DE102015103457B4

DE102015103457B4 - Abgasbehandlungssystem, hardwaresteuermodul und verfahren zur ermittlung einer häufigkeit von regenerationsbetriebsabläufen zur regeneration eines partikelfilters

Info

Publication number: DE102015103457B4
Application number: DE102015103457.3A
Authority: DE
Inventors: Min Sun; Michelangelo Ardanese; Raffaello Ardanese; Vincent J. Tylutki; Giuseppe Schiavone
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2035-03-11
Also published as: CN104929743A; DE102015103457A1; US9169766B2; US20150267590A1; CN104929743B

Abstract

Abgasbehandlungssystem (11) zum Behandeln von Abgas, wobei das Abgasbehandlungssystem (11) umfasst:einen Partikelfilter (24), der derart konfiguriert ist, Ruß, der in dem hindurchströmenden Abgas enthalten ist, abzufangen;einen Drucksensor (32), der ein Drucksignal ausgibt, das eine Druckdifferenz zwischen einem Einlass des Partikelfilters (24) und einem Auslass des Partikelfilters (24) angibt;ein Fahrzeugsteuermodul (12), das umfasst:ein Rußmassenmodul (102) in elektrischer Kommunikation mit dem Drucksensor (32), wobei das Rußmassenmodul (102) derart konfiguriert ist, eine Rußmasse, die eine Menge an Ruß angibt, die in dem Partikelfilter (24) gespeichert ist, basierend auf der Druckdifferenz zu ermitteln, wobei die Rußmasse wahlweise gemäß einem ersten Rußmodell oder einem zweiten Rußmodell, das von dem ersten Rußmodell verschieden ist, ermittelt ist;ein Rußbeladungsanpassungsmodul (104) in elektrischer Kommunikation mit dem Rußmassenmodul (102), wobei das Rußbeladungsanpassungsmodul (104) derart konfiguriert ist, das erste Rußmodell basierend auf dem zweiten Rußmodell zu korrigieren, so dass das erste Rußmodell an das zweite Rußmodell angepasst ist;ein Modul für erwartete Anpassrate (106) in elektrischer Kommunikation mit dem Rußbeladungsanpassungsmodul (104), wobei das Modul für erwartete Anpassrate (106) derart konfiguriert ist, eine erwartete Rate zum Anwenden des Korrekturfaktors zu ermitteln, wobei die erwartete Rate auf zumindest einem Fahrzeugbetriebsbedingungsausgang basiert, während das Abgas erzeugt wird; undein Regenerationshäufigkeitsmodul (108) in elektrischer Kommunikation mit dem Anpassmodul, wobei das Regenerationshäufigkeitsmodul (108) derart konfiguriert ist, eine tatsächliche Rate, mit der das erste Rußmodell korrigiert wird, zu ermitteln, und um einen Fehler basierend auf der tatsächlichen Rate und einer Schwelle zu ermitteln, wobei der Fehler, der umfasst, dass der Partikelfilter (24) übermäßig regeneriert ist, auf einem Vergleich zwischen einer Schwelle und einem Differenzwert der erwarteten Rate und tatsächlichen Rate basiert; ein Filterregenerationssystem, das den Partikelfilter (24) gemäß dem Regenerationsbetrieb regeneriert; wobei das Fahrzeugsteuermodul (12) einen anstehenden geplanten Regenerationsbetrieb in Ansprechen darauf außer Kraft setzt, dass der Differenzwert die Schwelle überschreitet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft Abgasbehandlungssysteme, Hardwaresteuermodule und Verfahren zur zur Ermittlung einer Häufigkeit von Regenerationsbetriebsabläufen zur Regeneration eines Partikelfilters.
HINTERGRUND
Fahrzeug-Abgasbehandlungssysteme werden dazu verwendet, unerwünschte Emissionen, wie Stickoxide (NO_x) und Partikelmaterial (z.B. Ruß), die von dem Fahrzeugmotor ausgegeben werden, zu reduzieren. Die Fahrzeug-Abgassysteme weisen typischerweise einen Partikelfilter („PF“) auf, der den Ruß von dem Abgas, das von dem Motor erzeugt wird, 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.
Ein Regenerationsbetrieb kann in Ansprechen auf das Auftreten eines Regenerationsereignisses ausgeführt werden. Der Regenerationsbetrieb heizt den Partikelfilter auf eine Verbrennungstemperatur, die ausreichend ist, um den gesammelten Ruß abzubrennen (z.B. zu verbrennen), wodurch der PF regeneriert wird. Jedoch setzt die Ausführung häufiger Regenerationsbetriebsabläufe den PF einer übermäßigen Wärme aus, was die Alterung des Filtersubstrats beschleunigt.
Die EP 1 529 929 A1 offenbart eine Berechnung einer Schätzung der Menge an abgeschiedenen Partikeln in einem ersten Filter oder einem zweiten Filter. Hierzu sind ein erster Schätzberechnungsabschnitt zum Ausgeben von ersten Schätzdaten basierend auf einer Druckdifferenz über den Filter und ein zweiter Schätzberechnungsabschnitt zum Ausgeben zweiter Schätzdaten basierend auf einem Motorbetriebszustand vorgesehen. Aus den ersten und zweiten Schätzdaten werden in Bezug auf eine Motorrotation die zuverlässigeren Schätzdaten gewählt. Anschließend wird entschieden, ob eine Filterregeneration ausgeführt werden soll. Zusätzlich wird eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Schätzdaten berechnet, und wenn die Differenz größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird selbst dann, wenn die Motordrehzahl hoch ist, eine Auswahl der ersten Schätzdaten vermieden, die einen geschätzten Wert mit niedriger Zuverlässigkeit infolge einer möglichen Rissbildung der abgeschiedenen Partikel darstellen.
