DE102014112170A1 - Verbesserte crt-aktivierung aufgrund einer in dem partikelfilter gespeicherten russmasse - Google Patents
Verbesserte crt-aktivierung aufgrund einer in dem partikelfilter gespeicherten russmasse Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014112170A1 DE102014112170A1 DE201410112170 DE102014112170A DE102014112170A1 DE 102014112170 A1 DE102014112170 A1 DE 102014112170A1 DE 201410112170 DE201410112170 DE 201410112170 DE 102014112170 A DE102014112170 A DE 102014112170A DE 102014112170 A1 DE102014112170 A1 DE 102014112170A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- crt
- soot
- threshold
- particulate filter
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004913 activation Effects 0.000 title description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 title description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims abstract description 128
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 26
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 5
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
- F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/0231—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using special exhaust apparatus upstream of the filter for producing nitrogen dioxide, e.g. for continuous filter regeneration systems [CRT]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
- F02D41/1461—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1466—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a soot concentration or content
- F02D41/1467—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a soot concentration or content with determination means using an estimation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
- F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
- F01N2900/1402—Exhaust gas composition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
- F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0812—Particle filter loading
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Ein Abgasbehandlungssystem zum Behandeln von Abgas weist einen Partikelfilter und einen Drucksensor auf. Der Partikelfilter ist derart konfiguriert, Ruß, der in dem Abgas enthalten ist, abzufangen. Der Drucksensor ist derart konfiguriert, ein Drucksignal auszugeben, das eine Druckdifferenz des Partikelfilters angibt. Das Abgasbehandlungssystem umfasst ferner ein Rußmassenmodul, das derart konfiguriert ist, eine Rußmasse zu ermitteln. Die Rußmasse gibt eine Rußmenge, die in dem Partikelfilter gespeichert ist, auf Grundlage der Druckdifferenz und eines Rußmodells, das in einer Speichervorrichtung gespeichert ist, an. Das Abgasbehandlungssystem umfasst ferner ein Kompensationsmodul für kontinuierlich regenerierenden Fänger (CRT), das derart konfiguriert ist, eine variable CRT-Schwelle zu erzeugen. Das CRT-Kompensationsmodul gibt selektiv einen CRT-Kompensationswert, der das Rußmodell modifiziert, auf Grundlage eines Vergleichs zwischen dem NOx-Durchfluss und der rußmassenbasierten variablen CRT-Schwelle aus.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft Abgasbehandlungssysteme und insbesondere ein Schätzen einer Rußmasse, die an einer Nachbehandlungsvorrichtung eines Abgasbehandlungssystems gespeichert ist.
- HINTERGRUND
- Fahrzeugabgasbehandlungssysteme werden dazu verwendet, unerwünschte Emissionen zu reduzieren, wie Stickoxide (NOx) und Partikelmaterial (z. B. Ruß), die von dem Fahrzeugmotor ausgegeben werden. Die Fahrzeugabgassysteme weisen typischerweise einen Partikelfilter (”PF”) auf, der den Ruß aus dem von dem Motor erzeugten Abgas abfängt. Der PF kann ein oder mehrere Filtersubstrate aufweisen, die eine Mehrzahl von Durchbrechungen definieren, durch die das Abgas strömen muss. Das Partikelmaterial sammelt sich an dem Filtersubstrat, wenn das Abgas durch die Durchbrechungen strömt. Es kann ein Regenerationsbetrieb ausgeführt werden, um das angesammelte Partikelmaterial wegzubrennen und den PF zu regenerieren. Der Regenerationsbetrieb heizt den Partikelfilter auf eine Verbrennungstemperatur, die ausreichend ist, um das angesammelte Partikelmaterial zu verbrennen (d. h. abzubrennen).
- Ein oder mehrere Regenerationsereignisse zum Auslösen des Regenerationsbetriebs können gemäß einem Rußmodell ermittelt werden. Das Rußmodell kann dazu verwendet werden, eine Rußansammlung an dem Partikelfilter zu schätzen und vorherzusagen, die den Bedarf zur Ausführung des Regenerationsbetriebes angeben kann. Jedoch können Änderungen der Temperatur, bei der ein Motor arbeitet, merkliche Schwankungen der Rußmenge, die in dem Motorabgasstrom mitgeführt ist, bewirken. Herkömmliche Abgasbehandlungssysteme haben versucht, Schwankungen in der Rußbeladungsmenge während niedriger Betriebsbedingungen, wie Stadtfahrbedingungen, durch Anlegen eines einzelnen, nicht variierenden (d. h. statischen) Korrekturfaktors für kontinuierlich regenerierenden Fänger (CRT) an das Rußmodell aufgrund von NOx-Niveaus in dem Abgas zu kompensieren.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist ein Abgasbehandlungssystem zur Behandlung von Abgas einen Partikelfilter und einen Drucksensor auf. Der Partikelfilter ist derart konfiguriert, in dem Abgas enthaltenen Ruß abzufangen. Der Drucksensor ist derart konfiguriert, ein Drucksignal auszugeben, das eine Druckdifferenz des Partikelfilters angibt. Das Abgasbehandlungssystem weist ferner ein Rußmassenmodul auf, das derart konfiguriert ist, eine Rußmasse zu ermitteln. Die Rußmasse gibt eine Rußmenge, die in dem Partikelfilter gespeichert ist, auf Grundlage der Druckdifferenz und eines Rußmodells, das in einer Speichervorrichtung gespeichert ist, an. Das Abgasbehandlungssystem weist ferner ein Kompensationsmodul für einen kontinuierlich regenerierenden Fänger (CRT) auf, das derart konfiguriert ist, eine variable CRT-Schwelle zu erzeugen und einen CRT-Kompensationswert, der das Rußmodell modifiziert, auf Grundlage eines Vergleichs zwischen dem NOx-Durchfluss und der rußmassenbasierten variablen CRT-Schwelle selektiv auszugeben.
- Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung ist ein Hardwaresteuermodul derart konfiguriert, ein Rußmodell dynamisch zu modifizieren, das eine an einem Partikelfilter gespeicherte Rußmasse angibt. Das Hardwaresteuermodul umfasst eine Speichervorrichtung, ein Rußmassenmodul sowie ein Kompensationsmodul für kontinuierlich regenerierenden Fänger (CRT). Die Speichervorrichtung ist zur Speicherung des Rußmodells konfiguriert. Das Rußmassenmodul ist derart konfiguriert, die Rußmasse auf Grundlage des Rußmodells und einer Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Partikelfilters zu ermitteln. Das CRT-Kompensationsmodul steht in elektrischer Kommunikation mit dem Rußmassenmodul. Das CRT-Modul ist derart konfiguriert, einen CRT-Kompensationswert zu erzeugen, der das Rußmodell modifiziert. Das CRT-Modul ist ferner derart konfiguriert, eine CRT-Schwelle zu erzeugen, die variiert, wenn sich die in dem Partikelfilter gespeicherte Rußmasse ändert.
- Bei einer noch weiteren beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Abgasbehandlungssystems eines Fahrzeugs, dass Ruß abgefangen wird, der in dem Abgas enthalten ist, das durch einen Partikelfilter strömt. Das Verfahren umfasst ein Ermitteln einer Druckdifferenz zwischen einem Einlass des Partikelfilters und einem Auslass des Partikelfilters. Das Verfahren umfasst ferner ein Ermitteln einer Rußmasse, die eine Rußmenge angibt, die in dem Partikelfilter gespeichert ist, auf Grundlage der Druckdifferenz und eines Rußmodells. Das Verfahren umfasst ferner ein Erzeugen eines CRT-Kompensationswerts und einer variablen CRT-Schwelle. Das Verfahren umfasst ferner ein Vergleichen des NOx-Niveaus mit der variablen CRT-Schwelle und ein selektives Anlegen des CRT-Kompensationswertes an das Rußmodell, so dass das Rußmodell auf Grundlage des Vergleichs modifiziert wird.
- Die obigen Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Andere Merkmale, und Einzelheiten werden nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen deutlich, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen:
-
1 ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugsystems, das ein Abgasbehandlungssystem mit einem Fahrzeugsteuermodul aufweist, das ein Rußmodell zur Ermittlung einer Rußmasse eines Partikelfilters dynamisch modifiziert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist; -
2 ein Blockdiagramm, das ein Steuermodul aufweist, das ein Rußmodell auf der Basis eines Betriebs einer dynamischen CRT-Aktivierung modifiziert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist; und -
3 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum dynamischen Aktivieren eines CRT-Kompensationsbetriebs, um ein Rußmodell zu modifizieren, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. - BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, 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.
- Der hier verwendete Begriff ”Modul” betrifft ein Hardwaremodul, das eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten aufweist, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Bei zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Modul einen Mikrocontroller umfassen, wie dem Fachmann zu verstehen sei.
