DE102012207891A1

DE102012207891A1 - Systeme und Verfahren zur Detektion einer Drucksensorunterbrechung

Info

Publication number: DE102012207891A1
Application number: DE102012207891A
Authority: DE
Inventors: Vincent J. Tylutki; Benjamin Radke; Janean E. Kowalkowski
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2032-05-12
Also published as: US20120291629A1; CN102787895B; US8398742B2; DE102012207891B4; CN102787895A

Abstract

Ein System für ein Fahrzeug weist ein Regenerationsmodul und ein Unterbrechungsanzeigemodul auf. Das Regenerationsmodul zeigt an, wann eine Regeneration eines Partikelfilters vollständig ist. Das Unterbrechungsanzeigemodul empfängt eine Druckdifferenz über den Partikelfilter, die unter Verwendung eines Deltadrucksensors gemessen ist. Der Deltadrucksensor erzeugt die Druckdifferenz auf Grundlage eines ersten und zweiten Drucks stromaufwärts und stromabwärts des Partikelfilters, die an den Deltadrucksensor unter Verwendung von Leitungen für stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Druck angelegt sind. In Ansprechen auf eine Anzeige, dass die Regeneration des Partikelfilters vollständig ist, gibt das Unterbrechungsanzeigemodul auf Grundlage eines Vergleichs der Druckdifferenz und eines vorbestimmten Drucks selektiv an, dass die Leitung für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Brennkraftmaschinen und insbesondere Deltadrucksensoren.
HINTERGRUND
Die hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeit der derzeit bezeichneten Erfinder in dem Maße, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, wie auch Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik qualifizieren können, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung zulässig.
Luft wird in eine Maschine durch einen Ansaugkrümmer gezogen. Ein Drosselventil kann eine Luftströmung in einigen Typen von Maschinen steuern, wie funkengezündeten Maschinen. Bei anderen Typen von Maschinen, wie kompressionsgezündeten Maschinen, kann ein Drosselventil weggelassen werden. Die Luft mischt sich mit Kraftstoff von einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern der Maschine verbrannt. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs erzeugt Drehmoment.
Abgas, das aus der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches resultiert, wird von den Zylindern an ein Abgassystem ausgestoßen. Das Abgas kann Partikelmaterial (PM) und Gas enthalten. Das Abgas weist Stickoxide (NOx) auf, wie Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂). Ein Behandlungssystem reduziert NOx und PM in dem Abgas.
Beispielsweise kann das Abgas von der Maschine an einen Oxidationskatalysator (OC) strömen. Der OC entfernt Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenstoffoxide von dem Abgas. Das Abgas kann von dem OC an einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) strömen. Eine Dosiermitteleinspritzeinrichtung spritzt ein Dosiermittel in den Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators ein. Ammoniak (NH₃), der durch das Dosiermittel bereitgestellt wird, wird von dem SCR-Katalysator absorbiert. Das Ammoniak reagiert mit NOx in dem durch den SCR-Katalysator gelangenden Abgas. Das Abgas kann von dem SCR-Katalysator an einen Partikelfilter strömen, der Partikel von dem durch den Partikelfilter gelangenden Abgas filtert.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein System für ein Fahrzeug weist ein Regenerationsmodul und ein Unterbrechungsanzeigemodul auf. Das Regenerationsmodul zeigt an, wann eine Regeneration eines Partikelfilters vollständig ist. Das Unterbrechungsanzeigemodul nimmt eine Druckdifferenz über den Partikelfilter auf, die unter Verwendung eines Deltadrucksensors gemessen wird. Der Deltadrucksensor erzeugt die Druckdifferenz auf Grundlage eines ersten und zweiten Drucks stromaufwärts und stromabwärts des Partikelfilters, die an den Deltadrucksensor unter Verwendung von Leitungen für stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Druck angelegt sind. In Ansprechen auf eine Anzeige, dass die Regeneration des Partikelfilters vollständig ist, zeigt das Unterbrechungsanzeigemodul auf Grundlage eines Vergleichs der Druckdifferenz und eines vorbestimmten Drucks selektiv an, dass die Leitung für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist.
Ein Verfahren für ein Fahrzeug umfasst: Anzeigen, wann eine Regeneration eines Partikelfilters vollständig ist; Empfangen einer Druckdifferenz über den Partikelfilter, die unter Verwendung eines Deltadrucksensors gemessen wird, der die Druckdifferenz auf Grundlage eines ersten und zweiten Drucks stromaufwärts und stromabwärts des Partikelfilters erzeugt, die an den Deltadrucksensor unter Verwendung von Leitungen für stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Druck angelegt sind; und in Ansprechen auf eine Anzeige, dass die Regeneration des Partikelfilters vollständig ist, selektives Anzeigen auf Grundlage eines Vergleichs der Druckdifferenz und eines vorbestimmten Drucks, dass die Leitung für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele nur zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt sind, den Schutzumfang der Offenbarung zu beschränken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
1 ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Maschinensystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Maschinensteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein beispielhafter Graph des Deltadrucks als eine Funktion des Abgasdurchflusses gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
4 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren, um festzustellen, wann ein Drucksensor unterbrochen ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu bestimmt, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Gebräuche zu beschränken. Zu Zwecken der Klarheit sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen zur Identifizierung ähnlicher Elemente verwendet. Die hier verwendete Formulierung ”zumindest eines aus A, B und C” ist so auszulegen, dass ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder gemeint ist. Es sei zu verstehen, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge ohne Änderung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden können.
