DE102014106199A1

DE102014106199A1 - Überwachungssystem einer Partikelfiltervorrichtung für einen Motor

Info

Publication number: DE102014106199A1
Application number: DE102014106199.3A
Authority: DE
Inventors: Christopher C. Swoish; Christopher Whitt
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2014-11-13
Also published as: CN104141525A; CN104141525B; US20140331654A1; US10132256B2

Abstract

Ein Überwachungssystem für eine Partikelfiltervorrichtung für einen Motor enthält ein Regenerationsmodusauslösermodul, das derart konfiguriert ist, um eine Regenerationsanforderung basierend auf einer Rußansammlung in der Partikelfiltervorrichtung festzustellen, ein Regenerationssteuermodul, das derart konfiguriert ist, um eine Regeneration der Partikelfiltervorrichtung zu steuern, und ein Modul für ein Rußausgangsmodell, das ein Rußausgangsmodell aufweist, das derart konfiguriert ist, Änderungen in der Rußausgangsrate bei anhaltenden Motorleerlaufzeiten zu berechnen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Motoremissionsüberwachungssysteme und insbesondere auf ein Überwachungssystem einer Partikelfiltervorrichtung für einen Motor.
HINTERGRUND
Abgas, das von einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Dieselmotor, ausgestoßen wird, stellt ein heterogenes Gemisch dar, das, ist jedoch nicht darauf beschränkt, gasförmige Emissionen, wie Kohlenmonoxid (”CO”), nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe (”HO”) und Stickoxide (”NOx”) wie auch Materialien in kondensierter Phase (Flüssigkeiten und Feststoffe) enthält, die Dieselpartikelmaterial (”PM”) bilden. Katalysatorzusammensetzungen, die typischerweise an Katalysatorträgern oder -substraten angeordnet sind, sind in einem Motorabgassystem als teil eines Nachbehandlungssystems vorgesehen, um bestimmte oder alle dieser Abgasbestandteile in nicht regulierte Abgaskomponenten umzuwandeln.
Eine Art von Abgasbehandlungstechnologie zur Reduzierung von Emissionen ist ein Dieselpartikelfilter (”DPF”). Der DPF ist so ausgelegt, dass er Dieselpartikelmaterial oder Ruß aus dem Abgas eines Dieselmotors entfernt. Das Dieselpartikelmaterial, das aus dem Abgas entfernt wird, wird durch den DPF abgefangen und in diesen geladen. Wenn angesammelter Ruß ein vorgegebenes Niveau erreicht, wird der DPF entweder ausgetauscht oder regeneriert. Ein Austausch oder eine Regeneration stellt sicher, dass eine Rußentfernung bei gewünschten Parametern anhält.
Viele Motoren weisen einen Controller auf, der ein Rußausgangsmodell besitzt, das eine Rußansammlung in dem DPF vorhersagt. Die Rußausgangsüberwachungseinrichtung verwendet verschiedene Motorbetriebsparameter, um Rußansammlungsniveaus in dem DPF vorherzusagen. Die Betriebsparameter umfassen Dauer und Anzahl der Beschleunigungen, die Dauer des Betriebs bei konstanter Drehzahl über Leerlauf und die Leerlaufzeit. Ungenaue Vorhersagen der Rußansammlung können zu einem vorzeitigen Austausch oder einer vorzeitigen Reinigung eines DPF oder Betriebsbedingungen, bei denen der Ruß nicht bei gewünschten Niveaus entfernt wird, führen. Dementsprechend ist es erwünscht, ein Rußausgangsmodell bereitzustellen, das eine Rußansammlung während aller Betriebsbedingungen genauer widerspiegelt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform enthält ein Überwachungssystem für eine Partikelfiltervorrichtung für einen Motor ein Modul zur Auslösung eines Regenerationsmodus, das derart konfiguriert ist, eine Regenerationsanforderung basierend auf einer Rußansammlung in der Partikelfiltervorrichtung festzustellen, ein Regenerationssteuermodul, das derart konfiguriert ist, um eine Regeneration der Partikelfiltervorrichtung zu steuern, und ein Modul für ein Rußausgangsmodell, das ein Rußausgangsmodell aufweist, das derart konfiguriert ist, um Änderungen in der Rußausgangsrate bei anhaltenden Motorleerlaufzeiten zu berechnen.