- Nun Bezug nehmend auf
1 ist allgemein ein Fahrzeugsystem5 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das Fahrzeugsystem5 weist einen Verbrennungs-(IC-)Motor10 , ein Abgasbehandlungssystem11 und ein Fahrzeugsteuermodul12 auf. Der Motor10 kann, ist aber nicht darauf beschränkt, einen Dieselmotor, einen Benzinmotor und einen Motor mit homogener Kompressionszündung aufweisen. Der Motor10 weist mindestens einen Zylinder13 auf, der derart konfiguriert ist, um Kraftstoff und Ansaugluft14 von einem Luftansaugdurchgang15 aufzunehmen. Der Ansaugluftdurchgang15 weist einen Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor16 zur Ermittlung einer Ansaugluftmasse (mAir) des Motors10 auf. Bei einer Ausführungsform kann der MAF-Sensor16 ein Ansaugluftmassenstromsensor entweder vom Flügelmesser- oder vom Heißdraht-Typ sein. Es ist jedoch klar, dass auch andere Typen von Sensoren verwendet werden können. Eine Abgasleitung17 kann Abgas18 , das in Reaktion auf die Verbrennung des Kraftstoffs und der Luft14 in dem Zylinder13 erzeugt wird, transportieren. Die Abgasleitung17 kann ein oder mehrere Segmente aufweisen, die eine oder mehrere Nachbehandlungsvorrichtungen des Abgasbehandlungssystems11 enthalten, wie unten ausführlicher diskutiert ist. Ein NOx-Sensor19 kann stromabwärts von dem Motor10 angeordnet sein, um eine Menge an NOx (z. B. NOxMass), die in dem Abgas18 vorhanden ist, und/oder einen NOx-Durchfluss (z. B. NOxRATE) zu ermitteln. - Das Abgasbehandlungssystem
11 , das hier beschrieben ist, kann mit jedem der oben beschriebenen Motorsysteme verwendet werden, um während der Verbrennung erzeugte Abgasbestandteile zu reduzieren. Das Abgasbehandlungssystem11 weist im Allgemeinen eine oder mehrere Abgasbehandlungsvorrichtungen auf. Die Abgasbehandlungsvorrichtungen umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt auf, eine Oxidationskatalysatorvorrichtung (”OC”)20 und eine Vorrichtung22 für selektive katalytische Reduktion (”SCR”) und einen Partikelfilter (”PF”)24 . Bei mindestens einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung ist der PF24 ein Dieselpartikelfilter. Wie angemerkt sei, kann das Abgasbehandlungssystem11 der vorliegenden Offenbarung verschiedene Kombinationen aus einer oder mehreren der in1 gezeigten Abgasbehandlungsvorrichtungen und/oder andere Abgasbehandlungsvorrichtungen (nicht gezeigt) aufweisen und ist nicht auf das vorliegende Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann ein einzelner PF24 stromabwärts von einer separaten SCR-Vorrichtung22 angeordnet sein. - In
1 transportiert die Abgasleitung17 , die mehrere Segmente umfassen kann, Abgas18 von dem Motor10 an die verschiedenen Abgasbehandlungsvorrichtungen20 ,22 ,24 des Abgasbehandlungssystems11 . Wie angemerkt sei, kann der OC20 aus verschiedenen Durchström-Oxidationskatalysatorvorrichtungen, die in der Technik bekannt sind, bestehen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der OC20 ein Durchströmsubstrat26 aus Metall- oder Keramik-Monolith aufweisen, das in eine intumeszente Matte oder einen anderen geeigneten Träger gewickelt ist, der sich bei Erwärmung ausdehnt, wobei das Substrat gesichert und isoliert wird. Das Substrat26 kann in eine Schale oder einen Kanister aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung17 gepackt sein. Das Substrat26 kann 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 eine Kombination daraus. Der OC20 ist bei der Behandlung nicht verbrannter gasförmiger KW und CO verwendbar, die oxidiert werden, um Kohlendioxid und Wasser zu bilden. - Die SCR-Vorrichtung
22 kann stromabwärts des OC20 angeordnet sein und ist derart konfiguriert, um NOx-Bestandteile in dem Abgas zu reduzieren. Wie angemerkt sei, kann die SCR-Vorrichtung22 aus verschiedenen Materialien, die in der Technik bekannt sind, bestehen. Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die SCR-Vorrichtung22 ein SCR-Substrat28 auf. Eine Zusammensetzung des SCR-Katalysators (beispielsweise ein SCR-Washcoat) kann auf das SCR-Substrat28 aufgebracht werden. Die SCR-Vorrichtung22 kann ein Reduktionsmittel, wie Ammoniak (NH3), verwenden, um das NOx zu reduzieren. Genauer kann die Katalysatorzusammensetzung der SCR-Vorrichtung22 einen Zeolith sowie eine oder mehrere Basismetallkomponenten enthalten, wie Eisen (Fe), Kobalt (Co), Kupfer (Cu) oder Vanadium (V), welche effizient dazu dienen können, NOx-Bestandteile in dem Abgas in der Anwesenheit von NH3 umzuwandeln. Das von der SCR-Vorrichtung22 verwendete Reduktionsmittel kann in Form eines Gases, einer Flüssigkeit oder einer wässrigen Harnstofflösung vorliegen und kann mit Luft vermischt sein, um die Dispersion eines eingespritzten Sprühnebels, der durch ein Reduktionsmittelzufuhrsystem erzeugt wird, zu unterstützen, wie dem Fachmann bekannt ist. - Der PF
