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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters eines Fahrzeugs, bei welchem das Regenerieren in Abhängigkeit von einer Beladung des Partikelfilters mit Partikeln eingeleitet wird.
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Partikelfilter von Fahrzeugen akkumulieren während der Fahrt Rußpartikel, welche von einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs ausgestoßen werden. Mit zunehmender Beladung des Partikelfilters nimmt der Staudruck zu. Mit fortschreitender Beladung des Partikelfilters steigt zudem das Risiko einer unkontrollierten Zündung des angesammelten Rußes. Ein solches unkontrolliertes Zünden des Rußes aufgrund der beim Abbrand des Rußes sich einstellenden hohen Temperaturen kann eine Schädigung des Partikelfilters bewirken.
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Es ist daher üblich, den Partikelfilter eines Fahrzeugs regelmäßig zu regenerieren. Beim Regenerieren wird die Temperatur im Partikelfilter über einen gewissen Zeitraum hinweg auf mindestens etwa 600°C angehoben. Durch das Anheben der Temperaturen im Partikelfilter brennt der akkumulierte Ruß kontrolliert ab.
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Dies kann insbesondere durch motorische Maßnahmen erfolgen, etwa indem Kraftstoff nach der eigentlichen Verbrennung in die Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzt wird. Ein solches spätes Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder wird als Nacheinspritzung bezeichnet. Nacheinspritzungen führen jedoch zu einem erhöhten Verbrauch an Kraftstoff, und zudem kann der unverbrannte Kraftstoff aus den Zylindern in das Motoröl gelangen. Ein solcher Kraftstoffeintrag in das Motoröl sollte möglichst weitgehend vermieden werden.
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Deshalb ist es wünschenswert, ein zu häufiges oder zu lange andauerndes Regenerieren des Partikelfilters zu vermeiden. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, das Regenerieren des Partikelfilters dann einzuleiten, wenn eine vorgegebene maximale Beladung des Partikelfilters erreicht ist, also beim Erreichen eines oberen Schwellenwerts der Beladung.
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Die derzeit vorliegende Beladung des Partikelfilters kann durch ein Modell ermittelt werden, welches die Ansteuerung des Verbrennungsmotors berücksichtigt. Es kann jedoch auch der Staudruck am Partikelfilter gemessen werden. Die für das Regenerieren notwendige Dauer der Temperaturanhebung berücksichtigt den Rußabbrand. Hierbei können wiederum in einem Motorsteuergerät abgelegte Modelle zum Einsatz kommen, oder es kann auf Basis des gemessenen Staudrucks im Partikelfilter abgeschätzt werden, wann der Rußabbrand ausreichend und somit der Partikelfilter regeneriert ist. Hierbei kann ein Zielwert für eine Restbeladung des Partikelfilters vorgegeben werden.
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Typische Werte für einen oberen Schwellenwert der Beladung können beispielsweise bei 6 g bis 12 g pro Liter Volumen des Partikelfilters liegen. Der Zielwert für die zu erreichende Restbeladung liegt typischerweise bei 0 g pro Liter bis 2 g pro Liter. Eine Streckenlänge, welche bis zum Erreichen der maximalen Beladung des Partikelfilters mit dem Fahrzeug zurückgelegt werden kann, kann im Bereich von 300 km bis 1000 km liegen. Eine typische Zeitdauer des Regenerierens liegt bei günstigen Randbedingungen etwa zwischen 6 Minuten und 15 Minuten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches ein Regenerieren innerhalb einer besonders kurzen Zeitspanne ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird ein Fahrbetrieb des Fahrzeugs berücksichtigt und in Abhängigkeit vom Fahrbetrieb das Regenerieren vor dem Erreichen eines oberen Schwellenwerts der Beladung eingeleitet oder ein bereits eingeleitetes Regenerieren vor dem Erreichen eines unteren Schwellenwerts der Beladung abgebrochen. Dies ermöglicht es, gut geeignete Fahrsituationen zur vorzeitigen Partikelfilterregeneration zu nutzen und in ungünstigen Fahrsituationen die Regeneration abzubrechen. Dadurch wird erreicht, dass das Regenerieren innerhalb einer besonders kurzen Zeitspanne beendet werden kann.