In Übereinstimmung mit einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verbrennungsmotor einen Motor, der eine Abgasleitung, eine Partikelfiltervorrichtung, die fluidtechnisch mit der Abgasleitung verbunden ist, und ein Überwachungssystem für eine Partikelfiltervorrichtung, das ein Steuermodul besitzt, das derart konfiguriert ist, eine Rußansammlung in der Partikelfiltervorrichtung zu überwachen und einen Regenerationsmodus zu implementieren. Das Steuermodul weist einen Regenerationsmodusauslöser auf, der derart konfiguriert ist, eine Regenerationsanforderung basierend auf der Rußansammlung in der Partikelfiltervorrichtung einzustellen, ein Regenerationssteuermodul, das derart konfiguriert ist, um eine Regeneration der Partikelfiltervorrichtung zu steuern, und ein Modul für ein Rußausgangsmodell, das ein Rußausgangsmodell aufweist und derart konfiguriert ist, um Änderungen in der Rußausgangsrate bei anhaltender Motorleerlaufzeiten zu berechnen.
Gemäß einer noch anderen beispielhaften Ausführungsform ist ein Verfahren zum Überwachen einer Partikelansammlung in einer Partikelfiltervorrichtung diskutiert. Das Verfahren umfasst ein Berechnen einer Menge von Partikeln in einer Partikelfiltervorrichtung, die ein Rußausgangsmodell verwendet, ein Einstellen des Rußausgangsmodells während Perioden eines anhaltenden Leerlaufs, und ein Regenerieren der Partikelfiltervorrichtung, wenn die Menge an Partikeln einen Partikelschwellenwert erreicht.
Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten sind nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen offensichtlich, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen:
1 ein schematisches Diagramm eines Überwachungssystems einer Partikelfiltervorrichtung, das ein Steuermodul aufweist, gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist;
2 ein Datenflussdiagramm des in 1 gezeigten Steuermoduls gemäß beispielhafter Ausführungsformen ist.
3 ein Graph ist, der eine Partikelentladung während einer verlängerten Leerlaufperiode zeigt; und
4 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Überwachen einer Partikelfiltervorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu beabsichtigt, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Gebräuche zu beschränken. Es versteht sich, dass in den gesamten Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. So wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck ”Modul” auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Bei Softwareimplementierung kann ein Modul in einem Speicher als ein nichtflüchtiges maschinenlesbares Speichermedium ausgeführt sein, das durch eine Verarbeitungsschaltung auslesbar ist und Anweisungen zur Ausführung durch die Verarbeitungsschaltung zur Ausführung eines Verfahrens speichert.
Nun unter Bezugnahme auf 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform auf ein Überwachungssystem 10 einer Partikelfiltervorrichtung für einen Verbrennungs-(”IC”-)Motor 12 gerichtet. Eine Abgasleitung 14, die mehrere Segmente umfassen kann, transportiert Abgas 15 von dem Motor 12 an die verschiedenen Nachbehandlungsvorrichtungen. Genauer ist der Motor 12 ist derart konfiguriert, dass eine Einlassluft 20 von einem Lufteinlassdurchgang 22 aufgenommen wird. Der Einlassluftdurchgang 22 weist einen Einlassluftmassenstromsensor 24 zur Ermittlung der Einlassluftmasse des Motors 12 auf. Bei einer Ausführungsform kann der Einlassluftmassenstromsensor 24 entweder ein Flügelmesser oder ein Einlassluftmassenstromsensor vom Heißdrahttyp sein; es ist jedoch klar, dass andere Typen von Sensoren ebenso verwendet werden können. Die Einlassluft 20 vermischt sich mit Kraftstoff (nicht gezeigt), um ein brennbares Gemisch zu bilden. Das brennbare Gemisch wird in einem Brennraum des Motors 12 auf Verbrennungsdruck komprimiert, wobei Arbeit, d. h. Motorausgang und Abgase 15, erzeugt werden. Abgase 15 gelangen vom dem Motor 12 zu verschiedenen Nachbehandlungsvorrichtungen des Überwachungssystems 10 der Partikelfiltervorrichtung.