24 kann stromabwärts von der SCR-Vorrichtung22 angeordnet sein und filtert das Abgas18 von Kohlenstoff und anderem Partikelmaterial (z. B. Ruß). Der PF24 weist einen Einlass und einen Auslass in Fluidverbindung mit der Abgasleitung17 auf, um das Abgas18 hindurch zu befördern. Gemäß zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann der PF24 unter Verwendung eines Abgasfiltersubstrats30 aus keramischem Wandströmungsmonolith, das in ein intumeszentes oder nicht intumeszentes Material gewickelt ist (nicht dargestellt), aufgebaut sein. Das Filtersubstrat30 kann sich ausdehnen, wenn es erwärmt wird, um das Filtersubstrat30 zu sichern und zu isolieren, das in eine starre, wärmebeständige Schale oder einen starren, wärmebeständigen Kanister gepackt ist. Es sei angemerkt, dass das Filtersubstrat30 aus keramischem Wandströmungsmonolith lediglich beispielhafter Natur ist und dass der PF24 andere Filtervorrichtungen aufweisen kann, wie gewickelte oder gepackte Faserfilter, offenzellige Schäume, gesinterte Metallfasern, etc. Das Abgasbehandlungssystem11 kann einen Regenerationsbetrieb ausführen, der den PF24 durch Abbrennen des Partikelmaterials, das in dem Filtersubstrat30 abgefangen ist, regeneriert. Verschiedene Systeme, die dem Fachmann bekannt sind, (z. B. aktive Regenerationssysteme und/oder passive Regenerationssysteme) können zur Durchführung des Regenerationsbetriebs, um den PF24 zu regenerieren, verwendet werden. - Das Abgasbehandlungssystem
11 kann ferner zumindest einen Drucksensor32 (beispielsweise einen Deltadrucksensor) aufweisen, wie es in1 gezeigt ist. Der Deltadrucksensor32 kann die Druckdifferenz (d. h. ΔP) über den PF24 (beispielsweise zwischen dem PF-Einlass und dem PF-Auslass) ermitteln. Obwohl ein einzelner Deltadrucksensor32 dargestellt ist, versteht es sich, dass eine Vielzahl von Drucksensoren verwendet werden kann, um ΔP zu ermitteln. Zum Beispiel kann ein erster Drucksensor an dem Einlass des PF24 angeordnet sein und ein zweiter Drucksensor kann an dem Auslass des PF24 angeordnet sein. Dementsprechend kann die Differenz zwischen dem von dem zweiten Deltadrucksensor erfassten Druck und dem von dem ersten Deltadrucksensor erfassten Druck das ΔP des PF24 angeben. - Zusätzlich zu Drucksensoren kann das Abgasbehandlungssystem
11 einen oder mehrere Temperatursensoren aufweisen. Gemäß zumindest einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Abgasbehandlungssystem11 Temperatursensoren34 bis44 aufweisen. Obwohl sechs Temperatursensoren beschrieben sind, ist die Anzahl der in1 gezeigten Temperatursensoren jedoch nicht darauf beschränkt. Der erste Temperatursensor34 und der zweite Temperatursensor36 sind an dem Einlass bzw. Auslass des OC20 angeordnet und können eine Temperatur des OC-Substrats26 ermitteln. Der dritte Temperatursensor38 und der vierte Temperatursensor40 sind an dem Einlass bzw. Auslass der SCR-Vorrichtung22 angeordnet und können eine Temperatur der SCR-Vorrichtung22 ermitteln. Der fünfte Temperatursensor42 und der sechste Temperatursensor44 sind an dem Einlass bzw. Auslass des PF24 angeordnet und können eine Temperatur des Filtersubstrats30 ermitteln. - Das Fahrzeugsteuermodul
12 steuert einen oder mehrere Betriebsabläufe des Motors10 und/oder des Abgasbehandlungssystems11 auf Grundlage von Messungen, die von einem oder mehreren Sensoren bereitgestellt werden, und/oder Betriebsmodellen. Gemäß zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann das Fahrzeugsteuermodul12 den Regenerationsbetrieb steuern, der den PF24 regeneriert, wenn ein Regenerationsereignis auftritt. Der Regenerationsbetrieb heizt den Partikelfilter30 auf eine Temperatur, die ausreichend ist, um den gesammelten Ruß zu verbrennen (d. h. abzubrennen). - Ein oder mehrere Regenerationsereignisse können den Regenerationsbetrieb auslösen. Das Fahrzeugsteuermodul
12 kann ein Regenerationsereignis gemäß einem in einer Speichervorrichtung gespeicherten Rußmodell ermitteln. Das Rußmodell kann dazu verwendet werden, die Menge (d. h. Masse) von Ruß, die sich von dem Filtersubstrat30 des PF24 angesammelt hat, zu schätzen und vorherzusagen. Die Masse an angesammelten Ruß kann als Basis zur Ausführung des Regenerationsbetriebs festgesetzt sein. Gemäß zumindest einer beispielhaften Ausführungsform basiert das Rußmodell auf Δp, einer Temperatur des Filtersubstrats30 (Ts), einem NOxRATE und einem Abgasvolumendurchfluss (dvol). Der dvol kann unter Verwendung von mAir, die von dem MAF-Sensor16 gemessen ist, und einer Kraftstoffmenge, die in die Zylinder13 eingespritzt wird, ermittelt werden, wie dem Fachmann bekannt ist. Es sei angemerkt, dass das oben beschriebene Rußmodell nicht auf die vorher erwähnten Messungen beschränkt ist und zusätzliche Betriebsparameter berücksichtigt werden können. - Zusätzlich zur Steuerung der Regenerationsoption gemäß dem Rußmodell ermittelt das Fahrzeugsteuermodul
