DE102015102227A1 - Detektion einer Übertemperatur in einem Abgassystem - Google Patents

Detektion einer Übertemperatur in einem Abgassystem Download PDF

Info

Publication number
DE102015102227A1
DE102015102227A1 DE102015102227.3A DE102015102227A DE102015102227A1 DE 102015102227 A1 DE102015102227 A1 DE 102015102227A1 DE 102015102227 A DE102015102227 A DE 102015102227A DE 102015102227 A1 DE102015102227 A1 DE 102015102227A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
threshold
treatment system
exhaust treatment
exhaust
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
Application number
DE102015102227.3A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102015102227B4 (de
Inventor
Vincent J. Tylutki
Christopher Whitt
Cristian Taibi
Michelangelo Ardanese
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102015102227A1 publication Critical patent/DE102015102227A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015102227B4 publication Critical patent/DE102015102227B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • 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
    • 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
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • 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
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/04—Filtering activity of particulate filters
    • 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
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • 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
    • F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
    • 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
    • F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
    • 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
    • F01N2900/1411—Exhaust gas flow rate, e.g. mass flow rate or volumetric flow rate
    • 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
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Ermitteln eines Übertemperaturzustandes in einem Abgasbehandlungssystem vorgesehen. Das Verfahren vergleicht eine gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter mit einer Schwellenrußbeladung. Das Verfahren vergleicht jede einer Mehrzahl von Temperaturen, die durch eine Mehrzahl von Temperatursensoren erfasst werden, mit einer Schwellentemperatur. Basierend auf der Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems eine Schwellenrußbeladung überschreitet und dass eine der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreitet, ermittelt das Verfahren, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist. Basierend auf der Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem Partikelfilter die Schwellenrußbeladung nicht überschreitet und dass zwei oder mehr der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreiten, ermittelt das Verfahren, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Abgassysteme und insbesondere eine Detektion von Übertemperatur bei Abgassystemen.
  • HINTERGRUND
  • Hersteller von Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, sehen sich der herausfordernden Aufgabe einer Einhaltung gegenwärtiger und zukünftiger Emissionsstandards für die Freisetzung von Stickoxiden, insbesondere Stickstoffmonoxid wie auch nicht verbrannten und teilweise oxidierten Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid, Partikelmaterial und anderen partikulären Stoffen gegenüber. Um die Emissionen von Verbrennungsmotoren zu reduzieren, wird ein Abgasbehandlungssystem verwendet, um Partikel aus dem Abgas, das aus dem Motor strömt, zu reduzieren.
  • Ein Abgasbehandlungssystem weist typischerweise eine oder mehrere Behandlungsvorrichtungen auf, wie Partikelfilter, katalytische Wandler, Mischelemente und Harnstoff/Kraftstoffeinspritzvorrichtungen. Die Behandlungsvorrichtungen sind so ausgelegt, bei der Temperatur des Abgases zu arbeiten. Beispielsweise weist eine Behandlungsvorrichtung eine Betriebstemperatur auf. Die Betriebstemperatur ist die Temperatur, bei der die Behandlungsvorrichtung Abgasbestandteile effektiv und effizient verändert oder die gewünschten Partikel aus dem Abgas entfernt.
  • Manchmal kann die Abgastemperatur einen zu hohen Punkt erreichen und die Baugrenzen der Behandlungsvorrichtungen erreichen. Beispielsweise kann die Temperatur in einem Partikelfilter angehoben werden, um die Partikel in dem Filter zur Regeneration des Filters wegzubrennen. Jedoch kann während dieses Regenerationsprozesses die Temperatur des Abgases in dem Filter über einen Punkt hinausreichen, den der Filter in seinem Aufbau aushalten kann. Auch können andere Behandlungsvorrichtungen, die dem Filter zugeordnet sind, Baugrenzen von der hohen Wärme erreichen. Ein derartiger Hochtemperaturzustand, bei dem die Behandlungsvorrichtungen Baugrenzen ausgesetzt wird, wird als ein Übertemperaturzustand bezeichnet.
  • Wenn ein Übertemperaturzustand in dem Abgassystem detektiert wird, ändern einige Fahrzeuge ihre Betriebsabläufe, um zu verhindern, dass Temperaturen die Baugrenzen der Abgasbehandlungsvorrichtungen überschreiten. Beispielsweise werden einige Fahrzeuge in einen Notlaufmodus gebracht, bei dem das Fahrzeug auf eine begrenzte Weise arbeitet. Daher ist eine genaue Detektion eines Übertemperaturzustandes (oder ein Vermeiden einer falschen Detektion eines Übertemperaturzustandes) erwünscht, um zu verhindern, dass Fahrzeuge auf eine beschränkte Weise arbeiten, wenn sie dies nicht müssten.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Ermitteln eines Übertemperaturzustandes in einem Abgasbehandlungssystem vorgesehen. Das Verfahren umfasst, dass eine gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems mit einer Schwellenrußbeladung verglichen wird; jede einer Mehrzahl von Temperaturen, die von einer Mehrzahl von Temperatursensoren erfasst werden, mit einer Schwellentemperatur verglichen wird; auf Basis einer Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems eine Schwellenrußbeladung überschreitet und dass eine der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreitet, ermittelt wird, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist; und basierend auf einer Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem Partikelfilter nicht die Schwellenrußbeladung überschreitet und dass zwei oder mehr der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreiten, ermittelt wird, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist.
  • Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Übertemperaturüberwachungssystem für ein Abgasbehandlungssystem vorgesehen. Das Übertemperaturüberwachungssystem umfasst: ein erstes Modul, das derart konfiguriert ist, eine gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems mit einer Schwellenrußbeladung zu vergleichen; ein zweites Modul, das derart konfiguriert ist, jede einer Mehrzahl von Temperaturen, die von einer Mehrzahl von Temperatursensoren erfasst sind, mit einer Schwellentemperatur zu vergleichen; ein drittes Modul, das derart konfiguriert ist, basierend auf einer Ermittlung von dem ersten Modul, dass die gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems eine Schwellenrußbeladung überschreitet, und ferner basierend auf einer Ermittlung von dem zweiten Modul, das eine der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreitet, zu ermitteln, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist; und ein viertes Modul, das derart konfiguriert ist, dass es basierend auf einer Ermittlung von dem ersten Modul, das die gegenwärtige Rußbeladung in dem Partikelfilter nicht die Schwellenrußbeladung überschreitet, und ferner basierend auf der Ermittlung von dem zweiten Modul, das zwei oder mehr der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreiten, ermittelt wird, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist.
