines Turboladers oder Laders gelieferte Betrag an Kompression durch das Steuergerät 12 verändert werden.
Ein Abgassensor 126 ist stromaufwärts eines Schadstoffbegrenzungssystems 70 mit dem Auslasskanal 48 verbunden gezeigt. Der Abgassensor 126 kann jeder geeignete Sensor zum Vorsehen eines Hinweises auf Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases sein, beispielsweise ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal- oder Breitband-Abgassauerstoff), ein Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO, ein HEGO (beheizter EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Auch wenn ein Sauerstoffsensor 14 und ein Temperatursensor 16 zusätzlich zu dem Abgassensor 126 in 2 gezeigt sind, kann auf einen oder mehrere dieser Sensoren verzichtet werden und/oder sie können bewegt werden.
Das Schadstoffbegrenzungssystem 70 ist entlang des Auslasskanals 48 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet gezeigt. Das Schadstoffbegrenzungssystem 70 umfasst in diesem Beispiel einen Dreiwegekatalysator 71 und den Partikelfilter (PF) 72. In manchen Ausführungsformen kann sich der PF 72 stromabwärts des Dreiwegekatalysators 71 befinden (wie in 2 gezeigt), während in anderen Ausführungsformen der PF 72 stromaufwärts des Katalysators (in 2 nicht gezeigt) positioniert sein kann. Ferner kann der PF zwischen zwei oder mehr Dreiwegekatalysatoren oder anderen Schadstoffbegrenzungsvorrichtungen (z. B. einem System für selektive katalytische Reduktion, NOx-Falle) oder Kombinationen derselben angeordnet sein. Während des Betriebs von Brennkraftmaschine 10 können die Komponenten des Schadstoffbegrenzungssystems 70 regelmäßig durch Betreiben mindestens eines Zylinders der Brennkraftmaschine in einem bestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zurückgesetzt werden.
Das Steuergerät 12 ist in 2 als Mikrocomputer gezeigt, welcher umfasst: einen Mikroprozessor 102, Input/Output-Ports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem besonderen Beispiel als Festwertspeicher 106 gezeigt wird, einen Arbeitsspeicher 108, einen batteriestromgestützten Speicher 110 und einen Datenbus. Das Steuersystem 12 kann von mit der Brennkraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren verschiedene Signale zusätzlich zu den bereits erläuterten Signalen empfangen, darunter: eine Messung der eingeleiteten Luftmasse (MAF) von einem Luftmengenmesser 120; Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 114 verbundenen Temperaturfühler 112; ein Zündungsprofil-Aufnehmersignal (PIP) von einem mit der Kurbelwelle 40 verbundenen Hallgeber 118 (oder einem anderen Art); eine Drosselklappenstellung (TP) oder Drosselöffnung von einem Drosselklappenstellungssensor; und ein Krümmerunterdrucksignal MAP von einem Sensor 122. Ein Brennkraftmaschinendrehzahlsignal RPM kann von dem Steuergerät 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um einen Hinweis auf Unterdruck oder Druck in dem Ansaugkrümmer vorzusehen. Zu beachten ist, dass verschiedene Kombinationen der vorstehenden Sensoren verwendet werden können, beispielsweise ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor einen Hinweis auf Brennkraftmaschinendrehmoment geben. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der detektieren Brennkraftmaschinendrehzahl eine Schätzung von Füllung (einschließlich Luft) vorsehen, die in den Zylinder eingelassen wird. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der auch als Brennkraftmaschinendrehzahlsensor verwendet wird, eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäßig beabstandeten Pulsen pro Umdrehung der Kurbelwelle erzeugen.
Der maschinell lesbare Speicher 106 des Speichermediums kann mit maschinell lesbaren Daten programmiert sein, die von dem Mikroprozessor 102 ausführbare Befehle zum Ausführen der hierin beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten darstellen, die erwogen werden, aber nicht eigens aufgeführt sind.
Wie vorstehend beschrieben zeigt 2 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine; und jeder Zylinder kann analog seinen eigenen Satz an Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzvorrichtung, Zündkerze etc. umfassen.
Nun wird die Steuerung der Partikelfilterregeneration näher beschrieben. Unter Bezug auf 3 veranschaulicht das Flussdiagramm ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Handhaben von Partikelfilterregeneration. Bei 302 werden ein Brennkraftmaschinenabschalt-Regenerationsflag und ein Brennkraftmaschinenbetrieb-Regenerationsflag zunächst auf null gesetzt. Bei 304 wird eine Menge von Partikeln oder Ruß, die an einem Partikelfilter gespeichert ist, zum Beispiel durch ein elektronisches Steuergerät geschätzt. Dies kann durch Messen eines Gegendruckwerts, beispielsweise einer Änderung des Gegendrucks in dem Abgas und Anpassen des Gegendruckwerts an eine Partikelmenge unter Verwenden einer Tabelle oder Berechnung erreicht werden, die an einem elektronischen Steuergerät gespeichert ist. Bei 306 wird ermittelt, ob die geschätzte Partikelmenge größer als eine erste Schwellenmenge T_ABScHALT ist. Wenn die Antwort bei 306 Nein lautet und die Partikelmenge unter der ersten Schwellenmenge T_ABScHALT liegt, wird das Verfahren 300 beendet. Wenn die Antwort bei 306 Ja lautet, wird das Brennkraftmaschinenabschalt-Regenerationsflag bei 308 gleich 1 gezeigt, was anzeigt, dass eine Regeneration während Brennkraftmaschinenabschaltung erwünscht ist, wenn geeignete Bedingungen hierfür vorliegen.
Bei 310 wird ermittelt, ob eine Partikel- oder Rußmenge an dem Partikelfilter größer als eine zweite Schwellenmenge T_BETRIEB ist. Wenn die Antwort bei 310 Nein lautet und die Partikelmenge größer als T_ABSCHALT und kleiner als T_BETRIEB ist, kann das Verfahren 300 beendet werden und das Brennkraftmaschinenabschalt-Regenerationsflag kann gleich 1 sein, bis eine Brennkraftmaschinenabschalt-Regeneration zumindest teilweise abgeschlossen ist oder bis in manchen Beispielen die Partikelmenge kleiner als T_ABSCHALT Ist.
Wenn die Antwort bei 310 Ja lautet und die Menge an Partikeln oder Ruß größer als T_BETRIEB ist, kann das Brennkraftmaschinenbetrieb-Regenerationsflag bei 312 gleich 1 gesetzt werden, was anzeigt, dass eine Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration erwünscht ist, wenn als Nächstes Bedingungen hierfür geeignet sind. Somit kann das Brennkraftmaschinenbetrieb-Regenerationsflag gleich 1 gesetzt werden, bis eine Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration (z. B. Regeneration während Bedingungen von zumindest teilweiser Verbrennung der Brennkraftmaschine) ausgeführt wird oder bis die Partikelmenge kleiner als T_BETRIEB ist.
Eine Brennkraftmaschinenabschalt-Regeneration des Partikelfilters kann eine teilweise Regeneration sein, da sie den Partikelfilter nicht vollständig von Partikeln oder Ruß befreien kann. Somit kann in manchen Beispielen die erste Schwellenmenge T_ABSCHALT kleiner als die zweite Schwellenmenge T_BETRIEB sein. Es kann aber auch Bedingungen geben, bei denen es erwünscht ist, eine Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration auszuführen, wenn die erste Schwellenmenge T_ABSCHALT erfüllt ist und die zweite Schwellenmenge T_BETRIEB nicht erfüllt ist, beispielsweise wenn Bedingungen zur Ausführen einer Brennkraftmaschinenbetrieb-Partikelfilterregeneration geeignet sind und dabei im Wesentlichen folgenlose Wirkungen entstehen. Ferner kann es Bedingungen geben, bei denen eine Brennkraftmaschinenabschalt-Regeneration den Partikelfilter vollständig regenerieren kann, so dass, wenn beide Schwellenwerte T_ABSCHALT und T_BETRIEB erfüllt sind, eine Brennkraftmaschinenabschalt-Regeneration ausgeführt wird.
Zu beachten ist, dass ein Verfahren zum Ermitteln, ob eine Partikelfilterregeneration ausgeführt werden sollte oder nicht und wann eine Partikelfilterregeneration ausgeführt werden sollte, verschiedene Formen annehmen kann, und dass das Verfahren 300 von 3 nur beispielhaft ist.
Im Allgemeinen sammeln Fremdzündungsbrennkraftmaschinen Ruß in dem Auslass, insbesondere unter Bedingungen mit hoher Last und Ladedruck. Es ist aber erwünscht, Fremdzündungsbrennkraftmaschinen mit in etwa stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnissen (z. B. Luft/Kraftstoff-Verhältnisse, die um stöchiometrisch schwingen) zu verbrennen, um hohe NOx-Emissionen von einem Dreiwegekatalysator stromabwärts der Brennkraftmaschine zu verhindern. Im Gegensatz zu einer mager verbrennenden Dieselbrennkraftmaschine kann eine Fremdzündungsbrennkraftmaschine nicht ausgelegt sein, um regelmäßig überschüssigen Sauerstoff (z. B. einen Prozentsatz an Sauerstoff, der über dem liegt, der bei Arbeiten um Stöchiometrie vorgesehen wird) während Verbrennungsbedingungen der Brennkraftmaschine in dem Abgas vorzusehen. Dadurch sind manche Verfahren zum Steuern von Regeneration eines Dieselpartikelfilters während Brennkraftmaschinenbetrieb unter Umständen nicht für Regenerationssteuerung eines Partikelfilters in einer Fremdzündungsbrennkraftmaschine anwendbar. Des Weiteren kann es in einer Fremdzündungsbrennkraftmaschine problematisch sein, eine hohe Temperatur zu erreichen, bei der eine Regenerationsreaktion an einem Partikelfilter ausgeführt werden kann, während immer noch Steuerung der Regenerationsreaktion beibehalten wird.
Um einige dieser Probleme anzugehen, ist in 4 ein prinzipielles Verfahren 400 zum Steuern von Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenbetrieb und während Brennkraftmaschinenabschaltung in einer Fremdzündungsbrennkraftmaschine gezeigt. Das Verfahren 400 wird allgemein beschrieben und kann somit auf Nicht-Hybridelektrofahrzeuge sowie Hybridelektrofahrzeuge anwendbar sein.