12 einen Kompensationswert (nachfolgend als ein CRT-Kompensationswert bezeichnet), der an das Rußmodell angelegt wird, um Schwankungen von Δp für eine gegebene Rußbeladung während des Betriebs des Motors10 zu kompensieren. Herkömmliche CRT-Kompensationssysteme verwenden nur die Menge von NOx oder den NOx-Durchfluss, um zu ermitteln, wann ein Korrekturfaktor an das Rußmodell anzulegen ist. Der herkömmliche Korrekturfaktor wird dann gemäß einer einzelnen skalaren NOx-Schwelle auf geringem Niveau kalibriert (d. h. angewendet), oberhalb der das Modell dann dasselbe Kompensationsniveau auf die Rußbeladung für alle Niveaus von dem in dem PF24 vorhandenem NOx anwendet. Demgemäß wird das Rußmodell herkömmlich nur auf Grundlage der NOx-Konzentration oder des NOx-Durchflusses des Abgases18 korrigiert. - Das Fahrzeugsteuermodul
12 gemäß der vorliegenden Offenbarung erzeugt einen CRT-Kompensationswert auf Grundlage der Rußmenge (d. h. Rußmasse), die sich in dem Filtersubstrat30 des PF24 angesammelt hat. Überdies führt im Gegensatz zu dem herkömmlichen CRT-Korrekturfaktor, der ein einzelner statischer (d. h. nicht variierender) skalarer Wert ist, das Fahrzeugsteuermodul12 einen dynamischen CRT-Aktivierungsbetrieb zum Modifizieren des Rußmodells aus, um Schwankungen der Rußbeladung zu kompensieren, die durch Änderungen von Δp in dem PF24 bewirkt werden. Genauer erzeugt das Fahrzeugsteuermodul12 eine variierende CRT-Schwelle, die variiert, wenn sich die in dem Filtersubstrat30 angesammelte Rußmasse ändert. Demgemäß wird der CRT-Kompensationswert selektiv auf eine variable Weise angelegt, wenn sich die in dem Filtersubstrat30 angesammelte Rußmasse ändert. Dies bedeutet, das Fahrzeugsteuermodul12 aktiviert die CRT-Kompensation als eine Funktion der Rußmasse im Gegensatz zu einer einzelnen skalaren NOx-Schwelle. Infolgedessen können die Genauigkeit und Präzision des Rußmodells verbessert werden sowie eine vorzeitige Regeneration des PF34 vermieden werden. - Nun Bezug nehmend auf
2 veranschaulicht ein Blockdiagramm ein Fahrzeugsteuermodul12 , das ein Rußmodell auf der Basis eines Betriebs einer dynamischen ORT-Aktivierung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung modifiziert. Verschiedene Ausführungsformen des Fahrzeugsystems5 können eine beliebige Anzahl von Teilmodulen aufweisen, die in das Fahrzeugsteuermodul12 eingebettet sind. Wie angemerkt sei, können die in2 gezeigten Submodule genauso kombiniert oder weiter unterteilt sein. Eingänge in das Fahrzeugsteuermodul12 können von dem Abgasbehandlungssystem11 erfasst werden, von anderen Steuermodulen empfangen werden, beispielsweise einem Motorsteuermodul (nicht gezeigt), oder von anderen Teilmodulen ermittelt werden. - Wie in
2 gezeigt ist, weist das Fahrzeugsteuermodul12 gemäß zumindest einer Ausführungsform einen Speicher102 , ein Eintrittsbedingungsmodul104 , ein Rußmassenmodul106 und ein Modul108 zur CRT-Kompensation auf. Jedes der Module104 –108 bildet Schnittstellen mit dem Speicher102 und kommuniziert elektrisch damit, um nach Bedarf gespeicherte Werte abzurufen bzw. zu aktualisieren. - Der Speicher
102 kann einen oder mehrere Schwellenwerte, Zeitperioden, über die die Temperaturen gemessen wurden, eine Anzahl konfigurierbarer Grenzen, Kennfelder, Datenwerte, Variablen und Systemmodelle, die dazu verwendet werden, den Regenerationsbetrieb auszuführen, speichern. Bei zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung speichert der Speicher102 verschiedene Parameter, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, dvol, spezifische Wärmekonstanten und Abmessungen des PF24 . - Das Eintrittsbedingungsmodul
104 kann auf Grundlage eines oder mehrerer Betriebsbedingungssignale200 , die von einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs ausgegeben werden, ermitteln, ob eine oder mehrere Eintrittsbedingungen vorhanden sind. Beispielsweise kann das Eintrittsbedingungsmodul104 Betriebsbedingungen mit einem oder mehreren Schwellenwerten, die in dem Speicher102 gespeichert sind, vergleichen. Auf Grundlage des Vergleichs erzeugt das Eintrittsbedingungsmodul104 ein Eintrittsbedingungssignal202 , das angibt, dass die Eintrittsbedingungen erfüllt sind. - Das Rußmassenmodul
106 ermittelt eine Menge (d. h. Masse) von Ruß, die in dem Filtersubstrat30 abgefangen ist, und gibt ein Rußmassensignal211 aus, das die Rußmasse angibt. Genauer können der Druckabfall über eine beladene Nachbehandlungskomponente (z. B. den PF24 ) und Daten, die die Beziehung zwischen der Rußansammlung und dem Druckabfall angeben, dazu verwendet werden, das Ausmaß der Rußbeladung in dem Filtersubstrat30 zu schätzen. Demgemäß kann das Rußmassenmodul106 ein Rußmassenmodell speichern, das eine Rußmasse auf Grundlage von Δp, Ts, NOxRATE und dvol ermittelt. Die Δp kann unter Verwendung eines Δp-Signals204 ermittelt werden, das von dem Δp-Sensor32 ausgegeben wird. Die Ts kann unter Verwendung eines oder mehrerer Temperatursignale206 ermittelt werden, die von dem fünften Temperatursensor42 und/oder dem sechsten Temperatursensor44 und/oder einem Temperaturmodell ausgegeben werden. Die NOxRATE wird unter Verwendung eines NOx-Signals208 , das von dem NOx-Sensor19 ausgegeben wird, ermittelt. Wie oben erwähnt ist, kann dvol unter Verwendung von mAir ermittelt werden, die von einem mAir-Signal210 angegeben wird, das von dem MAF-Sensor16 ausgegeben wird. - Das CRT-Kompensationsmodul