Bei der beispielhaften Ausführungsform, wie gezeigt ist, weisen die Nachbehandlungsvorrichtungen des Überwachungssystems 10 der Partikelfiltervorrichtung eine erste Oxidationskatalysator-(”OC”)-Vorrichtung 30, eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (”SCR”) 32, eine zweite OC-Vorrichtung 34 und eine Partikelfiltervorrichtung (”PF”) 36 auf. Wie angemerkt sei, kann das Überwachungssystem 10 der Partikelfiltervorrichtung der vorliegenden Offenbarung verschiedene Kombinationen aus einer oder mehreren der in 1 gezeigten Nachbehandlungsvorrichtungen und/oder andere Nachbehandlungsvorrichtungen (z. B. Mager-NOx-Fänger) aufweisen und ist nicht auf das vorliegende Beispiel beschränkt.
Die erste OC-Vorrichtung 30 weist ein Gehäuse 40, das einen Einlass 41 in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 14 aufweist, und einen Auslass 42 auf. Das Gehäuse 40 kann ein Durchfluss-Metall- oder Keramik-Monolithsubstrat 43 umgeben. Ebenso umfasst die zweite OC Vorrichtung 34 ein Gehäuse 45, das einen Einlass 46 und einen Auslass 47 aufweist. Das Gehäuse 45 kann ein Durchfluss-Metall- oder Keramik-Monolithsubstrat 48 umgeben. Das Durchfluss-Metall- oder Keramik-Monolithsubstrate 43 und 48 können eine daran angeordnete Oxidationskatalysatorverbindung aufweisen. Die Oxidationskatalysatorverbindung kann als ein Washcoat aufgetragen werden und kann Platingruppenmetalle enthalten, wie Platin (”Pt”), Palladium (”Pd”), Rhodium (”Rh”) oder andere geeignete oxidierende Katalysatoren oder Kombinationen daraus. Die OC-Vorrichtungen 30 und 34 sind bei der Behandlung nicht verbrannter gasförmiger HC und CO verwendbar, die oxidiert werden, um Kohlendioxid und Wasser zu bilden.
Die SCR-Vorrichtung 32 kann stromabwärts der ersten OC-Vorrichtung 30 und stromaufwärts der zweiten OC-Vorrichtung 34 angeordnet sein. Auf eine Weise ähnlich der OC-Vorrichtungen 30 und 34 weist die SCR-Vorrichtung 32 eine Schale oder einen Kanister 50 auf, die/der ein Durchfluss-Keramik– oder Metall-Monolithsubstrat 51 unterbringt. Der Kanister 50 weist einen Einlass 52 in Fluidkommunikation mit dem Auslass 42 der ersten OC-Vorrichtung 30 und einen Auslass 53 in Fluidkommunikation mit der zweiten OC-Vorrichtung 34 auf. Das Substrat 51 kann eine darauf aufgebrachte SCR-Katalysatorzusammensetzung umfassen. Die SCR-Katalysatorzusammensetzung kann einen Zeolith sowie eine oder mehrere Unedelmetallkomponenten aufweisen, wie Eisen (”Fe”), Kobalt (”Co”), Kupfer (”Cu”) oder Vanadium (”V”), die effizient dazu dienen können, NOx-Bestandteile in dem Abgas 15 in der Anwesenheit eines Reduktionsmittels, wie Ammoniak umzuwandeln.