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Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Durchführung einer kurzen und bezüglich des Kraftstoffverbrauchs und des Kraftstoffeintrags in das Motoröl vorteilhaften Regeneration des Partikelfilters durch verschiedene Ereignisse erschwert werden kann. So wird bei einem Fahrbetrieb mit niedriger Fahrgeschwindigkeit und niedriger Motorlast lediglich eine geringe Abgastemperatur erreicht. Es sind dann mehr zusätzliche motorische Heizmaßnahmen erforderlich, um die für den Rußabbrand erforderliche Temperatur des Partikelfilters zu erreichen. In einem schwachlastigen Betrieb des Verbrennungsmotors führt daher das Regenerieren zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und einem erhöhten Kraftstoffeintrag in das Motoröl.
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Bei schwachlastigem Fahrbetrieb kann es sogar dazu kommen, dass die mindestens für den Rußabbrand erforderliche Temperatur kaum oder sogar gar nicht erreicht wird. Dies führt möglicherweise zu einer stark verlängerten Zeitdauer des Regenerierens, welche sich dann etwa bis über 30 Minuten hinziehen kann. Bei einem besonders schwachlastigen Fahrbetrieb kann das Regenerieren gar erst dann erfolgreich abgeschlossen werden, wenn in einen Fahrbetrieb mit höherer Motorlast gewechselt wird. Derartige Situationen lassen sich vorliegend vermeiden, indem der Fahrbetrieb beim Einleiten des Regenerierens des Partikelfilters oder beim Abbrechen des Regenerierens berücksichtigt wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden zum Berücksichtigen des Fahrbetriebs als den Fahrbetrieb angebende Parameter eine Fahrgeschwindigkeit und/oder eine Temperatur des Partikelfilters und/oder eine Fahrtdauer über einen vorbestimmten ersten Zeitraum hinweg erfasst. Alternativ können derartige den Fahrbetrieb angebende Parameter über eine vorbestimmte erste Streckenlänge hinweg erfasst werden. Der Fahrbetrieb wird dann anhand dieser Parameter hinsichtlich seiner Eignung für das Regenerieren klassifiziert.
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So können beispielsweise Daten zum Fahrbetrieb wie die Fahrgeschwindigkeit oder die Temperatur des Partikelfilters über einen kurzen ersten Zeitraum von beispielsweise 10 Minuten oder über eine Streckenlänge von 10 km hinweg erfasst und ausgewertet werden. Auf Basis dieser Auswertung erfolgt dann eine Klassifizierung des derzeitigen Fahrbetriebs beispielsweise in die Klassen „günstig”, „durchschnittlich” und „ungünstig”. Diese Auswertung erfolgt bevorzugt während eines normalen Betriebs des Fahrzeugs, also ohne dass bereits Heizmaßnahmen zum Regenerieren des Partikelfilters eingeleitet werden.
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Auf einen ungünstigen Fahrbetrieb kann beispielsweise geschlossen werden, wenn während des vorbestimmten Zeitraums die mittlere Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und die Temperatur im Partikelfilter unterhalb jeweiliger vorbestimmter Schwellenwerte liegen. Dies ist beispielsweise bei einer Fahrt in dichtem Stadtverkehr der Fall.
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Zusätzlich oder alternativ kann ein Gefälle erfasst werden, um den Fahrbetrieb zu berücksichtigen, wobei der Fahrbetrieb aufgrund des Gefälles der Fahrstrecke hinsichtlich seiner Eignung für das Regenerieren klassifiziert wird. Auch eine Bergabfahrt ist nämlich ein Beispiel für einen für das Regenerieren ungünstigen Fahrbetrieb. Während des Fahrens auf einer Gefällestrecke liegen nämlich üblicherweise besonders schwachlastige Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors vor. Wird festgestellt, dass das Fahrzeug auf einer Fahrstrecke mit einem Gefälle bergab fährt, so kann der Fahrbetrieb ohne das Heranziehen weiterer Parameter als ungünstig eingestuft werden. Hierdurch wird vermieden, dass ein Regenerieren zu Beginn einer Gefällestrecke eingeleitet wird. Vielmehr wird das Regenerieren auf einen späteren Zeitpunkt verschoben, wenn keine Gefällestrecke mehr vorliegt.
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Zum Detektieren des Gefälles können im Fahrzeug vorhandene Sensoren genutzt werden, welche die Neigung des Fahrzeugs erfassen. Es kann jedoch auch anhand einer gleich bleibenden Fahrgeschwindigkeit bei zugleich reduzierter Motorlast das Vorliegen einer Gefällestrecke detektiert werden.