108 steht in elektrischer Kommunikation mit dem Rußmassenmodul106 und empfängt ein Rußmassensignal211 , das die Rußmasse des Filtersubstrats30 angibt. Das CRT-Kompensationsmodul108 empfängt auch ein zweites Ts-Signal212 , das Ts angibt, sowie das NOx-Signal208 . Es sei angemerkt, dass das CRT-Kompensationsmodul108 das Temperatursignal206 gleichzeitig mit dem Rußmassenmodul empfangen kann, um Ts zu ermitteln. Auf Grundlage der Rußmasse, Ts und NOx erzeugt das CRT-Kompensationsmodul108 einen CRT-Kompensationswert, der das Rußmodell modifiziert, um Schwankungen in dem Rußbeladungsverhalten zu kompensieren. - Das CRT-Kompensationsmodul
108 ermittelt ferner eine dynamische CRT-Schwelle (THCRT), die variiert, wenn sich die Rußmasse an dem Filtersubstrat30 ändert. Dies bedeutet, das CRT-Kompensationsmodul108 führt einen Betrieb einer dynamischen CRT-Aktivierung durch Erzeugen des CRT-Kompensationswerts als eine Funktion der sich ändernden Rußmasse, die an dem Filtersubstrat30 gespeichert ist, aus. Die THCRT kann einen CRT-Schwellenwert oder einen CRT-Schwellenbereich aufweisen, der durch einen unteren Schwellenwert und einen oberen Schwellenwert definiert ist. Bei zumindest einer Ausführungsform basiert die CRT-Schwelle auf einer NOx-Konzentration oder einem NOx-Durchfluss, wie durch das NOx-Signal208 angegeben ist. Wenn die CRT-Schwelle gemäß der Rußmasse variiert, vergleicht das CRT-Kompensationsmodul108 das NOx-Signal208 mit THCRT. Wenn das NOx-Signal208 außerhalb von THCRT liegt, gibt das CRT-Kompensationsmodul108 ein CRT-Kompensationssignal214 an das Rußmassenmodul106 aus, das den CRT-Kompensationswert angibt. Das Rußmassenmodul106 legt den CRT-Kompensationswert an das Rußmodell an, um eine entsprechend aktualisierte Rußmasse zu ermitteln. Das Rußmassenmodul106 kann auch ein aktualisiertes Rußmassensignal216 erzeugen, das die aktualisierte Rußmasse angibt. - Nun Bezug nehmend auf
3 ist ein Verfahren zum dynamischen Aktivieren eines CRT-Kompensationsbetriebs zur Modifikation eines Rußmodells gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das Verfahren beginnt bei Betriebsschritt300 und fährt mit Betriebsschritt302 fort, um zu ermitteln, ob eine oder mehrere Eintrittsbedingungen existieren. Wenn die Eintrittsbedingungen nicht existieren, kehrt das Verfahren zu Betriebsschritt302 zurück und setzt eine Überwachung der Eintrittsbedingungen fort. Wenn die Eintrittsbedingungen existieren, ermittelt das Verfahren bei Betriebsschritt304 eine Rußmasse eines Filtersubstrats, das in einem PF enthalten ist. Bei Betriebsschritt306 wird eine variable CRT-Schwelle ermittelt. Die variable CRT-Schwelle basiert beispielsweise auf einer Konzentration von Stickoxiden (NOx) in dem Abgas, einem NOx-Durchfluss und variiert gemäß der Rußmasse. Bei Betriebsschritt308 werden die Konzentration von NOx und/oder der NOx-Durchfluss mit der variablen CRT-Schwelle verglichen, die gemäß der Rußrate variiert, wie oben diskutiert ist. Wenn die Konzentration von NOx und/oder der NOx-Durchfluss innerhalb der CRT-Schwelle liegen, wird bei Betriebsschritt310 das Rußmodell nicht modifiziert (d. h. der CRT-Kompensationsbetrieb wird deaktiviert), und das Verfahren endet bei Betriebsschritt312 . Wenn jedoch das NOx und/oder der NOx-Durchfluss nicht innerhalb der Schwelle liegen, wird bei Betriebsschritt314 der CRT-Kompensationsbetrieb aktiviert. Der CRT-Kompensationsbetrieb umfasst ein Ermitteln eines CRT-Kompensationswertes und das Anlegen des CRT-Kompensationswerts an das Rußmodell, so dass das Rußmodell modifiziert wird. Bei Betriebsschritt316 wird eine aktualisierte Rußmasse auf Grundlage des modifizierten Rußmodells ermittelt, und das Verfahren endet bei Betriebsschritt312 . - Obgleich die Erfindung mit Verweis auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente gegen Elemente davon ersetzt werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Schutzumfang 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 (10)
- Abgasbehandlungssystem zur Behandlung von Abgas eines Verbrennungsmotors, wobei das Abgasbehandlungssystem umfasst: einen Partikelfilter, der derart konfiguriert ist, Ruß abzufangen, der in dem hindurchströmenden Abgas enthalten ist; einen Drucksensor, der ein Drucksignal ausgibt, das eine Druckdifferenz zwischen einem Einlass des Partikelfilters und einem Auslass des Partikelfilters angibt; ein Rußmassenmodul, das derart konfiguriert ist, eine Rußmasse, die eine Menge an Ruß, die in dem Partikelfilter gespeichert ist, angibt, auf Grundlage der Druckdifferenz und eines in einer Speichervorrichtung gespeicherten Rußmodells zu ermitteln; und ein Kompensationsmodul für kontinuierlich regenerierenden Fänger (CRT), das derart konfiguriert ist, eine variable CRT-Schwelle auf Grundlage der Rußmasse zu erzeugen und einen CRT-Kompensationswert, der das Rußmodell modifiziert, auf Grundlage eines Vergleichs zwischen einem NOx-Durchfluss und der variablen CRT-Schwelle selektiv auszugeben.
- Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei die CRT-Schwelle kontinuierlich variiert, wenn sich die Rußmasse ändert.
- Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 2, wobei das CRT-Kompensationsmodul den CRT-Kompensationswert ausgibt, wenn die Rußmasse nicht innerhalb der CRT-Schwelle liegt.
- Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 3, wobei die CRT-Schwelle auf einer Konzentration von Stickoxiden (NOx) in dem Abgas oder einem NOx-Durchfluss basiert.
- Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 4, wobei die CRT-Schwelle einen ersten Schwellenwert und einen zweiten Schwellenwert, der größer als der erste Schwellenwert ist, aufweist, wobei der erste und zweite Schwellenwert einen CRT-Schwellenbereich definieren.
- Hardwaresteuermodul, das derart konfiguriert ist, ein Rußmodell dynamisch zu modifizieren, das eine an einem Partikelfilter gespeicherte Rußmasse angibt, wobei das Steuermodul umfasst: eine Speichervorrichtung, die derart konfiguriert ist, das Rußmodell zu speichern; ein Rußmassenmodul, das derart konfiguriert ist, die Rußmasse auf Grundlage des Rußmodells und einer Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Partikelfilters zu ermitteln; und ein Kompensationsmodul für kontinuierlich regenerierenden Fänger (CRT) in elektrischer Kommunikation mit dem Rußmassenmodul, wobei das CRT-Modul derart konfiguriert ist, einen CRT-Kompensationswert zu erzeugen, der das Rußmodell modifiziert, und eine CRT-Schwelle zu erzeugen, die variiert, wenn sich die in dem Partikelfilter gespeicherte Rußmasse ändert.
- Hardwaresteuermodul nach Anspruch 6, wobei das CRT-Kompensationsmodul den CRT-Kompensationswert elektrisch an das Rußmassenmodul auf Grundlage eines Vergleichs zwischen der Rußmasse und der CRT-Schwelle kommuniziert.
- Hardwaresteuermodul nach Anspruch 7, wobei das CRT-Kompensationsmodul den CRT-Kompensationswert elektrisch an das Rußmassenmodul kommuniziert, wenn die Rußmasse nicht innerhalb der CRT-Schwelle liegt.
- Verfahren zum Steuern eines Abgasbehandlungssystems eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst, dass: Ruß abgefangen wird, der in Abgas enthalten ist, das durch einen Partikelfilter strömt; eine Druckdifferenz zwischen einem Einlass des Partikelfilters und einem Auslass des Partikelfilters ermittelt wird; eine Rußmasse, die eine Rußmenge angibt, die in dem Partikelfilter gespeichert ist, auf Grundlage der Druckdifferenz und eines Rußmodells ermittelt wird; ein CRT-Kompensationswert und eine variable CRT-Schwelle erzeugt werden; der NOx-Durchfluss mit der CRT-Schwelle verglichen wird; und der CRT-Kompensationswert selektiv an das Rußmodell angelegt wird, so dass das Rußmodell auf Grundlage des Vergleichs modifiziert wird.
