DE102013210898A1

DE102013210898A1 - Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung und Einrichtung zum Steuern einer Abgasnachbehandlung sowie Abgasnachbehandlung und Brennkraftmaschine mit Abgasnachbehandlung

Info

Publication number: DE102013210898A1
Application number: DE102013210898.2A
Authority: DE
Inventors: Tim Späder; Stefan Merk; Andrea Prospero
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2033-06-12
Also published as: HK1220241A1; WO2014198386A1; CN105264187B; US9890684B2; DE102013210898B4; US20160131012A1; CN105264187A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung 300, bei dem ein Dieselpartikelfilter DPF während des Betriebes regeneriert wird, insbesondere passiv regeneriert wird, wobei ein korrigierter Differenzdruck ΔP aus einem aktuellen Differenzdruck ΔP über den Dieselpartikelfilter DPF bei einem aktuellen Abgasvolumenstrom V_AG und einem aktuellen Korrekturfaktor berechnet wird. Erfindungsgemäß wird der aktuelle Korrekturfaktor bestimmt mittels Bestimmen eines unteren Differenzdrucks in einem vorbestimmten Zeitintervall bei einem bestimmten Abgasvolumenstrom, insbesondere in einem vorgegebenen Abgasvolumenstrom-Intervall um den bestimmten Abgasvolumenstrom V_AG und Vergleich des unteren Differenzdrucks mit einem vorgegebenen aktuellen Referenzwert und, abhängig davon, Berechnen eines neuen Korrekturfaktors oder Beibehalten des bisherigen Korrekturfaktors als aktueller Korrekturfaktor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung mit einem Dieselpartikelfilter, sowie eine Einrichtung zum Steuern der Abgasnachbehandlung. Die Erfindung betrifft auch eine Abgasnachbehandlung und eine Brennkraftmaschine.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Dieselpartikelfilter zur Reinigung eines Abgases von Rußpartikeln einzusetzen. Dieselpartikelfilter können eine feinporige Struktur aufweisen – z.B. eine Keramikstruktur oder, wie in US 2007151231 A beschrieben, eine feinporige Stahlgewebestruktur – an deren Wänden die Rußpartikel abgeschieden werden. Es ist bekannt, Dieselpartikelfilter zu regenerieren. Hier wird zwischen passiver Regeneration und aktiver Regeneration – bei der in vorbestimmten Zeitintervallen und/oder nach einem vorgebbaren Triggersignal ein Abbrand der Rußpartikel erfolgt – unterschieden.
Bei einem Abgasnachbehandlungssystem mit einem passiv regenerierenden Dieselpartikelfilter wird der sogenannte CRT-Effekt (Continous Regeneration Trap) ausgenutzt und der Dieselpartikelfilter in diesem Sinne, insbesondere ohne fest vorgegebenes Triggersignal, kontinuierlich regeneriert. Bei passiver Regenerationstechnik reichen die Abgastemperaturen des Motors bei normalen Betriebszuständen für den kontinuierlichen Rußabbau im Dieselpartikelfilter aus. Gegebenenfalls kann bei besonderen klimatischen Bedingungen oder lang andauerndem ständigen Niedriglastbetrieb die Regeneration durch weitergehende Maßnahmen unterstützt werden. Beispielsweise kann dazu die Abgastemperatur des Motors und damit der Rußabbrand kurzzeitig deutlich erhöht werden. In US 2010031638 A ist beispielsweise beschrieben, eine Motorlast zu erhöhen, um eine passive Regeneration umzusetzen. In US 2011265456 A ist beschrieben, zur Erhöhung eines Rußabbrands, eine Temperatur der Abgase zu erhöhen, indem ein Verbrennungszyklus geändert wird.
Zur Bestimmung eines für eine Regeneration angemessenen Zeitpunkts sind unterschiedliche zum Teil aufwändige Rechen- und Simulations- oder Schätzverfahren beschrieben worden, um die Rußbeladung eines Dieselpartikelfilters angeben zu können. Aus WO 05/116413 ist bekannt, ein neuronales Netzwerk zu trainieren, um aus einem Betriebszustand des Motors, einem Differenzdruck über den Dieselpartikelfilter und Abgaswerten, einen Beladungszustand zu bestimmen. Zum einen sind vorgenannte Rechenverfahren vergleichsweise aufwendig. Zum anderen sollten extra angesetzte Messungen eines Filterzustands vermieden werden.
Zwar erweist sich zur Bestimmung einer Beladung des Dieselpartikelfilters (DPF) bzw. eines angemessenen Zeitpunkts für einen Regenerationsschritt der Beladungszustand des Dieselpartikelfilters mittels Differenzdruckmessung (ΔP) über den Dieselpartikelfilter als sinnvoll ermittelbar. Im einfachsten Fall könnte bei Überschreiten eines vorbestimmten oder errechneten Referenzwertes eines Differenzdruckes (ΔP) eine Regeneration eingeleitet werden, beispielsweise durch eine Maßnahme eines obengenannten Thermomanagements.
Es zeigt sich jedoch, dass die Ursache für einen Differenzdruck vergleichsweise komplex ist. Der Differenzdruck steigt nämlich über die Lebenszeit des Dieselpartikelfilters nicht nur durch eine Rußbeladung, sondern auch zusätzlich durch eine Aschebeladung an; die Entwicklung der letzteren ist im Grunde lebenszeitbestimmend (T_L) für den Dieselpartikelfilter. Während Ruß im Wesentlichen verbrennbare Kohlenstoffanteile aufweist, definiert sich Asche als nicht verbrennbarer Anteil einer Filterbeladung, die im Betrieb kaum mehr, jedenfalls nicht ohne Aufwand, entfernt werden kann. So sind in DE 1 002 951 Maßnahmen zur Reduzierung eines Ascheanteils beschrieben.