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Bevorzugt wird das Regenerieren des Partikelfilters abgebrochen, wenn der Fahrbetrieb als ungünstig für das Regenerieren klassifiziert wird und der obere Schwellenwert der Beladung unterschritten ist. Damit wird sichergestellt, dass das Regenerieren lediglich dann abgebrochen wird, wenn die aktuelle Beladung des Partikelfilters unter der maximal zulässigen Beladung liegt. Auf das Vorliegen eines ungünstigen Fahrbetriebs kann insbesondere geschlossen werden, wenn die Auswertung der den Fahrbetrieb angebenden Parameter darauf hindeuten, dass die für das Regenerieren erforderliche Temperatur nicht sicher erreicht werden kann.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Regenerieren des Partikelfilters vor dem Erreichen des oberen Schwellenwerts der Beladung eingeleitet wird, wenn der Fahrbetrieb als günstig für das Regenerieren klassifiziert wird. Es wird also eine gut geeignete Fahrsituation zur vorzeitigen Regeneration des Partikelfilters genutzt. Dies erfolgt bevorzugt lediglich dann, wenn der Fahrbetrieb nicht generell günstige Randbedingungen bietet, wie sie typischerweise beim Befahren einer Langstrecke mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit vorliegen.
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Auf ein günstiges Fahrprofil oder einen günstigen Fahrbetrieb kann beispielsweise geschlossen werden, wenn während des vorbestimmten Zeitraums die mittlere Fahrgeschwindigkeit und die ohne Heizmaßnahmen erreichte Temperatur im Partikelfilter oberhalb von jeweiligen vorbestimmten Schwellenwerten liegt. Dies ist beispielsweise bei Fahrten außerhalb von geschlossenen Ortschaften der Fall.
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Auf einen günstigen Fahrbetrieb kann des Weiteren geschlossen werden, wenn das Fahrzeug auf eine Schnellstraße oder eine Autobahn auffährt. Dieser Fahrbetrieb kann aus einer stärkeren Beschleunigung und daran anschließend erhöhten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, welche oberhalb eines definierten Schwellenwertes liegt, abgeleitet werden. Wenn ein solcher Fahrbetrieb erkannt ist, kann sofort der Fahrbetrieb als hinsichtlich seiner Eignung für das Regenerieren günstig eingestuft werden, und es muss keine Auswertung von Parametern über einen vorbestimmten Zeitraum oder eine vorbestimmte Fahrstrecke hinweg erfolgen.
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Auf ein günstiges Fahrprofil oder einen günstigen Fahrbetrieb kann des Weiteren geschlossen werden, wenn das Fahrzeug eine längere Steigungsstrecke befährt. Auch hier ist die Auswertung der Signale von im Fahrzeug vorhandenen Sensoren möglich, um die Neigung des Fahrzeugs und damit das Vorliegen einer Steigungsstrecke zu erfassen. Auch kann das Vorliegen einer Steigungsstrecke an einer gleich bleibenden Fahrgeschwindigkeit bei erhöhter Motorlast festgestellt werden. Wird ein solches, für das Regenerieren günstiges Fahren auf einer Steigungsstrecke ermittelt, so brauchen ebenfalls nicht die den Fahrbetrieb angebenden Parameter über den ersten vorbestimmten Zeitraum hinweg oder über die vorbestimmte erste Streckenlänge hinweg erfasst zu werden.
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Da bevorzugt bei einem aktuell günstigen Fahrbetrieb ein Regenerieren eingeleitet wird, wird der obere Schwellenwert der Beladung, bei dessen Erreichen das Regenerieren eingeleitet wird, im Falle eines günstigen Fahrbetriebs reduziert. Hierdurch wird die Gelegenheit genutzt, eine kurze und effiziente Regeneration durchzuführen, auch wenn die Beladung des Partikelfilters noch nicht ihren maximalen Wert erreicht hat.