- Verfahren nach Anspruch 9, ferner mit einem kontinuierlichen Variieren der CRT-Schwelle, wenn sich die in dem Partikelfilter gespeicherte Rußmasse ändert.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/022,871 | 2013-09-10 | ||
US14/022,871 US9206719B2 (en) | 2013-09-10 | 2013-09-10 | Enhanced CRT enablement based on soot mass stored in particulate filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014112170A1 true DE102014112170A1 (de) | 2015-03-12 |
DE102014112170B4 DE102014112170B4 (de) | 2022-03-17 |
Family
ID=52478676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014112170.8A Expired - Fee Related DE102014112170B4 (de) | 2013-09-10 | 2014-08-26 | Abgasbehandlungssystem, hardwaresteuermodul und verfahren zum steuern eines abgasbehandlungssystems |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9206719B2 (de) |
DE (1) | DE102014112170B4 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110005509B (zh) * | 2018-01-05 | 2022-04-15 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于检测柴油颗粒物过滤器捕获的颗粒物量的方法和系统 |
US10156175B1 (en) | 2018-02-15 | 2018-12-18 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for rationalizing a delta pressure sensor for a gasoline particulate filter in a vehicle propulsion system |
EP3578773B1 (de) | 2018-06-04 | 2023-12-13 | Volvo Car Corporation | Verfahren zur steuerung der filtereffizienz eines filters für ein abgasnachbehandlungssystem |
CN115503598A (zh) * | 2021-06-22 | 2022-12-23 | 上汽通用汽车有限公司 | 再生过程驾驶员提示系统、方法、存储介质以及车辆 |
KR20240019652A (ko) | 2022-08-04 | 2024-02-14 | 이승민 | 저성능 환경에서의 증강현실 구현을 위한 클라우드 시스템 및 그 방법 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5093617B2 (ja) | 2009-02-18 | 2012-12-12 | 株式会社デンソー | 内燃機関の排気浄化装置 |
US8516804B2 (en) * | 2010-02-26 | 2013-08-27 | Corning Incorporated | Systems and methods for determining a particulate load in a particulate filter |
GB2479746A (en) * | 2010-04-20 | 2011-10-26 | Gm Global Tech Operations Inc | Method of estimating NO2 concentration in exhaust gas |
US20120124966A1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-05-24 | Detroit Diesel Corporation | Method of diesel particulate filter (dpf) to calculate actual soot load and ash load of the filter |
-
2013
- 2013-09-10 US US14/022,871 patent/US9206719B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-08-26 DE DE102014112170.8A patent/DE102014112170B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014112170B4 (de) | 2022-03-17 |
US9206719B2 (en) | 2015-12-08 |
US20150068192A1 (en) | 2015-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102015102227B4 (de) | Abgasbehandlungssystem für einen Motor und Verfahren zum Ermitteln eines Übertemperaturzustandes in einem Abgasbehandlungssystem | |
DE102014110944B4 (de) | Abgasbehandlungssystem und verfahren zum detektieren einer washcoat-aktivität an einem filtersubstrat eines partikelfilters | |
DE102015111451B4 (de) | ELEKTRONISCHES STEUERMODUL ZUR STEUERUNG DER DIAGNOSE ElNES NOx-SENSORS UND VERFAHREN ZUR DIAGNOSE EINES NOx-SENSORS | |
DE102015103457A1 (de) | System zum überwachen einer regenerationshäufigkeit eines partikelfilters | |
DE102015103786A1 (de) | System zur Steuerung einer Reduktionsmittelqualität und einer SCR-Anpassung | |
DE102015103547B4 (de) | Abgasbehandlungssystem und elektronisches steuermodul | |
DE102014111026A1 (de) | Diagnosesystem eines Temperaturregelkreises für eine Integration einer ereignisbasierten Abweichung | |
DE102014108243B4 (de) | Verfahren und system zum anpassen eines korrekturkennfeldes für sauberen filter für einen filter mit selektiver katalytischer reduktion | |
DE102014114587A1 (de) | Abgasbehandlungssystem mit einer verbesserten SCR-Diagnoseeinheit | |
DE102012001251A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur an-bord-überwachung der leistungsfähigkeit eines oxidationskatalysators | |
DE102019105898B4 (de) | Emissionssteuerungssystem zum Behandeln von Abgas in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor und Abgassystem zum Behandeln von Abgas | |
DE102014110779A1 (de) | Korrektur von temperaturgradienten eines ammoniakspeichermodells | |
DE102014108104A1 (de) | Verbessertes Diagnosesignal zur Detektion eines Druckzustands eines Partikelfilters | |
DE102014112170B4 (de) | Abgasbehandlungssystem, hardwaresteuermodul und verfahren zum steuern eines abgasbehandlungssystems | |
DE102014111801A1 (de) | System und Verfahren zum Steigern der Leistungsfähigkeit einer Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion | |
DE102018107862A1 (de) | Abgasbehandlungssystem mit einem Ammoniakspeicher-Steuersystem | |
DE102015100005A1 (de) | Verfahren zum Ermitteln einer geschätzten Menge an Ruß, die sich in einem Partikelfilter eines Abgasnachbehandlungssystems angesammelt hat | |
DE102018106551A1 (de) | Russmodell-konfigurierbares korrekturblock (ccb)-steuersystem | |
DE102011004557A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine | |
DE102018109686A1 (de) | Abgasnachbehandlungssystem mit gleitmodus-ammoniaksteuerung | |
DE102013203602A1 (de) | System zum Bestimmen einer Schwefelspeicherung von Nachbehandlungsvorrichtungen | |
DE102018121938A1 (de) | Selektive katalytische Reduktion mit stationärer Ammoniakschlupferkennung mit positiver Störung | |
DE102014115631B4 (de) | Abgasbehandlungssystem, Steuermodul und Verfahren zum dynamischen Erzeugen eines Reduktionsmittelspeichermodells | |
DE102014115630B4 (de) | Abgasbehandlungssystem, Steuermodul und Verfahren zum Steuern eines Abgasbehandlungssystems | |
DE102014106199A1 (de) | Überwachungssystem einer Partikelfiltervorrichtung für einen Motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |