DE102016210447A1

DE102016210447A1 - Verfahren und Steuereinrichtung zur Planung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung

Info

Publication number: DE102016210447A1
Application number: DE102016210447.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Lechner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2017-12-14
Also published as: KR20170140778A; CN107489504A; CN107489504B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder einer On-Board-Diagnose einer Brennkraftmaschine an Hand von erwarteten Streckendaten, wobei eine Fahrstrecke in Segmente aufgeteilt wird und wobei für jedes Segment eine Segment-Bewertungszahl und eine Segment-Dauer ermittelt wird. Dabei ist es vorgesehen, dass ein oder mehrere aufeinanderfolgende Segmente derart in einem Fenster zusammengefasst werden, dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose innerhalb des Fensters vollständig durchführbar ist, dass mehrere Fenster entlang der Fahrstrecke vorgesehen werden, dass für jedes Fenster an Hand der Segment-Bewertungszahlen und der Segment-Dauern der darin enthaltenen Segmente eine Fenster-Bewertungszahl ermittelt wird und dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die Maßnahme zur Durchführung der On-Board-Diagnose in einem unter Berücksichtigung der Dringlichkeit und der Fenster-Bewertungszahl ausgewählten Fenster erfolgt. Das Verfahren ermöglicht die Durchführung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder einer On-Board-Diagnose mit einem geringen Kraftstoffaufwand.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs an Hand von erwarteten Streckendaten, insbesondere von mittels eines Navigationssystems ermittelten Streckendaten, entlang einer geplanten Fahrstrecke, wobei die Fahrstrecke in Segmente aufgeteilt wird, wobei für jedes Segment eine Segment-Bewertungszahl, welche die Eignung des Segments zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose wiedergibt, und eine Segment-Dauer ermittelt werden und wobei eine Dringlichkeit zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose bestimmt wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Verschiedene Maßnahmen zur Abgasnachbehandlung, beispielsweise die Regeneration eines Partikelfilters, können mit Hilfe von Navigationsdaten hinausgezögert und zu einem geeigneten Zeitpunkt angestoßen werden. Ein geeigneter Zeitpunkt ergibt sich nach bekannten Verfahren aus den in Abhängigkeit von einem erwarteten Streckenverlauf vorhergesagten Betriebsparametern einer Brennkraftmaschine, bei welchen die Maßnahme, beispielsweise ohne zusätzliche Anpassung der Betriebsparameter, durchgeführt werden kann. Dabei bereitet ein Navigationssystem (elektronischer Horizont) die geplante Fahrstrecke in einzelne Streckensegmente mit unterschiedlichen Fahrbahneigenschaften, bspw. Steigungen, Gefällen, Stadt-, Überland- oder Autobahnfahrten etc., auf. Die verwendeten Navigationsdaten können Informationen über den Straßenverlauf, Geschwindigkeitsbegrenzungen sowie die Verkehrssituation auf der vorausliegenden Strecke beinhalten. Die Länge der jeweiligen Segmente variiert beispielsweise in Abhängigkeit davon, wie lange die jeweiligen Fahrbahneigenschaften im Rahmen einer je Segment zulässigen Toleranz gleich bleiben. Die Daten werden an ein Motorsteuergerät weitergeleitet, welches für die Auslösung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung verantwortlich ist. Bei einer aktiven Routenführung kann die Strecke von einem Fahrer vorgegeben sein. Es ist jedoch auch möglich, dass bei der passiven Routenführung das Navigationssystem die wahrscheinlichste Route bestimmt oder dass der Verlauf von häufig gefahrenen Strecken erkannt und entsprechend berücksichtigt wird.