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Als vorteilhaft hat es sich hierbei gezeigt, wenn umso eher vor dem Erreichen des oberen Schwellenwerts der Beladung das Regenerieren des Partikelfilters eingeleitet wird, je günstiger hinsichtlich seiner Eignung für das Regenerieren der Fahrbetrieb klassifiziert wird. So kann bei einem ungünstigen Fahrbetrieb erst beim Erreichen des oberen Schwellenwerts der Beladung das Regenerieren des Partikelfilters eingeleitet werden, wobei der obere Schwellenwert einer maximal zulässigen Beladung des Partikelfilters entspricht. Bei einem durchschnittlichen oder günstigen Fahrbetrieb kann hingegen eine mäßige bis stärkere Absenkung des Schwellenwerts erfolgen bzw. etwas oder deutlich vor dem Erreichen des oberen Schwellenwerts der Beladung das Regenerieren des Partikelfilters eingeleitet werden.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, bei einer Beladung des Partikelfilters mit 9 g Partikeln pro Liter Filtervolumen auf jeden Fall das Regenerieren einzuleiten, auch wenn ein ungünstiger Fahrbetrieb vorliegt. Bei einem als durchschnittlich klassifizierten Fahrbetrieb kann der obere Schwellenwert um 1 g pro Liter abgesenkt werden, sodass bereits beim Erreichen eines Werts von 8 g pro Liter das Regenerieren des Partikelfilters eingeleitet wird.
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Wird der Fahrbetrieb als günstig klassifiziert, so wird noch deutlicher vor dem Erreichen des oberen Schwellenwerts der Beladung das Regenerieren eingeleitet, beispielsweise beim Erreichen eines Werts der Beladung von 7 g pro Liter.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden den Fahrbetrieb angebende Parameter über einen vorbestimmten zweiten Zeitraum oder über eine vorbestimmte zweite Streckenlänge hinweg erfasst, welcher oder welche länger ist als der erste Zeitraum oder die erste Streckenlänge. Das Regenerieren wird hierbei lediglich dann vorzeitig eingeleitet oder vorzeitig abgebrochen, wenn über den zweiten Zeitraum oder die zweite Streckenlänge hinweg das Auftreten eines für das Regenerieren ungünstigen Fahrbetriebs mit einer vorbestimmten Häufigkeit ermittelt wird.
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Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es nicht notwendig ist, ein vorzeitiges Regenerieren des Partikelfilters in Situationen eines als günstig klassifizierten Fahrbetriebs einzuleiten, wenn das Fahrzeug ohnehin überwiegend in einem Fahrbetrieb bewegt wird, welcher als günstig klassifiziert wird. Hierfür werden die Klassifizierungen des Fahrbetriebs über den längeren, zweiten Zeitraum hinweg erfasst und ausgewertet.
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So kann beispielsweise über einen Zeitraum von drei Monaten hinweg oder über eine Streckenlänge von 5000 km hinweg festgestellt werden, wie häufig ein günstiger oder ein ungünstiger Fahrbetrieb vorlag. Auf Basis dieser Auswertung erfolgt dann eine Klassifizierung des bisherigen Fahrbetriebs etwa in die Klassen „meist günstig” und „gemischt”. Wenn die Klassifizierung über den längeren, zweiten Zeitraum hinweg ergibt, dass der Fahrbetrieb ohnehin meist günstig ist, wird generell das Regenerieren des Partikelfilters erst dann eingeleitet, wenn dessen maximale Beladung erreicht ist. Dadurch werden besonders große Abstände zwischen den einzelnen Regenerationen erreicht.
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Tritt hingegen ein ungünstiger Fahrbetrieb in dem längeren zweiten Zeitraum mit einer gewissen Häufigkeit auf, sodass von einem gemischten Fahrbetrieb gesprochen werden kann, so wird bei günstigem Fahrbetrieb das Regenerieren vorzeitig eingeleitet und bei ungünstigem Fahrbetrieb das Regenerieren vorzeitig abgebrochen. Dadurch wird das Regenerieren besonders gut an die jeweilige Situation angepasst.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das bereits eingeleitete Regenerieren des Partikelfilters vor dem Erreichen des unteren Schwellenwerts der Beladung abgebrochen wird, wenn damit gerechnet wird, dass ein zukünftiger Fahrbetrieb hinsichtlich seiner Eignung für das Regenerieren günstiger ist als der derzeitige Fahrbetrieb. Es wird also eine Prognose des zukünftigen Fahrbetriebs vorgenommen und der Zeitpunkt des Regenerierens auf prognostizierte Phasen eines günstigen Fahrbetriebs verschoben.