Die DE 10 2006 021 302 B3 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Rußkonzentration im Abgas einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine, die ein erstes Abgasnachbehandlungssystem zur Speicherung der im Abgas befindlichen Rußpartikel und einen Sensor zur Erfassung der Stickoxidkonzentration in der Abgasleitung vorgesehen aufweist. Das Verfahren umfasst, dass ein Satz von Kennfeldern bereitgestellt wird, welche den funktionalen Zusammenhang zwischen der Rußkonzentration und der Stickoxidkonzentration für verschiedene Betriebszustände der Brennkraftmaschine wiedergeben. Eine über den Sensor ermittelte aktuelle Stickoxidkonzentration im Abgas wird zusammen mit weiteren Parametern, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreiben, als Eingangssignale für den Satz von Kennfeldern verwendet wird, um die aktuelle Rußkonzentration als Ausgangssignal zu erhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abgasbehandlungssystem, ein Hardwaresteuermodul und ein Verfahren zur Ermittlung einer Häufigkeit von Regenerationsbetriebsabläufen zur Regeneration eines Partikelfilters zu schaffen, mit dem die Ausführung zu häufiger Regenerationsbetriebsabläufe des Partikelfilters vermieden wird, da diese den Partikelfilter übermäßiger Wärme aussetzen, was die Alterung des Filtersubstrats beschleunigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 5 und 7 gelöst.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung weist ein Abgasbehandlungssystem zur Behandlung von Abgas einen Partikelfilter auf, der derart konfiguriert ist, in dem Abgas enthaltenen Ruß abzufangen. Ein Drucksensor gibt ein Drucksignal aus, das eine Druckdifferenz zwischen einem Einlass des Partikelfilters und einem Auslass des Partikelfilters angibt. Ein Rußmassenmodul ist derart konfiguriert, eine Rußmasse, die eine Menge an Ruß, die in dem Partikelfilter gespeichert ist, angibt, auf Grundlage der Druckdifferenz und eines Rußmodells, das in einer Speichervorrichtung gespeichert ist, zu ermitteln. Ein Rußbeladungsanpassungsmodul ist derart konfiguriert, selektiv einen Korrekturfaktor auf das Rußmassenmodul anzuwenden. Ein Regenerationshäufigkeitsmodul ist derart konfiguriert, eine tatsächliche Rate zu ermitteln, mit der der Korrekturfaktor auf das Rußmassenmodul angewendet wird.
Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung umfasst ein Hardwaresteuermodul zur Ermittlung einer Häufigkeit von Regenerationsbetriebsabläufen zur Regeneration eines Partikelfilters einen Speicher, der derart konfiguriert ist, ein Rußmodell zu speichern, das eine Menge an Ruß, die in dem Partikelfilter gespeichert ist, ermittelt. Ein Rußmassenmodul ermittelt eine Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Partikelfilters und ist derart konfiguriert, den Ruß basierend auf der Druckdifferenz und dem Rußmodell zu ermitteln. Ein Rußbeladungsanpassungsmodul steht in elektrischer Kommunikation mit dem Rußmassenmodul. Das Rußbeladungsanpassungsmodul ist derart konfiguriert, selektiv einen Korrekturfaktor auf das Rußmassenmodul anzuwenden, um eine korrigierte Rußmasse zu erzeugen. Ein Modul für erwartete Anpassungsrate steht in elektrischer Kommunikation mit dem Rußbeladungsanpassungsmodul. Das Modul für erwartete Anpassungsrate ist derart konfiguriert, eine erwartete Rate zum Anwenden des Korrekturfaktors in Ansprechen auf zumindest einen Ausgang der Fahrzeugbetriebsbedingung zu ermitteln, während das Abgas erzeugt wird. Das Regenerationshäufigkeitsmodul steht in elektrischer Kommunikation mit dem Anpassungsmodul. Das Regenerationshäufigkeitsmodul ist derart konfiguriert, eine tatsächliche Rate zu ermitteln, mit der der Korrekturfaktor an das Rußmassenmodul angewendet wird. Das Regenerationshäufigkeitsmodul ermittelt ferner, dass der Partikelfilter übermäßig regeneriert wird, basierend auf einer Differenz zwischen der erwarteten Rate und der tatsächlichen Rate.
Bei einer noch weiteren beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Ermitteln einer Häufigkeit von Regenerationsbetriebsabläufen zur Regeneration eines Partikelfilters, dass eine Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Partikelfilters ermittelt wird. Das Verfahren kann ferner ein Ermitteln einer Rußmasse des Partikelfilters basierend auf der Druckdifferenz und eines Rußmassenmodells umfassen. Das Verfahren kann ferner umfassen, dass selektiv ein Korrekturfaktor auf das Rußmassenmodell angewendet wird, um eine korrigierte Rußmasse zu erzeugen. Das Verfahren kann ferner umfassen, dass eine tatsächliche Rate ermittelt wird, mit der der Korrekturfaktor auf das Rußmassenmodell angewendet wird. Das Verfahren kann ferner ein Ermitteln umfassen, dass der Partikelfilter übermäßig regeneriert wird, basierend auf der tatsächlichen Rate und einer Schwelle.