Die PF-Vorrichtung 36 kann stromabwärts der SCR-Vorrichtung 32 und der zweiten OC-Vorrichtung 34 angeordnet sein. Die PF-Vorrichtung 36 dient dazu, das Abgas 15 von Kohlenstoff und anderen Partikeln (Ruß) zu filtern. Die PF-Vorrichtung 36 weist ein Gehäuse 56 auf, das einen Einlass 57, der fluidtechnisch mit dem Auslass 47 der zweiten OC-Vorrichtung 34 gekoppelt ist, und einen Auslass 58 aufweist, der an die Umgebung austragen kann. Das Gehäuse 56 kann eine Keramik-Wandströmungsmonolithfilter 59 umgeben. Der Keramik-Wandströmungsmonolithfilter 59 kann eine Mehrzahl sich längs erstreckender Durchgänge (nicht separat bezeichnet) aufweisen, die durch sich längs erstreckende Wände (ebenfalls nicht separat bezeichnet) definiert sind. Die Durchgänge umfassen einen Teilsatz von Einlassdurchgängen, die ein offenes Einlassende und ein geschlossenes Auslassende besitzen, sowie einen Teilsatz von Auslassdurchgangen, die ein geschlossenes Einlassende und ein offenes Auslassende besitzen. Abgas 15, das in den Filter 59 durch die Einlassenden der Einlassdurchgänge eintritt, wird durch benachbarte, sich längs erstreckende Wände zu den Auslassdurchgängen getrieben. Durch diesen Wandströmungsmechanismus wird das Abgas 15 von Kohlenstoff und anderen Partikeln gefiltert. Die gefilterten Partikel werden an den sich in Längsrichtung erstreckenden Wänden der Einlassdurchgänge abgelagert, und besitzen mit der Zeit die Wirkung der Erhöhung des Abgasgegendrucks, dem der Motor 12 ausgesetzt ist. Es sei angemerkt, dass der keramische Wandströmungsmonolithfilter 59 lediglich beispielhafter Natur ist und dass die PF-Vorrichtung 36 andere Filtervorrichtungen aufweisen kann, wie gewickelte oder gepackte Faserfilter, offenzellige Schäume, gesinterte Metallfasern, etc. Die Zunahme des Abgasgegendrucks, der durch die Ansammlung von Partikelmaterial in dem Monolithfilter 59 bewirkt wird, erfordert typischerweise, dass die PF-Vorrichtung 36 periodisch ersetzt, gereinigt oder regeneriert wird. Die Regeneration betrifft die Oxidation oder das Verbrennen des angesammelten Kohlenstoffs und anderer Partikel typischerweise in einer Hochtemperaturumgebung (> 600°).
Ein Steuermodul 60 ist funktional mit dem Motor 12 und dem Überwachungssystem 10 der Partikelfiltervorrichtung verbunden und überwacht diese durch eine Anzahl von Sensoren. 1 zeigt das Steuermodul 60 in Kommunikation mit dem Motor 12, einem Einlassluftmassenstromsensor 24, einem ersten und zweiten Temperatursensor 62 und 64 zur Ermittlung des Temperaturprofils der ersten OC-Vorrichtung 30, einem dritten und vierten Temperatursensor 66 und 68 zur Ermittlung des Temperaturprofils der SCR-Vorrichtung 32, einem fünften und sechsten Temperatursensor 69 und 70 zur Ermittlung des Temperaturprofils der zweiten OC-Vorrichtung 34 und einem siebten und achten Temperatursensor 72 und 74 zur Ermittlung des Temperaturprofils der PF-Vorrichtung 36 und einem Tachometer 75 zur Ermittlung der Motordrehzahl und von Motorbeschleunigungen.
Das Steuermodul 60 ermittelt teilweise eine Menge an Partikelmaterial oder eine Rußansammlung in der PF-Vorrichtung 36. Eine Rußansammlung in der PF-Vorrichtung 36 führt zu einer Zunahme des Abgasgegendrucks an dem Motor 12. Die Zunahme des Abgasgegendrucks, der durch die Ansammlung von Ruß in dem Monolithfilter 59 bewirkt wird, erfordert typischerweise, dass die PF-Vorrichtung 36 periodisch ersetzt, gereinigt oder regeneriert wird. Die Regeneration betrifft die Oxidation oder das Verbrennen des angesammelten Kohlenstoffs und anderer Partikel typischerweise in einer Hochtemperaturumgebung (> 600°).
Gemäß einem beispielhaften Aspekt der Erfindung weist das Steuermodul 60 eine Logik auf, die Betriebsparameter des Motors 12 überwacht, einschließlich Temperaturen, Beschleunigungen und Abgasmassenstrom. Der Abgasmassenstrom basiert auf der Einlassluftmasse des Motors 12, die durch den Einlassluftmassenstromsensor 24 gemessen ist, wie auch einem Kraftstoffmassenstrom des Motors 12. Genauer wird der Abgasmassenstrom durch Addieren der Einlassluftmasse des Motors 12 und des Kraftstoffmassenstroms des Motors 12 berechnet. Auf Grundlage der überwachten Parameter berechnet das Steuermodul 60 eine Rußansammlung in der PF-Vorrichtung 36.