Eine durch Aschebeladung bedingte Erhöhung des Differenzdrucks führt aber im Betrieb vor allem dazu, dass ein den Differenzdruck betreffender Referenzwert zur Einleitung einer Regeneration entweder zunehmend früher erreicht wird oder sich ein aus der Verbrennung berechneter Referenzwert als zu niedrig erweist. Im Ergebnis führt dies bei einem passiven Regenerationssystem zu einem häufiger eingeleiteten Thermomanagement, als es eigentlich angemessen wäre, d.h. regelmäßig zu einer Einleitung eines Thermomanagements obwohl die Rußbeladung des Dieselpartikelfilters noch nicht kritisch ist. So ist beispielsweise aus DE 12 034 340 A1 bekannt, eine Verbrennungsrechnung bei bekannter Brennstoffspezifikation durchzuführen, die auch die Ascherückstände im Dieselpartikelfilter berücksichtigt. Wünschenswert ist darüber hinaus aber ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung, mittels denen der Einfluss einer Asche auf den Differenzdruck über einen Dieselpartikelfilter der Abgasnachbehandlung bei passiv regenerierenden Dieselpartikelfiltern berücksichtigt werden kann, insbesondere ermittelt werden kann.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein verbessertes und dennoch vergleichsweise einfaches Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mittels welcher der Einfluss einer Asche auf den Differenzdruck über einen Dieselpartikelfilter der Abgasnachbehandlung bei passiv regenerierenden Dieselpartikelfiltern berücksichtigt werden kann, insbesondere ermittelt werden kann. Insbesondere sollte das Verfahren und die Vorrichtung im Betrieb mit vergleichsweise geringem Aufwand und dennoch verlässlich einsetzbar sein.
Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird durch die Erfindung mit einem Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung gelöst, bei dem ein Dieselpartikelfilter während des Betriebes passiv regeneriert wird und das die Schritte aufweist:

– Messen eines aktuellen Differenzdrucks über den Dieselpartikelfilter bei einem aktuellen Abgasvolumenstrom und Bestimmen eines aktuellen Korrekturfaktors für einen Differenzdruck;
– Berechnen eines korrigierten Differenzdrucks aus dem Differenzdruck und dem aktuellen Korrekturfaktor.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der aktuelle Korrekturfaktor bestimmt wird mittels der Schritte:
– Bestimmen eines unteren Differenzdrucks in einem vorbestimmten Zeitintervall bei einem bestimmten Abgasvolumenstrom;
– Vergleich des unteren Differenzdrucks mit einem vorgegebenen aktuellen Referenzwert.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass abhängig vom Vergleich ein Berechnen eines neuen Korrekturfaktors oder Beibehalten des bisherigen Korrekturfaktors als aktueller Korrekturfaktor erfolgt. Ein Vergleich des unteren Differenzdrucks mit einem vorgegebenen aktuellen Referenzwert ist maßgeblich dafür, ob ein für die untere Beladung maßgeblicher neuer Korrekturfaktor als (neuer) aktueller Korrekturfaktor (mit neuem Wert) anzugeben ist oder der bisherige Korrekturfaktor als (bisheriger) aktueller Korrekturfaktor (mit bisherigem Wert) beibehalten werden kann.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass bei einem passiv regenerierenden Dieselpartikelfilter zu keinem Zeitpunkt wirklich bekannt sein kann, wie hoch der Differenzdruck rein auf Grund der Aschebeladung – d.h. ohne Rußbeladung – wäre. Es existiert nach dieser Überlegung kein bestimmbarer Zeitpunkt im Betriebsablauf einer Abgasnachbehandlung, an dem der Dieselpartikelfilter rußfrei wäre;. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu aktiven Regenerationsverfahren, bei denen nach einem durch ein Triggersignal eingeleiteten Thermomanagement – also zu einem bestimmbaren Zeitpunkt – davon ausgegangen werden kann, dass die Rußbeladung zeitlich lokal minimal ist. Somit fehlt jedenfalls bei passiven Regenerationssystemen eine Maßgabe für einen Korrekturdruck, der den durch Aschebeladung hervorgerufenen Differenzdruck derart angeben könnte, dass der gemessene, insbesondere aktuelle, Differenzdruck korrigiert werden könnte. Bei aktiven Regenerationsverfahren dagegen entfällt insofern die Notwendigkeit, Überlegungen dieser Art anzustellen.
Die Erfindung hat nun aber erkannt, dass der gemessene Differenzdruck trotzdem sinnvoll korrigiert werden kann, indem während des Betriebs einer Abgasnachbehandlung ein unterer Differenzdruck bei einem vorgegebenen Abgasvolumenstrom in einem vorbestimmten Zeitintervall bestimmt wird. Dieser untere Differenzdruck kann nach der Erkenntnis ursächlich jedenfalls hauptsächlich auf die Aschebeladung mit unterer zusätzlicher Rußbeladung zurückzuführen sein in diesem Zeitraum. Erfindungsgemäß wird diese untere Beladung dann einem aktuellen Korrekturfaktor zugeordnet. Somit kann beim Vorliegen eines unteren Differenzdrucks ein aktueller Differenzdruck korrigiert werden mittels des so bestimmten aktuellen Korrekturfaktors.
Die Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung wird durch eine Einrichtung zur Steuerung gemäß dem Anspruch 13 gelöst. Die Steuereinrichtung ist ausgebildet zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung, insbesondere einer Abgasbehandlung mit einem passiv regenerierenden Dieselpartikelfilter, unter Bestimmung eines korrigierten Differenzdrucks, die ausgebildet ist, einen zusätzlichen Regenerationsschritt zu initiieren.
Die Aufgabe führt auch auf eine Abgasnachbehandlung des Anspruchs 14. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Steuerungseinrichtung in der Abgasnachbehandlung integriert. Die Steuerungseinrichtung kann aber auch separat von der Abgasnachbehandlung ausgeführt sein.
Schließlich führt die Erfindung auf eine Brennkraftmaschine mit einem Motor, einem Dieselpartikelfilter sowie der beschriebenen Abgasnachbehandlung, insbesondere eine Diesel-Brennkraftmaschine, des Anspruchs 15.
Auch wenn das Konzept bei passiv regenerierten Dieselpartikelfiltern besonders vorteilhaft ist, bzw. durch die dort auftretende Problematik motiviert ist, ist dieses nicht auf den dortigen Einsatz beschränkt. Auch bei aktiv regenerierten Dieselpartikelfiltern, also insbesondere solchen, die nach einem fest vorgegebenen Triggersignal regeneriert werden, kann das Konzept grundsätzlich zur Korrektur des Differenzdrucks oder Überprüfung von Parametern aktiver Regenerationsverfahren oder dergleichen genutzt werden; insbesondere dazu beitragen, dass die Zeitabstände eines Thermomanagements bei aktiven Regenerationsverfahren optimiert werden.