  • Bei einer noch weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Abgasbehandlungssystem für einen Motor vorgesehen. Das Abgasbehandlungssystem umfasst: einen Partikelfilter; eine Mehrzahl von Temperatursensoren, die an verschiedenen Stellen in dem Abgasbehandlungssystem angeordnet sind; ein Steuermodul, das derart konfiguriert ist, eine gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems mit einer Schwellenrußbeladung zu vergleichen, jede einer Mehrzahl von Temperaturen, die von einer Mehrzahl von Temperatursensoren erfasst werden, mit einer Schwellentemperatur zu vergleichen, basierend auf einer Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems eine Schwellenrußbeladung überschreitet und dass eine der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreitet, ermittelt wird, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist, und basierend auf einer Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem Partikelfilter nicht die Schwellenrußbeladung überschreitet und dass zwei oder mehr der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreiten, ermittelt wird, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist.
  • 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.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Andere Merkmale, Vorteile 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 funktionelles Blockdiagramm eines Fahrzeugs ist, das ein Abgasbehandlungssystem gemäß beispielhafter Ausführungsformen aufweist;
  • 2 ein Datenflussdiagramm ist, das einen Controller des Abgasbehandlungssystems von 1 gemäß beispielhafter Ausführungsformen zeigt; und
  • 3 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren, das von dem Controller von 2 ausgeführt werden kann, gemäß beispielhafter Ausführungsformen 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.
  • 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.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt 1 ein Abgasbehandlungssystem 10 für die Reduzierung regulierter Abgasbestandteile eines Verbrennungsmotors 12, der einen Motor eines Fahrzeugs 34 wie auch Motoren aufweist, die in verschiedenen Nicht-Fahrzeuganwendungen verwendet sind.
  • Wie angemerkt sei, kann der Motor 12 ein beliebiger Motor sein, der einen Dieselmotor, einen Benzin-Direkteinspritzmotor, einen Motor mit homogener Kompressionszündung oder andere Motortypen aufweist, jedoch nicht darauf beschränkt ist.
  • Das Abgasbehandlungssystem 10 weist allgemein eine oder mehrere Abgasleitungen 16 und eine oder mehrere Abgasbehandlungsvorrichtungen auf. Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Abgasbehandlungsvorrichtungen eine Oxidationskatalysator-(OC-)Vorrichtung 14, eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (SCR) 18, einen Partikelfilter (PF) 20 und/oder eine andere Behandlungsvorrichtung (nicht dargestellt) aufweisen.
  • Die Abgasleitungen 16 transportieren Abgas 15 von dem Motor 12 an die verschiedenen Abgasbehandlungsvorrichtungen des Abgasbehandlungssystems 10. Das Abgas 15 strömt durch das Abgasbehandlungssystem 10 zur Entfernung oder Verringerung von Partikeln und wird dann in die Atmosphäre abgegeben.
  • Der OC 14 kann ein Durchström-Metall- oder Keramik-Monolithsubstrat aufweisen, das in eine intumeszente oder quellende Matte oder einen anderen geeigneten Träger gewickelt ist, die/der sich bei Erwärmung ausdehnt, wobei das Substrat gesichert und isoliert wird. Das Substrat kann in eine Schale oder einen Kanister aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit Abgasleitungen oder -durchgängen eingebaut sein. Die Oxidationskatalysatorverbindung kann als ein Washcoat aufgetragen werden und kann Metalle der Platingruppe aufweisen, wie Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh) oder andere geeignete oxidierende Katalysatoren.
  • Die SCR-Vorrichtung 18 kann auch ein Durchström-Keramik- oder Metall-Monolithsubstrat aufweisen, das in eine intumeszente bzw. quellende Matte oder einen anderen geeigneten Träger gewickelt ist, die/der sich bei Erwärmung ausdehnt, wobei das Substrat gesichert und isoliert wird. Das Substrat kann in eine Schale oder einen Kanister aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit Abgasleitungen eingebaut sein. Das Substrat 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 (NH3) umzuwandeln.
  • Der Partikelfilter (PF 20) kann stromabwärts der SCR-Vorrichtung 18 angeordnet sein. Der PF 20 dient dazu, das Abgas 15 von Kohlenstoff und anderen Partikeln zu filtern. Bei Ausführungsformen kann der PF 20 unter Verwendung eines keramischen Wandströmungsmonolithfilters aufgebaut sein, der in eine intumeszente Matte oder einen anderen geeigneten Träger gewickelt ist, der sich bei Erwärmung ausdehnt, wobei der Filter gesichert und isoliert wird. Der Filter kann in eine starre Schale oder einen starren Kanister eingebaut sein, die/der zum Beispiel aus rostfreiem Stahl besteht und der einen Einlass und einen Auslass in Fluidkommunikation mit Abgasleitungen aufweist. Der keramische Wandströmungsmonolithfilter kann eine Mehrzahl sich längs erstreckender Durchgänge besitzen, die durch sich längs erstreckende Wände definiert sind. Die Durchgänge umfassen einen Teilsatz von Einlassdurchgängen, die ein offenes Einlassende und ein geschlossenes Auslassende besitzen, sowie einen Teilsatz von Auslassdurchgängen, die ein geschlossenes Einlassende und ein offenes Auslassende besitzen. Abgas 15, das in den Filter durch die Einlassenden der Einlassdurchgänge eintritt, wird durch benachbarte, sich längs erstreckende Wände zu den Auslassdurchgängen getrieben. Durch diesen beispielhaften Wandströmungsmechanismus wird das Abgas 15 von Kohlenstoff (Ruß) 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 Verbrennungsmotor 12 ausgesetzt ist. Die Ansammlung von Partikelmaterial in dem PF 20 wird durch Reinigung oder Regeneration periodisch entfernt, um den Gegendruck zu reduzieren. Die Regeneration betrifft die Oxidation oder das Verbrennen des angesammelten Kohlenstoffs und anderer Partikel typischerweise in einer Hochtemperaturumgebung (> 600°C).