Bei 402 wird ermittelt, ob ein Brennkraftmaschinenabschalten gefordert wurde. Eine Forderung nach Brennkraftmaschinenabschaltung kann zum Beispiel angezeigt werden, wenn eine Brennkraftmaschine verbrennt und ein Fahrer einen Zündschalter abstellt. Als weiteres Beispiel kann ein Brennkraftmaschinenabschalten während Bedingungen für einen Schubabschaltungsbetrieb gefordert sein. Wenn die Antwort bei 402 Nein lautet, wird bei 404 ermittelt, ob das Brennkraftmaschinenbetrieb-Regenerationsflag gleich 1 ist. Wenn die Antwort Ja lautet und eine Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration erwünscht ist, umfasst das Verfahren 400 bei 406 das Regenerieren des Partikelfilters während Brennkraftmaschinenbetrieb, was bezüglich Verfahren 500 von 5 näher beschrieben wird.
Wenn die Antwort bei 404 aber Nein lautet, so dass ein Brennkraftmaschinenbetrieb-Regenerationsflag gleich null ist, oder ist die Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration nicht erwünscht, kann das Verfahren 400 beendet werden.
Wenn die Antwort bei 402 Ja lautet, so dass ein Brennkraftmaschinenabschalten gefordert ist, rückt das Verfahren 400 zu 408 vor, wo ermittelt wird, ob das Brennkraftmaschinenabschalt-Regenerationsflag gleich 1 ist. Wenn die Antwort wobei 408 Nein lautet, kann das Verfahren zu 410 vorrücken, wo ein Brennkraftmaschinenabschalten ohne aktives Ausführen einer Partikelfilterregeneration ausgeführt wird. D. h. bei 410 könnten keine Maßnahmen ergriffen werden, um Partikelfilterregeneration auszulösen, zu erleichtern oder zu verlängern. Es kann unter Bedingungen, bei denen Partikelfilterregeneration erfolglos sein kann und/oder wenn Partikelfilterregeneration verzögert werden kann, ohne die Unversehrtheit des Partikelfilters zu beeinträchtigen, erwünscht sein, ein Brennkraftmaschinenabschalten ohne aktive Partikelfilterregeneration auszuführen.
Demgemäß kann bei 410 das Brennkraftmaschinenabschalten das Setzen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine oder mehrere letzte Verbrennungen bei 412 auf in etwa Stöchiometrie umfassen, um überschüssigen Sauerstoff zum dem Partikelfilter zu reduzieren. Die eine oder die mehreren letzten Verbrennungen können sich auf Verbrennungen in einem Wechselzeitraum zwischen der Brennkraftmaschinenabschaltforderung und dem Stoppen von Verbrennung (z. B. Beginnen von Herunterdrehen der Brennkraftmaschine) beziehen. Dieser Wechselzeitraum (z. B. eine oder mehrere letzte Verbrennungen) können eine beliebige Anzahl von Verbrennungen, zum Beispiel in dem Bereich von 1–20, umfassen. In manchen Fällen könnte es keinen Wechselzeitraum zwischen einer Brennkraftmaschinenabschaltforderung und dem Beginnen des Herunterdrehens der Brennkraftmaschine geben und es könnte keine letzten Verbrennungen geben.
Überschüssiger Sauerstoff zu dem Partikelfilter kann während eines Brennkraftmaschinenabschaltens ohne eine aktive Regeneration durch Verringern des Öffnens der Drossel, beispielsweise bei 414, reduziert werden. Durch Reduzieren des Öffnens der Drossel bei Brennkraftmaschinenabschalten ohne Regeneration kann die Abgaswärme bei einer vorbestimmten Rate dissipieren (z. B. schneller als während eines Brennkraftmaschinenabschaltens ohne diesen Schritt), wodurch ein Kühlen von Schadstoffbegrenzungskomponenten (z. B. des Dreiwegekatalysators, des Partikelfilters) erleichtert wird. Weiterhin verringert die Reduzierung von überschüssigem Sauerstoff bei 414 eine Wahrscheinlichkeit von Partikelfilterregeneration. In manchen Beispielen kann das Reduzieren des Öffnens der Drossel bei 414 während einer oder mehreren letzten Verbrennungen und/oder während Herunterdrehen der Brennkraftmaschine, nachdem die Brennkraftmaschine die Verbrennung beendet hat, erfolgen. Auch wenn Maßnahmen ergriffen werden, um überschüssigen Sauerstoff zu verringern, der bei 410 zu dem Partikelfilter geleitet wird, kann eine gewisse Partikelfilterregeneration spontan eintreten.
Wenn die Antwort bei 408 Ja lautet, rückt das Verfahren 400 zu 416 vor, wo ermittelt wird, ob zum Zeitpunkt der Brennkraftmaschinenabschaltforderung die Temperatur an dem Partikelfilter zumindest größer als ein Baseline-Temperaturschwellenwert T_SCHWELL ist. Wenn die Antwort bei 416 Nein lautet, kann die Regeneration verzögert werden und das Brennkraftmaschinenabschalt-Regenerationsflag bleibt gleich 1, während das Verfahren 400 für eine Brennkraftmaschinenabschaltung ohne aktive Regeneration zu 410 vorrückt. Dies kann zum Beispiel eintreten, wenn eine Brennkraftmaschinenabschaltung mitten in einem Brennkraftmaschinen-Kaltstart ausgeführt wird und die Temperatur des Partikelfilters so niedrig ist, dass eine für eine Regenerationsreaktion erforderliche Temperatur nicht erfüllt werden kann, auch nicht durch Manipulation von Betriebsparametern während des Brennkraftmaschinenabschaltens. D. h. der Baseline-Temperaturschwellenwert T_SCHWELL kann eine Temperatur sein, von der eine für die Regenerationsreaktion erforderliche Temperatur mittels Manipulation von Betriebsparametern und/oder in einem vorbestimmten Zeitraum nach der Forderung nach Brennkraftmaschinenabschaltung erfüllt werden kann. Auf diese Weise können erfolglose Versuche, den Partikelfilter während einer Brennkraftmaschinenabschaltung zu regenerieren, verhindert und/oder verringert werden. Andere Parameter, die eine Regenerationsfähigkeit des Partikelfilters anzeigen, können bei 416 geprüft werden.
Wenn die Antwort bei 416 Ja lautet und die Partikelfiltertemperatur größer als T_SCHWELL ist, umfasst das Verfahren 400 das aktive Regenerieren des Partikelfilters während Brennkraftmaschinenabschalten bei 418, was bezüglich Verfahren 600 von 6 näher beschrieben wird. Bemerkenswerterweise kann im Gegensatz zu dem Brennkraftmaschinenabschalten von 410 das Brennkraftmaschinenabschalten von 418 nur zum Beispiel das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter durch Festlegen der Brennkraftmaschine mit Verbrennen bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis und/oder durch Vergrößern eines Drosselöffnens umfassen. Die Partikelfilterregeneration von 418 kann über mindestens einen Teil des Brennkraftmaschinenabschaltens ausgeführt werden.
Im Allgemeinen kann eine Regenerationsreaktion an einem Partikelfilter auftreten, wenn der Partikelfilter bestimmten Werten überschüssigen Sauerstoffs und bestimmten Temperaturbedingungen ausgesetzt wird. Der überschüssige Sauerstoff und die Temperatur an einem Partikelfilter beeinflussen einander und daher werden beide aktiv gesteuert, um eine Regenerationsreaktion auszuführen. Zum Beispiel beginnen einige Partikelfilter die Regenerationsreaktion bei einer wesentlichen Rate, wenn die Temperatur mindestens 600 Grad F (315°C) beträgt und ausreichend überschüssiger Sauerstoff vorhanden ist. Die Partikelfilter-Regenerationsreaktion ist exotherm, so dass, sobald die Reaktion beginnt, die Temperatur schnell steigen kann, sofern der überschüssige Sauerstoff sorgfältig gesteuert wird. Wenn zum Beispiel die Temperatur einen oberen Temperaturschwellenwert übersteigt, kann die Reaktion unsteuerbar werden und kann sogar vollständig aufhören, da ein Betrag überschüssigen Sauerstoffs, der für eine Hochtemperaturregeneration erforderlich ist, nicht zugeführt werden kann. Wenn weiterhin eine Menge überschüssigen Sauerstoffs an dem Partikelfilter zu niedrig ist, kann sich die Regenerationsreaktion nicht selbst aufrechterhalten. Wenn des Weiteren überschüssige Sauerstoffmengen zu hoch sind, kann der Partikelfilter gekühlt werden und die Regenerationsreaktion kann sich verlangsamen.
Es versteht sich, dass bei Erfolgen einer Entscheidung, eine Brennkraftmaschinenabschalt-Regeneration auszuführen, beispielsweise bei 418 von Verfahren 400, eine Regenerationsreaktion bereits an dem Partikelfilter ausgeführt wird (z. B. während Brennkraftmaschinenverbrennung oder Brennkraftmaschinenbetrieb). Somit kann die Regeneration durch den Wechselzeitraum bis zu Brennkraftmaschinenabschalten fortgesetzt werden. Ein Beispiel für fortlaufende Regeneration von Brennkraftmaschinen-Verbrennungsbedingungen bis zu Brennkraftmaschinen-Abschaltbedingungen wird später unter Bezug auf 7 beschrieben. Wenn an dem Partikelfilter bei 416 von Verfahren 400 bereits eine Regenerationsreaktion ausgeführt wird, ist es wahrscheinlich, dass die Temperatur des Partikelfilters größer als T_SCHWELL ist, und der Schritt 416 kann übersprungen werden. Wenn aber in einem anderen Beispiel die Antwort bei 408 Nein lautet, aber eine Regeneration bereits ausgeführt wird, kann das Verfahren 400 zu 418 vorrücken, um die Regeneration des Partikelfilters zu beenden oder fortzusetzen.
Unter Bezug nun auf 5 veranschaulicht ein Flussdiagramm ein Verfahren 500 zum Steuern einer Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenbetrieb. Eine Regeneration bei Brennkraftmaschinenbetrieb kann eine Regeneration umfassen, die beginnt, während mindestens ein Zylinder der Brennkraftmaschine verbrennt, und wenn keine Entscheidung getroffen wurde, die Brennkraftmaschine abzuschalten.
Bei 502 umfasst das Verfahren 500 das Steigern von überschüssigem Sauerstoff an dem Partikelfilter. Während eine Brennkraftmaschine verbrennt, kann Abgas von der Brennkraftmaschine zu einem Dreiwegekatalysator und dann zu einem Partikelfilter stromabwärts des Dreiwegekatalysators geleitet werden. Da somit ein Dreiwegekatalysator Abgasausstoß aus der Brennkraftmaschine ausgesetzt sein kann, ist es vorteilhaft, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der verbrennenden Brennkraftmaschine um Stöchiometrie zu halten, um Emissionen während Brennkraftmaschinenbetrieb zu verringern (z. B. bei 502).