Die Erfindung stellt die Bestimmung eines korrigierten Differenzdrucks in vorteilhafter Weise auf eine vergleichsweise verlässliche Basis und ermöglicht ein vergleichsweise einfaches Bestimmungsverfahren eines korrigierten Differenzdrucks. Insbesondere findet die Erfindung einen angemessenen Kompromiss zwischen Verlässlichkeit bzw. Genauigkeit einerseits und Realisierbarkeit bzw. Echtzeitfähigkeit eines Bestimmungsverfahrens für einen korrigierten Differenzdruck andererseits.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
Insbesondere kann der Abgasvolumenstrom dabei in einem vorgegebenen Abgasvolumenstrom-Intervall um den bestimmten Abgasvolumenstrom verbleiben; allgemein ist im Rahmen der Systemanforderungen sicher zu stellen, dass die Differenzdruck-Bestimmung in etwa bei gleichen Werten des Abgasvolumenstroms erfolgt, um vergleichbare Werte des Differenzdrucks bestimmen zu können.
Auf Basis des korrigierten Differenzdrucks können in einer Weiterbildung dann gegebenenfalls Folgeprozesse zum richtigen Zeitpunkt gestartet werden, die von der Rußbeladung des Dieselpartikelfilters abhängig sind. Dies kann z.B. die Einbringung des korrigierten Differenzdrucks in die Einrichtung zur Steuerung der Abgasnachbehandlung umfassen, sodass z.B. ein Thermomanagement in verbesserter Weise und/oder in einer optimierten Zeitabfolge durchführbar ist. Generell kann verhindert werden, dass ein Dieselpartikelfilter mit passiver Regeneration zu oft hartes oder weiches Thermomanagement startet und somit werden unnötige Zusatzverbräuche durch Thermomanagement vermieden.
Darüberhinausgehend kann zusätzlich oder alternativ der korrigierte Differenzdruck auch einer zentralen Motorsteuerung (ECU) zugeführt werden, um etwa Kennfelder, Steuerprozesse oder Regelprozesse oder allgemein Prozesse, für welche der Differenzdruck über den Dieselpartikelfilter als Stellgröße dient zu korrigieren.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Abhängigkeit des weiteren Vorgehens vom Vergleich die Schritte umfasst:

– für den Fall, dass der untere Differenzdruck über dem vorgegebenen aktuellen Referenzwert liegt: Berechnen eines neuen Korrekturfaktors aus einem bisherigen Korrekturfaktor, wobei der neue Korrekturfaktor dem aktuellen Korrekturfaktor zur Entsprechung zugewiesen wird, und/oder
– für den Fall, dass der untere Differenzdruck unter dem vorgegebenen aktuellen Referenzwert liegt: Beibehalten des bisherigen Korrekturfaktors, wobei der aktuelle Korrekturfaktor dem bisherigen Korrekturfaktor entspricht.

Insbesondere wird der aktuelle Differenzdruck laufend, insbesondere kontinuierlich, gemessen. Auf diese Weise kann laufend, d.h. ständig nach einem vorgegebenen Plan, aus dem aktuellen Differenzdruck ein unterer Differenzdruck bestimmt werden; beispielsweise mittels einer laufenden Minimalwertbildung, wobei der jeweils kleinste Wert im Sinne von „WENN aktueller Differenzdruck < unterer Differenzdruck(alt), DANN unterer Differenzdruck(neu) = aktueller Differenzdruck“ zugwiesen werden. Der untere Differenzdruck ist bevorzugt ein minimaler Differenzdruck, insbesondere ein zeitlich lokaler minimaler und/oder zeitlich absolut minimaler Differenzdruck.
Die gemessenen aktuellen Differenzdruckwerte werden vorteilhafterweise gefiltert und plausibilisiert, bevor sie zur Bestimmung des Korrekturfaktors oder des korrigierten Differenzdrucks herangezogen werden. Damit kann vermieden werden, dass sich die Korrektur auf Ausreißer in den Messwerten oder fehlerhafte Messwerte stützt.
Vorteilhaft wird daraus ein Minimum bestimmt. Insbesondere ist vorgesehen, dass der untere Differenzdruck ein zeitlich lokaler minimaler und/oder zeitlich absolut minimaler Differenzdruck ist.
Bevorzugt wird der untere Differenzdruck einer Vertrauensprüfung zugeführt, wobei ein vertrauenswürdiger Wert des unteren Differenzdrucks zum Vergleich herangezogen wird. Dies wird vorteilhaft zu einer Stabilisierung des Prozesses genutzt, der bevorzugt bei stationären Betriebsbedingungen und hinreichend verlässlicher physikalischer Betriebssituation der Abgasnachbehandlung angewendet wird. Insbesondere kann dazu vorgesehen sein, dass der untere Differenzdruck einen vertrauenswürdigen Wert hat für den Fall, dass er ermittelt wurde – bei Werten eines aktuellen Abgasvolumenstroms, die für einen vorbestimmten ersten Vertrauenszeitraum als Funktion der Zeit konstant sind, insbesondere dem Wert des bestimmten Abgasvolumenstroms entsprechen, insbesondere Werte des aktuelle Abgasvolumenstroms in einem vorgegebenen Abgasvolumenstrom-Intervall um den Wert des bestimmten Abgasvolumenstrom liegen, zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass sich der untere Differenzdruck für einen vorbestimmten zweiten Vertrauenszeitraum als Funktion der Zeit im wesentlichen unverändert bleibt.
Anders ausgedrückt ist das ermittelte Minimum vertrauenswürdig insbesondere dann, wenn das System eine ausreichende Zeit innerhalb des vorgegebenen Abgasvolumenstrom betrieben worden ist und/oder sich das ermittelte Minimum für eine ausreichende Zeit nicht mehr verändert.
Insbesondere wird im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung, das ermittelte und vertrauenswürde Minimum mit einer Referenz verglichen. Die Referenz entspricht besonders bevorzugt dem Differenzdruck des Dieselpartikelfilters im neuen Zustand innerhalb des vorgegebenen Abgasvolumenstrom Bereich. Wenn das ermittelte Minimum größer als die Referenz ist, wird der Korrekturfaktor angepasst.