2 ist eine Darstellung eines Datenflussdiagramms, das verschiedene Elemente veranschaulicht, die in dem Steuermodul 60 eingebettet sein können. Verschiedene Ausführungsformen des Überwachungssystems 10 der Partikelfiltervorrichtung von 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung können eine beliebige Anzahl an Submodulen umfassen, die in dem Steuermodul 60 eingebettet sind. Wie angemerkt sei, können die in 2 gezeigten Submodule kombiniert oder auch weiter unterteilt sein. Eingaben in das Steuermodul 60 können von dem Überwachungssystem 10 der Partikelfiltervorrichtung erfasst, von anderen (nicht gezeigten) Steuermodulen empfangen oder von anderen Submodulen oder Modulen ermittelt werden. Bei der Ausführungsform, wie in 2 gezeigt ist, weist das Steuermodul 60 einen Speicher 102, ein Regenerationssteuermodul 104, ein Regenerationsmodusauslösermodul 106, ein Rußansammlungszählermodul 108, ein Leerlaufzeitzählermodul 110, ein Unterbrechungsmodul 112 und ein Kraftstoffeinspritzsteuermodul 114 auf. Das Steuermodul 60 weist auch einen Regenerationsmodusschalter 116 und ein Rußansammlungsregister 118 auf.
Bei einer Ausführungsform speichert der Speicher 102 des Steuermoduls 60 eine Anzahl konfigurierbarer Grenzen, Kennfelder und Variablen, die dazu verwendet werden, eine Rußansammlung zu berechnen und eine Regeneration der PF-Vorrichtung 36 von 1 zu steuern. Jedes der Module 104 bis 114 koppelt über Schnittstellen mit dem Speicher 102, um nach Bedarf gespeicherte Werte abzurufen und zu aktualisieren. Beispielsweise kann der Speicher 102 Werte für das Regenerationssteuermodul 104 zur Unterstützung einer Ermittlung einer Rußbeladung im Rußansammlungsregister 118 und Schwellen zur Aktivierung eines Regenerationsmodusauslösers 106 auf Grundlage von Fahrzeugbetriebsbedingungen 120 und Abgasbedingungen 122 bereitstellen.
Das Regenerationssteuermodul 104 kann Algorithmen, die in der Technik bekannt sind, anwenden, um zu ermitteln, wann ein Regenerationsmodusschalter 116 zu setzen ist, um ein Regenerationsmodusauslösermodul 106 zu aktivieren, wenn eine Menge an Partikeln in der PF-Vorrichtung 36 von 1 einen bestimmten Schwellenwert erreicht. Beispielsweise kann der Regenerationsmodusschalter 116 gesetzt werden, wenn die Rußbeladung in dem Rußansammlungsregister 118 eine in dem Speicher 102 definierte Schwelle überschreitet. Eine Regeneration der PF-Vorrichtung 36 von 1 kann auf einem Modul 130 für ein Rußausgangsmodell, das mit dem Regenerationssteuermodul 104 verbunden ist, basieren oder gemäß diesem begrenzt sein. Das Regenerationssteuermodul 104 vergleicht die Fahrzeugbetriebsbedingungen 120 und Abgasbedingungen 122 mit einem Rußausgangsmodell 132, das in dem Modul 130 für das Rußausgangsmodell vorgesehen ist, um eine Rußansammlung in der PF-Vorrichtung 36 zu berechnen und zu ermitteln, wann ein Regenerationszyklus angezeigt ist. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen 120 und die Abgasbedingungen 122 können durch Sensoren oder andere Module bereitgestellt sein. Beispielsweise senden der siebte und achte Temperatursensor 72, 74 (in 1 gezeigt) elektrische Signale an das Steuermodul 60 von 1, um ein Temperaturprofil der PF-Vorrichtung 36 von 1 anzuzeigen. Faktoren, wie Motordrehzahl, Abgastemperatur, Zeit, die seit einer letzten Regeneration verstrichen ist, Distanz, die seit einer letzten Regeneration gefahren ist, Kraftstoff, der seit einer letzten Regeneration verbraucht ist, sowie ein modelliertes Rußniveau können ebenfalls dazu verwendet werden, um zu ermitteln, wann der Regenerationsmodusschalter 116 gesetzt werden sollte.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist das Rußausgangsmodell 132 einen Korrekturfaktor 133 für einen verlängerten Leerlauf auf, der Änderungen der Rußausgangsrate einstellt, die während anhaltender Leerlaufperioden auftreten. Wie in 3 gezeigt ist, steigt der Partikel- oder Rußausgang mit einer stetigen im Wesentlichen linearen Rate für eine erste Periode 150 einer anhaltenden oder verlängerten Periode. Bei einer Schwelle 160 steigt der Rußausgang mit einer im Wesentlichen exponentiellen Rate für einen zweiten Abschnitt 170 der verlängerten Periode. Ein Korrekturfaktor 133 für verlängerten Leerlauf weist einen Multiplikator auf, der ermöglicht, dass das Rußausgangsmodell 132 einen Rußausgangsratenfehler einstellt, der während eines Leerlaufs, insbesondere dem zunehmenden Rußausstoß während des zweiten Abschnitts 170 auftreten kann. Der Korrekturfaktor 133 für verlängerten Leerlauf ermöglicht, dass das Rußausgangsmodell 132 eine Rußausgangsrate ändert, wenn die Leerlaufzeit zunimmt, um eine Rußansammlung in der PF-Vorrichtung 36 von 1 genauer vorherzusagen, um ein Auftreten einer vorzeitigen Regeneration oder eines vorzeitigen Austauschs zu reduzieren.
Bezug nehmend auf 4 und mit fortgesetztem Bezug auf die 1, 2 und 3 zeigt ein Flussdiagramm ein Verfahren zur Überwachung einer Partikel- oder Rußansammlung in der PF-Vorrichtung 36 von 1, das von dem Steuermodul 60 von 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden kann. Wie angesichts der Offenbarung anzumerken ist, ist die Reihenfolge des Betriebs innerhalb des Verfahrens nicht auf die sequentielle Ausführung, wie in 4 dargestellt ist, beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren variierenden Reihenfolgen, wie anwendbar ist, und gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. Es sei auch angemerkt, dass in verschiedenen Ausführungsformen das Verfahren so geplant sein kann, auf Basis vorbestimmter Ereignisse zu laufen und/oder kontinuierlich während des Betriebs des Motors 12 von 1 zu laufen.
Bei einem Beispiel kann das Verfahren mit Block 200 beginnen. Bei Block 210 ermittelt das Steuermodul 60 von 1, ob der Motor 12 von 1 in Betrieb ist. Wenn der Motor 12 von 1 in Betrieb ist, signalisiert bei Block 212 das Steuermodul 60 dem Modul 130 für ein Rußmodell, eine Rußansammlung in der PF-Vorrichtung 36 von 1 zu berechnen. Das Steuermodul 60 ermittelt bei Blok 214, ob sich der Motor 12 von 1 in einer verlängerten Leerlaufperiode befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, speichert das Modul 130 für ein Rußausgangsmodell einen Wert der berechneten Rußansammlung in dem Rußansammlungsregister 118 von 2, wie in Block 216 angegeben ist. Wenn der Motor 12 in einer verlängerten Leerlaufperiode ist, legt das Modul 130 für ein Rußausgangsmodell bei Block 218 einen Korrekturfaktor 133 für verlängerten Leerlauf an das Rußausgangsmodell 132 an, und es wird eine korrigierte Rußansammlung in dem Rußansammlungsregister 118 von 2 gespeichert. DAs Steuermodul 60 ermittelt bei Block 220, ob der Wert des angesammelten Rußes über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. Wenn der Wert des angesammelten Rußes unter dem Schwellenwert liegt, fährt das Steuermodul 60 mit einer Berechnung der Rußansammlung fort. Wenn jedoch der Wert des angesammelten Rußes über dem Schwellenwert liegt, signalisiert das Steuermodul 60 einem Regenerationsmodusschalter 116, ein Regenerationsmodusauslösermodul 106 zu setzen, um eine Aktivierung des Regenerationssteuermoduls 104 auszulösen, wie in Block 230 angegeben ist. Ein Regenerationssteuermodul 104 beginnt einen Regenerationsprozess, um einen keramischen Wandströmungsmonolithfilter 59 aufzufrischen.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann, dass verschiedene Änderungen durchgeführt und Äquivalente gegen Elemente derselben ersetzt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen Schutzumfang davon abzuweichen. Daher soll die Erfindung nicht auf die offenbarten bestimmten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern die Erfindung umfasst alle in den Schutzumfang der Anmeldung fallenden Ausführungsformen.