Um ein geeignetes Streckensegment für die Abgasnachbehandlungsmaßnahme zu ermitteln ist es bekannt, einen Sintflut-Algorithmus zu verwenden, welcher die Streckensegmente vom letzten bis zum ersten Segment der geplanten Fahrstrecke durchsucht und das günstigste Segment für die Durchführung der Maßnahme auswählt. Bei der Wahl des Streckensegments können weitere Gesichtspunkte berücksichtigt werden, beispielsweise, dass vor dem Erreichen einer Stadt eine Regeneration eines Partikelfilters erfolgt, um eine Regeneration im Stadtbereich zu vermeiden, oder dass die Regeneration möglichst gegen Ende einer Fahrstrecke erfolgt, damit das Fahrzeug am Ziel mit einem leeren Filter abgestellt wird. Weiterhin kann die Dringlichkeit einer durchzuführenden Maßnahmen zur Abgasnachbehandlung berücksichtigt werden, im Falle einer Partikelfilter-Regeneration beispielsweise der gemessene oder berechnete Beladungszustand des Partikelfilters. Ist die Dauer des am besten geeigneten Segments unzureichend, um die Abgasnachbehandlungsmaßnahme abzuschließen, so wird die Suche auf die benachbarten Segmente ausgeweitet. Somit wird letztendlich ein zusammenhängender Streckenabschnitt, bestehend aus dem am geeignetsten erscheinenden Segment und einem oder mehreren benachbarten Segmenten, für die Durchführung der Maßnahme ausgewählt.
Nachteilig hierbei ist, dass die benachbarten Segmente ggf. nur unzureichend für die Durchführung der Abgasnachbehandlungsmethode geeignet sind, aber dennoch für die Durchführung vorgesehen werden. Um genauere Streckendaten zu erhalten und die Fahrstrecke detaillierter planen zu können, wurden Streckensegmente im Laufe der Entwicklung durchschnittlich immer weiter verkürzt. Dadurch sind zumeist zwei oder mehrere Segmente für die Durchführung einer Abgasnachbehandlungsmaßnahme vorzusehen. Bei zwei oder mehreren vorgesehenen Segmenten verliert nachteilig das ausgewählte günstigste Segment an Gewicht bezüglich der Eignung der vorgesehenen Fahrstrecke zur Durchführung der Maßnahme.
Aus der DE 10 2013 218 209 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs bekannt. Zur Planung der Durchführung eine Abgasnachbehandlungsprozedur wird danach eine erforderliche Dauer zur Durchführung der Prozedur mit einer vorhergesagten Kraftmaschineneinschaltzeit verglichen. Die Kraftmaschineneinschaltzeit wird mit Hilfe von Fahrmustern ermittelt, in welche Streckendaten, aber auch das Fahrverhalten eines Fahrers, einfließen. Ein Algorithmus bestimmt Zeitfenster während einer Fahrroute, welche eine Vollendung einer Abgasnachbehandlungsprozedur ermöglichen. Die Abgasnachbehandlungsprozedur wird in einem so ermittelten, qualifizierten Fenster durchgeführt. Das Verfahren ermöglicht so die Durchführung von Abgasnachbehandlungsprozeduren bei Hybridfahrzeugen, welche auf Zeitpunkte oder in Streckenabschnitte verlegt werden, in welchen das Hybridfahrzeug mit einem hohen Kraftmaschinenanteil betrieben wird.
Auch die DE 10 2013 218 187 A1 zeigt ein Verfahren zum Steuern eines hybridelektrischen Fahrzeugs. Dabei werden während einer Fahrt des Fahrzeugs Zeitfenster bestimmt, welche die Vollendung eines Nachbehandlungsverfahrens, beispielsweise einer Diesel-Partikelfilter-Regeneration, mit geringen Auswirkungen auf den Kraftstoffverbrauch und das Fahrverhalten des Fahrzeugs ermöglichen. Auch hier werden anhand einer erwarteten Streckenführung Zeitfenster ausgewählt, die einen hohen Antriebsanteil durch die Brennkraftmaschine aufweisen. Bei der Auswahl geeigneter Zeitfenster wird die Dringlichkeit der Durchführung des Nachbehandlungsverfahrens mit berücksichtigt.