In einer vorteilhaften Weiterbildung findet die Anpassung des Korrekturfaktors in festen Schritten statt. Somit können zu häufige Korrekturen vermieden werden; es wird verhindert, dass zu viel korrigiert wird. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn sichergestellt ist, dass vor einer Anpassung des Korrekturfaktors eine vorbestimmte Betriebsdauer sowie eine vorbestimmte Anzahl von Messwerten erreicht ist, um die Anpassung zu starten.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung hat erkannt, dass der Korrekturfaktor multipliziert mit dem Abgasvolumenstrom der Differenzdruck-Korrektur für die Asche zugeordnet werden kann. Es ist insbesondere vorteilhaft, zur Bestimmung des korrigierten Differenzdrucks, die folgenden Schritte durchzuführen: Berechnen eines aktuellen Korrekturwertes (AscheΔP_K_aktuell [mbar]) als Produkt aus dem aktuellen Korrekturfaktor (AscheΔP_K) und dem aktuellen Abgasvolumenstrom (Abgasvolumenstrom_aktuell). Desweiteren erfolgt vorzugsweise das Berechnen des korrigierten Differenzdrucks durch Subtrahieren des aktuellen Korrekturwertes vom gemessenen Differenzdruck. Somit ist eine einfach durchführbare Korrektur des gemessenen Differenzdrucks möglich.
Der aktuelle Korrekturfaktor (AscheΔP_K) kann vorteilhaft bei Überschreiten des Referenzwertes als Summe aus dem bisherigen Korrekturfaktor (AscheΔP_K [n – 1]) mit einer vorbestimmten Konstante (const.) berechnet werden. Es kann über die Lebensdauer des Dieselpartikelfilters betrachtet jeweils genau eine Konstante je Abgasvolumenstrom verwendet werden. Es ist aber auch vorteilhaft, verschiedene Konstanten für verschiedene Gesamtbetriebsdauern des Dieselpartikelfilters zu hinterlegen. Über die Auswahl geeignetere Konstanten kann das Verfahren somit einfach auf verschiedene Dieselpartikelfilterausführungen und entsprechende Motoren übertragen werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird nach Überschreiten des aktuellen Referenzwertes durch den unteren Differenzdruck ein neuer Referenzwert (Ref-Wert) berechnet, der sich aus der Summe des aktuellen Referenzwertes (Ref-Wert_neu) mit dem Produkt aus aktuellem Korrekturfaktor und vorgegebenem Abgasvolumenstrom (AscheΔP_K·Abgasvolumenstrom_Bereich) ergibt. Über die Anpassung des Referenzwertes wird die steigende Aschebeladung des Dieselpartikelfilters berücksichtigt, so dass bei wiederholter Durchführung des Verfahrens mit einem geeigneten Referenzwert gearbeitet werden kann.
Demnach lässt sich dies im Rahmen einer besonders bevorzugten Formel-Zusammenfassung wie folgt angeben: AscheΔP_K_akluell [mbar] = AscheΔP_K·Abgasvolumenstrom_aktuell für den Fall dass der Referenzwert überschritten wurde: AscheΔP_K = AscheΔP_K [n – 1] + const. und: Ref-Wert = Ref-Wert_neu + AscheΔP_K·Abgasvolumenstrom_Bereich
Bevorzugt werden zur Bestimmung des unteren Differenzdrucks gemessenen Differenzdruckwerte kontinuierlich aufgezeichnet und aus ihnen der untere Wert in einem vorbestimmten Zeitintervall bei einem vorgegebenen Abgasvolumenstrom bestimmt wird. Damit wird eine kontinuierliche Überwachung des Differenzdrucks gewährleistet und die Ergebnisse der Überwachung können gleichzeitig für die Korrektur des Differenzdrucks verwendet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Verfahren zusätzlich einen Steuerschritt auf, bei dem der korrigierte Differenzdruck ΔP mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen wird und bei Überschreiten des Schwellwertes ein Regenerationsschritt des Dieselpartikelfilters eingeleitet wird. Damit ermöglicht das Verfahren, das Einleiten eines Regenerationsschrittes, sobald die Rußbeladung diesen erforderlich macht ohne dass es zur verfrühten und somit unnötigen Einleitung eines solchen Schrittes auf Grund der Aschebeladung des Dieselpartikelfilters kommt. Besonders bevorzugt ist als Regenerationsschritt dabei ein Thermomanagement. Hier wird durch einfache Erhöhung der Abgastemperatur des Motors der Rußabbrand im Dieselpartikelfilter erhöht. Insgesamt ermöglicht die Erfindung somit ein zu häufiges Thermomanagement des Motors zu vermeiden und damit unnötige Zusatzverbräuche einzusparen.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Diese sollen die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr sind die Zeichnungen, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus den Zeichnungen unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigt in:
1: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mit einem Motor, einer Aufladung, und ein System einer Abgasnachbehandlung mit Dieselpartikelfilter und einer Einrichtung zur passiven Regeneration des Dieselpartikelfilters;
2: eine schematische Darstellung von Differenzdruckverläufen über einen Dieselpartikelfilter bei einer Abgasnachbehandlung, wie diese für eine beispielhafte Brennkraftmaschine der 1 gezeigt ist, als Funktion der Lebensdauer des Dieselpartikelfilters;
3: eine schematische Darstellung von gemessenen Differenzdruckverläufen bei einer Abgasnachbehandlung, wie diese für eine beispielhafte Brennkraftmaschine der 1 gezeigt ist, als Funktion eines Abgasvolumens, wobei die Differenzdruckverläufe zu verschiedenen Zeitpunkten in der Lebensdauer eines Dieselpartikelfilters gemessen sind;
4: ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung in einer grundsätzlichen Struktur;
5: ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung in einer weitergebildeten Struktur.