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Es kann auch das Regenerieren des Partikelfilters unterbunden also gar nicht erst eingeleitet werden, wenn damit gerechnet wird, dass ein zukünftiger Fahrbetrieb hinsichtlich seiner Eignung für das Regenerieren günstiger ist als der derzeitige Fahrbetrieb. Durch das Berücksichtigen des prognostizierten Fahrbetriebs kann eine sehr lange und ineffiziente Regeneration in Situationen vermieden werden, bei welchen kurz darauf eine deutlich effizientere, kürzere Regeneration möglich ist.
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Auch hierbei wird jedoch bevorzugt berücksichtigt, ob die Beladung des Partikelfilters unterhalb eines oberen Schwellenwerts liegt, welcher eine maximal zulässige Beladung angibt. Andernfalls kann auch ein ineffizientes Regenerieren des Partikelfilters in Kauf genommen werden, um ein Überladen desselben zu vermeiden.
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Ein solcher prognostizierter günstiger Fahrbetrieb kann beispielsweise auftreten, wenn sich das Fahrzeug auf einer Autobahn oder Schnellstraße befindet, wobei jedoch verkehrsbedingt aufgrund eines stark stockenden Verkehrs die Fahrgeschwindigkeit im Mittel vergleichsweise niedrig ist. In einem solchen Fall ist der aktuelle Fahrbetrieb ungünstig für das Regenerieren des Partikelfilters, es ist jedoch nach dem Erreichen des Stauendes eine Verbesserung zu erwarten.
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Das Einleiten des Regenerierens kann auch unterbunden werden, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne oder nach dem Zurücklegen einer vorbestimmten Fahrstrecke mit einem Abstellen des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs gerechnet wird. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Abstellen des Motors über einen längeren Zeitraum hinweg als er bei einer Motor-Start-Stopp-Funktion vorgesehen ist, zu einem zwangsläufigen Unterbrechen des Regenerierens führt, welches mit einem Abkühlen des Partikelfilters einhergeht. Dann muss nach einem Neustart des Verbrennungsmotors das Regenerieren fortgesetzt werden. Da jedoch der Rußabbrand erst nach einem erneuten Aufheizen des Partikelfilters in Gang kommt, verlängert sich die für das Regenerieren vorzusehende Zeitdauer erheblich.
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Das bevorstehende Abstellen des Verbrennungsmotors lässt sich beispielsweise dann vorhersagen, wenn das Fahrzeug in die Nähe oder in die Richtung eines Ortes fährt, an welchem es häufiger abgestellt wird. Bei einem solchen Ort kann es sich beispielsweise um den Wohnort, den Arbeitsort, eine Einkaufsgelegenheit oder dergleichen handeln. Außerdem wird das Abstellen des Verbrennungsmotors wahrscheinlich, wenn ein Fahrziel in Kürze erreicht wird.
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Wenn das Außer-Betrieb-Nehmen des Verbrennungsmotors in Bälde zu erwarten ist, so ist es sinnvoll, das Regenerieren nicht mehr einzuleiten, sondern erst nach einem erneuten Inbetriebnehmen des Verbrennungsmotors. Auch hier ist es jedoch bevorzugt, dass der Partikelfilter selbst beim Fortsetzen der Fahrt mit einem baldigen prognostizierten Motorstopp nicht überladen wird. Das Berücksichtigen der Prognose, ob es in Bälde zu einem Abstellen des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs kommen wird, erfolgt also bevorzugt lediglich dann, wenn die aktuelle Beladung des Partikelfilters unterhalb einer maximal zulässigen Beladung liegt. Andernfalls wird das Regenerieren unabhängig von der Prognose eingeleitet, um ein Überladenwerden des Partikelfilters zu vermeiden.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn zum Klassifizieren des Fahrbetriebs Daten eines Navigationssystems des Fahrzeugs herangezogen werden. So kann insbesondere die Detektion eines Gefälles oder einer Steigung aufgrund von Daten im Navigationssystem oder aufgrund einer in das Navigationssystem eingegebenen Route ermittelt werden. Auch das Auffahren des Fahrzeugs auf eine Schnellstraße oder Autobahn kann aus Daten des Navigationssystems abgeleitet werden. Des Weiteren kann durch Heranziehen von Informationen aus dem Navigationssystem festgestellt werden, ob sich das Fahrzeug zwar auf einer Autobahn oder Schnellstraße befindet, welche üblicherweise einen günstigen Fahrbetrieb zulässt, bei welcher jedoch verkehrsbedingt eine niedrige Fahrgeschwindigkeit vorliegt. Auch der aufgrund der Daten des Navigationssystems zu erwartende weitere Straßenverlauf kann dazu herangezogen werden zu erkennen, ob eine Gefällestrecke oder Steigungsstrecke vorliegt oder bevorsteht.