In der DE 10 2014 203 408 A1 ist ein Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters im Betrieb einer Brennkraftmaschine beschrieben. Anhand eines erwarteten Streckenverlaufs wird ein Beladungszustand des Partikelfilters vorhergesagt und ein Zeitfenster ermittelt, innerhalb dessen ein kritischer Beladungszustand erreicht wird und daher zwingend eine Regeneration des Partikelfilters durchgeführt werden muss. Der erwartete Verlauf einer Last der Brennkraftmaschine wird innerhalb des Zeitfensters ermittelt. Eine aktive Regenerationsmaßnahme, beispielsweise die Erhöhung einer Abgastemperatur, wird übersprungen, wenn innerhalb des Zeitfensters ein Betriebszustand der Brennkraftmaschine vorhergesagt wird, bei welchem eine passive Regeneration des Partikelfilters ohne zusätzliche innermotorische oder nachmotorische Maßnahmen stattfindet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches die Durchführung einer erforderliche Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder einer On-Board-Diagnose zu einem geeignete Betriebszeitpunkt einer Brennkraftmaschine ermöglicht.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine dafür geeignete Steuereinrichtung bereitzustellen.
Offenbarung der Erfindung
Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass ein oder mehrere aufeinanderfolgende Segmente derart in einem Fenster zusammengefasst werden, dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose innerhalb des Fensters vollständig durchführbar ist, dass mehrere Fenster entlang der Fahrstrecke vorgesehen werden, dass für jedes Fenster an Hand der Segment-Bewertungszahlen und der Segment-Dauern der darin enthaltenen Segmente eine Fenster-Bewertungszahl ermittelt wird und dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die Maßnahme zur Durchführung der On-Board-Diagnose in einem unter Berücksichtigung der Dringlichkeit und der Fenster-Bewertungszahl ausgewählten Fenster erfolgt. Die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose wird so in einen Streckenabschnitt gelegt, in dem, bezogen auf die vollständige Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung er On-Board-Diagnose, die entlang der Fahrstrecke geeignetsten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine vorliegen. Es wird vermieden, dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose in einem Streckenabschnitt durchgeführt wird, in welchem zwar für eine bestimmte Strecke bzw. Dauer geeignete Betriebsbedingungen vorliegen, welcher jedoch auch Abschnitte aufweist, die für die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die Durchführung der On-Board-Diagnose nicht oder nur bedingt geeignet sind. Im Mittel werden so die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose unter geeigneteren Betriebsbedingungen und damit mit einem geringeren Kraftstoffeinsatz durchgeführt.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Fenster-Bewertungszahl als Mittelwert der mit den Segment-Dauern gewichteten Segment-Bewertungszahlen der in einem Fenster zusammengefassten Segmente ermittelt wird. Die Fenster-Bewertungszahl kann so einfach ermittelt werden und stellt einen Kennwert dar, der geeignet ist, das günstigste Fenster zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose auszuwählen. Durch die Gewichtung der Segment-Bewertungszahlen mit der jeweiligen Segment-Dauer wird vermieden, dass Segmente mit einer hohen Segment-Bewertungszahl, aber einer vergleichsweise kurzen Dauer, unverhältnismäßig stark bei der Auswahl eines geeigneten Fensters berücksichtigt werden. Hingegen werden Segmente, welche eine gute Segment-Bewertungszahl und gleichzeitig eine ausreichende Dauer aufweisen, um zumindest einen relevanten Anteil der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose durchzuführen, stärker berücksichtigt.
Ein einfacher Suchalgorithmus kann dadurch erhalten werden, dass die Fenster, beginnend von einem Segment, insbesondere dem ersten Segment, jeweils um ein oder mehrere Segmente versetzt entlang der Fahrstrecke in Fahrtrichtung ermittelt werden. Beginnt das nachfolgende Fenster jeweils um lediglich ein Segment versetzt, werden alle möglichen Fenster in die Auswahl eines geeigneten Fensters mit eingezogen. Die Fenstersuche kann mit einem Schleifendurchlauf erfolgen, der sich zu Zwecken der Laufzeitoptimierung einfach auf mehrere Berechnungsschritte aufteilen lässt.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann ein geeignetes Fenster auch durch eine Rückwärtssuche derart ermittelt werden, dass die Fenster, beginnend von einem Segment, insbesondere dem letzten Segment, jeweils um ein oder mehrere Segmente versetzt entlang der Fahrstrecke entgegen der Fahrtrichtung ermittelt werden. Vorteilhaft wird die Suche zur Erreichung einer besseren Genauigkeit während einer Fahrt wiederholt durchgeführt. Eine Rückwärtssuche ermöglicht es, dass diese nur bis zur jeweiligen Position des Fahrzeugs auf der Fahrstrecke durchgeführt wird.