1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1000 mit einem Motor 100, einer Aufladung 200 sowie einer symbolisch dargestellten Abgasnachbehandlung 300 umfassend einen Dieselpartikelfilter DPF, der über eine Steuereinrichtung GCU mit einem Thermomanagement beaufschlagbar ist; dies zur passiven Regeneration des Dieselpartikelfilters DPF. Vorliegend ist die Steuereinrichtung GCU der Abgasnachbehandlung in einem System umfassend die Abgasnachbehandlung, den Dieselpartikelfilter und die Steuereinrichtung GCU als Modul untergebracht. Die Steuereinrichtung zum Steuern der passiven Regeneration des Dieselpartikelfilters – symbolisiert durch den Pfeil 301 ist vorliegend über einen Daten- und Steuerbus CAN an eine zentrale Steuereinheit ECU der Brennkraftmaschine 1000 steuerverbunden. Die zentrale Steuereinheit ECU ist im Übrigen wie durch den Pfeil 301, 302 symbolisch dargestellt zum Steuern des Motors 100 sowie der Aufladung ausgebildet. Der Motor 100 ist vorliegend in Form eines Dieselmotors mit einer lediglich beispielhaft und symbolisch dargestellten Anzahl von Zylindern Z in einem Motorblock gebildet, die beispielsweise über ein Common-Rail-System mit entsprechender Einspritzung mit Kraftstoff versorgt werden können (nicht dargestellt).
Die Aufladung 200 ist über entsprechende Einlass- und Auslasskrümmer im Ladelufttrakt bzw. Abgastrakt 101L, 101A an den Motorblock zur Zuführung von Ladeluft LL bzw. zur Abführung von Abgas AG angeschlossen. Die Aufladung 200 ist vorliegend mit einer ersten Ladestufe 200I und einer zweiten Ladestufe 200II gebildet, die eine entsprechende Anordnung von Turboladern jeweils mit einem Verdichter 201.1, 202.1 und Turbine 201.2, 202.2 im Strang der Ladeluft LL bzw. im Strang des Abgases AG versehen. Den Verdichtern 201.1, 202.1 jeweils nachgeschaltet, ist ein Ladeluftkühler 201.3, 202.3. Die Ladestufen, Verdichter, Turbinen und Kühler können auch als Niedrigdruck- bzw. Hochdruck-, -Verdichter, -Turbine bzw. -Kühler bezeichnet werden. Die Brennkraftmaschine 1000 bzw. das hier dargestellte Aufladesystem 200 ist lediglich beispielhaft für eine Brennkraftmaschine mit einem System einer Abgasnachbehandlung 300 und zu dessen Erläuterung beschrieben.
Das Konzept der Erfindung umfasst auch Abgasnachbehandlungssysteme für Motoren 100 ohne Aufladung oder nur mit einer einstufigen Aufladung. Im vorliegenden Fall ist die Aufladung in der Tat für eine Großdieselmotor als zweistufige Aufladung ausgelegt, deren Hochdruckstufe (zweite Ladestufe 200II) mittels einem Waste-Gate 202.4 in einer Abgas-Bypass-Leitung 101B ausschaltbar ist. Zur Ladesteuerung ist in dem Ladelufttrakt 101L der Brennkraftmaschine 1000 eine Drosselklappe 202.5 angeordnet, die in Kooperation mit dem Waste-Gate 202.4 ansteuerbar ist, um die Aufladestufen 200II, 200I in angemessener Weise je nach Lastzustand des Motors 100 zu steuern.
Außerdem ist die Brennkraftmaschine 1000 vorliegend mit einer Abgasrückführung 400 versehen, wobei in der Abgasrückführleitung 101R ein Abgasrückführventil 401 und ein Abgaskühler 402 zur Behandlung des rückgeführten Abgases AG angeordnet ist. Die Ansteuerung der Aufladung 200 und Abgasrückführung 400 erfolgt entsprechend durch Ansteuerung des Abgasrückführventils 401 bzw. des Waste-Gates 202.4, wie dies durch die Pfeile 302 symbolisiert ist.
Nachfolgend wird das Verhalten eines Differenzdrucks ΔP am Dieselpartikelfilter DPF in Abhängigkeit von dessen Ruß- und Aschebeladung beschrieben über dessen Lebensdauer T_L bzw. in Abhängigkeit eines Abgasvolumenstroms V_AG. Es zeigt sich, dass die Kenntnis dieser Werte eines Differenzdrucks ΔP, wie von dem Konzept verwirklicht, vorteilhaft genutzt werden kann, um ein überlegenes Verfahren und eine Einrichtung zum Steuern der Abgasnachbehandlung 300 anzugeben. Im Einzelnen ist dazu auf die Beschreibung der 2, 3 bzw. 4 und 5 zu verweisen.
2 zeigt eine schematische Darstellung von Differenzdruckverläufen in einem Dieselpartikelfilter über die Lebensdauer T_L des Dieselpartikelfilters. Der Differenzdruck ΔP ist dabei auf der vertikalen Achse (Ordinate), die Lebensdauer T_L auf der horizontalen Achse (Abzisse) dargestellt. Ohne die Beladung mit Ruß oder Asche bliebe der Differenzdruck ΔP in Dieselpartikelfiltern über die gesamte Lebensdauer T_L theoretisch konstant. Ein solcher Verlauf ist in Kurve 110 dargestellt. Im realen Betrieb wird der Dieselpartikelfilter jedoch sowohl mit Ruß als auch mit Asche beladen.
In einem aktiv regenerierten System findet in vorbestimmten Abständen ein Rußabbrand statt, im Allgemeinen mit Hilfe des Einsatzes eines zusätzlichen Brenners oder mit Hilfe von Nacheinspritzungen von Kraftstoff. Durch die daraus resultierende Erhöhung der Abgastemperatur wird der im Dieselpartikelfilter vorhandene Dieselruß mit dem im Abgas vorhandenen überschüssigen Sauerstoff oxidiert. Dieser Rußabbrand geschieht im Allgemeinen vollständig. Anders ausgedrückt, liegen ausreichend Information zu Verfahren bei System mit aktiver Regeneration vor so, dass es einen Zeitpunkt nach der aktiven Regenerieren gibt, bei dem kein Ruß im Dieselpartikelfilter ist und somit der Einfluss der Asche leichter zu messen ist. Kurve 120 zeigt den Verlauf des Differenzdrucks in einem solchen aktiv regenerierten System. Der Differenzdruckverlauf im aktiv regenerierten System zeigt verschiedene Minima 121, 122, die die Zeitpunkte nach einem vollständigen Rußabbrand symbolisieren. Zu diesem Zeitpunkt ist der Dieselpartikelfilter rußfrei und lediglich mit Asche beladen. Während des Motorbetriebs gibt es also immer wieder Zustände (nach einer aktiven Regeneration) an denen bekannt ist, dass sich
kein Ruß mehr im Dieselpartikelfilter befindet. Zu diesen Zeitpunkten ist ermittelbar, wie groß der Einfluss auf den Differenzdruck durch die Asche ist. Dementsprechend liegen alle diese Minima auf der hypothetischen Verlaufskurve des Differenzdrucks im Dieselpartikelfilter für den Befall einer Beladung rein mit Asche ohne Ruß, dargestellt in Kurve 130. Der Verlauf des Differenzdrucks im Dieselpartikelfilter mit reiner Aschebeladung kann im aktiven System über die Minima des Differenzdrucks nach vollständigem Rußabbrand ermittelt werden. Aus den Differenzdruckwerten nach einem vollständigen Rußabbrand ergibt sich außerdem der Korrekturwert für den Differenzdruck ΔP aus der Aschebeladung.