Die obigen Merkmale werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
Figurenliste
Andere Merkmale werden nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen offensichtlich, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen:

1 ein Blockdiagramm eines Abgasbehandlungssystems, das ein Steuermodul aufweist, das derart konfiguriert ist, eine Häufigkeit zur Regeneration eines Partikelfilters zu ermitteln, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
2 ein Blockdiagramm ist, das ein Fahrzeugsteuermodul, das eine Häufigkeit zur Regenerierung eines Partikelfilters ermittelt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
3 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Detektieren einer Regenerationshäufigkeit eines Partikelfilters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der 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 Fahrzeugsystem 5 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das Fahrzeugsystem 5 umfasst einen Verbrennungs- (IC-) Motor 10, ein Abgasbehandlungssystem 11 und ein Fahrzeugsteuermodul 12 auf. Der Motor 10 weist, ist aber nicht darauf beschränkt, einen Dieselmotor, Benzinmotor und einen Motor mit homogener Kompressionszündung auf. Der Motor 10 weist mindestens einen Zylinder 13 auf, der Kraftstoff aufnimmt, und der derart konfiguriert ist, um Luft 14 über einen Luftansaugdurchgang 15 aufzunehmen. Der Luftansaugdurchgang 15 weist einen Luftmassenstrom- (MAF)-Sensor 16 zur Ermittlung einer Ansaugluftmasse (mAir) des Motors 10 auf. Bei einer Ausführungsform kann der MAF-Sensor 16 ein Ansaugluftmassenstromsensor entweder vom Flügelmesser- oder vom Heißdraht-Typ sein. Es ist jedoch klar, dass auch andere Typen von Sensoren verwendet werden können. Eine Abgasleitung 17 kann Abgas 18, das in Reaktion auf die Verbrennung des Kraftstoffs und der Luft in dem Zylinder 13 erzeugt wird, transportieren. Die Abgasleitung 17 kann ein oder mehrere Segmente aufweisen, die eine oder mehrere Nachbehandlungsvorrichtungen des Abgasbehandlungssystems 11 enthalten, wie unten ausführlicher diskutiert ist. Ein NOx-Sensor 19 kann stromabwärts von dem Motor 10 angeordnet sein, um eine Menge an NOx, die in dem Abgas 18 vorhanden ist, und / oder einen NOx-Durchfluss 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 Abgasbehandlungssystem 11 weist im Allgemeinen eine oder mehrere Abgasbehandlungsvorrichtungen auf. Die Abgasbehandlungsvorrichtungen können, sind aber nicht darauf beschränkt auf, eine Oxidationskatalysatorvorrichtung („OC“) 20, eine Vorrichtung 22 für selektive katalytische Reduktion („SCR“) und einen Partikelfilter („PF“) 24 umfassen. Bei mindestens einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung ist der PF 24 ein Dieselpartikelfilter. Wie angemerkt sei, kann das Abgasbehandlungssystem 11 der vorliegenden Offenbarung verschiedene Kombinationen aus einer oder mehreren der Abgasbehandlungsvorrichtungen 20, 22, 24, die in 1 gezeigt sind, und/oder andere Abgasbehandlungsvorrichtungen (nicht gezeigt) aufweisen und ist nicht auf das vorliegende Beispiel beschränkt.
Bezug nehmend auf 1 transportiert die Abgasleitung 17, die mehrere Segmente umfassen kann, Abgas 18 von dem Motor 10 an die verschiedenen Abgasbehandlungsvorrichtungen 20, 22, 24 des Abgasbehandlungssystems 11. Wie angemerkt sei, kann der OC 20 aus verschiedenen Durchström-Oxidationskatalysatorvorrichtungen, die in der Technik bekannt sind, bestehen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der OC 20 ein Durchströmsubstrat 26 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 Substrat 26 kann in eine Schale oder einen Kanister aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 17 gepackt sein. Das Substrat 26 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 OC 20 ist bei der Behandlung nicht verbrannter gasförmiger und nicht flüchtiger KW und CO verwendbar, die oxidiert werden, um Kohlendioxid und Wasser zu bilden.
Die SCR-Vorrichtung 22 kann stromabwärts des OC 20 angeordnet sein und ist konfiguriert, um NOx-Bestandteile in dem Abgas 18 zu reduzieren. Auf eine Weise ähnlich des OC 20 kann die SCR-Vorrichtung 22 beispielsweise ein Durchströmsubstrat aus Metall- oder Keramik-Monolith aufweisen, das in eine Schale oder einen Kanister aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 17 gepackt sein kann. Das Substrat kann eine darauf aufgebrachte SCR-Katalysatorzusammensetzung aufweisen. Die SCR-Katalysatorzusammensetzung kann 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 18 in der Anwesenheit eines Reduktionsmittels (z.B. Ammoniak) umzuwandeln, wie es dem Fachmann zu verstehen sei.
Der PF 24 kann stromabwärts von der SCR-Vorrichtung 22 angeordnet sein und filtert das Abgas 18 von Kohlenstoff und anderem Partikelmaterial (z.B. Ruß). Der PF 24 weist einen Einlass und einen Auslass in Fluidverbindung mit einer Abgasleitung 17 auf. Gemäß zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann der PF 24 unter Verwendung eines keramischen Abgasfiltersubstrats 30 aus Wandströmungsmonolith aufgebaut sein, das in eine intumeszente oder nicht intumeszente Matte (nicht gezeigt) gewickelt ist, die sich bei Erwärmung ausdehnt, wobei das Filtersubstrat 30 gesichert und isoliert wird, das in einer starren wärmebeständigen Schale oder einem starren wärmebeständigen Kanister eingebaut ist. Es sei angemerkt, dass das Filtersubstrat 30 aus keramischem Wandströmungsmonolith lediglich beispielhafter Natur ist und dass der PF 24 andere Filtervorrichtungen aufweisen kann, wie gewickelte oder gepackte Faserfilter, offenzellige Schäume, gesinterte Metallfasern, etc. Das Filtersubstrat 30 kann ein keramisches Filterelement (z.B. ein Wandströmungselement) aufweisen, das derart konfiguriert ist, um Partikelmaterial, das in dem Abgas 18 enthalten ist, abzufangen. Das Abgasbehandlungssystem 11 kann einen Regenerationsbetrieb ausführen, der den PF 24 durch Abbrennen des Rußes, der in dem Filtersubstrat 30 abgefangen ist, regeneriert. Verschiedene Systeme, wie für den Durchschnittsfachmann bekannt sind, können zur Durchführung des Regenerationsbetriebs, um den PF 24 zu regenerieren, verwendet werden.
Das Abgasbehandlungssystem 11 kann ferner zumindest einen Drucksensor 32 (beispielsweise einen Deltadrucksensor) aufweisen, wie es in 1 gezeigt ist. Der Deltadrucksensor 32 kann die Druckdifferenz (d.h. ΔP) über den PF 24 ermitteln. Obwohl ein einzelner Deltadrucksensor 32 dargestellt ist, versteht es sich, dass eine Vielzahl von Drucksensoren verwendet werden kann, um die Druckdifferenz des PF 24 zu ermitteln. Zum Beispiel kann ein erster Drucksensor an dem Einlass des PF 24 angeordnet sein und ein zweiter Drucksensor kann an dem Auslass des PF 24 angeordnet sein. Dementsprechend kann die Differenz zwischen dem von dem zweiten Deltadrucksensor erfassten Druck und dem von dem ersten Deltadrucksensor erfassten Druck die ΔP des PF 24 angeben.