Die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose muss nur bei Bedarf durchgeführt werden. Beispielsweise sollte eine Regeneration eines Partikelfilters nur dann erfolgen, wenn sich ausreichend viele Partikel an dem Partikelfilter abgesetzt haben. Um die Durchführung von noch nicht erforderlichen Maßnahmen zur Abgasnachbehandlung oder On-Board-Diagnosen zu vermeiden kann es vorgesehen sein, dass ab einer vorgebbaren Schwelle der Dringlichkeit ein Fenster zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der Maßnahme zur Durchführung der On-Board-Diagnose bestimmt wird. Bei einem Partikelfilter kann die Dringlichkeit beispielsweise durch einen Beladungszustand des Partikelfilters gekennzeichnet sein.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass eine Schwelle der Fenster-Bewertungszahl, ab der die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die Maßnahme zur Durchführung der On-Board-Diagnose durchgeführt wird, in Abhängigkeit von der Dringlichkeit vorgegeben wird. Bei einer niedrigen Dringlichkeit, beispielsweise einer noch geringen Beladung eines Partikelfilters mit Ruß, kann es so vorgesehen sein, die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die Durchführung der On-Board-Diagnose nur dann durchzuführen, wenn eine sehr hohe Fenster-Bewertungszahl vorliegt. Bei einer hohen Dringlichkeit, beispielsweise bei einem voll beladenen Partikelfilter, können auch Fenster mit einer vergleichsweise niedrigen Fenster-Bewertungszahl für die Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose vorgesehen werden.
Eine vorausschauende Kombination sowohl der Dringlichkeit als auch der Suche nach geeigneten Fenstern kann dadurch erfolgen, dass der Verlauf der Dringlichkeit an Hand der erwarteten Streckendaten, insbesondere von mittels eines Navigationssystems ermittelten Streckendaten, entlang der geplanten Fahrstrecke vorhergesagt wird. Es können so im Vorfeld schon Fenster ausgewählt werden, bei welchen sowohl eine hohe Dringlichkeit als auch eine hohe Fenster-Bewertungszahl vorliegen. Auf diese Weise kann die Anzahl der durchgeführten Maßnahmen zur Abgasnachbehandlung oder On-Board-Diagnosen auf einen möglichst geringen Wert beschränkt werden.
Für Hybridfahrzeuge, die sowohl über einen elektrischen Antrieb als auch über eine Brennkraftmaschine verfügen, kann es vorgesehen sein, dass bei einem Hybridantrieb die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die Maßnahme zur Durchführung der On-Board-Diagnose in Betriebsphasen durchgeführt wird, in denen die Brennkraftmaschine in Betrieb ist und/oder dass die Brennkraftmaschine in Streckenabschnitten, in denen eine hohe Fenster-Bewertungszahl vorliegt, in Betrieb genommen wird. Dabei ist es denkbar, an Hand der Navigationsdaten eine Planung des Einsatzes des Elektroantriebs und des Antriebs mit Hilfe der Brennkraftmaschine vorzunehmen und dabei sicherzustellen, dass die Brennkraftmaschine in für die Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose geeigneten Streckenabschnitten in Betrieb ist.
Das Verfahren lässt sich bevorzugt zur Planung der Durchführung einer Regeneration eines Diesel-Partikelfilters und/oder zur Planung der Durchführung einer Entschwefelung eines NO_x-Speicherkatalysators und/oder zur Planung der Durchführung von On-Board-Diagnosen, die länger als eine vorgegebene Dauer, insbesondere länger als eine Minute, dauern, anwenden.