Für ein passiv regenerierendes System stehen keine vorbestimmten Zeitpunkte zur Verfügung an denen ein vollständiger Rußabbrand stattfindet. Es gibt nur Zustände mit Ruß und Asche. Es kann also zu keinem Zeitpunkt nur der Einfluss auf den Differenzdruck ΔP durch die Asche gemessen werden. Insbesondere ist bei passiv regenerierenden System nicht bekannt wo im Dieselpartikelfilter sich die Asche ablagert. Dementsprechend kann der Einfluss der Asche auf den Differenzdruck ΔP bei jedem System unterschiedlich sein. Der Verlauf des Differenzdrucks in einem Dieselpartikelfilter mit passiver Regeneration ist in Kurve 140 dargestellt. Da der Rußabbrand im passiv regenerierenden System nicht zyklisch sondern kontinuierlich stattfindet, gibt es im passiv regenerierenden Dieselpartikelfilter keine Zustände, in denen verlässlich der Differenzdruck ΔP rein durch Asche gemessen werden könnte. Somit fällt eine einfache Korrektur des gemessenen Differenzdrucks mittels des Differenzdrucks nach vollständigem Rußabbrand wie im aktiven System weg. Der Schwellwert 150 für den Differenzdruck ΔP gibt vor, bei welchem Differenzdruck ΔP eine zusätzliche Regeneration des Dieselpartikelfilters gestartet werden muss, um vermehrt Ruß abzubrennen. Wird das Differenzdruck-Limit 150 überschritten wird das Thermomanagement aktiviert. Ohne Korrektur des Differenzdruckes, startet dieses zu oft (oder dauerhaft) eine Regeneration. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, wird dieser Schwellwert aufgrund der Aschebeladung schneller erreicht, als dies bei reiner Rußbeladung der Fall wäre. Ohne einen Korrekturfaktor AscheΔP_K für den Differenzdruck ΔP zur Verfügung zu haben, wird somit der zusätzliche Regenerationsschritt zu früh und unnötigerweise gestartet. Dies führt zu unnötigen Kraftstoffverbräuchen und einer unnötigen Belastung des Dieselpartikelfilters. In dem Fall wird gemäß dem vorliegenden Konzept der gemessene Differenzdruck um die Asche ΔP-Korrektur, d.h. den aktuellen Korrekturfaktor, nach unten verschoben werden. Dann wird nur noch die Auswirkung durch den Ruß berücksichtigt. Der Differenzdruck ΔP im gezeigten Diagramm ist bei einem vorbestimmten Abgasstrom aufgezeichnet.
Gemäß dem hier beschriebenen Konzept der Erfindung kann ein Korrekturwert für den Differenzdruck ΔP durch die Aschebeladung – insbesondere für ein passiv regenerierendes System – bestimmt werden, ohne dass Zeitpunkte im Betriebsablauf vorliegen müssten, an denen der Differenzdruck ΔP nur von der Aschebeladung aber nicht von der Rußbeladung beeinflusst wäre.
Gemäß dem Konzept der Erfindung wird ein solcher Korrekturfaktor bestimmt, indem der untere Differenzdruck ΔP-MIN in einem vorbestimmten Zeitintervall bei einem vorgegebenen Abgasvolumenstrom V_AG bestimmt wird und dieser untere Differenzdruck ΔP-MIN mit einem vorgegebenen aktuellen Referenzwert verglichen wird. Beim Überschreiten des vorgegebenen aktuellen Referenzwertes durch den unteren Differenzdruck ΔP-MIN aus einem bisherigen Korrekturfaktor ein neuer Korrekturfaktor berechnet wird und der aktuelle Korrekturfaktor wird nachfolgend dann diesem neuen Korrekturfaktor entsprechen und wobei beim Unterschreiten des aktuellen Referenzwertes durch den unteren Differenzdruck ΔP-MIN der bisherige Korrekturfaktor beibehalten wird, wobei der aktuelle Korrekturfaktor dann dem bisherigen Korrekturfaktor entspricht. Es zeigt sich, dass ein unterer Differenzdruck ΔP_MIN z.B. an dem zeitlichen lokalen Minimum 141 und dem zeitlichen lokalen Sattelpunkt 142 verlässlich bestimmt werden kann.
3 zeigt eine Darstellung der Abhängigkeit des gemessenen Differenzdrucks vom Abgasvolumen zu verschiedenen Zeitpunkten in der Lebensphase eines Dieselpartikelfilters.
Entlang der symbolischen Zeitachse 240, die sich vorliegend über ein Jahr erstreckt lässt sich der Differenzdruckanstieg durch Asche verdeutlichen. Zum Zeitpunkt A auf der Zeitachse 240, dargestellt in Kurve 210, ist der Dieselpartikelfilter noch weitgehend aschefrei. Im gezeigten Beispiel ist zum Zeitpunkt B symbolisiert durch die Kurve 220, acht Monate nach Zeitpunkt A der Differenzdruck ΔP über den Dieselpartikelfilter deutlich größer als zum Zeitpunkt A. Die in diesem Diagramm dargestellten Differenzdrücke sind jeweils im rußfreien Zustand des Dieselpartikelfilters gemessen. Weitere vier Monate später, zum Zeitpunkt C, dargestellt in Kurve 230, ergibt sich eine weitere Steigerung des Differenzdrucks durch zusätzliche Aschebeladung. Wie dem Diagramm zu entnehmen ist, ist der Differenzdruckanstieg durch Asche proportional zum Abgasvolumen. Ein Regenerationsintervall – z.B. für ein weiches oder hartes Thermomanagement – ist abhängig vom Differenzdruck ΔP über den Dieselpartikelfilter. Dieser Differenzdruck ΔP steigt über die Lebenszeit des Dieselpartikelfilter, also wie 3 verdeutlicht, durch Asche an. Dadurch würde das Regenerationsintervall im kürzer werden, weil der Differenzdruck ΔP immer früher sein Limit erreicht.