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Insbesondere beim Prognostizieren eines baldigen Abstellens des Verbrennungsmotors können die Daten des Navigationssystems besonders nutzbringend herangezogen werden. Beispielsweise kann anhand eines in das Navigationssystem eingegebenen Fahrziels festgestellt werden, dass dieses in Bälde erreicht wird, wobei dann mit einem Abstellen des Motors zu rechnen ist.
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Mittels der Daten des Navigationssystems kann auch festgestellt werden, dass sich das Fahrzeug derzeit in einem als ungünstig klassifizierten Fahrbetrieb befindet, etwa im Stadtverkehr, dass jedoch wahrscheinlich demnächst das Ende einer geschlossenen Ortschaft, eine innerörtliche Schnellstraße oder eine Autobahn erreicht wird. Auch hier kann die Grundlage für die Prognose die in das Navigationssystem eingegebene Route sein. Es kann jedoch auch der gemäß der Daten des Navigationssystems zu erwartende weitere Straßenverlauf berücksichtigt werden.
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Auch wenn sich das Fahrzeug auf einer längeren Gefällestrecke befindet, kann dies durch Auswerten von Daten des Navigationssystems festgestellt werden, welche Höheninformationen umfassen. Aufgrund der Daten aus dem Navigationssystem kann dann abzusehen sein, dass das Gefälle demnächst abnimmt oder gar eine Steigungsstrecke bevorsteht. Auch hier kann die Grundlage für die Prognose die in das Navigationssystem eingegebene Route sein oder der gemäß der Daten des Navigationssystems zu erwartende weitere Straßenverlauf.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Regenerieren eines Partikelfilters eines Fahrzeugs, bei welchem der Fahrbetrieb und Daten aus einem Navigationssystem berücksichtigt werden.
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Nach einem Fahrbeginn 10 folgt ein kontinuierliches Ermitteln 12 einer Beladung eines Partikelfilters des Fahrzeugs. Anschließend folgt ein Prüfen 14, ob ein Schwellenwert einer Beladung des Partikelfilters erreicht ist. Zum Ermitteln des Schwellenwerts werden Parameter ausgewertet, welche Rückschlüsse auf den Fahrbetrieb des Fahrzeugs zulassen. So werden in einem Schritt 16 Mittelwerte der Fahrgeschwindigkeit und der Temperatur des Partikelfilters sowie einer Fahrtdauer über kurze Zeiträume von beispielsweise 10 Minuten oder kurze Fahrstrecken von 10 km hinweg ermittelt. Aufgrund dieser Mittelwerte erfolgt eine Klassifizierung 18 eines aktuellen Fahrbetriebs beispielsweise als für das Regenerieren „günstig”, „durchschnittlich” oder „ungünstig”.
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Bei einem Ermitteln 20 des Schwellenwerts der Beladung des Partikelfilters, welcher zum Einleiten des Regenerierens des Partikelfilters führt, wird des Weiteren ein Wert 22 berücksichtigt, welcher eine maximale zulässige Beladung des Partikelfilters angibt und welcher nicht überschritten werden sollte, um Schäden am Partikelfilter zu vermeiden.
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Des Weiteren wird beim Ermitteln 20 des Schwellenwerts berücksichtigt, welche langfristigen Mittelwerte der Fahrgeschwindigkeit, der Partikelfiltertemperatur, der Fahrtdauer und dergleichen vorliegen. Diese langfristigen Mittelwerte werden in einem Schritt 24 ermittelt, welcher einen langen Zeitraum, etwa einen Zeitraum von 3 Monaten bzw. eine lange Fahrstrecke, etwa eine Fahrstrecke von 5000 km abdeckt.
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Anhand dieser langfristigen Mittelwerte wird eine Klassifizierung 26 vorgenommen, gemäß welcher der bisherige langfristige Fahrbetrieb beispielsweise „meist günstig” oder „gemischt”, also günstig, durchschnittlich und ungünstig war. Insbesondere um diese Klassifizierung 26 durchzuführen, können auch Daten 28 aus einem Navigationssystem des Fahrzeugs berücksichtigt werden.