Die die Steuereinrichtung betreffende Aufgabe der Erfindung wird durch eine Steuereinrichtung zur Planung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs an Hand von erwarteten Streckendaten, insbesondere von mittels eines Navigationssystems ermittelten Streckendaten, entlang einer geplanten Fahrstrecke erfüllt, die zur Durchführung mindestens folgender Schritte ausgebildet ist:

– Aufteilen der Wegstrecke in Segmente,
– Bestimmung von Segment-Dauern und Segment-Bewertungszahlen an Hand der erwarteten Streckendaten,
– Zusammenfassung von einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Segmenten derart in jeweils einem Fenster, dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose innerhalb des jeweiligen Fensters vollständig durchführbar ist,
– Ermittlung einer Fenster-Bewertungszahl für jedes Fenster an Hand der Segment-Bewertungszahlen und der Segment-Dauern der in dem jeweiligen Fenster enthaltenen Segmente

– Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose in einem unter Berücksichtigung der Dringlichkeit und der Fenster-Bewertungszahl ausgewählten Fenster.

Die Steuereinrichtung ermöglicht die Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Vorteilhaft kann die Umsetzung des Verfahrens kostengünstig durch eine einfache Softwareerweiterung einer bestehenden Steuereinrichtung erfolgen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Diagramm zur Auswahl eines Segments einer Strecke zur Durchführung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose einer Brennkraftmaschine nach bekanntem Verfahren und
2 ein Diagramm zur Auswahl eines zur Durchführung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose einer Brennkraftmaschine geeigneten Streckenabschnitts mittels einer Fenstersuche.
1 zeigt ein Diagramm zur Auswahl eines Segments 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 einer Strecke zur Durchführung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose einer Brennkraftmaschine nach bekanntem Verfahren. Die Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 sind dazu gegenüber einer Bewertungsachse 10 und einer Segmentachse 11 aufgetragen.
Diverse Maßnahmen zur Abgasnachbehandlung im Abgassystem einer Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel die Regeneration eines Partikelfilters, können mit Hilfe von Navigationsdaten hinausgezögert und zu einem optimalen Zeitpunkt angestoßen werden. Dadurch kann unter anderem eine langfristige Kraftstoffersparnis erreicht werden. Vorzugsweise bereitet das Navigationssystem die geplante Fahrstrecke in einzelne, aufeinanderfolgende Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 unterschiedlicher Fahrbahneigenschaften auf. Die dargestellten Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 entsprechen Streckenabschnitten, innerhalb derer die Betriebsparameter einer Brennkraftmaschine im Rahmen einer vorgegebenen Toleranz gleich sind. Die Dauer der Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 bzw. die den Segmenten 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 zugeordneten Streckenlängen sind entsprechend unterschiedlich. Für jedes Segment 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 wird eine Günstigkeit in Form einer Segment-Bewertungszahl ermittelt. In der in 1 gezeigten Darstellung entspricht die Segment-Bewertungszahl der gegenüber der Bewertungsachse 10 aufgetragenen Höhe der die Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 darstellenden Säulen. Die Segment-Bewertungszahl gibt an, wie günstig innerhalb eines Segments 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 die jeweils vorliegenden Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung bzw. zur Durchführung der On-Board-Diagnose sind. Dabei können Einflussfaktoren, wie beispielsweise Steigungen, Gefälle, Autobahnfahrten, Überlandfahrten, Stadtverkehr, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Verkehrsaufkommen und/oder das Fahrverhalten eines Fahrers, mit berücksichtigt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel geben die Segment-Bewertungszahlen die Eignung eines Segments 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 zur Durchführung einer Regeneration eines Partikelfilters an.
Um ein optimales Segment 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 einer erwarteten Fahrstrecke zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose auszumachen ist es bekannt, einen Sintflut-Algorithmus zu verwenden, der die Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 vom letzten, vorliegend fünfzehnten Segment 20.15 bis zum ersten Segment 20.1 durchsucht und dabei das Segment 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 mit der höchsten Segment-Bewertungszahl auswählt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht dies dem günstigsten Segment 20.4. Die Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung, vorliegend die Regeneration des Partikelfilters, oder die Durchführung einer erforderlichen On-Board-Diagnose wird dann in dem Streckenabschnitt des günstigsten Segments 20.4 mit der höchsten Segment-Bewertungszahl durchgeführt. Reicht das günstigste Segment 20.4 nicht aus, um die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die On-Board-Diagnose komplett abzuschließen, erfolgt eine weitere Suche, welche die Nebensegmente des günstigsten Segments 20.4 mit einbezieht. So wird letztendlich ein Streckenabschnitt, bestehend aus dem günstigsten Segment 20.4 und einem oder mehreren benachbarten Segmenten 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15, für die Durchführung der Maßnahmen zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose vorgesehen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Durchführung in dem schraffiert dargestellten dritten Segment 20.3, dem günstigsten Segment 20.4 und dem fünften Segmenten 20.5. Nachteilig betrachten die bisherigen Suchalgorithmen zur Bestimmung des günstigsten Streckenabschnitts zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose lediglich die Günstigkeit eines einzigen Segments 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 und planen die Durchführung um das günstigste Segment 20.4, herum. Dabei wird nicht berücksichtigt, ob die zugezogenen Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15, vorliegend das dritte und das fünfte Segment 20.3, 20.5, für die Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die On-Board-Diagnose geeignet sind. Dies wirkt sich beispielsweise negativ auf den erforderlichen Kraftstoffverbrauch aus.