  • Der OC 14, die SCR-Vorrichtung 18 und der PF 20 können jeweils eine gewählte Betriebstemperatur aufweisen, bei der die Vorrichtung wirksam und effizient Partikel entfernt oder das Abgas verändert. Zum Beispiel besitzt die SCR-Vorrichtung 18 eine Betriebstemperatur für Abgas, das aufgenommen wird, bei der die Vorrichtung NO bei oder über der gewählten Temperatur zu NO2 umwandelt. Zusätzlich kann der OC 14 dazu verwendet werden, Kohlenwasserstoff (''HC) in einer exothermen Reaktion zu verbrennen, die dazu dient, die angesammelten Partikel in dem PF 20 zu verbrennen. Eine Auslösung der Regeneration des PF 20 erfolgt gewöhnlich bei einer gewählten Betriebstemperatur, bei der die exotherme Reaktion bewirkt, dass die Temperatur des Abgases 15 die Temperatur erreicht, bei der die angesammelten Partikel brennen/verbrennen.
  • Ein Steuermodul (oder Controller) 22 steuert den Motor 12 und/oder eine oder mehrere Abgaskomponenten basierend auf erfassten und/oder modellierten Daten. Die Daten können von verschiedenen Sensoren 24–32 des Abgasbehandlungssystems 10 empfangen werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen umfassen die erfassten und/oder modellierten Daten Abgastemperatur, Abgasdurchflüsse, Rußbeladungen, NOx-Konzentrationen, Abgasbestandteile (chemische Zusammensetzung) und viele andere Parameter. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden die Sensoren 24 so angenommen, dass sie diese verschiedenen Parameter erfassen und/oder Modellieren, und die Sensoren 26–32 werden als Temperatursensoren angenommen, die die Abgastemperatur erfassen und/oder Modellieren.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Sensoren 24–32 an verschiedenen Stellen des Abgasbehandlungssystems 10 angeordnet. Genauer sind die Sensoren stromaufwärts und stromabwärts der Abgasbehandlungsvorrichtungen angeordnet. Beispielsweise ist bei verschiedenen Ausführungsformen ein erster Temperatursensor 26 stromaufwärts der OC-Vorrichtung 14 angeordnet; ein zweiter Temperatursensor 28 ist stromabwärts der OC-Vorrichtung 14 oder stromaufwärts der SCR-Vorrichtung 18 angeordnet; ein dritter Temperatursensor 30 ist stromabwärts der SCR-Vorrichtung 18 oder stromaufwärts des PF 20 angeordnet; und ein vierter Temperatursensor 32 ist stromabwärts des PF 20 angeordnet. Bei verschiedenen Ausführungsformen erfassen diese Temperatursensoren Abgastemperaturen und berichten die erfassten Temperaturen an das Steuermodul 22.
  • Die Sensoren 24 erfassen eine Abgasströmung an einer oder mehreren Stellen des Abgasbehandlungssystems 10. Die Sensoren 24 oder das Steuermodul 22 berechnen den Durchfluss an der/den Stelle(n) basierend auf dem/den erfasste(n) Strömungsvolumen. Auch kann die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens, das bekannt ist oder in der Technik entwickelt wird, berechnet werden. Beispielsweise kann die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 basierend auf dem Abgasdurchfluss stromaufwärts oder stromabwärts des PF 20 berechnet werden.
  • Das Steuermodul 22 ist derart konfiguriert, gewählte Prozesse oder Betriebsabläufe basierend auf den erfassten und/oder modellierten Daten auszuführen, wie einer Ermittlung eines Übertemperaturzustandes in dem Abgasbehandlungssystem 10. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ermittelt das Steuermodul 22 einen Übertemperaturzustand in dem Abgasbehandlungssystem 10 basierend auf der Abgastemperatur, die an einem oder mehreren Temperatursensoren 26–32 erfasst wird, wie auch der Rußbeladung in dem PF 20. Das Steuermodul 22 kann einen Übertemperaturzustand in dem Abgasbehandlungssystem 10 ferner basierend auf dem Abgasdurchfluss an einer oder mehreren Stellen des Abgasbehandlungssystems 10 ermitteln.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen ermittelt das Steuermodul 22, ob die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 (d. h. die Menge an Ruß, die sich in dem PF 20 angesammelt hat, gering oder moderat ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Steuermodul 22 eine vordefinierte Schwellenbeladung, um zu ermitteln, ob die gegenwärtige Rußbeladung niedrig oder moderat ist. Das Steuermodul 22 vergleicht die gegenwärtige Rußbeladung mit der vordefinierten Schwellenbeladung. Wenn die gegenwärtige Rußbeladung diese Schwellenbeladung überschreitet, ermittelt das Modul 22, dass die gegenwärtige Rußbeladung moderat ist. Wenn die gegenwärtige Rußbeladung die Schwellenbeladung nicht überschreitet, ermittelt das Modul 22, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 niedrig ist.
  • Wenn die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 als moderat ermittelt wird, verwendet das Steuermodul 22 einen einzelnen Temperatursensor, um einen Übertemperaturzustand in dem Abgasbehandlungssystem 10 zu ermitteln. Genauer ermittelt, wenn die gegenwärtige Rußbeladung moderat ist, das Steuermodul 22, ob einer der Temperatursensoren 26–32 eine Temperatur erfasst hat, die über einer Schwellentemperatur liegt. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird diese Schwellentemperatur als eine Temperatur vorbestimmt, die sich nahe zu einem Punkt befindet, bei dem die Abgasbehandlungsvorrichtungen eine bauliche Grenze erreicht haben. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die einzelne Schwellentemperatur für alle der Temperatursensoren verwendet. Alternativ dazu kann für jeden der Temperatursensoren eine andere Schwellentemperatur verwendet werden. Wenn die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 als moderat ermittelt wird und zumindest einer der Temperatursensoren eine Temperatur berichtet, die die Schwellentemperatur überschreitet, ermittelt das Steuermodul 22, dass das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand ist.