Zusätzlich zu dem Deltadrucksensor 32 kann das Abgasbehandlungssystem 11 einen Sauerstoff-(O₂)-Sensor 33 sowie einen oder mehrere Temperatursensoren aufweisen. Der O₂-Sensor 33 ist stromaufwärts von dem PF 24 angeordnet, um eine Konzentration von O₂und1 einen O₂-Durchfluss an dem PF-Einlass zu ermitteln.
Mit Bezug auf die Temperatursensoren sieht zumindest eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Temperatursensoren 34 - 44 vor, wie in 1 gezeigt ist. Die Anzahl der Temperatursensoren, wie in 1 gezeigt ist, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ein erster Temperatursensor 34 und ein zweiter Temperatursensor 36 sind an dem Einlass bzw. Auslass des OC 20 angeordnet und können eine Temperatur des Substrats 26 ermitteln. Der dritte Temperatursensor 38 und der vierte Temperatursensor 40 sind an dem Einlass bzw. Auslass der SCR-Vorrichtung 22 angeordnet und können eine Temperatur des Substrats 28 ermitteln. Ein fünfter Temperatursensor 42 und ein sechster Temperatursensor 44 sind an dem Einlass bzw. Auslass des PF 24 angeordnet und können eine Temperatur des Filtersubstrats 30 ermitteln.
Das Fahrzeugsteuermodul 12 steuert einen oder mehrere Betriebsabläufe des Motors 10 und/oder des Abgasbehandlungssystems 11 basierend auf Messungen, die von einem oder mehreren Sensoren und/oder Betriebsmodellen bereitgestellt werden. Gemäß zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann das Fahrzeugsteuermodul 12 den Regenerationsbetrieb steuern, der den PF 24 regeneriert, wenn ein Regenerationsereignis vorhanden ist. Das Regenerationsereignis kann unter Verwendung eines oder mehrerer Rußmassenmodelle ermittelt werden.
Es können ein oder mehrere der Rußmassenmodelle verwendet werden, um eine Menge an Ruß (d.h. Rußmasse), die in dem Filtersubstrat 30 gespeichert ist, basierend auf Δp zu ermitteln, wie es dem Fachmann bekannt ist. Wenn ein Regenerationsereignis auftritt, wird der Regenerationsbetriebsablauf ausgeführt, der den PF 24 auf eine Verbrennungstemperatur heizt, die ausreichend ist, um das gesammelte Partikelmaterial (z.B. Ruß) zu verbrennen (d.h. abzubrennen). Jedoch können verschiedene Bedingungen (z.B. niedriger Abgasmassendurchfluss, schnelle Temperaturwechsel über dem PF 24 sowie Alterung des Filtersubstrats 30, das durch häufige Regenerationsbetriebsabläufe bewirkt wird), Schätzungen der Rußmasse, die von dem Rußmassenmodell ermittelt werden, variieren.
Um Variationen der Rußmassenschätzungen zu kompensieren, kann das Fahrzeugsteuermodul 12 selektiv verschiedene Rußmassenmodelle basierend auf einem Vertrauensbedingungsfaktor ermöglichen. Der Vertrauensbedingungsfaktor ist eine Bedingung, die das Vertrauen der Genauigkeit eines bestimmten Rußmassenmodells bei einer jeweiligen Motorbetriebsbedingung (d.h. bei einem gegebenen Δp) angibt. Bei zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann der Vertrauensbedingungsfaktor auf einem Vergleich zwischen dem Δp und einer Druckschwelle (TH_p) basieren. Wenn Δp TH_p nicht erfüllt (z.B. Δp aus einem TH_p-Bereich fällt), wird eine Bedingung mit geringem Vertrauen ermittelt. Wenn jedoch Δp THp erfüllt (z.B. Δp in den THp-Bereich fällt, wird eine Bedingung mit hohem Vertrauen ermittelt).
Verschiedene Rußmassenmodelle können sich bei verschiedenen Betriebsbedingungen als genauer erweisen. Beispielsweise kann ein erstes Rußmassenmodell, wie ein auf Kinetik basierendes Rußbeladungsmodell (nachfolgend als ein Kinetik-Rußbeladungsmodell bezeichnet) bei Bedingungen mit geringem Vertrauen verwendet werden, wenn Δp aus THp herausfällt. Eingänge in das Kinetik-Rußbeladungsmodell umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, die Abgastemperatur, den Durchfluss, die Motordrehzahl, den Kraftstoffdurchfluss, den Druck stromaufwärts des PF 24, den Kohlenwasserstoffdurchfluss, die O2-Konzentration und/oder die Strömung an dem Einlass des PF 24 sowie NOx-Konzentration und/oder Durchfluss. Der Durchfluss an dem Einlass zu der Nachbehandlungskomponente kann beispielsweise auf einem Differenzdruck, geschätzten Rußraten, die durch Abgassensoren korrigiert werden, verschiedenen Motorparametern und einem oder mehreren anderen geeigneten Indizes basieren.
Ein zweites Rußmassenmodell, wie ein Δp-Rußmassenmodell, kann bei Bedingungen mit hohem Vertrauen verwendet werden, wenn Δp in THp hineinfällt. Eingänge in das Δp-Rußmassenmodell umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, einen Einlassdruck des PF 24, die Δp des PF 24, den Abgasmassendurchfluss und die Einlasstemperatur des PF 24. Bei zumindest einer Ausführungsform kann das Δp-Rußmassenmodell dazu verwendet werden, das Kinetik-Rußbeladungsmodell anzupassen (d.h. zu korrigieren), wie nachfolgend detaillierter beschrieben ist.