Um genauere Streckendaten zu erhalten und die Route detaillierter planen zu können, wurden die Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 im Laufe der Entwicklung durchschnittlich stets verkürzt. Die Verfeinerung der Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 bezüglich der Segmentlänge führt bei der Planung einer Maßnahme zur Durchführung einer Abgasnachbehandlung oder einer On-Board-Diagnose dazu, dass mehr Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 benötigt werden, um die jeweilige Maßnahme vollständig abzuschließen. Dadurch erhält das günstigste Segment 20.4 immer weniger an Bedeutung.
2 zeigt ein Diagramm zur Auswahl eines zur Durchführung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose einer Brennkraftmaschine geeigneten Streckenabschnitts mittels einer Fenstersuche. Dabei ist, wie zu 1 beschrieben, die Strecke in die einzelnen Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 aufgeteilt, wobei die jeweiligen Segment-Bewertungszahlen der Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 gegenüber der Bewertungsachse 10 aufgetragen sind. Um eine bessere Vergleichbarkeit zu halten ist die gleiche Strecke wie bei 1 vorgesehen in die gleich ermittelten Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 gegliedert.
Über die Segment-Bewertungszahlen der einzelnen Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 sind Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 aufgespannt. Dabei beginnt ein erstes Fenster 21.1 an dem ersten Segment 20.1, und die nachfolgenden Fenster 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 beginnen jeweils um ein Segment 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 versetzt. Zur besseren Übersicht sind nicht alle Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 durch entsprechende Pfeile dargestellt.
Die Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 sind so ausgelegt, dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die On-Board-Diagnose zeitlich komplett in den jeweiligen Fenstern 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 ablaufen kann. Der linke Rand der Fenster wandert vom ersten Segment 20.1 ausgehen bei jedem Suchschritt um ein Segment 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 weiter in Richtung Streckenende. In 2 sind beispielhaft die ersten fünf Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, ein günstigstes Fenster 21.6 und ein letztes Fenster 21.7 dargestellt.
Zur Festlegung der Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 wird zunächst für deren jeweilige Anfangssegmente geprüft, ob die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die On-Board-Diagnose komplett in dem Anfangssegment ausgeführt werden kann. Ist das nicht der Fall, werden entsprechend viele nachfolgende Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 zu dem jeweiligen Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 hinzugenommen, bis die erforderliche Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die On-Board-Diagnose vollständig in dem so gebildeten Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 ablaufen kann. Die Anzahl der einem Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 zugeordneten Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 kann entsprechend variieren.
In einem nächsten Schritt wird für das jeweils gebildete Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 eine Fenster-Bewertungszahl ermittelt. Dazu werden die Segment-Bewertungszahlen der dem vorliegenden Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 zugeordneten Segmente 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15 mit Gewichtung entsprechend der unterschiedlichen Segmentlängen gemittelt. Das Fenster 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7 mit der höchsten Fenster-Bewertungszahl kennzeichnet den Streckenabschnitt, der zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose am geeignetsten ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das günstigste Fenster 21.6 im hinteren Bereich der Fahrstrecke angeordnet. Es enthält die schraffiert gekennzeichneten zwölften, dreizehnten und vierzehnten Segmente 20.12, 20.13, 20.14. Das günstigste Segment 20.4 ist hingegen nicht in dem Streckenabschnitt, der letztendlich für die Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose vorgesehen wird, enthalten.