  • Wenn die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 als niedrig ermittelt wird, verwendet das Steuermodul 22 mehr als einen Temperatursensor, um eine Übertemperatur in dem Abgasbehandlungssystem 10 zu ermitteln. Genauer ermittelt, wenn die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 als niedrig ermittelt wird, das Steuermodul 22, ob zwei oder mehr der Temperatursensoren erfasste Temperaturen haben, die über der Schwellentemperatur liegen. Wenn die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 als niedrig ermittelt wird und zwei oder mehr Temperatursensoren Abgastemperaturen berichten, die die Schwellentemperatur überschreiten, ermittelt das Steuermodul 22, dass sich das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand befindet.
  • Wenn ermittelt wird, dass das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand ist, kann das Steuermodul 22 den Motor 12 und/oder das Abgasbehandlungssystem 10 so lenken, dass es in einem Notlaufmodus arbeitet. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Steuermodul 22 auch einen Diagnoseproblemcode (DTC von Engl.: ”diagnostic trouble code”) erzeugen, der angibt, dass sich das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand befindet.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen stellt das Steuermodul 22 die Schwellentemperatur basierend auf dem Abgasdurchfluss dynamisch ein. Beispielsweise ist, je höher der Abgasdurchfluss ist, umso höher die Schwellentemperatur, die das Steuermodul 22 zum Vergleich mit den Temperaturen, die die Temperatursensoren berichten, verwendet. Das Steuermodul 22 verwendet eine niedrigere Schwellentemperatur, wenn der Abgasdurchfluss geringer ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Steuermodul 22 einen Abgasdurchfluss, der für eine Stelle des Abgasbehandlungssystems 10 gemessen ist. Alternativ dazu verwendet das Steuermodul 22 einen bestimmten Durchfluss, der nahe einem bestimmten Temperatursensor gemessen ist, um zu ermitteln, ob der bestimmte Temperatursensor einen Übertemperaturzustand angibt. Bei verschiedenen Ausführungsformen vergleicht das Steuermodul 22 den Abgasdurchfluss mit einer oder mehreren Schwellendurchflüssen, um zu ermitteln, ob die Schwellentemperatur einzustellen ist.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen stellt das Steuermodul 22 die Schwellentemperatur basierend auf der Anzahl von Temperatursensoren ein, die zur Ermittlung eines Übertemperaturzustandes verwendet werden sollen. Dies bedeutet, wenn ein einzelner Temperatursensor verwendet werden soll, erhöht, da die gegenwärtige Rußbeladung moderat ist, das Steuermodul 22 die Schwellentemperatur. Wenn mehrere Temperatursensoren verwendet werden sollen, kann, da die gegenwärtige Rußbeladung gering ist, das Steuermodul 22 die Schwellentemperatur verringern.
  • Es sei angemerkt, dass das Abgasbehandlungssystem 10 nicht auf die in 1 gezeigte Konfiguration beschränkt sein soll. Beispielsweise können die Abgasbehandlungsvorrichtungen 14–20 in dem Abgasbehandlungssystem in einer Reihenfolge angeordnet sein, die von der gezeigten Reihenfolge des OC 10, des SCR 18 und dann des PF 20 verschieden ist. Genauer können mehr oder verschiedene Abgasbehandlungsvorrichtungen in dem Abgasbehandlungssystem 10 angeordnet sein. Beispielsweise kann eine andere OC-Vorrichtung zwischen der SCR-Vorrichtung 18 und dem PF 20 angeordnet sein. In diesem Fall können zusätzliche Sensoren in dem Abgasbehandlungssystem 10 angeordnet sein. Beispielsweise kann ein anderer Temperatursensor zwischen der zusätzlichen OC-Vorrichtung und dem PF 20 platziert sein.
  • Nun Bezug nehmend auf 2 zeigt ein Datenflussdiagramm verschiedene Ausführungsformen des Steuermoduls 22 des Abgasbehandlungssystems 10 von 1. Verschiedene Ausführungsformen des Steuermoduls 22 gemäß der vorliegenden Offenbarung können eine beliebige Anzahl von Teilmodulen aufweisen. Es sei angemerkt, dass die in 2 gezeigten Teilmodule kombiniert oder weiter partitioniert sein können. Eingänge in das Steuermodul 22 können von den Sensoren 24–32 von 1 wie auch anderen Sensoren (nicht gezeigt) in dem Fahrzeug 34 erfasst, von anderen Steuermodulen (nicht gezeigt) empfangen und/oder durch andere Teilmodule (nicht gezeigt) in dem Steuermodul 22 ermittelt/modelliert werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen weist das Steuermodul 22 ein Rußbeladungsermittlungsmodul 102, ein Einzelsensorbewertungsmodul 104, ein Mehrfachsensorbewertungsmodul 106, ein Durchflussberechnungsmodul 108, ein Steueranweisungsmodul 110 und ein Diagnosecodeerzeugungsmodul 112 auf.
  • Das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 ist derart konfiguriert, um zu ermitteln, ob die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 von 1 gering oder moderat ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen ermittelt das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 zunächst die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 unter Verwendung geeigneter Verfahren, die bekannt oder in der Technik zu entwickeln sind. Beispielsweise kann das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 die Rußbeladung basierend auf den Abgasdurchflüssen berechnen, die stromaufwärts und/oder stromabwärts des PF 20 erfasst werden. Alternativ dazu ermittelt das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 die gegenwärtige Rußbeladung nicht. Stattdessen empfängt das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 die gegenwärtige Rußbeladung, die von einem oder mehreren der Sensoren 24–32 von 1 erfasst oder berechnet wird.