Das Steuermodul 12 kann die tatsächliche Rußmasse des PF 24 gemäß dem Kinetik-Rußbeladungsmodell während einer Bedingung mit geringem Vertrauen ermitteln und kann die tatsächliche Rußmasse des PF 24 gemäß dem Δp-Rußmassenmodell während einer Bedingung mit hohem Vertrauen ermitteln. Bei zumindest einer Ausführungsform korrigiert (d.h. passt an) das Steuermodul 12 auch das Kinetik-Rußbeladungsmodell gemäß dem Δp-Rußmassenmodell, wenn die Bedingung mit hohem Vertrauen vorhanden ist. Wenn der Motor bei normalen Betriebsbedingungen (z.B. ohne einen fehlerhaften PF 24) arbeitet, wird erwartet, dass die Anpassung des Kinetik-Rußbeladungsmodells klein oder unwesentlich ist. Dies bedeutet, dass erwartet wird, dass die Rußmasse, die in dem Filtersubstrat 30 gespeichert ist (d.h. die gespeicherte Rußmasse), die von dem Kinetikrußbeladungsmodell angegeben ist, nahe an der gespeicherten Rußmasse liegt, die von dem Δp-Rußmassenmodell angegeben ist. Daher ist der Betrag, um den das Kinetikrußbeladungsmodell angepasst (d.h. korrigiert) wird, klein. Jedoch ist, wenn der Motor bei modifizierten Betriebsbedingungen arbeitet (z.B. ein verschlechterter PF 24 vorhanden ist), die Anpassung des Kinetikrußbeladungsmodells vorherrschender und wesentlicher. Daher kann eine Anpassungsdifferenz (d.h. eine Menge, mit der das Kinetikrußbeladungsmodell angepasst wird) in dem Steuermodul 12 gespeichert werden, um diese modifizierte Betriebsbedingung, wie beispielsweise einen verschlechterten PF 24, zu ermitteln.
Bei zumindest einer Ausführungsform kann eine Massendifferenz (Δ_MASS) zwischen dem Kinetikrußbeladungsmodell und dem Δp-Rußmassenmodell verwendet werden, um zu ermitteln, ob ein verschlechterter PF 24 und/oder ein übermäßig regenerierter PF 24 vorhanden ist. Das Δ_MASS ist eine Differenz zwischen der gespeicherten Rußmasse, die von dem Kinetikrußbeladungsmodell ermittelt wird, und der gespeicherten Masse, die von dem Δp-Rußmassenmodell ermittelt wird. Wenn Δ_MASS innerhalb einer Schwelle liegt, kann eine normale Motorbetriebsbedingung ermittelt werden. Wenn jedoch Δ_MASS außerhalb der Schwelle liegt, kann ein Fehler, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, einem verschlechterten PF 24 und einem übermäßig regenerierten PF 24, ermittelt werden.
Die Anpassung des Kinetikrußbeladungsmodells findet während unerwünschter Betriebsbedingungen (z.B. wenn ein verschlechterter PF 24 vorhanden ist) häufiger statt, was eine übermäßige Regeneration des PF 24 erfordern kann, als während normaler Betriebsbedingungen. Demgemäß ermittelt zumindest eine Ausführungsform eine fehlerhafte Motorbetriebsbedingung basierend auf einer tatsächlichen Nutzungsrate des Anpassungsmodells (hier nachfolgend als tatsächliche Anpassrate bezeichnet). Die tatsächliche Anpassrate gibt die Rate an, mit der das Kinetikrußbeladungsmodell angepasst (d.h. korrigiert) wird.
Das Fahrzeugsteuermodul 12 kann auch eine Nutzungsrate der erwarteten Anpassung (hier auch als erwartete Anpassrate bezeichnet) ermitteln. Die erwartete Anpassrate basiert auf verschiedenen Betriebsbedingungen, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Motordrehzahl, Motorkraftstoffansaugung und Abgasbedingungen (z.B. NO_x-Niveaus des Abgases 18). Die Betriebsbedingungen können durch einen oder mehrere Sensoren ermittelt werden, wie dem Fachmann bekannt ist. Das Fahrzeugsteuermodul 12 kann die tatsächliche Anpassrate mit der erwarteten Anpassrate vergleichen. Wenn die tatsächliche Anpassrate die erwartete Anpassrate überschreitet oder die erwartete Anpassrate um einen Schwellenwert überschreitet, kann das Fahrzeugsteuermodul 12 ein Fehlerhäufigkeitssignal ausgeben. Das Fehlerhäufigkeitssignal kann ein übermäßiges Fehlerereignis angeben, wie beispielsweise, wenn eine übermäßige Regeneration des PF 24 vorhanden ist. Bei zumindest einer beispielhaften Ausführungsform kann das Fehlerhäufigkeitssignal einen anstehenden geplanten Regenerationsbetrieb in Ansprechen auf eine Detektion des Fehlerhäufigkeitssignals außer Kraft setzen (d.h. anhalten), um ein weiteres Altern oder eine weitere Verschlechterung des Filtersubstrats 30, die durch übermäßige Regenerationen bewirkt wird, zu verhindern.
Nun Bezug nehmend auf 2 zeigt ein Blockdiagramm ein Fahrzeugsteuermodul 12, das eine Häufigkeit der Regeneration eines PF 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ermittelt. Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen des Fahrzeugsystems 5 können eine beliebige Anzahl von Submodulen aufweisen, die in dem Fahrzeugsteuermodul 12 eingebettet sind. Wie angemerkt sei, können die in 2 gezeigten Submodule genauso kombiniert oder weiter partitioniert sein. Eingänge in das Fahrzeugsteuermodul 12 können von dem Abgasbehandlungssystem 11 erfasst, von anderen Steuermodulen, beispielsweise einem Motorsteuermodul (nicht gezeigt) empfangen oder durch andere Submodule ermittelt werden.
Wie in 2 gezeigt ist, weist das Fahrzeugsteuermodul 12 gemäß zumindest einer Ausführungsform einen Speicher 100, ein Rußmassenmodul 102, ein Rußbeladungsanpassungsmodul 104, ein Modul 106 für erwartete Anpassrate sowie ein Regenerationshäufigkeitsmodul 108 auf. Jedes der Module 102 - 108 ist über Schnittstelle mit dem Speicher 100 gekoppelt und kommuniziert elektrisch mit diesem, um gespeicherte Werte, Schwellen, Modelle, etc. nach Bedarf abzurufen und zu aktualisieren.
Der Speicher 100 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 Speicher 100 verschiedene Parameter, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Abgasvolumendurchfluss (d.h. dvol), Konstanten der spezifischen Wärme, Abmessungen des PF 24, Filtereffizienz des PF 24 sowie einen PF-Vertrauensbedingungsfaktor, der dazu verwendet wird, ein Rußmodell zu wählen, das dazu verwendet werden kann, eine Rußmasse des PF 24 zu ermitteln. Wie oben beschrieben ist, kann der Vertrauensbedingungsfaktor auf einem Vergleich zwischen dem Δp und einer Druckschwelle (TH_p) basieren.