Claims

Überwachungssystem einer Partikelfiltervorrichtung für einen Motor, umfassend: ein Regenerationsmodusauslösermodul, das derart konfiguriert ist, eine Regenerationsanforderung auf Grundlage einer Rußansammlung in der Partikelfiltervorrichtung festzustellen; ein Regenerationssteuermodul, das derart konfiguriert ist, eine Regeneration der Partikelfiltervorrichtung zu steuern; und ein Modul für ein Rußausgangsmodell, das ein Rußausgangsmodell aufweist, das derart konfiguriert ist, Änderungen der Rußausgangsrate während verlängerter Motorleerlaufperioden zu berechnen.
Überwachungssystem einer Partikelfiltervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Modul für das Rußausgangsmodell einen Korrekturfaktor für verlängerten Leerlauf aufweist, der einen Rußausgangsfehler während anhaltender Leerlaufperioden korrigiert.
Überwachungssystem einer Partikelfiltervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Korrekturfaktor für verlängerten Leerlauf einen Multiplikator aufweist, der derart konfiguriert ist, das Rußausgangsmodell einzustellen, um eine im Wesentlichen exponentielle Änderung der Rußausgangsrate während verlängerter Leerlaufperioden zu berücksichtigen.
Überwachungssystem einer Partikelfiltervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Rußansammlungsregister, das funktional mit dem Regenerationssteuermodul verbunden ist, wobei das Rußansammlungsregister derart konfiguriert ist, eine Rußmenge in einem Partikelfilter zu speichern, die durch das Modul für ein Rußausgangsmodell berechnet ist.
Überwachungssystem einer Partikelfiltervorrichtung nach Anspruch 4, ferner umfassend: einen Regenerationsmodusschalter, der derart konfiguriert ist, dem Regenerationsmodusauslösermodul auf Grundlage einer Rußansammlung in einem Partikelfilter, die von dem Modul des Rußausgangsmodells berechnet ist, zu signalisieren, einen Regenerationsmodusschalter auszulösen.
Verbrennungsmotor, umfassend: einen Motor, der eine Abgasleitung aufweist; eine Partikelfiltervorrichtung, die fluidtechnisch mit der Abgasleitung verbunden ist; und ein Überwachungssystem für eine Partikelfiltervorrichtung, das ein Steuermodul aufweist, das derart konfiguriert ist, eine Rußansammlung in der Partikelfiltervorrichtung zu überwachen und einen Regenerationsmodus zu implementieren, wobei das Steuermodul umfasst: ein Regenerationsmodusauslösermodul, das derart konfiguriert ist, eine Regenerationsanforderung auf Grundlage einer Rußansammlung in der Partikelfiltervorrichtung festzustellen; ein Regenerationssteuermodul, das derart konfiguriert ist, eine Regeneration der Partikelfiltervorrichtung zu steuern; und ein Modul für ein Rußausgangsmodell, das ein Rußausgangsmodell aufweist, das derart konfiguriert ist, Änderungen der Rußausgangsrate während verlängerter Motorleerlaufperioden zu berechnen.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, wobei das Modul für das Rußausgangsmodell einen Korrekturfaktor für verlängerten Leerlauf aufweist, der einen Rußausgangsfehler während verlängerter Leerlaufperioden korrigiert.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, wobei der Korrekturfaktor für verlängerten Leerlauf einen Multiplikator aufweist, der derart konfiguriert ist, das Rußausgangsmodell einzustellen, um eine im Wesentlichen exponentielle Änderung der Rußausgangsrate während verlängerter Leerlaufperioden zu berücksichtigen.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, ferner umfassend: ein Rußansammlungsregister, das funktional mit dem Regenerationssteuermodul verbunden ist, wobei das Rußansammlungsregister derart konfiguriert ist, eine Rußmenge in einem Partikelfilter zu speichern, die durch das Modul für ein Rußausgangsmodell berechnet ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, ferner umfassend: einen Regenerationsmodusschalter, der derart konfiguriert ist, dem Regenerationsmodusauslösermodul auf Grundlage einer Rußansammlung in einem Partikelfilter, die von dem Modul des Rußausgangsmodells berechnet ist, zu signalisieren, einen Regenerationsmodus auszulösen.