Somit kann das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter bei 502 bei 504 das Vergrößern eines Öffnens eines Stauluftstromventils, beispielsweise des in 1 vorgestellten Stauluftstromventils 24, umfassen. Auf diese Weise kann eine in den Auslasskanal stromaufwärts eines Partikelfilters eingelassene Stauluftmenge vergrößert werden, solange sich das Fahrzeug bewegt, und überschüssiger Sauerstoff an dem Partikelfilter kann auf einen Wert gesteigert werden, der für Regeneration erforderlich ist, ohne an dem Dreiwegekatalysator Emissionen zu steigern. Bemerkenswert ist, dass während Verbrennungsbedingungen der Brennkraftmaschine, während das Fahrzeug in Bewegung ist, Stauluft beruhend darauf, dass der Druck des Auslasskanals unter einem vorbestimmten Druckwert liegt, zu dem Auslass eingeleitet werden kann. Wenn die Druckdifferenz zwischen Stauluft und einem Auslasskanal hoch genug ist, kann die Stauluft durch diese Druckdifferenz in den Auslass gedrückt oder gesaugt werden. Demgemäß kann es während mancher Verbrennungsbedingungen der Brennkraftmaschine, während das Fahrzeug in Bewegung ist, ratsam sein, ein Stauluftstromventil beruhend darauf, dass ein Druck eines Auslasskanals einen vorbestimmten Druckwert übersteigt, zu schließen.
Bei 504 von Verfahren 400 kann Frischluft alternativ oder zusätzlich mittels einer mechanischen oder elektrischen Pumpe in den Auslasskanal gepumpt werden, oder es kann ein Unterdruck in dem Auslasskanal erzeugt werden und Frischluft kann danach in den Auslasskanal gesaugt werden.
Überschüssiger Sauerstoff zu dem Partikelfilter kann bei 502 auch gesteigert werden, indem Schwingungen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in den Zylindern in solcher Weise beeinflusst werden, dass Emissionen von dem Dreiwegekatalysator bei einem niedrigen Wert gehalten werden. Zum Beispiel kann eine magere Zeitdauer verlängert werden, eine fette Zeitdauer kann verkürzt werden oder die Schwingungsamplitude kann erhöht werden, um überschüssigen Sauerstoff in dem Abgas zu steigern. Wenn weiterhin Stauluft durch Fahrzeugbewegung in den Auslasskanal eingeleitet wird, können Parameter des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses beruhend auf Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst werden. Wenn zum Beispiel eine Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, kann eine magere Zeitdauer verlängert und/oder eine fette Zeitdauer verkürzt werden, um eine mögliche Abnahme von Stauluftstrom auszugleichen. Wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit steigt, kann analog eine fette Zeitdauer verlängert werden, eine magere Zeitdauer kann verkürzt werden und/oder eine Schwingungsamplitude kann verringert werden, um eine erwartete Zunahme von Stauluftstrom auszugleichen. Auf diese Weise können Schwingungen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses Anstiege und Verringerungen von Frischluft an dem Partikelfilter, die auf Änderungen von Fahrzeuggeschwindigkeit zurückzuführen sind, ausgleichen. Es versteht sich aber, dass eine Anpassung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für den Zweck des Steigerns von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter weiterhin auf möglichen oder tatsächlichen Emissionen von einem Dreiwegekatalysator beruhen kann, der stromaufwärts des Partikelfilters positioniert ist.
Das Verfahren 500 kann auch bei 506 das Steigern von Abgaswärme zu dem Partikelfilter umfassen, so dass der Partikelfilter auf eine Temperatur beheizt werden kann, bei der die Regenerationsreaktion bei einer Sollrate erfolgen kann. Das Steigern von Abgaswärme kann bei 508 das Verstellen von Zündzeiten auf spät und/oder das Vergrößern eines Drosselöffnens umfassen, was wiederum ein Luftfüllungsvolumen und Abgaswärme steigert. Abgaswärme kann auch oder alternativ durch Erhöhen von Brennkraftmaschinendrehzahl oder Last gesteigert werden.
Bei 510 kann das Verfahren 500 das Anpassen der Werte überschüssigen Sauerstoffs an dem Partikelfilter und/oder das Anpassen von Partikelfiltertemperatur während der Regenerationsreaktion umfassen, um die Regenerationsreaktion aufrechtzuerhalten. In manchen Beispielen werden die Werte überschüssigen Sauerstoffs beruhend auf Rückmeldung von einem Sauerstoffsensor stromaufwärts des Partikelfilters angepasst.
Im Einzelnen können Werte überschüssigen Sauerstoffs während Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration durch Anpassen verschiedener Betriebsparameter gesteuert werden. Diese Betriebsparameter können nur zum Beispiel ein Drosselöffnen, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis, veränderliche Nockensteuerzeiten und/oder ein Öffnen des Stauluftstromventils umfassen. Um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter zu reduzieren, kann zum Beispiel ein Drosselöffnen verringert werden, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines oder mehrerer Zylinder kann fetter ausgelegt werden (oder eine fette Zeitdauer einer Schwingung kann länger ausgelegt werden) und/oder eine Menge einer dem Auslass gelieferten Frischluft kann verringert werden.
Weiterhin kann Stauluft beruhend auf Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig gesteuert werden, so dass bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit ein Öffnen des Stauluftstromventils abnimmt, und bei sinkender Fahrzeuggeschwindigkeit das Öffnen des Stauluftstromventils zunimmt, um einen gleichbleibenden Strom von Stauluft in dem Auslasskanal beizubehalten. Um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter zu steigern, kann ein Drosselöffnen vergrößert werden, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis kann magerer ausgelegt werden und/oder eine Menge von Stauluft, die dem Auslass geliefert wird, kann beruhend auf Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht werden. Wenn zum Beispiel Werte überschüssigen Sauerstoffs an dem Partikelfilter zu fallen beginnen, kann das Öffnen des Stauluftstromventils vergrößert werden, um schnell vermehrten überschüssigen Sauerstoff zu bewirken, wenn sich das Fahrzeug bewegt.
Um Werte überschüssigen Sauerstoffs zu senken, kann als Beispiel ein Öffnen eines Stauluftventils verringert werden, ein Drosselöffnen kann verringert werden und/oder eine Brennkraftmaschinendrehzahl kann verringert werden. Durch Verringern von Werten überschüssigen Sauerstoffs kann sich die exotherme Regenerationsreaktionsrate verlangsamen und der Partikelfilter kann infolge abkühlen.
Bei 510 kann die Temperatur beruhend auf Rückmeldung von einem Temperartursensor, der an dem Partikelfilter oder an anderer Stelle in dem Auslasskanal positioniert ist, angepasst werden. Die Partikelfiltertemperatur kann während Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration durch Anpassen verschiedener Betriebsparameter, beispielsweise Zündzeiten, Brennkraftmaschinendrehzahl und/oder Werte überschüssigen Sauerstoffs, angepasst werden (z. B. durch Steuern von Drosselöffnen, Luft/Kraftstoff-Verhältnis, Öffnen des Stauluftstromventils). Wenn zum Beispiel die Partikelfiltertemperatur unter einen unteren Temperaturschwellenwert zu sinken beginnt, bei dem die Regenerationsreaktion nicht bei einer Sollrate aufrechterhalten wird, können Zündzeiten ein wenig auf spät verstellt werden, Drosselöffnen kann vergrößert werden und/oder Brennkraftmaschinendrehzahl kann angehoben werden (oder beruhend auf der Abgassolltemperatur und Brennkraftmaschinendrehzahl gesenkt werden), um Abgaswärme zu steigern. Um die Abgaswärme während Brennkraftmaschinenbetrieb zu steigern, kann auch beruhend auf der Sollabgastemperatur überschüssiger Sauerstoff gesteigert oder gesenkt werden. Wenn dagegen die Partikelfiltertemperatur über einen oberen Temperaturschwellenwert zu steigen beginnt, so dass keine ausreichenden Werte überschüssigen Sauerstoffs für die Regenerationsreaktion bei dieser Temperatur geliefert werden können, kann die Partikelfiltertemperatur durch Verringern der Werte überschüssigen Sauerstoffs und/oder durch Verstellen der Zündzeiten auf früh verringert werden. Ferner kann die Brennkraftmaschinendrehzahl verringert (oder erhöht) werden, um Partikelfiltertemperatur zu verringern.
Unter Bezug nun auf 6 veranschaulicht ein Flussdiagramm das Verfahren 600 zum Steuern der Partikelfilterregeneration während eines Brennkraftmaschinenabschaltens. Bei 620 kann das Verfahren 600 das Steigern von überschüssigem Sauerstoff an dem Partikelfilter umfassen. Das Steigern von überschüssigem Sauerstoff an dem Partikelfilter während eines Brennkraftmaschinenabschaltens kann das Setzen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, so dass es in mindestens einem Zylinder bei 604 für eine oder mehrere letzte Verbrennungen vor Enden der Brennkraftmaschinenverbrennung mager ist, umfassen. Somit kann die Regeneration während Brennkraftmaschinenabschalten die eine oder mehreren letzten Verbrennungen unmittelbar vor dem Beenden des Verbrennens der Brennkraftmaschine umfassen. Bei 606 kann das Verfahren 600 alternativ oder zusätzlich das Vergrößern eines Öffnens eines Stauluftstromventils umfassen, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Ein Stauluftdruck kann mit Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit schwanken. Somit kann das Stauluftstromventil beruhend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst werden, um mögliche Änderungen des zu dem Partikelfilter strömenden überschüssigen Sauerstoffs infolge von Änderungen des Stauluftdrucks auszugleichen. Dies kann im Einzelnen das Anpassen des Stauluftstromventils durch Vergrößern eines Öffnens des Stauluftstromventils bei Sinken der Fahrzeuggeschwindigkeit und Vergrößern des Öffnens bei Steigen der Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen.
Bei 608 kann das Verfahren 600 das Vergrößern des Drosselöffnens und oder eines Öffnens eines oder mehrerer Ladebewegungssteuerventile während eines Teils des Brennkraftmaschinenabschaltens umfassen, um zu dem Partikelfilter strömenden überschüssigen Sauerstoff zu steigern (oder beizubehalten).