Das Rußmassenmodul 102 speichert das Rußmassenmodell, das dazu verwendet wird, die Rußmasse des PF 24 zu ermitteln. Genauer kann das Rußmassenmodul 102 in elektrischer Kommunikation mit dem Deltadrucksensor 32 stehen, um ein Δp-Signal 200 zu empfangen, das Δp angibt. Wenn der Vertrauensbedingungsfaktor erfüllt ist (z.B. innerhalb der Schwelle liegt), ermittelt dann das Rußmassenmodul 102 die tatsächliche Rußbeladung basierend auf dem Δp-Rußmassenmodell und dem Δp, das von dem Δp-Sensor 32 ermittelt ist. Der Ausgang des Rußmassenmoduls 102 wird aktiviert, so dass ein Rußmassensignal 202, das eine Rußmasse des PF 24 angibt, erzeugt wird. Das Rußmassenmodul 102 kann auch die tatsächliche Rußmasse, die unter Verwendung des Δp-Rußmassenmodells ermittelt ist, an das Rußbeladungsanpassungsmodul 104 kommunizieren. Wenn der Vertrauensbedingungsfaktor nicht erfüllt ist, wird jedoch der Ausgang des Rußmassenmoduls 102 deaktiviert, und die tatsächliche Rußbeladung durch einen Ausgang des Rußbeladungsanpassungsmoduls 104 unter Verwendung des Kinetikrußbeladungsmodells bereitgestellt, wie nachfolgend detaillierter beschrieben ist.
Das Rußbeladungsanpassungsmodul 104 speichert das Kinetikrußbeladungsmodell. Wie oben diskutiert ist, wird, wenn der Vertrauensbedingungsfaktor erfüllt ist, die tatsächliche Rußbeladung von dem Rußmassenmodul 102 unter Verwendung des Δp-Rußmassenmodells ermittelt. In der Zwischenzeit kann das Rußbeladungsanpassungsmodul 104 das Kinetikrußbeladungsmodell gemäß dem Δp-Rußmassenmodell anpassen. Wenn jedoch der Vertrauensbedingungsfaktor nicht erfüllt ist (z.B. außerhalb der Schwelle liegt), wird das Rußmassenmodul 102 deaktiviert, und das Kinetikrußbeladungsmodell kann die tatsächliche Rußbeladung basierend auf einem oder mehreren Fahrzeugparametersignalen 204 und/oder einem oder mehreren Rußparametersignalen 206 ermitteln. Demgemäß kann das Rußbeladungsanpassungsmodul 104 ein Signal 202' für tatsächliche Rußbeladung ausgeben, das die tatsächliche Rußbeladung des PF 24 angibt. Die Fahrzeugparametersignale 204 geben verschiedene Fahrzeugparameter an, die in dem Speicher 100 gespeichert sind, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, die spezifische Wärme des PF 24, Abmessungen des PF 24 sowie den Vertrauensbedingungsfaktor. Die Rußparametersignale 206 geben verschiedene Rußparameter an, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, die Motorausgangsrußrate (d.h. SOOT_OUT), die Filtereffizienz (PF_EFF) des PF 24 wie auch die Rußverbrennungsrate (SOUT_BURN). Die SOUT_BURN kann auf einer O₂-Messung, die von dem O₂-Sensor 33 bereitgestellt wird, und einer NO_x-Messung basieren, die von dem NO_x-Sensor 19 bereitgestellt wird. Bei zumindest einer Ausführungsform kann das aktualisierte Kinetikrußbeladungsmodell (d.h. das angepasste Kinetikrußmodell) in dem Speicher 100 gespeichert werden.
Das Rußbeladungsanpassungsmodul 104 kann auch die tatsächliche Rate ermitteln, mit der das Kinetikrußbeladungsmodell angepasst wird. Beispielsweise kann das Rußbeladungsanpassungsmodul 104 ein Modell der tatsächlichen Anpassungsnutzungsrate verwenden, um eine Anzahl von Fällen, bei denen das Kinetikrußbeladungsmodell aktiviert ist, über eine Zeitdauer zu ermitteln. Ein Aktivieren des Kinetikrußbeladungsmodells kann in Ansprechen auf eine Detektion des Signals 202' für tatsächliche Rußbeladung ermittelt werden, das von dem Rußbeladungsanpassungsmodul 104 ausgegeben wird. Ein ADAPT_ACTUAL-Signal 208 kann von dem Rußbeladungsanpassungsmodul 104 ausgegeben werden, das die tatsächliche Anpassrate angibt. Bei zumindest einer Ausführungsform kann das Signal 208 der tatsächlichen Anpassung (z.B. unter Verwendung eines Tiefpassfilters) gefiltert werden, um eine genauere tatsächliche Anpassrate zu erhalten. Die tatsächliche Anpassrate kann dazu verwendet werden, eine Häufigkeit zu ermitteln, mit der der PF 24 regeneriert wird, wie nachfolgend detaillierter erläutert ist.
Das Modul 106 für erwartete Anpassrate kann eine erwartete Anpassrate (ADAPT_EXPECT) basierend auf den Fahrzeugparametersignalen 204 und/oder einem oder mehreren Fahrzeugbetriebssignalen 210 ermitteln. Die Fahrzeugbetriebssignale 210 können eine jeweilige Fahrzeugbetriebsbedingung des Fahrzeugsystems 5 angeben. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, Motordrehzahl, Kraftstoffansaugung und NO_x-Niveaus des Abgases 18. Ein ADAPT_EXPECT-Signal 212 kann von dem Modul 106 für erwartete Anpassrate ausgegeben werden, um die erwartete Anpassrate anzugeben.
Das Regenerationshäufigkeitsmodul 108 steht in elektrischer Kommunikation mit dem Rußbeladungsanpassungsmodul 104 und dem Modul 106 für erwartete Anpassrate, um ein Fehlerereignis zu ermitteln. Beispielsweise kann das Regenerationshäufigkeitsmodul 108 die Häufigkeit ermitteln, mit der der PF 24 regeneriert wird, und ermitteln, ob ein Fehlerereignis, wie eine übermäßige Regeneration des PF 24, vorhanden ist.