Wenn man den Einfluss der Asche – gemäß dem hier erläuterten Konzept auf besonders vorteilhafte Weise – ermittelt und/oder ausrechnet, kann das Regenerationsintervall optimiert werden, z.B. konstant bleiben. Im Ergebnis wird verhindert, dass durch zu häufiges Regenerieren ein unnötiger Zusatzverbrauch entsteht.
4 zeigt eine Ablaufdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dies folgt der Idee:

– Auswertung des Differenzdruckes über die Zeit in Abhängigkeit des Volumenstroms;
– die Änderung des Differenzdruckes über die Zeit ist ein Maß für den Aschegehalt;
– es soll egal sein, wie viel Asche sich wo ablagert und welches Öl verwendet wird.

Dementsprechend wird in Schritt 310 der aktuelle Differenzdruck ΔP in Abhängigkeit des Abgasvolumenstroms V-AG gemessen. Die gemessenen Werte können im Schritt 311 zuvor gefiltert sowie ggf. limitiert und plausibilisiert werden, um zu vermeiden, dass sich das nachfolgende Verfahren auf Ausreißer im Messergebnis stützt.
Aus den gemessenen Werten wird in Schritt 320 der untere Differenzdruck, insbesondere ein Min-Wert, für einen bestimmten Abgasstrom in einem vorbestimmten Zeitintervall bestimmt. Dieser untere Differenzdruck ΔP wird in Schritt 330 mit einem vorgegebenen aktuellen Referenzwert verglichen und in Schritt 340 wird ein aktueller Korrekturfaktor in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses zwischen unterem Differenzdruck ΔP und Referenz. Anders ausgedrückt erfolgt zuerst in Schritt 330 ein Vergleich mit Referenz (Differenz) und dann in Schritt 340 ein Berechnen der Steigung bzw. des Korrekturfaktors. Die Bestimmung des aktuellen Korrekturfaktors in Schritt 340 erfolgt folgendermaßen:
Ist der untere Differenzdruck ΔP-MIN größer als der vorgegebene aktuelle Referenzwert, so wird aus dem bisherigen Korrekturfaktur ein neuer Korrekturfaktor berechnet und dieser neue Korrekturfaktor als aktueller Korrekturfaktor verwendet. Ist der untere Differenzdruck ΔP geringer als der aktuelle Referenzwert Ref_Wert, so wird der bisherige Korrekturfaktor beibehalten, d.h. der aktuelle Korrekturfaktor entspricht dem bisherigen Korrekturfaktor. Eine Möglichkeit zur Bestimmung des aktuellen Korrekturfaktors bei Überschreiten des Referenzwertes durch den unteren Differenzdruck ΔP besteht darin, zum bisherigen Korrekturfaktor eine vorbestimmte Konstante zu addieren. Eine weitere Möglichkeit zur Berechnung des aktuellen Korrekturfaktors besteht darin, die unteren Differenzdrücke in einem vorbestimmten Zeitintervall für verschiedene Abgasvolumenströme aufzunehmen, die unteren Differenzdrücke in Abhängigkeit der Abgasvolumenströme aufzuzeichnen, aus den bestimmten Punkten eine Gerade zu bilden und deren Steigungen zu bestimmen, und schließlich von dieser Steigung die Steigung einer Referenzgerade zu subtrahieren. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt 350 aus dem zuvor ermittelten aktuellen Korrekturfaktor und dem jeweils aktuellen Abgasvolumenstrom V_AG ein Korrekturwert für den Differenzdruck ΔP beim aktuellen Abgasvolumenstrom V_AG bestimmt. Dieser Korrekturwert wird in Schritt 360 vom aktuellen Differenzdruck ΔP subtrahiert und das Ergebnis dieser Subtraktion als korrigierter Differenzdruck ΔP ausgegeben. Dieser korrigierte Differenzdruck ΔP kann in einem hier nicht dargestellten Folgeschritt z.B. mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen werden und bei Überschreiten dieses Schwellwertes ein zusätzlicher Regenerationsschritt des Dieselpartikelfilters eingeleitet werden.