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Wenn die Klassifizierung 26 einen gemischten Fahrbetrieb in der Vergangenheit zum Ergebnis hat, und wenn die Klassifikation 18 des derzeitigen Fahrbetriebs zur Einstufung desselben als für das Regenerieren günstig führt, so wird beim Ermitteln 20 ein geringerer Schwellenwert zum Auslösen des Regenerierens herangezogen als der Wert 22. Bei einem aktuell als ungünstig klassifizierten Fahrbetrieb wird hingegen der die maximale zulässige Beladung angebende Wert 22 herangezogen.
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Wird in einem Schritt 30 festgestellt, dass der derzeitige Wert der Beladung kleiner ist als der anhand des Ermittelns 20 ausgegebene Schwellenwert der Beladung, so wird zum kontinuierlichen Ermitteln 12 zurückgekehrt. Ist jedoch die Beladung größer als der Schwellenwert, so erfolgt ein Prüfen 32, ob das Einleiten des Regenerierens des Partikelfilters sinnvoll ist, oder ob ein Abstellen des Verbrennungsmotors zu erwarten ist. Hier wird jedoch berücksichtigt, ob der Wert 22 unterschritten ist, welcher die maximal zulässige Beladung des Partikelfilters angibt.
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Ein Prognostizieren 34, ob das Abstellen des Verbrennungsmotors zu erwarten ist, erfolgt hierbei unter Heranziehung der Daten 28 des Navigationssystems des Fahrzeugs. In einem Schritt 36 wird also festgestellt, ob das Einleiten des Regenerierens sinnvoll ist. Falls nein, wird zum Ermitteln 12 zurückgekehrt, falls ja, erfolgt ein Einleiten 38 des Regenerierens des Partikelfilters.
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Im Anschluss daran erfolgt ein Prüfen 40, ob die für das Regenerieren zu erreichende Temperatur zuverlässig erreicht werden wird. Wird in einem anschließenden Schritt 42 entschieden, dass diese Temperatur nicht erreicht werden wird, so wird in einem weiteren Schritt 44 geprüft, ob für das Regenerieren günstigere Bedingungen erwartet werden oder nicht.
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Ein Prognostizieren 46, ob der zukünftige Fahrbetrieb für das Regenerieren günstiger ist als der aktuelle Fahrbetrieb, bedient sich hierbei ebenfalls der Daten 28 aus dem Navigationssystem des Fahrzeugs und der im Schritt 24 ermittelten langfristigen Mittelwerte des Fahrbetriebs.
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Wird in einem Schritt 48 festgestellt, dass keine Verbesserung der Bedingungen zu erwarten ist, also kein für das Regenerieren günstigerer Fahrbetrieb in Bälde erreicht wird, so wird zum Schritt des Prüfens 40 zurückgekehrt. Wird in Schritt 48 festgestellt, dass eine Verbesserung des Fahrbetriebs erwartet werden kann, so erfolgt ein Prüfen 50, ob die aktuelle Beladung des Partikelfilters unterhalb des Werts 22 für die maximal zulässige Beladung des Partikelfilters liegt.
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Ist die Beladung geringer als der maximale Wert, was in einem Schritt 52 entschieden wird, so erfolgt ein Beenden 54 des Regenerierens des Partikelfilters, die Regeneration wird also abgebrochen. Ist die Beladung jedoch größer als der maximal zulässige Wert 22, so wird zum Schritt des Prüfens 40 zurückgekehrt.
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Ergibt die Abfrage in Schritt 42, dass die zum Regenerieren notwendige Temperatur zuverlässig erreicht wird, so erfolgt ein Prüfen 56, ob die derzeitige Beladung des Partikelfilters unterhalb eines Zielwerts 58 liegt, welcher nach dem Regenerieren als Restbeladung maximal zulässig ist.
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Wird in einem Schritt 60 festgestellt, dass die Beladung noch nicht kleiner ist als der Zielwert 58, wird zum Schritt des Prüfens 40 zurückgekehrt. Andernfalls, also wenn die Beladung des Partikelfilters geringer ist als der Zielwert 58, erfolgt das Beenden 54 des Regenerierens. Anschließend erfolgt ein Prüfen 62, ob der Motor bzw. eine Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet sind. Wird in einem Schritt 60 festgestellt, dass der Motor oder die Zündung ausgeschaltet sind, so wird daraufhin entschieden, dass ein Fahrtende 66 vorliegt. Andernfalls wird zum kontinuierlichen Ermitteln 12 zurückgekehrt.