Gemäß zumindest einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung kann das Regenerationshäufigkeitsmodul 108 die tatsächliche Anpassrate (ADAPT_ACTUAL) mit der erwarteten Anpassrate (ADAPT_EXPECT) vergleichen, um eine Ratendifferenz (Δ_RATE) zu ermitteln. Das Δ_RATE kann dann mit einer Schwelle TH_RATE 213 verglichen werden. Die TH_RATE 213 kann in dem Speicher 100 gespeichert sein oder kann in einem separaten Speicher des Regenerationshäufigkeitsmoduls 108 gespeichert sein. Wenn Δ_RATE TH_RATE 213 überschreitet, gibt dann das Regenerationshäufigkeitsmodul 108 ein Häufigkeitsfehlersignal 214 aus, das angibt, dass eine Fehlerbedingung existiert.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die erwartete Anpassrate ADAPT_EXPECT als die Schwelle wirken. Dies bedeutet, ADAPT_ACTUAL kann direkt mit ADAPT_EXPECT verglichen werden. Wenn ADAPT_ACTUAL ADAPT_EXPECT überschreitet, kann dann das Regenerationshäufigkeitsmodul 108 ermitteln, dass eine Fehlerbedingung vorhanden ist. Die Fehlerbedingung kann ein Ereignis mit übermäßiger Bedingung umfassen, wie beispielsweise eine übermäßige Regeneration des PF 24. Eine übermäßige Regeneration kann beispielsweise angeben, dass der PF 24 über seine zur Regulation erforderlichen Grenzen hinaus regeneriert worden ist.
Nun Bezug nehmend auf 3 zeigt ein Flussdiagramm ein Verfahren zum Detektieren einer Regenerationshäufigkeit eines PF gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das Verfahren beginnt bei Betriebsschritt 300 und fährt mit Betriebsschritt 302 fort, um zu ermitteln, ob eine Massendifferenz (Δ_MASS) zwischen der gespeicherten Rußmasse, die von einem ersten Rußmodell (z.B. einem Kinetikrußbeladungsmodell) ermittelt ist, und der gespeicherten Masse, die von einem zweiten Rußmodell (z.B. dem Δp-Rußmassenmodell) ermittelt ist, existiert. Die Δ_MASS kann während einer Bedingung mit hohem Vertrauen ermittelt werden, so dass die tatsächliche Rußbeladung gemäß dem Δp-Rußmassenmodell ermittelt wird, und das Kinetikrußbeladungsmodell wird gemäß dem Δp-Rußmassenmodell angepasst. Bei Betriebsschritt 304 wird das Kinetikrußbeladungsmodell gemäß dem Δp-Rußmassenmodell angepasst. Bei Betriebsschritt 306 wird eine tatsächliche Anpassrate (RATEACTUAL) ermittelt. Die tatsächliche Anpassrate kann die Rate angeben, mit der das Kinetikrußbeladungsmodell beispielsweise angepasst wird.
Bei Betriebsschritt 308 wird RATEACTUAL mit einer erwarteten Anpassrate (RATEEXPECT) verglichen. Wenn RATE_ACTUAL RATEEXPECT nicht überschreitet, kehrt dann das Verfahren zu Betriebsschritt 302 zurück und fährt mit einer Ermittlung von Δ_MASS fort. Wenn RATE_ACTUAL RATEEXPECT überschreitet, wird dann bei Betriebsschritt 310 ein Fehler ermittelt, und das Verfahren endet bei Betriebsschritt 312. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Differenz (ΔRATE) zwischen RATE_ACTUAL und RATE_ACTUAL mit einer Schwelle (TH_RATE) verglichen werden. Wenn Δ_RATE TH_RATE überschreitet, kann dann ein Fehler ermittelt werden, und das Verfahren endet. Der Fehler kann ein Ereignis mit übermäßiger Bedingung umfassen, wie beispielsweise ein übermäßiges Regenerationsereignis.
Während verschiedene Merkmale der vorliegenden beispielhaften Ausführungsformen beschrieben worden sind, sei dem Fachmann zu verstehen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt und Elemente durch Äquivalente davon ersetzt werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die beispielhaften Ausführungsformen anzupassen, ohne von dem wesentlichen Schutzumfang der hierin beschriebenen erfinderischen Lehren abzuweichen. Daher soll die Erfindung nicht auf die offenharten bestimmten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern die Erfindung umfasst alle in den Schutzumfang der Anmeldung fallenden Ausführungsformen.

Claims

Abgasbehandlungssystem (11) zum Behandeln von Abgas, wobei das Abgasbehandlungssystem (11) umfasst: einen Partikelfilter (24), der derart konfiguriert ist, Ruß, der in dem hindurchströmenden Abgas enthalten ist, abzufangen; einen Drucksensor (32), der ein Drucksignal ausgibt, das eine Druckdifferenz zwischen einem Einlass des Partikelfilters (24) und einem Auslass des Partikelfilters (24) angibt; ein Fahrzeugsteuermodul (12), das umfasst: ein Rußmassenmodul (102) in elektrischer Kommunikation mit dem Drucksensor (32), wobei das Rußmassenmodul (102) derart konfiguriert ist, eine Rußmasse, die eine Menge an Ruß angibt, die in dem Partikelfilter (24) gespeichert ist, basierend auf der Druckdifferenz zu ermitteln, wobei die Rußmasse wahlweise gemäß einem ersten Rußmodell oder einem zweiten Rußmodell, das von dem ersten Rußmodell verschieden ist, ermittelt ist; ein Rußbeladungsanpassungsmodul (104) in elektrischer Kommunikation mit dem Rußmassenmodul (102), wobei das Rußbeladungsanpassungsmodul (104) derart konfiguriert ist, das erste Rußmodell basierend auf dem zweiten Rußmodell zu korrigieren, so dass das erste Rußmodell an das zweite Rußmodell angepasst ist; ein Modul für erwartete Anpassrate (106) in elektrischer Kommunikation mit dem Rußbeladungsanpassungsmodul (104), wobei das Modul für erwartete Anpassrate (106) derart konfiguriert ist, eine erwartete Rate zum Anwenden des Korrekturfaktors zu ermitteln, wobei die erwartete Rate auf zumindest einem Fahrzeugbetriebsbedingungsausgang basiert, während das Abgas erzeugt wird; und ein Regenerationshäufigkeitsmodul (108) in elektrischer Kommunikation mit dem Anpassmodul, wobei das Regenerationshäufigkeitsmodul (108) derart konfiguriert ist, eine tatsächliche Rate, mit der das erste Rußmodell korrigiert wird, zu ermitteln, und um einen Fehler basierend auf der tatsächlichen Rate und einer Schwelle zu ermitteln, wobei der Fehler, der umfasst, dass der Partikelfilter (24) übermäßig regeneriert ist, auf einem Vergleich zwischen einer Schwelle und einem Differenzwert der erwarteten Rate und tatsächlichen Rate basiert; ein Filterregenerationssystem, das den Partikelfilter (24) gemäß dem Regenerationsbetrieb regeneriert; wobei das Fahrzeugsteuermodul (12) einen anstehenden geplanten Regenerationsbetrieb in Ansprechen darauf außer Kraft setzt, dass der Differenzwert die Schwelle überschreitet.
Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei das Regenerationshäufigkeitsmodul (108) eine Differenz zwischen der erwarteten Rate und der tatsächlichen Rate ermittelt.
Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 2, wobei das Häufigkeitsregenerationsmodul in Ansprechen darauf, dass die Differenz die Schwelle überschreitet, ermittelt, dass der Partikelfilter (24) übermäßig regeneriert ist.
Abgasbehandlungssystem (11) nach Anspruch 1, wobei die erwartete Rate auf zumindest einem einer Drehzahl eines Motors (10), der das Abgas erzeugt, einer Kraftstoffansaugung des Motors (10) und einem Niveau von NO_x in dem Abgas basiert.
Hardwaresteuermodul zur Ermittlung einer Häufigkeit von Regenerationsbetriebsabläufen zur Regeneration eines Partikelfilters (24), wobei das Steuermodul umfasst: einen Speicher (100), der derart konfiguriert ist, eine Mehrzahl von Rußmodellen zu speichern, die eine Rußmasse ermitteln, die in dem Partikelfilter (24) gespeichert ist; ein Rußmassenmodul (102), das eine Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Partikelfilters (24) ermittelt und derart konfiguriert ist, die Rußmasse basierend auf der Druckdifferenz und dem Rußmodell zu ermitteln; ein Rußbeladungsanpassungsmodul (104) in elektrischer Kommunikation mit dem Rußmassenmodul (102), wobei das Rußbeladungsanpassungsmodul (104) derart konfiguriert ist, ein erstes Rußmodell gemäß einem zweiten Rußmodell, das von dem ersten Rußmodell verschieden ist, zu korrigieren; ein Modul für erwartete Anpassrate (106) in elektrischer Kommunikation mit dem Rußbeladungsanpassungsmodul (104), wobei das Modul für erwartete Anpassrate (106) derart konfiguriert ist, eine erwartete Rate zu ermitteln, mit der das erste Rußmodell zu korrigieren ist, wobei die erwartete Anpassrate auf zumindest einem Fahrzeugbetriebszustandsausgang basiert, während das Abgas erzeugt wird; und ein Regenerationshäufigkeitsmodul in elektrischer Kommunikation mit dem Anpassmodul, wobei das Regenerationshäufigkeitsmodul derart konfiguriert ist, eine tatsächliche Rate, mit der das erste Rußmodell korrigiert ist, zu ermitteln, und eine übermäßige Regeneration des Partikelfilters (24) basierend auf einem Vergleich zwischen einer Schwelle und einem Differenzwert der erwarteten Rate und der tatsächlichen Rate zu ermitteln, wobei das Hardwaresteuermodul ein Regenerationssystem steuert, das den Partikelfilter regeneriert, um einen anstehenden geplanten Regenerationsbetrieb in Ansprechen darauf außer Kraft zu setzen, dass der Differenzwert die Schwelle überschreitet.
Hardwaresteuermodul nach Anspruch 5, wobei eine Schwelle der erwarteten Rate die erwartete Rate angibt, und wobei das Regenerationshäufigkeitsmodul in Ansprechen darauf, dass die tatsächliche Rate die Schwelle der erwarteten Rate überschreitet, ermittelt, dass der Partikelfilter (24) übermäßig regeneriert ist.
Verfahren zur Ermittlung einer Häufigkeit von Regenerationsbetriebsabläufen zur Regeneration eines Partikelfilters (24), wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln einer Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Partikelfilters (24), Ermitteln einer Rußmasse des Partikelfilters (24) basierend auf der Druckdifferenz und einem ersten Rußmassenmodell, das aus einer Mehrzahl von Rußmassenmodellen gewählt ist, wobei die erste Rußmasse eine Menge an Ruß, die in dem Partikelfilter (24) gespeichert ist, angibt; Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf dem ersten Rußmassenmodell und Anwenden des Korrekturfaktors auf ein zweites Rußmassenmodell, das von dem ersten Rußmodell verschieden ist, so dass das zweite Rußmodell an das erste Rußmassenmodell angepasst wird; Ermitteln einer erwarteten Rate zum Anlegen des Korrekturfaktors, wobei die erwartete Rate auf zumindest einem Fahrzeugbetriebszustandsausgang basiert, während das Abgas erzeugt wird; Ermitteln einer tatsächlichen Rate, mit der der Korrekturfaktor an das zweite Rußmassenmodell angewendet wird; und Ermitteln, dass der Partikelfilter (24) übermäßig regeneriert wird, basierend auf einem Vergleich zwischen einer Schwelle und einem Differenzwert der erwarteten Rate und der tatsächlichen Rate Steuern eines Regenerationssystems, um einen anstehenden geplanten Regenerationsbetrieb, der den Partikelfilter regeneriert, in Ansprechen auf eine Ermittlung außer Kraft zu setzen, dass der Differenzwert die Schwelle überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Schwelle die erwartete Rate zum Anwenden des Korrekturfaktors angibt, die vorhanden ist, wenn der Partikelfilter (24) frei von Schädigung ist.