  • Das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 ermittelt dann, ob die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 gering oder moderat ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 eine vordefinierte Schwellenbeladung, um zu ermitteln, ob die gegenwärtige Rußbeladung niedrig oder moderat ist. Das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 vergleicht die gegenwärtige Rußbeladung mit einer vordefinierten Schwellenbeladung. Wenn die gegenwärtige Rußbeladung diese Schwellenbeladung überschreitet, ermittelt das Rußbeladungsermittlungsmodul 102, dass die gegenwärtige Rußbeladung moderat ist. Wenn die gegenwärtige Rußbeladung die Schwellenbeladung nicht überschreitet, ermittelt das Rußbeladungsermittlungsmodul 102, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 niedrig ist. Das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 informiert das Einzelsensorbewertungsmodul 104 und das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 bezüglich des Status (z. B. niedrig oder moderat) der Rußbeladung in dem PF 20.
  • Das Durchflussberechnungsmodul 108 ist derart konfiguriert, die Abgasdurchflüsse für das Abgasbehandlungssystem 10 zu ermitteln. Bei verschiedenen Ausführungsformen empfängt das Durchflussberechnungsmodul 108 gemessene Werte verschiedener Parameter (z. B. einen Ansaugluftdruck, einen Abgasdruck, eine Abgastemperatur, etc.) von den Sensoren 24–32 und berechnet den Abgasdurchfluss unter Verwendung irgendeines geeigneten Verfahrens. Alternativ dazu empfängt das Durchflussberechnungsmodul 108 Durchflüsse, die von den Sensoren selbst berechnet sind. Bei verschiedenen Ausführungsformen vergleicht das Durchflussberechnungsmodul 108 einen Durchfluss für das Abgasbehandlungssystem 10 oder für jede von verschiedenen Stellen der Sensoren 24–32.
  • Das Einzelsensorbewertungsmodul 104 ist derart konfiguriert, einen Übertemperaturzustand des Abgasbehandlungssystems 10 von 1 zu ermitteln, wenn das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 ermittelt, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 moderat ist. Das Einzelsensorbewertungsmodul 104 empfängt erfasste Temperaturen von den Temperatursensoren 26–32 von 1. Das Einzelsensorbewertungsmodul 104 ermittelt, dass sich das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand befindet, wenn einer der Temperatursensoren 26–32 eine Temperatur berichtet, die bei oder über einer Schwellentemperatur liegt. Wenn das Einzelsensorbewertungsmodul 104 ermittelt, dass das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand ist, benachrichtigt das Einzelsensorbewertungsmodul 104 das Steueranweisungsmodul 110 und das Diagnosecodeerzeugungsmodul 112.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen stellt das Einzelsensorbewertungsmodul 104 die Schwellentemperatur, die das Einzelsensorbewertungsmodul 104 verwendet, basierend auf dem Abgasdurchfluss ein, den das Modul 104 von dem Durchflussberechnungsmodul 108 empfängt. Allgemein wird, wenn der Abgasdurchfluss höher oder geringer wird (d. h. wenn größere oder kleinere Volumen des Abgases pro Zeiteinheit durch einen Sensor gelangen, als zuvor) das Einzelsensorbewertungsmodul 104 die Schwellentemperatur erhöhen oder verringern. Bei verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Einzelsensorbewertungsmodul 104 einen Satz von Gleichungen, um die Schwellentemperatur basierend auf einem Eingangsabgasdurchfluss dynamisch zu berechnen. Alternativ oder in Verbindung damit kann das Einzelsensorbewertungsmodul 104 eine Tabelle von Schwellentemperaturen verwenden, um eine Schwellentemperatur für einen gegebenen Abgasdurchfluss nachzuschlagen.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Einzelsensorbewertungsmodul 104 für jeden der Temperatursensoren 26–32 eine andere Schwellentemperatur. Dies bedeutet, eine erste Schwellentemperatur, die das Einzelsensorbewertungsmodul 104 mit einer Temperatur, die von einem ersten Temperatursensor erfasst ist, vergleicht, ist verschieden von einer zweiten Schwellentemperatur, die das Einzelsensorbewertungsmodul 104 mit einer Temperatur vergleicht, die durch einen zweiten Temperatursensor erfasst ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen werden diese verschiedenen Schwellentemperaturen basierend auf dem Ort des Temperatursensors in dem Abgasbehandlungssystem 10 vorbestimmt. Überdies stellt bei verschiedenen Ausführungsformen das Einzelsensorbewertungsmodul 104 diese verschiedenen Schwellentemperaturen verschieden ein. Beispielsweise verwendet das Einzelsensorbewertungsmodul 104 einen unterschiedlichen Satz von Gleichungen oder eine unterschiedliche Tabelle, um auf eine andere Schwellentemperatur für jeden der Temperatursensoren basierend auf dem Ort des Temperatursensors zu kommen.
  • Das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 ist derart konfiguriert, einen Übertemperaturzustand des Abgasbehandlungssystems 10 von 1 zu ermitteln, wenn das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 ermittelt, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 niedrig ist. Das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 empfängt erfasste Temperaturen von den Temperatursensoren 26–32 von 1. Das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 ermittelt, dass sich das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand befindet, wenn zwei oder mehr der Temperatursensoren 26–32 Temperaturen berichten, die bei oder über einer Schwellentemperatur liegen. Wenn das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 ermittelt, dass das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand ist, benachrichtigt das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 das Steueranweisungsmodul 110 sowie das Diagnosecodeerzeugungsmodul 112.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen stellt ähnlich dem Einzelsensorbewertungsmodul 104 das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 die Schwellentemperatur, die das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 verwendet, basierend auf dem Abgasdurchfluss ein, den das Modul 106 von dem Durchflussberechnungsmodul 108 empfängt. Dies bedeutet, das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 erhöht oder verringert die Schwellentemperatur, wenn der Abgasdurchfluss höher oder geringer wird. Das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 kann auch einen Satz von Gleichungen oder eine Tabelle verwenden, um eine Schwellentemperatur für einen gegebenen Abgasdurchfluss dynamisch zu berechnen oder nachzuschlagen.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 für jeden der Temperatursensoren 26–32 auch eine andere vorbestimmte Schwellentemperatur. Überdies verwendet bei verschiedenen Ausführungsformen das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 auch einen anderen Satz von Gleichungen oder eine andere Tabelle, um auf eine andere Schwellentemperatur für jeden der Temperatursensoren basierend auf dem Ort des Temperatursensors zu kommen.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 allgemein eine Schwellentemperatur, die kleiner als eine entsprechende Schwellentemperatur ist, die das Einzelsensorbewertungsmodul 104 verwendet. Dies bedeutet, wenn jedes der Einzel- und Mehrfachsensorbewertungsmodule 104 und 106 eine Einzelschwellentemperatur für die Temperatursensoren verwendet, ist die Einzelschwellentemperatur, die von dem Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 verwendet ist, kleiner als die Einzelschwellentemperatur, die von dem Einzelsensorbewertungsmodul 104 verwendet ist. Gleichermaßen ist, wenn die Einzel- und Mehrfachsensorbewertungsmodule 104 und 106 verschiedene Schwellentemperaturen für verschiedene Temperatursensoren verwenden, eine jeweilige Schwellentemperatur für einen bestimmten Temperatursensor, die das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 verwendet, kleiner als die Schwellentemperatur, die das Einzelsensorbewertungsmodul 104 für den bestimmten Temperatursensor verwendet.