5 zeigt eine Ablaufdarstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zusätzlich zu den in 4 gezeigten Verfahrensschritten, ist der Ausführung der Schritte 330 bis 360 hier der Schritt 480 vorgelagert. In diesem Schritt muss zunächst eine bestimmte Betriebsdauer des Dieselpartikelfilters sowie eine bestimmte Anzahl von Messwerten aus den Schritten 310 und 320 erreicht werden, bevor in Schritt 481 der untere Differenzdruck ΔP für einen bestimmten Abgasvolumenstrom V_AG in einem vorbestimmten Zeitintervall als vertrauenswürdig freigegeben wird, und gleichzeitig in Schritt 482 der Vergleich des unteren Differenzdrucks mit einem aktuellen Referenzwert in Schritt 330 gestartet wird. Der Schritt 480 dient zum einen der Absicherung der Vertrauenswürdigkeit des bestimmten unteren Differenzdrucks im vorbestimmten Zeitintervall und stellt zum anderen über die Anforderung einer bestimmten Betriebsdauer sicher, dass die Anpassung des Korrekturfaktors nicht so häufig geschieht, um ständige Systemkorrekturen zu vermeiden. Schritt 480 umfasst insofern vorzugsweise eine „fertig gelernt“-Erkennung (für x Stunden bestimmte Lernschwelle unterschritten plus bestimmte Anzahl an Werten gelernt).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007151231 A [0002]
US 2010031638 A [0003]
US 2011265456 A [0003]
WO 05/116413 [0004]
DE 1002951 [0006]
DE 12034340 A1 [0007]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung (300), bei dem ein Dieselpartikelfilter (DPF) während des Betriebes regeneriert wird, insbesondere passiv regeneriert wird, aufweisend die Schritte: – Messen eines aktuellen Differenzdrucks (ΔP)über den Dieselpartikelfilter (DPF) bei einem aktuellen Abgasvolumenstrom (V_AG) und Bestimmen eines aktuellen Korrekturfaktors (AscheΔP_K) für einen Differenzdruck (ΔP); – Berechnen eines korrigierten Differenzdrucks aus dem Differenzdruck (ΔP) und dem aktuellen Korrekturfaktor (Asche ΔP_K); dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Korrekturfaktor (AscheΔP_K) bestimmt wird wenigstens mittels der Schritte: – Bestimmen eines unteren Differenzdrucks (ΔP-MIN) in einem vorbestimmten Zeitintervall bei einem bestimmten Abgasvolumenstrom (V_AG), insbesondere in einem vorgegebenen Abgasvolumenstrom-Intervall um den bestimmten Abgasvolumenstrom (V_AG); – Vergleich des unteren Differenzdrucks (ΔP-MIN) mit einem vorgegebenen aktuellen Referenzwert (Ref-Wert) und, abhängig davon, Berechnen eines neuen Korrekturfaktors oder Beibehalten des bisherigen Korrekturfaktors (AscheΔP_K) als aktueller Korrekturfaktor.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass – für den Fall, dass der untere Differenzdruck (ΔP) über dem vorgegebenen aktuellen Referenzwert (Ref-Wert) liegt: Berechnen eines neuen Korrekturfaktors aus einem bisherigen Korrekturfaktor, wobei der neue Korrekturfaktor dem aktuellen Korrekturfaktor (AscheΔP_K) zur Entsprechung zugewiesen wird, und/oder – für den Fall, dass der untere Differenzdruck (ΔP) unter dem vorgegebenen aktuellen Referenzwert (Ref-Wert) liegt: Beibehalten des bisherigen Korrekturfaktors, wobei der aktuelle Korrekturfaktor (AscheΔP_K) dem bisherigen Korrekturfaktor entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Differenzdruck (ΔP) gefiltert und/oder plausibilisiert wird, wobei ein gefilterter und/oder plausibilisierter Wert des aktuellen Differenzdrucks zur Bestimmung des Korrekturfaktors, insbesondere des korrigierten Differenzdrucks, herangezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der untere Differenzdruck (ΔP) einer Vertrauensprüfung zugeführt wird, wobei ein vertrauenswürdiger Wert des unteren Differenzdrucks (ΔP-MIN) zum Vergleich herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der untere Differenzdruck ΔP einen vertrauenswürdigen Wert hat für den Fall, dass er ermittelt wurde – bei Werten eines aktuellen Abgasvolumenstroms (V_AG), die für einen vorbestimmten ersten Vertrauenszeitraum als Funktion der Zeit konstant sind, insbesondere dem Wert des bestimmten Abgasvolumenstroms (V_AG) entsprechen, insbesondere Werte des aktuelle Abgasvolumenstroms (V_AG) in einem vorgegebenen Abgasvolumenstrom-Intervall um den Wert des bestimmten Abgasvolumenstrom (V_AG) liegen, und/oder – sich der untere Differenzdruck (ΔP) für einen vorbestimmten zweiten Vertrauenszeitraum als Funktion der Zeit im Wesentlichen unverändert bleibt.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass der untere Differenzdruck (ΔP) ein zeitlich lokaler minimaler (141, 142) und/oder zeitlich absolut minimaler (110) Differenzdruck (ΔP) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene aktuelle Referenzwert (Ref-Wert I ein Referenz-Differenzdruckwert (110) des Dieselpartikelfilters (DPF) im neuen Zustand oder in einem bevorzugten Beladungszustand des Dieselpartikelfilters (DPF) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen des korrigierten Differenzdrucks aus dem aktuellen Differenzdruck (ΔP) und dem aktuellen Korrekturfaktor die Schritte umfasst: – Berechnen eines aktuellen Korrekturwertes (AscheΔP_K_aktuell) als Produkt aus dem aktuellen Korrekturfaktor (AscheΔP_K) und dem aktuellen Abgasvolumenstrom (V_AG_aktuell), und – Berechnen des korrigierten Differenzdrucks durch Subtrahieren des aktuellen Korrekturwertes vom aktuellen Differenzdruck.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der untere Differenzdruck (ΔP) über dem vorgegebenen aktuellen Referenzwert liegt, der neue Korrekturfaktors als Summe aus dem bisherigen Korrekturfaktor (AscheΔP_K[n – 1]) und einer bestimmten Konstante (const.) berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der untere Differenzdruck (ΔP) über dem vorgegebenen aktuellen Referenzwert liegt, ein neuer Referenzwert berechnet wird, der sich aus der Summe des aktuellen Referenzwertes (Ref-Wert_neu) und dem Produkt aus dem aktuellem Korrekturfaktor (AscheΔP_K) und dem bestimmten Abgasvolumenstrom (V_AG) ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Differenzdruck (ΔP) laufend, insbesondere kontinuierlich, gemessen wird, vorzugsweise Werte des aktuellen Differenzdrucks (AscheΔP_K) zur Bestimmung des unteren Differenzdrucks (ΔP-MIN) laufend, insbesondere kontinuierlich, aufgezeichnet werden und aus den aufgezeichneten Werten des aktuellen Differenzdrucks in einem vorbestimmten Zeitintervall bei einem vorgegebenen Abgasvolumenstrom (V_AG) der untere Differenzdruck (ΔP) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gekennzeichnet durch einen Steuerschritt, bei dem der korrigierte Differenzdruck (ΔP) mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen wird und bei Überschreiten des Schwellwertes eine Regeneration des Dieselpartikelfilters (DPF) eingeleitet wird, insbesondere die Regeneration ein Thermomanagement umfasst.
Einrichtung zum Steuern einer Abgasnachbehandlung mit einem Dieselpartikelfilter (DPF), insbesondere einer Abgasnachbehandlung (300) mit einem passiv regenerierbaren Dieselpartikelfilter (DPF), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
Abgasnachbehandlung (300) aufweisend einen Dieselpartikelfilter (DPF), insbesondere einen passiv regenerierbaren Dieselpartikelfilter (DPF), und eine Einrichtung nach Anspruch 13.
Brennkraftmaschine (1000) aufweisend einen Motor (100) und eine Abgasnachbehandlung (300) nach Anspruch 14.