Der hier verwendete Begriff ”Modul” kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine elektronische Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein Field Programmable Gate Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder alle der obigen, wie in einem System-on-Chip betreffen, Teil davon sein oder umfassen. Der Begriff ”Modul” kann einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) aufweisen, der durch den Prozessor ausgeführten Code speichert.
Der Begriff ”Code”, wie oben verwendet ist, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode aufweisen und kann Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte betreffen. Der Begriff ”gemeinsam genutzt”, wie oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann einiger oder der gesamte Code von mehreren Modulen durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Begriff ”Gruppe”, wie oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren oder einer Gruppe von Ausführungsmaschinen ausgeführt werden kann. Beispielsweise können mehrere Kerne und/oder mehrere Threads eines Prozessors als Ausführungsmaschinen betrachtet werden. Bei verschiedenen Implementierungen können Ausführungsmaschinen über einen Prozessor, über mehrere Prozessoren und über Prozessoren an mehreren Orten gruppiert sein, wie mehrere Server in einer Parallelverarbeitungsanordnung. Zusätzlich kann einiger oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
Die Vorrichtungen und Verfahren, die hier beschrieben sind, können durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert sein, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen prozessorausführbare Anweisungen, die an einem nicht flüchtigen konkreten computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten aufweisen. Nicht beschränkende Beispiele des nicht flüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicher, Magnetspeicher und optische Speicher.
Ein Partikelfilter empfängt Abgas, das von einer Maschine ausgegeben wird, und filtert Partikelmaterial von dem Abgas. Eine Druckdifferenz über den Partikelfilter kann unter Verwendung eines Deltadrucksensors gemessen werden. Die Druckdifferenz über dem Partikelfilter kann als ein Deltadruck bezeichnet werden. Der Deltadrucksensor kann den Deltadruck auf Grundlage eines ersten und zweiten Drucks stromaufwärts und stromabwärts des Partikelfilters erzeugen. Der erste Druck wird über eine erste Leitung bereitgestellt, die Druck stromaufwärts des Partikelfilters aufnimmt. Der zweite Druck wird über eine zweite Leitung bereitgestellt, die Druck stromabwärts des Partikelfilters aufnimmt.
Ein Steuermodul kann beispielsweise eine Menge an Partikelmaterial, die in dem Partikelfilter abgefangen ist, auf Grundlage des Deltadrucks schätzen. Nur beispielhaft kann das Steuermodul schätzen, dass die Menge an Partikelmaterial zunimmt, wenn der Deltadruck zunimmt. Das Steuermodul kann eine Regeneration des Partikelfilters ausführen, wenn die Menge an Partikelmaterial, die in dem Partikelfilter abgefangen ist, größer als eine vorbestimmte Menge ist. Das Steuermodul kann einen oder mehrere andere Parameter auf Grundlage des Deltadrucks schätzen, wie einen Wirkungsgrad des Partikelfilters, der die Fähigkeit des Partikelfilters zum Filtern von durch die Maschine ausgegebenem Partikelmaterial angibt.
Wenn die zweite Leitung unterbrochen ist, kann der Deltadruck jedoch relativ dazu ansteigen, wenn die zweite Leitung mit dem Deltadrucksensor verbunden ist. Die Zunahme des Deltadrucks kann bewirken, dass die Schätzung der Menge an Partikelmaterial, die in dem Partikelfilter abgefangen ist, zunimmt. Das Steuermodul kann daher eine Regeneration des Partikelfilters früher ausführen, als die Regeneration ausgeführt würde, wenn die zweite Leitung mit dem Deltadrucksensor verbunden wäre. Die zweite Leitung kann unterbrochen werden, um der Fähigkeit des Steuermoduls zur genauen Regeneration des Partikelfilters entgegenzuwirken, wenn die Menge an Partikelmaterial in dem Partikelfilter größer als die vorbestimmte Menge ist. Die Unterbrechung der zweiten Leitung kann auch verhindern, dass das Steuermodul detektiert, dass der Wirkungsgrad des Partikelfilters durch Filterung von Partikelmaterial schlecht ist.
Ein Unterbrechungsdetektionsmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung bestimmt, ob die zweite zwischen dem Deltadrucksensor und dem Ort verbunden ist, an dem der stromabwärtige Druck erhalten wird. Das Unterbrechungsdetektionsmodul kann auf Grundlage des Deltadrucks während einer Zeitdauer, nachdem eine Regeneration des Partikelfilters vollständig ist, bestimmen, ob die zweite Leitung verbunden ist.
Nun Bezug nehmend auf 1 ist ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Maschinensystems 100 dargestellt. Eine Maschine 102 erzeugt Antriebsmoment für ein Fahrzeug. Während die Maschine 102 als eine Maschine vom Dieseltyp gezeigt und beschrieben ist, kann die Maschine 102 ein anderer geeigneter Typ von Maschine sein, wie eine Maschine vom Benzintyp oder ein anderer geeigneter Typ von Maschine. Ein oder mehrere Elektromotoren (oder Motor-Generatoren) können zusätzlich Antriebsmoment erzeugen.
Luft wird in die Maschine 102 durch einen Ansaugkrümmer 104 gezogen. Die Luftströmung in die Maschine 102 kann unter Verwendung eines Drosselventils (nicht gezeigt) in verschiedenen Typen von Maschinen variiert werden. Eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, wie die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110, mischen Kraftstoff mit der Luft, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Ein Kraftstoffaktuatormodul 112 kann die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen steuern. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in Zylindern der Maschine 102, wie Zylinder 114, verbrannt. Obwohl die Maschine 102 mit einem Zylinder gezeigt ist, kann die Maschine 102 mehr als einen Zylinder aufweisen.
Abgas wird von der Maschine 102 an ein Abgassystem 120 ausgestoßen. Das Abgas kann Partikelmaterial (PM) und Abgasbestandteile enthalten. Das Abgas weist Stickoxide (NOx) auf, wie Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂). Das Abgassystem 120 weist ein Behandlungssystem (nicht spezifisch beziffert) auf, das die jeweiligen Mengen von NOx und PM in dem Abgas reduziert.
Das Abgassystem 120 weist einen Oxidationskatalysator (OC) 122 und einen Partikelfilter 124 auf. Nur beispielhaft kann der OC 122 einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) aufweisen und der Partikelfilter 124 kann einen Dieselpartikelfilter (DPF) aufweisen. Das Abgassystem 120 kann auch einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) (nicht gezeigt) aufweisen. Bei verschiedenen Implementierungen kann der SCR-Katalysator mit dem Partikelfilter 124 in einem einzelnen Gehäuse implementiert sein.
Das Abgas strömt von der Maschine 102 an den OC 122. Das Abgas strömt von dem OC 122 an den Partikelfilter 124. Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (nicht gezeigt) kann implementiert sein, um Kraftstoff in das Abgassystem 120 stromaufwärts des OC 122 einzuspritzen. Eine Dosiermitteleinspritzeinrichtung (nicht gezeigt) kann implementiert sein, um ein Dosiermittel in das Abgassystem 120 stromaufwärts des SCR-Katalysators einzuspritzen. Das Dosiermittel weist Harnstoff (CO(NH₂)₂), Ammoniak (NH₃) und/oder einen anderen geeigneten Typ von Dosiermittel auf, der Ammoniak für den SCR-Katalysator bereitstellt. Das Dosiermittel kann auch als ein Emissionsfluid (EF), ein Dieselemissionsfluid (DEF) oder ein Reduktionsmittel bezeichnet werden.
Ein Luftmassendurchfluss (MAF) 142 in die Maschine 102 kann unter Verwendung eines MAF-Sensors 146 gemessen werden. Ein Massendurchfluss von Abgas, das durch die Maschine 102 ausgegeben wird, oder ein Abgasdurchfluss (EFR) kann auf Grundlage des MAF 142 bestimmt werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der EFR unter Verwendung eines EFR-Sensors (nicht gezeigt) gemessen werden. Eine Druckdifferenz über den Partikelfilter 124 kann unter Verwendung eines Deltadrucksensors 150 gemessen werden. Die Druckdifferenz über den Partikelfilter 124 wird als Deltadruck 154 (z. B. in Hektopascal, hPa) bezeichnet.
Der Deltadrucksensor 150 ist einer Leitung 166 für stromaufwärtigen Druck und einer Leitung 170 für stromabwärtigen Druck zugeordnet. Nur beispielhaft können die Leitungen 170 für stromaufwärtigen und stromabwärtigen Druck Schläuche oder irgendein anderer geeigneter Typ von Kopplungseinrichtung sein. Der Deltadrucksensor 150 kann eine Membran (nicht gezeigt) aufweisen. Ein Druck stromaufwärts des Partikelfilters 124 kann auf eine Seite der Membran über die Leitung 166 für stromaufwärtigen Druck angelegt sein. Ein Druck stromabwärts des Partikelfilters 124 kann auf die andere Seite der Membran über die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck angelegt sein. Die Differenz zwischen dem stromaufwärtigen Druck und dem stromabwärtigen Druck bewirkt eine Bewegung der Membran. Der Deltadrucksensor 150 erzeugt den Deltadruck 154 (z. B. Spannung) auf Grundlage der Differenz zwischen dem stromaufwärtigen und stromabwärtigen Druck.
Drehmoment, das von der Maschine 102 ausgegeben wird, wird selektiv an ein oder mehrere Räder (nicht gezeigt) übertragen. Rotationsdrehzahlen der Räder des Fahrzeugs können unter Verwendung von Raddrehzahlsensoren gemessen werden, wie dem Raddrehzahlsensor 174. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder ein oder mehrere andere Parameter können auf Grundlage einer oder mehrerer Raddrehzahlen bestimmt werden. Ein oder mehrere andere Sensoren 178 können ebenfalls implementiert sein, wie ein Sensor für den Luftmassendurchfluss (MAF), ein Maschinendrehzahlsensor oder andere geeignete Fahrzeugsensoren.
Ein Maschinensteuermodul (ECM) 180 steuert das von der Maschine 102 ausgegebene Drehmoment. Nur beispielhaft kann das Kraftstoffaktuatormodul 112 die Kraftstoffeinspritzung jeweils auf Grundlage von Signalen von dem ECM 180 steuern. Das ECM 180 kann auch einen oder mehrere andere geeignete Maschinenaktuatoren steuern.
Das ECM 180 kann selektiv eine Regeneration des Partikelfilters 124 auf Grundlage des Deltadrucks 154 ausführen. Das ECM 180 kann auf Grundlage des Deltadrucks 154 bestimmen, ob eine Regeneration auszuführen ist. Das ECM 180 kann eine Menge (z. B. Masse in Gramm) von in dem Partikelfilter 124 abgefangenen Partikeln auf Grundlage des Deltadrucks 154 bestimmen. Nur beispielhaft kann die Menge an Partikeln, die in dem Partikelfilter 124 abgefangen ist, zunehmen, wenn der Deltadruck 154 zunimmt. Eine Zunahme des Deltadrucks 154 zeigt eine entsprechende Beschränkung der Fähigkeit des Abgases zur Strömung durch den Partikelfilter 124 an, und die Beschränkung ist auf das Partikelmaterial zurückführbar. Das ECM 180 kann selektiv eine Regeneration des Partikelfilters 124 auslösen, wenn die Menge größer als eine vorbestimmte Menge ist. Das ECM 180 kann auch einen oder mehrere andere Parameter, wie die Zeitdauer einer Regeneration, auf Grundlage des Deltadrucks 154 bestimmen.
Eine Regeneration des Partikelfilters 124 betrifft das Reinigen von Partikeln, die in dem Partikelfilter 124 abgefangen sind, durch Verbrennen der abgefangenen Partikel. Die Partikel verbrennen bei Temperaturen von größer als einer vorbestimmten Temperatur. Das ECM 180 kann selektiv Kraftstoff für den OC 122 bereitstellen, um den Partikelfilter 124 zu regenerieren. Nur beispielhaft kann das ECM 180 Kraftstoff für die Zylinder der Maschine 102 bereitstellen, so dass der Kraftstoff von den Zylindern (z. B. während der Abgashübe der Zylinder) ausgestoßen wird, Kraftstoff in das Abgassystem 120 stromaufwärts des OC 122 einspritzen oder Kraftstoff an den OC 122 auf eine andere geeignete Art und Weise bereitstellen. Das Verbrennen des Kraftstoffs sieht Wärme für den Partikelfilter 124 zur Verbrennung von Partikeln vor. Das ECM 180 kann zusätzlich oder alternativ die elektrische Heizung zur Regeneration aktivieren.
Das ECM 180 kann ein Unterbrechungsdetektionsmodul 190 aufweisen, das selektiv bestimmt, ob die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck (z. B. durch einen Anwender) unterbrochen worden ist. Das Unterbrechungsdetektionsmodul 190 bestimmt auf Grundlage eines Vergleichs des Deltadrucks 154 und eines vorbestimmten Drucks selektiv, ob die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist. Wenn der Deltadruck 154 nach einer Regeneration größer als der vorbestimmte Druck ist, zeigt dies an, dass die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck möglicherweise unterbrochen ist.
Das Unterbrechungsdetektionsmodul 190 führt den Vergleich aus, um zu bestimmen, ob die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist, wenn eine oder mehrere Aktivierungsbedingungen erfüllt sind. Genauer kann das Unterbrechungsdetektionsmodul 190 den Vergleich innerhalb einer Zeitdauer, nachdem eine Regeneration des Partikelfilters 124 vollständig ist, ausführen.
Nur beispielhaft kann das Unterbrechungsdetektionsmodul 190 den Vergleich ausführen, wann eine Gesamtdistanz, die durchfahren ist, nachdem die Regeneration vollständig war, kleiner als eine vorbestimmte Distanz ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Unterbrechungsdetektionsmodul 190 den Vergleich ausführen, wann eine Gesamtkraftstoffmenge, die für die Maschine 102 bereitgestellt wird, nachdem die Regeneration vollständig war, kleiner als eine vorbestimmte Menge ist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Unterbrechungsdetektionsmodul 190 den Vergleich ausführen, wann eine Gesamtzeitdauer an Maschinenlaufzeit, nachdem die Regeneration vollständig war, kleiner als eine vorbestimmte Zeitdauer ist.
Der Vergleich kann ausgeführt werden, wenn die eine oder mehreren Aktivierungsbedingungen erfüllt sind, um den Vergleich auf Zeiten zu begrenzen, wenn die Partikelmenge, die in dem Partikelfilter 124 abgefangen ist, möglicherweise gering ist. Das Unterbrechungsdetektionsmodul 190 kann eine oder mehrere Abhilfeaktionen unternehmen, wenn die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist. Nur beispielhaft kann das Unterbrechungsdetektionsmodul 190 eine Fehlfunktionsanzeigerleuchte (MIL von engl.: ”malfunction indicator lamp”) 194, wie eine Wartungsfahrzeugleuchte, beleuchten und/oder eine oder mehrere andere geeignete Abhilfeaktionen unternehmen.
Nun Bezug nehmend auf 2 ist ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Maschinensteuersystems 200, das das Unterbrechungsdetektionsmodul 190 aufweist, dargestellt. Ein Regenerationsmodul 204 kann einen Regenerationsstatus 208 erzeugen. Nur beispielhaft kann das Regenerationsmodul 204 den Regenerationsstatus 208 zu einer gegebenen Zeit auf Regeneration inaktiv, Regeneration aktiv, Regeneration erforderlich, Regeneration vollständig oder einen anderen geeigneten Regenerationsstatus setzen. Das Regenerationsmodul 204 kann den Regenerationsstatus 208 auf Grundlage des Deltadrucks 154 und eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter setzen.
Wenn keine Regeneration des Partikelfilters 124 ausgeführt wird, kann das Regenerationsmodul 204 den Regenerationsstatus 208 auf Regeneration inaktiv setzen. Das Regenerationsmodul 204 kann den Regenerationsstatus 208 auf Regeneration erforderlich setzen, wenn die Menge (z. B. Masse) von in dem Partikelfilter 124 abgefangenen Partikeln größer als eine vorbestimmte Menge ist. Die Menge an in dem Partikelfilter 124 abgefangenen Partikeln kann auf Grundlage des Deltadrucks 154 und eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter bestimmt werden.
Wenn Partikel verbrennen, kann das Regenerationsmodul 204 den Regenerationsstatus 208 selektiv auf Regeneration aktiv setzen. Das Regenerationsmodul 204 kann beispielsweise eine vorbestimmte Zeitdauer, nachdem eine Partikelverbrennung beginnt, den Regenerationsstatus 208 auf Regeneration vollständig setzen. Die vorbestimmte Zeitdauer kann beispielsweise auf Grundlage der Menge an Partikeln, die in dem Partikelfilter 124 abgefangen ist, als die Partikelverbrennung begann, und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter gesetzt werden.
Wenn eine Regeneration vollständig ist, sollte der Deltadruck 154 ein minimaler Wert sein. Von dem minimalen Wert kann der Deltadruck 154 während des Betriebs der Maschine 102 bis zu einer nächsten Regeneration zunehmen. Der Deltadruck 154 kann zunehmen, wenn die Menge an Partikeln, die in dem Partikelfilter 124 abgefangen ist, zunimmt, da Partikelmaterial, das in dem Partikelfilter 124 abgefangen ist, die Fähigkeit des Abgases zur Strömung durch den Partikelfilter 124 beschränkt.
Wenn eine Regeneration vollständig ist, setzt ein Zeitgebermodul 212 eine akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216 zurück. Das Zeitgebermodul 212 inkrementiert die akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216, wenn die Maschine 102 läuft (d. h. Luft und Kraftstoff verbrennt). Auf diese Weise verfolgt die akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216 die Zeitdauer, die die Maschine 102 gelaufen ist, seit eine letzte Regeneration des Partikelfilters 124 vollständig war. Das Zeitgebermodul 212 kann die akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216 auf einen vorbestimmten Rücksetzwert, wie Null, rücksetzen.
Ein Distanzverfolgungsmodul 220 setzt eine akkumulierte gefahrene Distanz 224 zurück, wenn die Regeneration vollständig ist. Das Distanzverfolgungsmodul 220 kann die akkumulierte gefahrene Distanz 224 auf einen vorbestimmten Rücksetzwert, wie Null, rücksetzen. Das Distanzverfolgungsmodul 220 inkrementiert die akkumulierte gefahrene Distanz 224, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Nur beispielhaft kann das Distanzverfolgungsmodul 220 die Distanz, die das Fahrzeug gefahren ist, über eine Steuerschleife auf Grundlage einer oder mehrerer Raddrehzahlen, wie der Raddrehzahl 176, und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter bestimmen, wie einer Drehzahl der Getriebeabtriebswelle. Die akkumulierte gefahrene Distanz 224 verfolgt die Distanz, die das Fahrzeug gefahren ist, seit die letzte Regeneration des Partikelfilters 124 vollständig war.
Ein Kraftstoffsteuermodul 228 erzeugt eine Kraftstofflieferanweisung 232 und das Kraftstoffaktuatormodul 112 spritzt Kraftstoff auf Grundlage der Kraftstofflieferanweisung 232 ein. Nur beispielhaft kann die Kraftstofflieferanweisung 232 eine Menge von Kraftstoff zur Einspritzung für ein gegebenes Verbrennungsereignis und eine Zeit (z. B. Kurbelwellenposition), an der die Einspritzung der Kraftstoffmenge zu beginnen ist, angeben.
Ein Kraftstoffverfolgungsmodul 236 setzt eine akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240 (z. B. Masse) zurück, wenn die Regeneration vollständig ist. Das Kraftstoffverfolgungsmodul 236 kann die akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240 auf einen vorbestimmten Rücksetzwert, wie Null, rücksetzen. Das Kraftstoffverfolgungsmodul 236 überwacht die Kraftstofflieferanweisung 232 und inkrementiert die akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240, wenn der Kraftstoff der Maschine 102 bereitgestellt wird, auf Grundlage der Kraftstofflieferanweisung 232. Auf diese Weise entspricht die akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240 der Gesamtmenge an Kraftstoff, die eingespritzt worden ist, seit die letzte Regeneration des Partikelfilters 124 vollständig war.
In Ansprechen darauf, dass die Regeneration des Partikelfilters 124 vollständig ist, überwacht ein Aktivierungsmodul 250 die akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216, die akkumulierte gefahrene Distanz 224, die akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240, einen EFR 252 und/oder einen oder mehrere andere geeignete Parameter. Das Aktivierungsmodul 250 erzeugt ein Aktivierungssignal 254 auf Grundlage der akkumulierten Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216, der akkumulierten gefahrenen Distanz 224, der akkumulierten Kraftstoffliefermenge 240, des EFR 252 und/oder dem einen oder mehreren anderen geeigneten Parametern.
Nur beispielhaft kann das Aktivierungsmodul 250 das Aktivierungssignal 254 in einen aktiven Zustand setzen, wenn eines, mehr als eines oder alle derselben zutreffen:

(i) die akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216 ist kleiner als eine vorbestimmte Zeitdauer;
(ii) die akkumulierte gefahrene Distanz 224 ist kleiner als eine vorbestimmte Distanz;
(iii) die akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240 ist kleiner als eine vorbestimmte Menge; und
(iv) der EFR 252 liegt innerhalb eines vorbestimmten Durchflussbereichs.

Umgekehrt gesagt kann das Aktivierungsmodul 250 das Aktivierungssignal in einen inaktiven Zustand setzen, wenn zumindest eines der folgenden zutrifft:

(i) die akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216 ist größer als oder gleich der vorbestimmten Zeitdauer;
(ii) die akkumulierte gefahrene Distanz 224 ist größer als oder gleich der vorbestimmten Distanz;
(iii) die akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240 ist größer als oder gleich der vorbestimmten Menge; und
(iv) der EFR 252 ist größer als oder gleich dem vorbestimmten Durchflussbereich.

Der EFR 252 kann beispielsweise auf Grundlage des MAF 142 bestimmt, unter Verwendung eines EFR-Sensors gemessen oder auf eine andere geeignete Art und Weise erhalten werden. Nur beispielhaft kann die vorbestimmte Zeitdauer etwa 10 Minuten betragen, und der vorbestimmte Durchflussbereich kann zwischen etwa 600 Kubikmeter pro Stunde (m³/h) bis etwa 1500 m³/h liegen. Nur beispielhaft kann die vorbestimmte Distanz etwa 30 Meilen betragen, und die vorbestimmte Menge kann etwa 3 Gallonen Kraftstoff betragen. Das Aktivierungsmodul 250 kann zusätzlich oder alternativ das Aktivierungssignal 254 in den aktiven Zustand setzen, wenn eine Oberflächentemperatur des Partikelfilters 124 innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereiches liegt und/oder eine Abgastemperatur innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereiches liegt. Umgekehrt gesagt kann das Aktivierungsmodul 250 das Aktivierungssignal in den inaktiven Zustand setzen, wenn die Oberflächentemperatur außerhalb des ersten vorbestimmten Bereiches liegt und/oder die Abgastemperatur außerhalb des zweiten vorbestimmten Bereiches liegt.
Das Aktivierungsmodul 250 aktiviert und deaktiviert ein Unterbrechungsanzeigemodul 258 über das Aktivierungssignal 254. Das Unterbrechungsanzeigemodul 258 kann deaktiviert werden, wenn das Aktivierungssignal 254 in dem inaktiven Zustand ist. Das Unterbrechungsanzeigemodul 258 kann aktiviert werden, wenn das Aktivierungssignal 254 in dem aktiven Zustand ist.
Im aktivierten Zustand bestimmt das Unterbrechungsanzeigemodul 258, ob die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist. Das Unterbrechungsanzeigemodul 258 bestimmt auf Grundlage eines Vergleichs des Deltadrucks 154 und eines vorbestimmten Drucks 262, ob die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist.
Das Unterbrechungsanzeigemodul 258 zeigt an, dass die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist, wenn der Deltadruck 154 größer als der vorbestimmte Druck 262 ist. Das Unterbrechungsanzeigemodul 258 kann angeben, dass die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck nicht unterbrochen ist, wenn der Deltadruck 154 kleiner als der vorbestimmte Druck 262 ist. Der Deltadruck 154 kann größer sein, als er sein sollte, wenn die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist. Die Unterbrechung kann die Unterbrechung der Leitung 170 für stromabwärtigen Druck an dem Ende, wo die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck den stromabwärtigen Druck aufnimmt, an dem Ende, wo die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck mit dem Deltadrucksensor 150 verbunden ist, oder beiden sein.
Nun Bezug nehmend auf 3 ist ein beispielhafter Graph des Deltadrucks 304 als eine Funktion des EFR 308 dargestellt. Beispielhafte rautenförmige Markierungen 312 entsprechen jeweils einem Beispielwert des Deltadrucks 304 zu einem gegebenen Wert des EFR 308, wenn die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist. Beispielhafte X-förmige Markierungen 316 entsprechen jeweils einem Beispielwert des Deltadrucks 304 bei einem gegebenen Wert des EFR, wenn die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck mit dem Deltadrucksensor 150 verbunden ist. Wie dadurch gezeigt ist, dass die rautenförmigen Markierungen 312 zu einem gegebenen Wert des EFR 308 größer als die X-förmigen Markierungen 316 bei diesem Wert des EFR 308 sind, kann der Deltadruck 154 zunehmen, wenn die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist.
Zurück Bezug nehmend auf 2 kann bei verschiedenen Implementierungen der vorbestimmte Druck 262 ein fixierter Wert oder ein variabler Wert sein. Der vorbestimmte Druck 262 ist Nicht-Null. Ein Druckbestimmungsmodul 266 kann den vorbestimmten Druck 262 beispielsweise auf Grundlage des EFR 252, der Menge an Partikeln, die in dem Partikelfilter 124 abgefangen sind, und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter setzen. Nur beispielhaft kann das Druckbestimmungsmodul 266 den vorbestimmten Druck 262 unter Verwendung einer Zuordnung (z. B. einer Nachschlagetabelle) von Werten für den vorbestimmten Druck 262 bestimmen. Der vorbestimmte Druck 262 kann zunehmen, wenn der EFR 252 zunimmt, und umgekehrt. Nur beispielhaft kann bei Werten des EFR 252 von etwa 600, 700, 800, 900, 1000 und 1500 m³/h der vorbestimmte Druck 262 etwa 30, 27, 46, 55, 65 bzw. 130 Hektopascal (hPa) betragen.
Das Unterbrechungsanzeigemodul 258 kann einen Unterbrechungsanzeiger 270 erzeugen, der anzeigt, ob die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist. Nur beispielhaft kann das Unterbrechungsanzeigemodul 258 den Unterbrechungsanzeiger 270 in einen aktiven Zustand setzen, wenn die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist. Nur beispielhaft kann der Unterbrechungsanzeiger 270 einen vorbestimmten Code (z. B. einen Diagnoseproblemcode oder DTC) oder ein Typ von Flag sein, der einem vorbestimmten Code zugeordnet ist, der angibt, dass die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist.
Das Unterbrechungsanzeigemodul 258 kann den Unterbrechungsanzeiger 270 in einem Speicher 274 speichern. Ein Überwachungsmodul 278 kann den Speicher 274 überwachen. Wenn der Unterbrechungsanzeiger 270 erzeugt ist (d. h. wenn die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist), kann das Überwachungsmodul 278 eine oder mehrere Abhilfeaktionen unternehmen. Nur beispielhaft kann das Überwachungsmodul 278 die Fehlfunktionsanzeigerleuchte 194 beleuchten, die Maschinenleistung reduzieren und/oder eine oder mehrere andere Abhilfeaktionen unternehmen.
Nun Bezug nehmend auf 4 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Bestimmen und Anzeigen, ob die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist, veranschaulicht. Die Steuerung kann mit 404 beginnen, wo die Steuerung bestimmt, ob eine Regeneration des Partikelfilters 124 vollständig ist. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung mit 408 fortfahren; wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung bei 404 verbleiben.
Bei 408 kann die Steuerung die akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216, die akkumulierte gefahrene Distanz 224 und die akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240 rücksetzen. Bei 410 aktualisiert die Steuerung die akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216, die akkumulierte gefahrene Distanz 224 und die akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240. Die Steuerung kann bei 412 bestimmen, ob eine oder mehrere Aktivierungsbedingungen erfüllt sind. Nur beispielhaft kann die Steuerung bei 412 bestimmen, ob die akkumulierte Maschinenlaufzeit-Zeitdauer 216, die akkumulierte gefahrene Distanz 224 und die akkumulierte Kraftstoffliefermenge 240 kleiner als die vorbestimmte Zeitdauer, die vorbestimmte Distanz bzw. die vorbestimmte Menge sind. Zusätzlich kann die Steuerung bei 412 bestimmen, ob der EFR 252 innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, die Oberflächentemperatur innerhalb des ersten vorbestimmten Bereiches liegt und/oder die Abgastemperatur innerhalb des zweiten vorbestimmten Bereiches liegt. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung mit 416 fortfahren; wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung enden. während einer ersten Iteration von 412 können die Aktivierungsbedingungen aufgrund des Rücksetzens bei 408 erfüllt werden. Wenn dies nicht der Fall ist, kann die Steuerung bei 412 verbleiben, bis die Aktivierungsbedingungen erfüllt sind, anstatt zu enden.
Bei 416 bestimmt die Steuerung den vorbestimmten Druck 262. Nur beispielhaft kann die Steuerung den vorbestimmten Druck 262 als eine Funktion des EFR 252 bestimmen oder der vorbestimmte Druck 262 kann ein fixierter Wert sein. Die Steuerung bestimmt bei 420, ob der Deltadruck 154 größer als der vorbestimmte Druck 262 ist. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung bei 424 angeben, dass die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist (z. B. durch Erzeugen des Unterbrechungsanzeigers 270), und die Steuerung kann enden. Wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung bei 428 angeben, dass die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck mit dem Deltadrucksensor 150 verbunden ist, und zu 410 zurückkehren.
Bei verschiedenen Implementierungen kann die Steuerung erfordern, dass der Deltadruck 154 zumindest eine vorbestimmte Zeitdauer über eine vorbestimmte Anzahl von Schlüsselzyklen des Fahrzeugs größer als der vorbestimmte Druck 262 ist, bevor angezeigt wird, dass die Leitung 170 für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist. Ein Schlüsselzyklus kann die Zeitdauer zwischen Schlüssel ein und Schlüssel aus betreffen. Nur beispielhaft ist die vorbestimmte Anzahl eine ganze Zahl größer als Null und kann bei verschiedenen Implementierungen Zwei sein.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen ausgeführt werden. Daher sei, während diese Offenbarung bestimmte Beispiele aufweist, der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht so beschränkt, da andere Abwandlungen dem Fachmann nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims

Verfahren für ein Fahrzeug, umfassend: Anzeigen, wann eine Regeneration eines Partikelfilters vollständig ist; Empfangen einer Druckdifferenz über den Partikelfilter, die unter Verwendung eines Deltadrucksensors gemessen wird, der die Druckdifferenz auf Grundlage eines ersten und zweiten Drucks stromaufwärts und stromabwärts des Partikelfilters erzeugt, die an den Deltadrucksensor unter Verwendung von Leitungen für stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Druck angelegt sind; und in Ansprechen auf die Anzeige, dass die Regeneration des Partikelfilters vollständig ist, auf Grundlage eines Vergleichs der Druckdifferenz und eines vorbestimmten Drucks selektives Anzeigen, dass die Leitung für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit einem selektiven Anzeigen, dass die Leitung für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist, wenn die Druckdifferenz größer als der vorbestimmte Druck ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit einem Deaktivieren des Vergleichs, wenn ein Abgasdurchfluss kleiner als ein vorbestimmter minimaler Durchfluss oder größer als ein vorbestimmter maximaler Durchfluss ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit einem Deaktivieren des Vergleichs, wenn eine akkumulierte Zeitdauer der Laufzeit einer Maschine, nachdem die Regeneration vollständig ist, größer als eine vorbestimmte Zeitdauer ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit einem Deaktivieren des Vergleichs, wenn eine akkumulierte Kraftstoffmenge, die an eine Maschine bereitgestellt wird, nachdem die Regeneration vollständig ist, größer als eine vorbestimmte Menge ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit einem Deaktivieren des Vergleichs, wenn eine durch das Fahrzeug gefahrene Distanz, nachdem die Regeneration vollständig ist, größer als eine vorbestimmte Distanz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit einem Ausführen des Vergleichs in Ansprechen auf eine Bestimmung, dass ein Abgasdurchfluss innerhalb eines vorbestimmten Durchflussbereichs liegt, eine akkumulierte Zeitdauer der Laufzeit einer Maschine, nachdem die Regeneration vollständig ist, kleiner als eine vorbestimmte Zeitdauer ist, eine akkumulierte Kraftstoffmenge, die der Maschine bereitgestellt wird, nachdem die Regeneration vollständig ist, kleiner als eine vorbestimmte Menge ist, eine Distanz, die durch das Fahrzeug gefahren ist, nachdem die Regeneration vollständig ist, kleiner als eine vorbestimmte Distanz ist, und eine Temperatur einer Oberfläche des Partikelfilters innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit einem Bestimmen des vorbestimmten Drucks auf Grundlage eines Abgasdurchflusses.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner mit einem Erhöhen des vorbestimmten Drucks, wenn der Abgasdurchfluss zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, mit zumindest einem aus: Setzen eines Diagnoseproblemcodes (DTC), wenn die Leitung für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist; und Auslösen einer Beleuchtung einer Fehlfunktionsanzeigerleuchte, wenn die Leitung für stromabwärtigen Druck unterbrochen ist.