  • Das Steueranweisungsmodul 110 empfängt die Ausgänge des Einzelsensorbewertungsmoduls 104 und des Mehrfachsensorbewertungsmoduls 106 und steuert den Motor 12 und/oder die Behandlungsvorrichtungen in dem Abgasbehandlungssystem 10. Beispielsweise kann, wenn das Einzelsensorbewertungsmodul 104 oder das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 angibt, dass sich das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand befindet, das Steueranweisungsmodul 110 das Fahrzeug 34 so lenken, dass es in einem Notlaufmodus arbeitet, in dem verschiedene Komponenten des Fahrzeugs 34 (z. B. ein Getriebesystem, der Motor 12, das Abgasbehandlungssystem 10, etc.) angewiesen werden.
  • Das Diagnosecodeerzeugungsmodul 112 empfängt auch die Ausgänge der Einzel- und Mehrfachsensorbewertungsmodule 104 und 106 und erzeugt einen geeigneten Diagnoseproblemcode (DTC). Das Diagnosecodeerzeugungsmodul 112 sendet den erzeugten DTC an ein oder mehrere andere Module (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 34, um Diagnoseinformation für einen Techniker oder einen Fahrer des Fahrzeugs 34 bereitzustellen.
  • Nun Bezug nehmend auf 3 und mit fortgesetztem Bezug auf die 1 und 2 zeigt ein Flussdiagramm ein Verfahren zum Ermitteln eines Übertemperaturzustandes in einem Abgasbehandlungssystem eines Fahrzeugs. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren von dem Steuermodul 22 der 1 und 2 gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. Wie angesichts der Offenbarung angemerkt sei, ist die Reihenfolge des Betriebs innerhalb des Verfahrens nicht auf die sequentielle Ausführung, wie in 3 gezeigt ist, beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren variierenden Reihenfolgen, wie anwendbar ist, und gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren geplant werden, so dass es basierend auf vorbestimmten Ereignissen läuft und/oder während des Betriebs des Motors 12 kontinuierlich läuft.
  • Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei Block 200 beginnen. Bei Block 205 ermittelt das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 des Steuermoduls 22 die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20. Bei Block 210 ermittelt das Durchflussberechnungsmodul 108 einen Abgasdurchfluss für das Abgasbehandlungssystem 10. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Durchflussberechnungsmodul 108 einen Abgasdurchfluss für jeden von verschiedenen Orten der Temperatursensoren 26–32 basierend auf den erfassten Daten, die von den Sensoren 24 empfangen werden, ermitteln.
  • Bei Block 215 ermitteln das Einzelsensorbewertungsmodul 104 und das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 eine Schwellentemperatur zum Vergleich mit Temperaturen, die von den Temperatursensoren 26–32 berichtet sind. Die Module 104 und 106 können eine Schwellentemperatur für alle der Temperatursensoren oder eine separate Schwellentemperatur für jeden der Temperatursensoren ermitteln. die Module 104 und 106 können einen Satz von Gleichungen verwenden, um die Schwellentemperatur(en) zu berechnen, oder können einen Satz von Tabellen verwenden, um die Schwellentemperatur(en) nachzuschlagen.
  • Bei Block 220 vergleicht das Rußbeladungsermittlungsmodul 102 die gegenwärtige Rußbeladung (bei Block 205 bestimmt) mit einer Schwellenbeladung, um zu ermitteln, ob die gegenwärtige Rußbeladung in dem PF 20 gering oder moderat ist. Basierend auf der Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung moderat ist (d. h. die gegenwärtige Rußbeladung größer als oder gleich der Schwellenbeladung ist), fährt das Verfahren mit Block 225 fort. Ansonsten fährt das Verfahren mit Block 235 fort.
  • Bei Block 225 stellt das Einzelsensorbewertungsmodul 104 optional die Schwellentemperatur(en) ein. Genauer kann das Einzelsensorbewertungsmodul 104 die Schwellentemperatur(en) erhöhen, so dass jeder Sensor eine höhere Temperatur berichten muss, damit das Einzelsensorbewertungsmodul 104 ermittelt, dass das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand ist.
  • Bei Block 230 ermittelt das Einzelsensorbewertungsmodul 104, ob einer der Temperatursensoren 26–32 eine Temperatur berichtet, die größer als oder gleich einer Schwellentemperatur für den Temperatursensor ist. Basierend auf der Ermittlung, dass zumindest einer der Temperatursensoren 26–32 eine Temperatur berichtet, die größer oder gleich einer Schwellentemperatur für den Temperatursensor ist, fährt das Verfahren mit Block 245 fort. Ansonsten endet das Verfahren bei Block 260.
  • Bei Block 235 stellt das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 optional die Schwellentemperatur(en) ein. Genauer kann das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 die Schwellentemperatur(en) verringern, so dass zwei oder mehr Temperatursensoren geringere Temperaturen berichten können, damit das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106 ermittelt, dass das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand ist.
  • Bei Block 240 ermittelt das Mehrfachsensorbewertungsmodul 106, ob zwei oder mehr der Temperatursensoren 26–32 Temperaturen berichten, die größer als oder gleich einer Schwellentemperatur für die Temperatursensoren sind. Basierend auf der Ermittlung, dass zwei oder mehr der Temperatursensoren 26–32 Temperaturen berichten, die größer als oder gleich einer Schwellentemperatur für jeden der zwei oder mehr Temperatursensoren sind, fährt das Verfahren mit Block 245 fort. Ansonsten endet das Verfahren bei Block 260.
  • Bei Block 245 ermitteln das Einzel- und Mehrfachsensorbewertungsmodul 104 und 106, dass sich das Abgasbehandlungssystem 10 in einem Übertemperaturzustand befindet. Bei Block 250 lenkt das Steueranweisungsmodul 110 das Fahrzeug 34 zum Betrieb in einer begrenzten Weise (z. B. in einem Notlaufmodus). Bei Block 255 erzeugt das Diagnosecodeerzeugungsmodul einen DTC, der angibt, dass sich das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand befindet. Das Verfahren endet dann bei Block 260.
  • Während die Erfindung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, sei dem Fachmann angemerkt, dass verschiedene Änderungen durchgeführt und Äquivalente gegen Elemente davon 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 (10)

  1. Verfahren zum Ermitteln eines Übertemperaturzustandes in einem Abgasbehandlungssystem, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems mit einer Schwellenrußbeladung verglichen wird; jede einer Mehrzahl von Temperaturen, die von einer Mehrzahl von Temperatursensoren erfasst werden, mit einer Schwellentemperatur verglichen wird; basierend auf der Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems eine Schwellenrußbeladung überschreitet und dass eine einer Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreitet, ermittelt wird, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist; und basierend auf einer Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem Partikelfilter die Schwellenrußbeladung nicht überschreitet und dass zwei oder mehr der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreiten, ermittelt wird, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die Schwellentemperatur basierend auf einem Abgasdurchfluss für das Abgasbehandlungssystem eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einstellen der Schwellentemperatur umfasst, dass: die Schwellentemperatur basierend auf einer Ermittlung, dass sich der Abgasdurchfluss über einem Schwellendurchfluss befindet, erhöht wird; und die Schwellentemperatur basierend auf einer Ermittlung, dass sich der Abgasdurchfluss unterhalb eines Schwellendurchflusses befindet, verringert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass eine unterschiedliche Schwellentemperatur für jeden der Mehrzahl von Temperatursensoren ermittelt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abgasbehandlungssystem eine Mehrzahl von Abgasbehandlungskomponenten umfasst, die den Partikelfilter aufweisen, wobei die Mehrzahl von Temperatursensoren stromaufwärts und stromabwärts der Abgasbehandlungskomponenten angeordnet sind.
  6. Abgasbehandlungssystem für einen Motor, umfassend: einen Partikelfilter; eine Mehrzahl von Temperatursensoren, die an verschiedenen Stellen in dem Abgasbehandlungssystem angeordnet sind; ein Steuermodul, das derart konfiguriert ist, um: eine gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems mit einer Schwellenrußbeladung zu vergleichen; jede einer Mehrzahl von Temperaturen, die von einer Mehrzahl von Temperatursensoren erfasst werden, mit einer Schwellentemperatur zu vergleichen; basierend auf der Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in einem Partikelfilter des Abgasbehandlungssystems eine Schwellenrußbeladung überschreitet und dass eine der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreitet, zu ermitteln, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist, und basierend auf der Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem Partikelfilter nicht die Schwellenrußbeladung überschreitet und dass zwei oder mehr der Mehrzahl von Temperaturen die Schwellentemperatur überschreiten, zu ermitteln, dass das Abgasbehandlungssystem in einem Übertemperaturzustand ist.
  7. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 6, wobei das Steuermodul ferner derart konfiguriert ist, die Schwellentemperatur basierend auf einem Abgasdurchfluss für das Abgasbehandlungssystem einzustellen.
  8. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 6, wobei das Steuermodul ferner derart konfiguriert ist, eine verschiedene Schwellentemperatur für jeden der Mehrzahl der Temperatursensoren zu ermitteln.
  9. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 6, wobei das Steuermodul ferner derart konfiguriert ist, die Schwellentemperatur basierend auf einer Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem Partikelfilter die Schwellenrußbeladung überschreitet, zu erhöhen.
  10. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 6, wobei das Steuermodul ferner derart konfiguriert ist, die Schwellentemperatur basierend auf einer Ermittlung, dass die gegenwärtige Rußbeladung in dem Partikelfilter die Schwellenrußbeladung nicht überschreitet, zu verringern.
DE102015102227.3A 2014-02-24 2015-02-17 Abgasbehandlungssystem für einen Motor und Verfahren zum Ermitteln eines Übertemperaturzustandes in einem Abgasbehandlungssystem Active DE102015102227B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/188,106 US9328645B2 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Detecting over-temperature in exhaust system
US14/188,106 2014-02-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015102227A1 true DE102015102227A1 (de) 2015-08-27
DE102015102227B4 DE102015102227B4 (de) 2018-02-08

Family

ID=53782600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015102227.3A Active DE102015102227B4 (de) 2014-02-24 2015-02-17 Abgasbehandlungssystem für einen Motor und Verfahren zum Ermitteln eines Übertemperaturzustandes in einem Abgasbehandlungssystem

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9328645B2 (de)
CN (1) CN104863678B (de)
DE (1) DE102015102227B4 (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106330090B (zh) * 2016-10-17 2018-05-22 中国葛洲坝集团电力有限责任公司 一种智能温控光伏阵列系统
CN106768442A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 洛阳拖拉机研究所有限公司 一种dpf载体内部温度场测试装置及测试方法
JP6673271B2 (ja) * 2017-03-22 2020-03-25 トヨタ自動車株式会社 自動車
DE102017006501A1 (de) * 2017-07-08 2019-01-10 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens und Anordnung eines Partikelfilters in einer Abgasanlage eines Kraftwagens
US10378400B2 (en) * 2017-07-18 2019-08-13 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for particulate filter regeneration
CN108152041A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 潍柴动力股份有限公司 一种积碳模型实验条件控制方法及装置
SE542332C2 (en) * 2018-04-24 2020-04-14 Scania Cv Ab Method and system for control of an activation of at least one liquid sensitive sensor
CN109372612A (zh) * 2018-11-06 2019-02-22 广州航海学院 一种柴油机尾气处理装置和方法
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
CN114019859A (zh) * 2021-10-29 2022-02-08 中央司法警官学院 一种粮库安全存储监控系统及方法
US11624303B1 (en) * 2022-02-22 2023-04-11 GM Global Technology Operations LLC Deceleration fuel cut-off enabled regeneration for gas particulate filter
CN115126612B (zh) * 2022-07-06 2024-05-03 中国第一汽车股份有限公司 车辆及其颗粒捕捉器的断油再生控制方法、装置和存储介质

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3838339B2 (ja) * 2001-03-27 2006-10-25 三菱ふそうトラック・バス株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3879833B2 (ja) * 2002-03-04 2007-02-14 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2006029239A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Toyota Motor Corp 排気浄化フィルタ過熱防止装置
JP4483832B2 (ja) * 2006-06-16 2010-06-16 トヨタ自動車株式会社 Ｐｍトラッパの故障検出システム
US7684924B2 (en) * 2007-07-02 2010-03-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Thermal detection and protection of vehicle hardware
DE102008030520B4 (de) * 2007-07-02 2014-02-27 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Steuermodul und Verfahren zum Wärmeschutz von Fahrzeugbauteilen
US20090044515A1 (en) * 2007-08-14 2009-02-19 Shuguang Lu System and method for removing particulate matter from a diesel particulate filter
JP2009074426A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US7815370B2 (en) * 2007-10-11 2010-10-19 Cummins Filtration Ip, Inc. Apparatus, system, and method for detecting temperature threshold events in an aftertreatment device
US8156730B2 (en) * 2008-04-29 2012-04-17 Cummins, Inc. Engine performance management during a diesel particulate filter regeneration event
JP5404460B2 (ja) * 2010-02-09 2014-01-29 三菱重工業株式会社 エンジンの排気浄化装置及び方法、並びにエンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システム
SE535155C2 (sv) * 2010-08-31 2012-05-02 Scania Cv Ab Förfarande och system för avgasrening
GB2494931A (en) * 2011-09-26 2013-03-27 Gm Global Tech Operations Inc Method and apparatus for preventing overheating of diesel particulate filter
US9303544B2 (en) * 2012-01-18 2016-04-05 GM Global Technology Operations LLC Method of detecting a thermal event in an exhaust system based on temperature gradients and exhaust system configured for same

Also Published As

Publication number Publication date
US9328645B2 (en) 2016-05-03
DE102015102227B4 (de) 2018-02-08
US20150240695A1 (en) 2015-08-27
CN104863678B (zh) 2018-02-06
CN104863678A (zh) 2015-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015102227B4 (de) Abgasbehandlungssystem für einen Motor und Verfahren zum Ermitteln eines Übertemperaturzustandes in einem Abgasbehandlungssystem
DE102014114587B4 (de) Controller zur diagnose einer vorrichtung für selektive katalytische reduktion ("scr") in einem abgasbehandlungssystem eines verbrennungsmotors
DE102005027686B4 (de) Diagnoseverfahren für den Wirkungsgrad eines Diesel-Oxidationskatalysators
DE102015111451B4 (de) ELEKTRONISCHES STEUERMODUL ZUR STEUERUNG DER DIAGNOSE ElNES NOx-SENSORS UND VERFAHREN ZUR DIAGNOSE EINES NOx-SENSORS
DE102016119586A1 (de) Diagnose-oxidationskatalysator-vorrichtung mit kohlenwasserstoffspeicher
DE102014111026B4 (de) Abgasbehandlungssystem und Verfahren zum Diagnostizieren eines Regenerationsbetriebs
DE102015103457B4 (de) Abgasbehandlungssystem, hardwaresteuermodul und verfahren zur ermittlung einer häufigkeit von regenerationsbetriebsabläufen zur regeneration eines partikelfilters
DE102014110944B4 (de) Abgasbehandlungssystem und verfahren zum detektieren einer washcoat-aktivität an einem filtersubstrat eines partikelfilters
DE102015103786A1 (de) System zur Steuerung einer Reduktionsmittelqualität und einer SCR-Anpassung
DE102015103547A1 (de) Reduktionsmittelqualitätssystem mit einer bewertungsdiagnose
DE112014004319T5 (de) Russbeladungsbestimmungssystem
DE102011112877A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem und Betriebsverfahren
DE102011100479A1 (de) Abgasbehandlungsverfahren und -systeme
DE102011018285A1 (de) Diagnoseverfahren und -systeme für Ammoniakschlupfkatalysatoren
DE102012208539A1 (de) Verfahren zum ermitteln einer beladung eines partikelfilters
DE102011113766A1 (de) Abgasbehandlungssystem für einen verbrennungsmotor
EP1337745A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines abgasnachbehandlungssystems
DE102014108104A1 (de) Verbessertes Diagnosesignal zur Detektion eines Druckzustands eines Partikelfilters
DE102013113448B4 (de) Verfahren zum implementieren eines managements einer partikelfilterregeneration sowie steuersystem und fahrzeug dafür
DE102014110779A1 (de) Korrektur von temperaturgradienten eines ammoniakspeichermodells
DE102013207228A1 (de) Oxidationskatalysatorüberwachung
DE102012221632B4 (de) Verfahren zum Ermitteln eines Abgassystemzustandes
DE102014112170B4 (de) Abgasbehandlungssystem, hardwaresteuermodul und verfahren zum steuern eines abgasbehandlungssystems
DE102013222490A1 (de) Regeneration eines Partikelfilters auf Grundlage einer Partikelmaterial-Oxidationsrate
DE102013200591A1 (de) Abgassystem und Verfahren zur Steuerung eines Abgassystems

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