Bei 610 kann das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter das Stoppen der Brennkraftmaschine an einer Position, bei der die Zylinder geschlossen sind, oder zum Beispiel das Schließen der Einlass- und Auslassventile der Zylinder mit Hilfe von EVA und das Vergrößern eines Öffnens eines HD-AGR-Ventils umfassen. Dies kann auch das Öffnen der Drossel und das Schließen eines AGR-Ladedruckregelventils umfassen. Auf diese Weise kann Frischluft durch den Ansaugkrümmer angesaugt werden, kann die Brennkraftmaschine mittels des HD-AGR-Durchlasses umgehen und unmittelbar stromaufwärts des Dreiwegekatalysators (wie in 1 gezeigt) oder unmittelbar stromaufwärts des Partikelfilters (in anderen Beispielen) zugeführt werden. Durch Veranlassen, dass der Luftstrom die Brennkraftmaschine umgeht, wird Luftstromwiderstand verringert und ein Trägheitsluftstrom in dem Ansaugkrümmer kann genutzt werden, nachdem ein Verbrennen der Brennkraftmaschine gestoppt wurde. Diese Technik nutzt die vorhandene Struktur durch Verwenden eines HD-AGR-Durchlasses – der während Brennkraftmaschinenbetrieb für das Rückführen von Abgas von dem Auslasskanal zu einem stromaufwärts befindlichen Teil der Brennkraftmaschine verwendet wird – als Bypassleitung, um für Regeneration des Partikelfilters Frischluft von stromaufwärts der Brennkraftmaschine zu dem Partikelfilter direkter zuzuführen.
In einem anderen Beispiel, bei dem AGR-Durchlässe geschlossen sind oder auf AGR-Systeme verzichtet wird, können ein oder mehrere Zylinder ausgelegt sein, um das Verbrennen sowohl offenen Einlassventil als auch offenem Auslassventil (d. h. Ventilüberschneiden) zu stoppen, so dass Luft durch den Ansaugkrümmer angesaugt und durch den einen oder die mehreren offenen Zylinder zu dem Partikelfilter geleitet werden kann, um dadurch überschüssigen Sauerstoff zu dem Partikelfilter zu steigern. In einem solchen Fall kann das Drosselöffnen angepasst werden, um durch einen oder durch mehrere Zylinder und zu dem Partikelfilter strömenden überschüssigen Sauerstoff zu steuern.
Als noch weiteres Beispiel für das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter kann Druck oder Unterdruck erzeugt und in dem Ansaugkrümmer gespeichert werden und danach verwendet werden, um Luft durch den Partikelfilter zu drücken bzw. zu saugen.
Weiterhin kann das Verfahren 600 bei 612 das Anheben von Abgaswärme umfassen, um eine Partikelfiltertemperatur hin auf eine Regenerationsreaktionstemperatur zu bringen. Dieses Steigern der Abgaswärme kann zum Beispiel durch Anpassen von Zündzeiten, so dass sie während einer oder mehreren letzten Verbrennungen des Brennkraftmaschinenabschaltens bei 614 stärker auf spät verstellt sind, ausgeführt werden. Ferner kann die Abgaswärme zum Beispiel durch Anpassen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, so dass es einen oder mehrere Verbrennungen lang magerer ist, gesteigert werden. Wie vorstehend erläutert können auch Brennkraftmaschinendrehzahl und Last für eine oder mehrere letzte Verbrennungen angepasst werden, um Abgastemperatur zu beeinflussen.
Somit ist verständlich, dass Werte überschüssigen Sauerstoffs unmittelbar nach einer Forderung nach Brennkraftmaschinenabschaltung durch mageren Betrieb und/oder Verstellen von Zündzeiten auf spät erhöht werden können und dass Werte überschüssigen Sauerstoffs an dem Partikelfilter durch Herunterdrehen der Brennkraftmaschine und nach Stillstand der Brennkraftmaschine gehalten werden können.
Die Regenerationsreaktion kann bei 616 durch Anpassen verschiedener Betriebsparametr in dem Bemühen gesteuert werden, Werte überschüssigen Sauerstoffs und Temperatur an dem Partikelfilter zu steuern, wie vorstehend unter Bezug auf 5 erläutert wurde. Wenn zum Beispiel eine Sauerstoffkonzentration in dem Auslasskanal zu hoch ist (z. B. größer als ein oberer Schwellenwert für überschüssigen Sauerstoff), kann ein Drosselöffnen verringert werden, und wenn eine Sauerstoffkonzentration an dem Partikelfilter zu gering ist, kann das Drosselöffnen vergrößert werden. Ferner kann während eines Teils der Brennkraftmaschinenabschaltung, während die Brennkraftmaschine dreht (z. B. während Herunterdrehen der Brennkraftmaschine) das Öffnen des HD-AGR-Ventils vergrößert oder verkleinert werden, um eine Menge überschüssigen Sauerstoffs, die zu dem Partikelfilter geleitet wird, zu steigern bzw. zu verringern.
Wenn weiterhin eine Temperatur des Partikelfilters zu niedrig wird (z. B. unter einem unteren Temperaturschwellenwert), können Anstrengungen unternommen werden, um eine Menge überschüssigen Sauerstoffs zu steigern. Wenn die Temperatur zu hoch wird (z. B. größer als ein oberer Temperaturschwellenwert), kann überschüssiger Sauerstoff verringert werden, um die Regenerationsreaktionsrate zu verringern, und/oder der Luftstrom kann erhöht werden, um die Partikelfiltertemperatur abzukühlen.
In 7 ist eine beispielhafte Zeitleiste von mehreren Brennkraftmaschinenparametern während einer Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration und einer Brennkraftmaschinenabschalt-Regeneration veranschaulicht. Das Beispiel von 7 lässt sich durch die von 5 und 6 dargestellten Verfahren verstehen.
Bei t₀ ist die Brennkraftmaschine eingeschaltet und mindestens ein Zylinder verbrennt (z. B. eine teilweise Brennkraftmaschinenverbrennung). Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird um Stöchiometrie festgelegt und die Zündzeiten sind MBT (minimale Zündverstellung auf früh für bestes Drehmoment). Die Drosselstellung, der überschüssige Sauerstoff an dem Partikelfilter und die Partikelfiltertemperatur liegen jeweils bei den anfänglichen Werten.
Bei t₁ erfolgt eine Entscheidung, den Partikelfilter während Brennkraftmaschinenbetrieb zu regenerieren, und die Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration wird ausgelöst (siehe 5). Zum Beispiel kann ein Öffnen eines Stauluftstromventils vergrößert werden, um dadurch überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter zu steigern. Die spiegelt sich in einem Anstieg des überschüssigen Sauerstoffs zwischen t₁ und t₂ wider. Wie vorstehend erläutert kann dieser Anstieg überschüssigen Sauerstoffs durch ein oder mehrere Techniken oder Kombinationen derselben erreicht werden. Ferner werden Zündzeiten bei t₁ auf spät verstellt, um die Partikelfiltertemperatur über eine Mindesttemperatur T_NIEDRIG anzuheben, bei der eine Regenerationsreaktion ausgeführt werden kann. In diesem Beispiel wird ein Mindestschwellenwert O_LOW für überschüssigen Sauerstoff, der beruhend auf der aktuellen Partikelfiltertemperatur ermittelt wird, für das Erfolgen einer Regenerationsreaktion bei t₂ erfüllt. D. h. bevor in diesem Beispiel Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen erfüllt sind, kann der Partikelfilter die Regeneration beginnen.
Bei t₃ sinkt in einem Beispiel die Partikelfiltertemperatur unter den unteren Temperaturschwellenwert T_NIEDRIG aufgrund eines niedrigen Sauerstoffwerts an dem Partikelfilter. Zum Beispiel kann der Wert überschüssigen Sauerstoffs O_NIEDRIG ungenügend sein, um die Regenerationsreaktion bei einer vorgegebenen Temperatur länger als den Zeitraum zwischen t₂ und t₃ zu halten. Somit werden die Zündzeiten bei t₃ weiter auf spät verstellt, um den Partikelfilter zu beheizen. Dadurch beginnt die Partikelfiltertemperatur zu steigen und übersteigt schließlich bei t₃' den unteren Temperaturschwellenwert T_NIEDRIG. Nach t₃' und bis t₆ bleibt die Temperatur ständig über T_NIEDRIG und unter einem oberen Temperaturschwellenwert T_HOCH, wobei T_HOCH eine Temperatur sein kann, über der die Regenerationsreaktion schwer zu halten und/oder zu steuern ist. Nach t₃' und bis t₄ bleibt auch der überschüssige Sauerstoff an dem Partikelfilter ständig über O_NIEDRIG und unter O_HOCH. Zündzeiten, Drosselstellung und Brennkraftmaschinendrehzahl sind in diesem Beispiel zwischen t₃' und t₄ unverändert, um eine erwünschte Regenerationsreaktionsrate zu halten. Es versteht sich aber, dass in anderen Beispielen Zündzeiten, Drosselstellung und/oder Brennkraftmaschinendrehzahl während Regeneration beruhend auf anderen Forderungen an das Fahrzeug geändert werden können und dass ein oder mehrere andere Parameter ergänzend angepasst werden können.
Bei t₄ erfolgt eine Forderung nach Brennkraftmaschinenabschaltung (z. B. stellt ein Fahrer einen Zündschalter ab). Als Reaktion wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis magerer gemacht, um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter zu steigern. Dadurch nimmt der überschüssige Sauerstoff an dem Filter bei t₄ zu. Auch wenn dies nicht gezeigt ist, kann die Temperatur durch einen solchen Anstieg überschüssigen Sauerstoffs an dem Partikelfilter beeinflusst werden. Doch kann die Temperatur unbeeinflusst sein Auch wenn dies nicht gezeigt ist, können die Zündzeiten nach Erfolgen einer Forderung nach Brennkraftmaschinenabschaltung ferner weiter auf spät verstellt werden, wenn es erwünscht ist, die Wärme zu dem Partikelfilter zu steigern. In diesem Beispiel von 7 sind die Zündzeiten bereits bei t₄ auf spät verstellt, und eine Regenerationsreaktionstemperatur ist bereits erreicht, so dass die Verstellung der Zündzeiten auf spät einfach beibehalten wird.
Bei t₅ stoppt die Brennkraftmaschinenverbrennung und das Herunterdrehen der Brennkraftmaschine beginnt, wie durch das endlose Magerwerden des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und das Enden von Zündzeiten gezeigt wird. Hier wird die Regeneration von der Regeneration während Brennkraftmaschinenverbrennung bis zu Regeneration während Nichtverbrennung fortgeführt, indem das Drosselöffnen vergrößert wird, um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter beizubehalten und/oder zu steigern, auch wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl sinkt. Es können auch ein oder mehrere Ladungsbewegungssteuerventile (CMCV) geöffnet werden, um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter zu steigern. Nach t₅ nimmt der überschüssige Sauerstoff zumindest teilweise aufgrund des vergrößerten Drosselöffnens und des Drehens der Brennkraftmaschine zu.
Bei t₆ übersteigt der überschüssige Sauerstoff an dem Filter O_HOCH, wodurch ein Kühlen der Filtertemperatur unter T_NIEDRIG bewirkt wird. Als Reaktion wird das Drosselöffnen verringert und die Brennkraftmaschinendrehzahl sinkt weiter, was zu einer Abnahme überschüssigen Sauerstoffs an dem Filter und einem Anstieg der Filtertemperatur führt, wenn die Regenerationsreaktionsrate bei t₆' steigt. Zusätzlich oder alternativ kann, wenn ein HD-AGR-Ventil bei t₆ offen ist und Luft mittels des HD-AGR-Kreises die Brennkraftmaschine umgeht, um während Herunterdrehen der Brennkraftmaschine zu dem Partikelfilter geleitet zu werden, das HD-AGR-Ventil-Öffnen bei t₆ verringert werden, um den Strom von Luft durch die AGR-Leitung zu verringern. Zu beachten ist, dass die Temperatur durch den Anstieg von Sauerstoff bei t₆ ebenfalls beeinflusst wird (z. B. verringert wird).
Eine Regenerationsreaktion kann sich fortsetzen, selbst nachdem die Brennkraftmaschine herunterdreht, da die Regenerationsreaktion exotherm ist, und Luft (z. B. überschüssiger Sauerstoff) kann den Partikelfilter mittels eines Öffnens des Stauluftstromventils und/oder durch einen oder mehrere offene Zylinder der Brennkraftmaschine (z. B. einen Zylinder mit Ventilüberschneidung) weiter passiv erreichen.
Aus den vorgesehenen Beispielen lässt sich verstehen, dass das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter ausgeführt werden kann, während eine Temperatur des Partikelfilters innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs liegt (z. B. zwischen T_SCHWELL oder T_SCHWELL2 und T_HOCH).
Unter Bezug nun auf 8 ist eine zweite beispielhafte Zeitleiste von mehreren Betriebsparametern während einer Partikelfilterregeneration, die während eines Brennkraftmaschinenabschaltens beginnt, gezeigt. Bei t₀ von 8 verbrennt die Brennkraftmaschine, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist auf etwa stöchiometrisch gestellt und die Zündzeiten sind MBT (minimale Zündverstellung auf früh für bestes Drehmoment). Die Drosselstellung, der überschüssige Sauerstoff oder die Sauerstoffkonzentration an dem Filter und die Filtertemperatur liegen jeweils bei den anfänglichen Werten.
Bei t₁ erfolgt eine Forderung nach Brennkraftmaschinenabschaltung und das Brennkraftmaschinenabschalt-Regenerationsflag ist auf 1 gesetzt. Somit ist die Partikelfilterregeneration während einer Brennkraftmaschinenabschaltung auszuführen. Demgemäß ist bei t₁ das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf mager zu setzen, die Zündzeiten werden während einer oder mehreren letzten Verbrennungen ein wenig auf spät verstellt und das Drosselöffnen wird vergrößert. Demgemäß nimmt der überschüssige Sauerstoff stark und dann zusammen mit dem Anstieg der Filtertemperatur nach t₁ allmählich zu.
Bei t₂ beendet die Brennkraftmaschine das Verbrennen und das Herunterdrehen der Brennkraftmaschine beginnt. Zwischen t₂ und t₃ dreht die Brennkraftmaschine herunter, während die Drosselstellung offen bleibt, um die Konzentration an Sauerstoff, der zu dem Partikelfilter geleitet wird, allmählich zu steigern. Die Partikelfiltertemperatur steigt bei Brennkraftmaschinenabschaltung allmählich an.
Bei t₃ verringert sich die Brennkraftmaschinendrehzahl auf null und die Brennkraftmaschine befindet sich bei Stillstand. Bei t₃ übersteigt auch der überschüssige Sauerstoff an dem Partikelfilter O_NIEDRG und die Filtertemperatur übersteigt T_NIEDRIG, was den Partikelfilter unter Bedingungen für das Erfolgen einer Regenerationsreaktion bei einer vorbestimmten Rate versetzt. Die Regenerationsreaktion erfolgt bis t₄, wo ein Fortbestehen der Reaktion bei der vorbestimmten Rate endet und der Wert überschüssigen Sauerstoffs an dem Filter unter O_NIEDRIG sinkt. Auch die Temperatur sinkt. Dadurch steigt zumindest teilweise aufgrund der Abnahme der Partikelfiltertemperatur der untere Schwellenwert O_NIEDRIG für überschüssigen Sauerstoff für Wiederaufnehmen der Regenerationsreaktion bei der vorbestimmten Rate (wie durch den Anstieg der Strichlinie O_NIEDRIG gezeigt).
Als Reaktion auf den geringen überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter wird die Drosselstellung bei t₄ weiter vergrößert. Dadurch steigt bei t₄' der Wert überschüssigen Sauerstoffs über den neuen unteren Schwellenwert O_NIEDRIG für überschüssigen Sauerstoff und die Regenerationsreaktion setzt bei der vorbestimmten Regenerationsreaktionsrate wieder ein.
Somit erfolgt in diesem Beispiel das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter während einer oder mehreren letzten Verbrennungen und während Herunterdrehen der Brennkraftmaschine, und die tatsächliche Regenerationsreaktion erfolgt bei einer wesentlichen Rate, nachdem die Brennkraftmaschine zu Stillstand herunterdreht, und setzt sich während Brennkraftmaschinenstillstand fort. Schließlich kann die Regenerationsrate zum Ende kommen und die Regenerationsreaktion endet aufgrund ungenügender Partikel an dem Partikelfilter. Alternativ kann die Regenrationsreaktion aufgrund einer Abnahme überschüssigen Sauerstoffs und/oder einer Abnahme der Partikelfiltertemperatur zu einem Zeitpunkt während Brennkraftmaschinenstillstand gestoppt werden.
Im Allgemeinen kann ein erwünschter Bereich überschüssigen Sauerstoffs (z. B. ein Bereich zwischen O_NIEDRIG und O_HOCH) beruhend auf einer aktuellen Partikelfiltertemperatur oder beruhend auf einem erwünschten Partikelfiltertemperaturbereich geändert werden. Wenn zum Beispiel die Temperatur des Partikelfilters während einer Regenerationsreaktion von einer Partikelfilter-Solltemperatur sinkt, kann ein oberer Schwellenwert für überschüssigen Sauerstoff sinken. Wenn dagegen die Partikelfiltertemperatur während einer Regenerationsreaktion von einer Partikelfilter-Solltemperatur steigt, kann ein unterer Schwellenwert für überschüssigen Sauerstoff steigen. D. h. ein unterer Schwellenwert für überschüssigen Sauerstoff und ein oberer Schwellenwert für überschüssigen Sauerstoff können dynamisch sein und können auf einer Partikelfilter-Solltemperatur und einer Sollmenge von überschüssigem Sauerstoff an einem Partikelfilter sowie von einer an dem Partikelfilter gespeicherten Partikelmenge beruhen.
Bei Ausführen der Regeneration des Partikelfilters in einem HEV, bei dem eine Brennkraftmaschine so ausgelegt sein kann, dass sie verglichen mit einer herkömmlichen Brennkraftmaschine mit erhöhter Frequenz und/oder mit mehr Flexibilität teils oder vollständig nicht verbrennt, können besondere Überlegungen und Vorteile einbezogen werden. Zum Beispiel kann eine Brennkraftmaschinenabschalt-Regeneration ausgeführt werden, während eine Energieumwandlungsvorrichtung, beispielsweise ein Motor, der Brennkraftmaschine, dem Getriebe und/oder dem Antriebsrad Leistung liefert. Somit werden Verfahren zum Steuern einer Regeneration eines Partikelfilters in einem Hybridelektrofahrzeug (HEV) eigens unter Bezug auf 9 und 10 beschrieben, und zwei beispielhafte Zeitleisten, die Partikelfilterregeneration in einem HEV betreffen, sind in 11 und 12 gezeigt. Die vorstehend beschriebenen Verfahren und die vorstehend vorgestellten Beispiele können aber auch für die Regeneration eines Partikelfilters in einem HEV verwendet werden.
Unter Bezug auf das Verfahren 900 von 9 wird ermittelt, ob bei 902 Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen erfüllt sind.
Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen können zum Beispiel einen Batterieladezustand (SOC) über einem vorbestimmten Ladezustand umfassen. Der vorbestimmte Ladezustand kann einen Ladebetrag umfassen, der zum Antreiben einer Brennkraftmaschine, eines Getriebes und/oder eines Antriebsrads über eine vorbestimmte Zeitdauer ausreicht. Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen können auch umfassen, dass eine Forderung nach Brennkraftmaschinendrehzahl, Brennkraftmaschinenlast und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem jeweiligen Schwellenwert liegt. D. h. die Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen können bei 902 erfüllt sein, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl, die Brennkraftmaschinenlast und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig genug sind, dass eine Energieumwandlungsvorrichtung die Brennkraftmaschinendrehzahl, die Brennkraftmaschinenlast und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit halten kann. In einem anderen Beispiel können Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen beruhend auf Kraftstoffwirtschaftlichkeitszielen der Brennkraftmaschine mehr oder weniger häufig erfüllt sein. Weiterhin können in manchen HEV Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen einfach dann erfüllt sein, wenn es erwünscht ist, eine Partikelfilterregeneration während eines Brennkraftmaschinenabschaltens auszuführen (z. B. selbst wenn andere Bedingungen eine Partikelfilterregeneration für unerwünscht halten).
Wenn die Antwort bei 902 Nein lautet, rückt das Verfahren 900 zu 9094 vor, wo ermittelt wird, ob das Brennkraftmaschinenbetrieb-Regenerationsflag gleich 1 gesetzt ist. Wenn die Antwort Nein lautet, kann das Verfahren 900 enden. Wenn die Antwort bei 904 Ja lautet, kann das Verfahren zu 906 vorrücken, wo die Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenbetrieb ausgeführt werden kann. Der Leser wird für das Steuern von Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenbetreib auf die Beschreibung von Verfahren 500 von 5 verwiesen.
Ferner kann die Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenbetrieb in einem HEV während Verbrennung eines oder mehrerer Zylinder ausgeführt werden, und ein oder mehrere verbleibende nicht verbrennende Zylinder können durch eine Energieumwandlungsvorrichtung betrieben werden. D. h. während einer „Brennkraftmaschinenbetrieb”-Regeneration in einem HEV können ein oder mehrere Zylinder nicht verbrennen, um Kraftstoff zu sparen. In einem solchen Beispiel kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines oder mehrerer verbrennender Zylinder auf fett gesetzt werden, so dass das Luft/Kraftstoff-Gesamtverhältnis in dem Abgas stöchiometrisch ist, und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einem oder mehreren verbrennenden Zylindern kann beruhend auf Emissionen von dem Dreiwegekatalysator angepasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann in einem HEV die Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenbetrieb das selektive Anpassen von Brennkraftmaschinendrehzahl in den nicht verbrennenden Zylindern umfassen, um zu dem Partikelfilter geleiteten überschüssigen Sauerstoff zu steigern oder zu verringern.
Wenn zurück zu 9 die Antwort bei 902 Ja lautet, rückt das Verfahren 900 zu 908 vor, wo ermittelt wird, ob das Brennkraftmaschinen-Regenerationsflag gleich 1 gesetzt ist. Wenn bei 908 die Antwort Nein lautet, kann das Verfahren zu 910 vorrücken, wo ein Brennkraftmaschinenabschalten ohne aktive Partikelfilterregeneration ausgeführt wird, wie vorstehend unter Bezug auf 4 beschrieben ist. Im Einzelnen kann ein Brennkraftmaschinenabschalten bei 910 das Festlegen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine oder mehrere letzte Verbrennungen bei 912 auf in etwa stöchiometrisch und das Verringern eines Drosselöffnens bei 914 umfassen, um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter zu verringern. Wenn aber bei 908 bereits eine Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration ausgeführt wird und die Antwort bei 908 Nein lautet, kann das Verfahren in manchen Beispielen zu 916 vorrücken, um die Regeneration fortzusetzen.
Wenn die Antwort bei 908 Ja lautet, rückt das Verfahren 900 zu 916 vor, wo ermittelt wird, ob eine Partikelfiltertemperatur größer als eine zweite Baseline-Schwellentemperatur T_SCHWELL2 ist. T_SCHWELL2 kann eine Schwellentemperatur sein, die niedriger als T_SCHWELL von 4 ist (z. B. kann T_SCHWELL bei einer herkömmlichen Brennkraftmaschine mit Steuerungen für eine Brennkraftmaschine in Verbindung stehen), da in einer gleichen Zeitdauer nach einer Forderung nach Brennkraftmaschinenabschaltung die Temperatur eines Partikelfilters in einem HEV um einen größeren Betrag als eine Temperatur eines Partikelfilters in einer herkömmlichen Brennkraftmaschine erhöht werden kann. Wenn die Antwort bei 916 Nein lautet, kann das Verfahren 900 zu 910 vorrücken. In manchen Fällen kann das Verfahren 900 zu 910 vorrücken, insbesondere wenn eine Regeneration des Partikelfilters nicht bereits erfolgte, bevor die Brennkraftabschaltbedingungen bei 902 erfüllt waren.
Wenn dagegen die Antwort bei 916 Ja lautet, wird eine Partikelfilterregeneration während einer Brennkraftmaschinenabschaltung und/oder nach einer Brennkraftmaschinenabschaltung ausgeführt, wie bei 918 gezeigt ist. In manchen Fällen kann dies das Fortsetzen einer Partikelfilterregeneration umfassen, die ausgeführt wird, bevor Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen bei 902 erfüllt waren. Die Partikelfilterregeneration während einer Brennkraftmaschinenabschaltung in einem HEV wird bezüglich des Verfahrens 100 von 10 näher beschrieben.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 100 veranschaulicht, das das Steigern überschüssigen Sauerstoffs zu dem Partikelfilter während eines Brennkraftmaschinenabschaltens in einem HEV bei 1002 umfasst. Dies kann das Festlegen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf mager in mindestens einem Zylinder für eine oder mehrere letzte Verbrennungen bei 1004 und/oder das Steigern eines Drosselöffnens und/oder eines Ladungsbewegungssteuerventils bei 1006 umfassen. Ferner kann das Steigern von überschüssigem Sauerstoff an dem Partikelfilter das Vergrößern eines Stauluftstromventilöffnens bei 1008 umfassen, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Zudem kann die Brennkraftmaschinendrehzahl (z. B. die Drehzahl des Drehens der Brennkraftmaschine) während Nichtverbrennungsbedingungen der Brennkraftmaschine mittels eines Motors oder einer anderen Energieumwandlungsvorrichtung bei 1010 gesteuert werden (z. B. erhöht oder gehalten werden), um zu dem Partikelfilter strömenden überschüssigen Sauerstoff zu steigern. Durch Steuern von Brennkraftmaschinendrehzahl der nicht verbrennenden Zylinder mit einem Motor kann Frischluft zu der Brennkraftmaschine eingeleitet und weiter zu dem Partikelfilter geführt werden, während die Brennkraftmaschine dreht, aber nicht verbrennt. In manchen Fällen kann dies das Erhöhen der Brennkraftmaschinendrehzahl umfassen.
Somit weist ein HEV aufgrund des zusätzlichen steuerbaren Parameters der Brennkraftmaschinendrehzahl (z. B. mittels eines Motors) während Nichtverbrennungsbedingungen der Brennkraftmaschine gegenüber einer herkömmlichen Brennkraftmaschine erhöhte Flexibilität zum Steuern einer Regeneration des Partikelfilters während Brennkraftmaschinenabschaltung auf. In manchen Beispielen, beispielsweise wenn es erwünscht ist, Energie zu sparen, kann ein Drosselöffnen einfach angepasst werden, um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter in einem HEV während einer Partikelfilterregeneration anzupassen, und die Brennkraftmaschinendrehzahl könnte nicht angepasst werden. In anderen Beispielen kann die Brennkraftmaschinendrehzahl mittels eines Motors angepasst werden, um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter in einem HEV anzupassen. In noch anderen eispielen kann eine Kombination von Drosselöffnen und Brennkraftmaschinendrehzahl verwendet werden, um Werte überschüssigen Sauerstoffs an einem Partikelfilter während Partikelfilterregeneration zu steuern, wobei ein größeres Drosselöffnen eine niedrigere Brennkraftmaschinendrehzahl ausgleichen kann und umgekehrt.
Ferner kann es erwünscht sein, die Brennkraftmaschinendrehzahl anzupassen, um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter zu steuern, während ein Partikelfilter regeneriert wird, wenn sich das Fahrzeug nicht in Bewegung befindet. Wenn sich das Fahrzeug dagegen in Bewegung befindet, kann es erwünscht sein, zu dem Partikelfilter geleiteten überschüssigen Sauerstoff zu steigern, indem andere Parameter angepasst werden (z. B. durch Anpassen eines Stauluftstromventils in einer Stauluftleitung).
Bei 1012 kann das Verfahren 100 das Schließen der Einlass- und Auslassventile der Zylinder, das Öffnen der Drossel, das Schließen des AGR-Ladedruckregelventils und das Öffnen eines HD-AGR-Ventils umfassen, wenn die Brennkraftmaschinenverbrennung gestoppt hat und ein Kompressor noch dreht. Durch Ausführen dieser Steuerungen kann dem Partikelfilter gelieferter überschüssiger Sauerstoff gesteigert werden. Im Einzelnen wird Frischluft durch den Ansaugkrümmer angesaugt, umgeht mittels des HD-AGR-Kreises die Brennkraftmaschine und wird unmittelbar stromaufwärts des Dreiwegekatalysators (wie in 1 gezeigt) oder in anderen Beispielen unmittelbar stromaufwärts des Partikelfilters zugeführt.
Bei 1014 kann das Verfahren 100 das Steigern von Abgaswärme umfassen. Dies kann durch Verstellen von Zündzeiten mindestens eines Zylinders während einer oder mehreren letzten Verbrennen bei 1016 auf spät umfassen. Abgaswärme kann auch in manchen Beispielen durch Erhöhen von Brennkraftmaschinendrehzahl während Verbrennungsbedingungen der Brennkraftmaschine umfassen.
Ein anderes Verfahren für Brennkraftmaschinenabschalt-Regeneration in einem HEV umfasst das Herunterdrehen der Brennkraftmaschine auf Stillstand und das Warten, bis eine Partikelfiltertemperatur nach Stoppen von Verbrennung ausreichend hoch wird. Wenn die Partikelfiltertemperatur einen unteren Temperaturschwellenwert überstiegen hat, kann ein Motor des HEV eingeschaltet werden, um zumindest das Drehen der Brennkraftmaschine zu steuern, um zu dem Partikelfilter geleiteten überschüssigen Sauerstoff zu steigern, und das Drosselöffnen kann in manchen Fällen ebenfalls vergrößert werden, um überschüssigen Sauerstoff zu steigern. Auf diese Weise wird ein natürlicher Anstieg der Partikelfiltertemperatur bei Brennkraftmaschinenabschalten genutzt, und es kann auf Steuerungen zum Anheben der Partikelfiltertemperatur verzichtet werden. In einem solchen Beispiel wird die Regenerationsreaktion zumindest während Brennkraftmaschinenstillstand ausgeführt.
Bei 1018 können Werte überschüssigen Sauerstoffs und die Temperatur an dem Partikelfilter während der Regenerationsreaktion durch Anpassen verschiedener Betriebsparameter, wie bezüglich 5 und 6 erläutert, gesteuert werden. Diese Betriebsparameter können nur zum Beispiel ein Drosselöffnen, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis, eine Meine an frischer Stauluft, die in dem Auslass zugeführt wird, ein Öffnen des HD-AGR-Ventils, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis und Zündzeiten umfassen.
Weiterhin kann in einem HEV Brennkraftmaschinendrehzahl durch eine Energieumwandlungsvorrichtung angepasst werden, um Werte überschüssigen Sauerstoffs und Partikelfiltertemperatur zu steuern. Wie vorstehend erläutert kann die Brennkraftmaschinendrehzahl in einem HEV unter manchen Bedingungen angepasst werden (z. B. während Fahrzeugbewegung), und andere Parameter können in einem HEV unter anderen Bedingungen angepasst werden (z. B. während Brennkraftmaschinenleerlauf).
Das Anpassen von Brennkraftmaschinendrehzahl kann auf einem Abgassauerstoffsensor und/oder einem Abgastemperatursensor beruhen. Der Abgassauerstoffsensor und/oder der Abgastemperatursensor können einen Hinweis auf eine Regenerationsreaktionsrate liefern und somit kann der zu dem Partikelfilter durch Brennkraftmaschinendrehung geleitete überschüssige Sauerstoff angepasst werden, um die Regenerationsrate zu steuern. Demgemäß kann die zu dem Partikelfilter durch Brennkraftmaschinendrehen geleitete Menge überschüssigen Sauerstoffs weiterhin auf einer Partikelmenge an dem Partikelfilter beruhen.
Unter Bezug nun auf 11 ist eine beispielhafte Zeitleiste von mehreren Betriebsparametern während Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration und während eines Fortsetzens von Regeneration während Brennkraftmaschinenabschaltung in einem Hybridelektrofahrzeug gezeigt. Bei t₀ verbrennt die Brennkraftmaschine, überschüssiger Sauerstoff an dem Partikelfilter ist gering und die Partikelfiltertemperatur ist niedrig, so dass keine Regenerationsreaktion erfolgt. Die Temperatur ist aber bei t₀ größer als T_SCHWELL2.
Bei t₁ erfolgt eine Entscheidung, eine Partikelfilterregeneration bei Brennkraftmaschinenbetrieb auszuführen. Demgemäß werden Zündzeiten geringfügig auf spät verstellt, um den Partikelfilter aufzuwärmen. In einem Hybridelektrofahrzeug können die Zündzeiten eines oder mehrerer Zylinder maximal oder fast maximal auf spät verstellt sein, so dass der auf spät verstellte Zylinder/die auf spät verstellten Zylinder ein vernachlässigbares Drehmoment und große Wärmebeträge erzeugen, und eine Energieumwandlungsvorrichtung kann verwendet werden, um erwünschtes Brennkraftmaschinendrehmoment vorzusehen. Somit können die Zündzeiten während Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration in einem Hybridelektrofahrzeug mehr auf spät verstellt werden als bei einer Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration bei einem Nichthybridelektrofahrzeug. Demgemäß kann ein Temperaturschwellenwert T_SCHWELL2, der bei 916 von Verfahren 900 erwähnt ist, niedriger als der Temperaturschwellenwert T_SCHWELL sein, der bei 416 von Verfahren 400 erwähnt ist, da durch Verstellen von Zündzeiten auf spät in einem HEV mehr Abgasbeheizen als ein einem Nicht-HEV ausgeführt werden kann.
Unter erneutem Bezug auf 11 kann sich das Fahrzeug bei t₁ bewegen und ein Öffnen eines Stauluftstromventils kann vergrößert werden. Somit kann frisch Stauluft stromaufwärts des Partikelfilters eingeleitet werden, und überschüssiger Sauerstoff an dem Partikelfilter steigt nach t₁. Bei t₂ liegt die Partikelfiltertemperatur in einem Bereich, der zum Ausführen einer Regenerationsreaktion geeignet ist, und der überschüssige Sauerstoff liegt über O_NIEDRIG, einem unteren Schwellenwert für überschüssigen Sauerstoff zum Ausführen der Regenerationsreaktion. Dadurch beginnt die Regenerationsreaktion bei einer vorbestimmten Rate.
Bei t₃ sind Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen erfüllt (z. B. Ist Batterie-SOC hoch, Brennkraftmaschinendrehzahl und Brennkraftmaschinenlast sind niedrig) und ein Brennkraftmaschinenabschalt-Regenerationsflag ist gleich 1 gesetzt. Als Reaktion wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei t₃ mager gehalten, um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter zu steigern. Da in diesem Beispiel Stauluft bei einer ausreichenden Rate zu dem Partikelfilter geleitet wird, um überschüssigen Sauerstoff an dem Partikelfilter über O_NIEDRIG zu halten, wird ein Öffnen der Drossel bei t₃ nicht vergrößert. Das Drosselöffnen kann aber in anderen Beispielen an jedem Punkt nach t₁ vergrößert werden. Weiterhin werden bei t₃ die Zündzeiten auf spät verstellt gehalten, um das Halten der Partikelfiltertemperatur über T_NIEDRIG zu unterstützen.
Bei t₄ stoppt Brennkraftmaschinenverbrennung, was durch das Fehlen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und das Enden von Zündzeiten nach t₄ gezeigt ist. Die Brennkraftmaschinendrehzahl wird zu einer neuen Brennkraftmaschinendrehzahl reduziert, die von einer Energieumwandlungsvorrichtung (z. B. Motor) in dem Hybridelektrofahrzeug gehalten werden kann. Um einer möglichen Reduzierung von überschüssigem Sauerstoff, die durch die verringerte Brennkraftmaschinendrehzahl erzeugt werden kann, entgegenzuwirken, wird das Drosselöffnen bei t4 auf weit offene Drossel (WOT) vergrößert. Dadurch wird ein Wert überschüssigen Sauerstoffs bei t₄ gehalten, auch wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl verringert ist.
Bei t₅ steigt überschüssiger Sauerstoff über O_HOCH und dadurch sinkt die Filtertemperatur, wenn die Regenerationsreaktionsrate sinkt. Als Reaktion auf den Anstieg des überschüssigen Sauerstoffs und/oder des Sinkens der Filtertemperatur wird die Brennkraftmaschinendrehzahl bei t₅ verringern, um dadurch zu dem Partikelfilter strömenden überschüssigen Sauerstoff zu verringern. Dies hat zur Folge, dass der Wert überschüssigen Sauerstoffs an dem Partikelfilter bei t₅' zurück in einen Sollbereich geführt wird (z. B. unter den oberen Schwellenwert für überschüssigen Sauerstoff), wodurch die Regenerationsreaktionsrate erhöht und die Filtertemperatur auf den Solltemperaturbereich rückgeführt wird (z. B. über den unteren Temperaturschwellenwert T_NIEDRIG). Nach t₅' kann die Regenerationsreaktion bei der vorbestimmten Rate ablaufen.
12 zeigt eine zweite beispielhafte Zeitleiste verschiedener Brennkraftmaschinenparameter während einer Partikelfilterregeneration, die während einer Brennkraftmaschinenabschaltung in einem HEV ausgelöst wird. Bei t₀ verbrennt die Brennkraftmaschine, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis liegt um Stöchiometrie und die Zündzeiten liegen bei MBT. Bei t₁ erfolgt beruhend auf dem Erfüllen von Bedingungen für Brennkraftmaschinenabschaltung eine Entscheidung, Brennkraftmaschinenabschaltung auszuführen. Hier wurde vor dem Erfüllen von Bedingungen für Brennkraftmaschinenabschaltung bei t₁ keine Brennkraftmaschinenbetrieb-Regeneration ausgeführt.
Um zu dem Partikelfilter strömenden überschüssigen Sauerstoff zu steigern, wird bei t₁ ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis für eine oder mehrere letzte Verbrennungen mager ausgelegt und das Drosselöffnen wird ebenfalls vergrößert. Ferner werden bei t₁ Zündzeiten für eine oder mehrere letzte Verbrennungen auf spät verstellt, um zu dem Partikelfilter geleitet Abgaswärme zu erhöhen. Dies wird durch den Anstieg der Filtertemperatur zwischen t₁ und t₂ wiedergegeben.
Bei t₂ kann die Brennkraftmaschine das Verbrennen beenden und eine mit der Brennkraftmaschine in einem HEV gekoppelte Energieumwandlungsvorrichtung kann die Brennkraftmaschinendrehzahl halten. Dadurch kann der Anstieg überschüssigen Sauerstoffs an dem Partikelfilter nach t₂ abzuflachen beginnen.
Bei t₃ liegt die Partikelfiltertemperatur in einem Solltemperaturbereich und der überschüssige Sauerstoff an dem Partikelfilter liegt in einem Sollbereich für überschüssigen Sauerstoff. Die Regenerationsreaktion kann bei einer vorbestimmten Rate beginnen.
Bei t₄ steigt die Partikelfiltertemperatur über einen oberen Temperaturschwellenwert T_HOCH. Als Reaktion wird bei t₄ das Drosselöffnen verringert und die Brennkraftmaschinendrehzahl verringert. Danach sinkt die Partikelfiltertemperatur aufgrund der Abnahme des überschüssigen Sauerstoffs an dem Partikelfilter. Eine Reduktion von überschüssigem Sauerstoff kann mit anderen Worten zu einer Verringerung der Regenerationsreaktionsrate führen, wodurch eine Abnahme der Partikelfiltertemperatur hervorgerufen wird. Die Regenerationsrate kann fortbestehen, bis die Partikelfiltertemperatur unter T_NIEDRIG sinkt, der überschüssige Sauerstoff unter O_NIEDRIG sinkt und/oder bis die Regenerationsreaktion im Wesentlichen abgeschlossen ist (z. B. ist eine geringe Menge von Partikeln an dem Partikelfilter vorhanden), solange die Regenerationsreaktion durch geeignete Steuerung der verschiedenen erläuterten Betriebsparameter aufrechterhalten wird.
Auch wenn hierin in mehreren beispielhaften Zeitleisten eine Rückführungsregelung von überschüssigem Sauerstoff, Partikelfiltertemperatur, Regenerationsreaktionsrate etc. gezeigt ist, versteht sich, dass auch eine Vorwärtsregelung oder prädiktive Regelung implementiert werden kann.
Unter Bezug nun auf 13 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 1300 zum Starten einer Brennkraftmaschine veranschaulicht, vorgesehen. Im Einzelnen wird bei 1302 ermittelt, ob Startbedingungen erfüllt sind. Dies kann zumindest in einem Nicht-HEV eine Startforderung des Fahrers oder ein Gasgeben des Fahrers nach einer Schubabschaltung umfassen. In einem HEV können Startbedingungen weiterhin das Liegen einer Brennkraftmaschinendrehzahl oder Brennkraftmaschinenlast über einem vorbestimmten Schwellenwert umfassen (bei dem z. B. ein Motor nicht ausreichend Drehmoment liefern kann). Wenn die Antwort bei 1302 Nein lautet, kann das Verfahren 1300 enden.
Wenn die Antwort bei 1302 aber Ja lautet, umfasst das Verfahren 1300 bei 1304 das Schätzen einer an einem Dreiwegekatalysator gespeicherten Sauerstoffmenge. Dieses Schätzen kann das Ermitteln eines Gegendrucks in dem Auslass umfassen, der bei 1306 detektiert wird. Ferner kann das Schätzen bei 1308 das Ermitteln, ob eine Regeneration bei dem letzten Brennkraftmaschinenabschalten ausgeführt wurde, und wenn ja, bei 1310 die Dauer der letzten Regeneration umfassen.
Eine letzte Brennkraftmaschinenabschaltung kann eine Brennkraftmaschinenabschaltung sein, die vor der aktuellen Zeit, ohne dazwischen liegende Brennkraftmaschinenabschaltungen ausgeführt wurde, so dass es eine Brennkraftmaschinenabschaltung ist, die zeitlich dem Brennkraftmaschinenstart am nächsten ist. Das Verfahren 1300 prüft, ob während der letzten Brennkraftmaschinenabschaltung eine Regeneration ausgeführt wurde oder nicht, um Differenzen des gespeicherten Sauerstoffs an dem Dreiwegekatalysator während Brennkraftmaschinenstart zu berücksichtigen. Differenzen des gespeicherten Sauerstoffs an dem Dreiwegekatalysator können auf Differenzen des Stroms überschüssigen Sauerstoffs oder des Durchsatzes überschüssigen Sauerstoffs während einer Partikelfilterregeneration während Brennkraftmaschinenabschaltung zurückzuführen sein.
Wenn demgemäß eine an dem Dreiwegekatalysator gespeicherte Sauerstoffmenge nicht größer als eine Schwellenmenge ist (z. B. wurde keine Partikelfilterregeneration bei einem letzten Brennkraftmaschinenabschalten ausgeführt), was bei 1312 ermittelt wird, umfasst das Verfahren 1300 während eines Brennkraftmaschinenstarts bei 1314 das Festlegen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bei etwa stöchiometrisch oder mager. Das Verfahren 1300 kann auch das Festlegen eines oder mehrerer anderer Brennkraftmaschinenbetriebsparameter (z. B. Verstellen von Zündzeiten, Einspritzzeiten auf früh und/oder Anpassen von Leerlauf-Solldrehzahl etc.) beruhend darauf umfassen, dass der Partikelfilter bei einem letzten Brennkraftmaschinenabschalten nicht regeneriert wurde. Zum Beispiel kann eine Leerlaufsolldrehzahl niedriger als eine Leerlaufsolldrehzahl für einen Brennkraftmaschinenstart nach fehlender Partikelfilterregeneration gesetzt werden.
Bei 1316 kann das Verfahren 1300 das weitere Anpassen eines oder mehrerer Brennkraftmaschinenparameter, beispielsweise des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, der Zündzeiten, etc., beruhend auf einer Temperatur des Dreiwegekatalysators umfassen, während de Brennkraftmaschinenstart ausgeführt wird.
Wenn in diesem beispielhaften Verfahren ermittelt wird, dass die an dem Dreiwegekatalysator gespeicherte Sauerstoffmenge bei größer als die Schwellenmenge bei 1312 ist (z. B. wurde bei dem letzten Brennkraftmaschinenabschalten eine Regeneration durchgeführt), umfasst das Verfahren 1300 das Festlegen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses während des Brennkraftmaschinenstarts bei 1318 bei fett. Durch fetten Betrieb während des Brennkraftmaschinenstarts kann unverbrannter Kraftstoff durch den gespeicherten Sauerstoff an dem Dreiwegekatalysator während des Starts oxidiert werden, wodurch eine mögliche Freisetzung von NOx an die Atmosphäre verringert wird. Das Verfahren 1300 kann auch bei 13189 das Festlegen eines oder mehrerer anderer Brennkraftmaschinenbetriebsparameter (z. B. das Verstellen von Zündzeiten, Einspritzzeiten auf spät und/oder Anpassen von Leerlauf-Solldrehzahl etc.) beruhend darauf umfassen, dass der Partikelfilter bei einem letzten Brennkraftmaschinenabschalten regeneriert wurde.
Bei 1320 kann das Verfahren 1300 das weitere Anpassen von Brennkraftmaschinenparametern, beispielsweise Luft/Kraftstoff-Verhältnis, Zündzeiten, Einspritzzeiten und/oder Drosselöffnen, beruhend auf der gespeicherten Sauerstoffmenge an dem Dreiwegekatalysator und einer Dreiwegekatalysatortemperatur umfassen, mit einem Ziel des Verringerns von Emissionen während Brennkraftmaschinenstart. Zum Beispiel können Zündzeiten auf spät verstellt werden, wenn eine Schwellenmenge gespeicherten Sauerstoffs an dem Dreiwegekatalysator vorhanden ist. Auf diese Weise können unverbrannte Kohlenwasserstoffe mit dem an dem Dreiwegekatalysator gespeicherten überschüssigen Sauerstoff reagieren und diesen um Wesentlichen verbrauchen. Während eines Brennkraftmaschinenstarts nach einem Brennkraftmaschinenabschalten kann das Verfahren mit anderen Worten das Festlegen eines oder mehrerer Brennkraftmaschinenparameter beruhend darauf umfassen, ob der Partikelfilter während eines letzten Brennkraftmaschinenabschaltens vor dem Brennkraftmaschinenstart regeneriert wurde.
Zu beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Brennkraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer Reihe von Verarbeitungsstrategien darstellen, beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können verschiedene gezeigte Arbeitsgänge, Schritte oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen ausgelassen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu verwirklichen, wird aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Einer oder mehrere der gezeigten Arbeitsgänge oder Funktionen können abhängig von der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Arbeitsgänge einen in das maschinenlesbare Speichermedium in dem Brennkraftmaschinensteuersystem einzuprogrammierenden Code graphisch darstellen.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungen nicht einschränkend aufgefasst werden dürfen, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V6-, I-4-, I-6-, V12-, Boxer- oder andere Brennkraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart werden.
Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein” Element oder „ein erstes” Element oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden.
Solche Ansprüche werden, ob sie nun gegenüber dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

Verfahren zum Steuern von Regeneration eines Partikelfilters, der in einem Fahrzeug stromabwärts einer Brennkraftmaschine positioniert ist, welches umfasst: während ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu einem Partikelfilter und Regenerieren des Partikelfilters zumindest während eines Teils einer Brennkraftmaschinenabschaltung; und während zweiten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen Verringern des überschüssigen Sauerstoffs zu dem Partikelfilter zumindest während eines Teils von Brennkraftmaschinenabschaltung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Menge gespeicherter Partikel an dem Partikelfilter während ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen größer als während zweiten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter das Vergrößern eines Drosselöffnens einer stromaufwärts der Brennkraftmaschine positionierten Drossel umfasst und wobei das Verringern des überschüssigen Sauerstoffs das Verringern des Drosselöffnens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei während der ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter ausgeführt wird, während eine Temperatur des Partikelfilters innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei während ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter während Herunterdrehen der Brennkraftmaschine erfolgt und wobei eine Regenerationsreaktion während Brennkraftmaschinenstillstand erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin während der ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen das Anpassen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine oder mehrere letzte Verbrennungen auf magerer als ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis für eine oder mehrere letzte Verbrennungen während der zweiten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin während der ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen ein geringfügiges Verstellen von Zündzeiten für eine oder mehrere letzte Verbrennungen auf spät umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin das Regenerieren des Partikelfilters umfasst, bevor die ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen erfüllt sind, und wobei das Regenerieren während der ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen das Fortführen des Regenerierens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin Nichtregenerieren des Partikelfilters, bevor die zweiten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen erfüllt sind, und Nichtregenerieren des Partikelfilters während der zweiten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Steigern von überschüssigem Sauerstoff zu dem Partikelfilter das Vergrößern eines Stauluftventilöffnens in einer Stauluftleitung, die einen Auslass stromaufwärts des Partikelfilters aufweist, umfasst, wenn sich das Fahrzeug bewegt.
System zum Steuern von Regeneration eines Partikelfilters stromabwärts einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei das System umfasst: mehrere Zylinder, die stromabwärts eines eine Drossel aufweisenden Ansaugkrümmers positioniert sind; einen Partikelfilter stromabwärts der mehreren Zylinder; und ein elektronisches Steuergerät mit einem maschinell lesbaren Speichermedium, das Befehle umfasst, um: während ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen überschüssigen Sauerstoff zu dem Partikelfilter zu steigern und den Partikelfilter zumindest während eines Teils von Brennkraftmaschinenabschaltung zu regenerieren, und während zweiten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen überschüssigen Sauerstoff zu dem Partikelfilter zumindest während eines Teils von Brennkraftmaschinenabschaltung zu verringern.
System nach Anspruch 11, wobei die Brennkraftmaschine eine Fremdzündungsbrennkraftmaschine mit Direkteinspritzung ist.
System nach Anspruch 11, welches weiterhin umfasst: einen Turbolader mit einer Turbine und einem Kompressor; und einen HD-AGR-Durchlass mit einer ersten Öffnung stromabwärts der Drossel und stromaufwärts der mehreren Zylinder, einer zweiten Öffnung stromabwärts der Turbine und stromaufwärts des Partikelfilters und ein HD-AGR-Ventil, das zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung positioniert ist; wobei das elektronische Steuergerät weiterhin Befehle umfasst, um während eines Nichtverbrennungsteils der ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen die Brennkraftmaschine bei einer Position zu stoppen, bei der die Zylinder geschlossen sind, und um ein HD-AGR-Ventilöffnen zu steigern.
System nach Anspruch 11, welches weiterhin umfasst: einen Dreiwegekatalysator stromaufwärts des Partikelfilters; und einen Sauerstoffsensor stromabwärts des Dreiwegekatalysators und stromaufwärts des Partikelfilters zum Detektieren einer zu dem Partikelfilter geleiteten Menge überschüssigen Sauerstoffs; wobei das elektronische Steuergerät weiterhin Befehle zum Anpassen einer Menge überschüssigen Sauerstoffs durch Anpassen eines oder mehrerer von: Drosselöffnen, AGR-Ventilöffnen und Brennkraftmaschinendrehzahl beruhend auf einer von dem Sauerstoffsensor detektierten Menge überschüssigen Sauerstoffs umfasst.
System nach Anspruch 14, welches weiterhin einen Temperatursensor zum Detektieren einer Partikelfiltertemperatur umfasst, wobei das elektronische Steuergerät weiterhin Befehle umfasst, um ein oder mehrere von: Zündzeiten, Luft/Kraftstoff-Verhältnis und zu dem Partikelfilter geleitete Menge überschüssigen Sauerstoffs beruhend auf der Partikelfiltertemperatur umfasst.
Verfahren zum Steuern von Luftstrom zu einem Partikelfilter, der stromabwärts einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug positioniert ist, welches umfasst: während ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen Steigern eines Drosselöffnens und Regenerieren des Partikelfilters; und während zweiten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen Verringern des Drosselöffnens.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei eine Menge gespeicherter Partikel an dem Partikelfilter während ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen größer als während zweiten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen ist.
Verfahren nach Anspruch 16, welches weiterhin das Steuern von Abgaswärme umfasst, um eine Partikelfiltertemperatur während den ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen über einem unteren Temperaturschwellenwert zu halten.
Verfahren nach Anspruch 16, welches weiterhin das Anpassen des Drosselöffnens beruhend auf Rückmeldung von einem Abgassensor umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, welches weiterhin während ersten Brennkraftmaschinenabschaltbedingungen das Positionieren eines Einlassventils eines Zylinders, so dass es zumindest teilweise offen ist, und eines Auslassventils des Zylinders, so dass es zumindest teilweise offen ist, umfasst, so dass Luft dadurch strömen kann.