Um Speicherplatz zu sparen ist es denkbar, beim Wandern des Fensters von dem ersten Segment 20.1 bis zu dem letzten Segment jeweils das Suchergebnis mit der höchsten Fenster-Bewertungszahl zu speichern. Dieses stellt dann das optimale Suchergebnis dar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013218209 A1 [0006]
DE 102013218187 A1 [0007]
DE 102014203408 A1 [0008]

Claims

Verfahren zur Planung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs an Hand von erwarteten Streckendaten, insbesondere von mittels eines Navigationssystems ermittelten Streckendaten, entlang einer geplanten Fahrstrecke, wobei die Fahrstrecke in Segmente (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) aufgeteilt wird, wobei für jedes Segment (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) eine Segment-Bewertungszahl, welche die Eignung des Segments (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose wiedergibt, und eine Segment-Dauer ermittelt werden und wobei eine Dringlichkeit zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere aufeinanderfolgende Segmente (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) derart in einem Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) zusammengefasst werden, dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose innerhalb des Fensters (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) vollständig durchführbar ist, dass mehrere Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) entlang der Fahrstrecke vorgesehen werden, dass für jedes Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) an Hand der Segment-Bewertungszahlen und der Segment-Dauern der darin enthaltenen Segmente (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) eine Fenster-Bewertungszahl ermittelt wird und dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die Maßnahme zur Durchführung der On-Board-Diagnose in einem unter Berücksichtigung der Dringlichkeit und der Fenster-Bewertungszahl ausgewählten Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenster-Bewertungszahl als Mittelwert der mit den Segment-Dauern gewichteten Segment-Bewertungszahlen der in einem Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) zusammengefassten Segmente (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7), beginnend von einem Segment (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15), insbesondere dem ersten Segment (20.1), jeweils um ein oder mehrere Segmente (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) versetzt entlang der Fahrstrecke in Fahrtrichtung ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7), beginnend von einem Segment (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15), insbesondere dem letzten Segment (20.15), jeweils um ein oder mehrere Segmente (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) versetzt entlang der Fahrstrecke entgegen der Fahrtrichtung ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ab einer vorgebbaren Schwelle der Dringlichkeit ein Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) zur Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der Maßnahme zur Durchführung der On-Board-Diagnose bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwelle der Fenster-Bewertungszahl, ab der die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die Maßnahme zur Durchführung der On-Board-Diagnose durchgeführt wird, in Abhängigkeit von der Dringlichkeit vorgegeben wird.
Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Dringlichkeit an Hand der erwarteten Streckendaten, insbesondere von mittels eines Navigationssystems ermittelten Streckendaten, entlang der geplanten Fahrstrecke vorhergesagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Hybridantrieb die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder die Maßnahme zur Durchführung der On-Board-Diagnose in Betriebsphasen durchgeführt wird, in denen die Brennkraftmaschine in Betrieb ist und/oder dass die Brennkraftmaschine in Streckenabschnitten, in denen eine hohe Fenster-Bewertungszahl vorliegt, in Betrieb genommen wird.
Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Planung der Durchführung einer Regeneration eines Diesel-Partikelfilters und/oder zur Planung der Durchführung einer Entschwefelung eines NO_x-Speicherkatalysators und/oder zur Planung der Durchführung von On-Board-Diagnosen, die länger als eine vorgegebene Dauer, insbesondere länger als eine Minute, dauern.
Steuereinrichtung zur Planung einer Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung einer On-Board-Diagnose einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs an Hand von erwarteten Streckendaten, insbesondere von mittels eines Navigationssystems ermittelten Streckendaten, entlang einer geplanten Fahrstrecke, die zur Durchführung mindestens folgender Schritte ausgebildet ist: – Aufteilen der Wegstrecke in Segmente (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15), – Bestimmung von Segment-Dauern und Segment-Bewertungszahlen an Hand der erwarteten Streckendaten, – Zusammenfassung von einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Segmenten (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) derart in jeweils einem Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7), dass die Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder zur Durchführung der On-Board-Diagnose innerhalb des jeweiligen Fensters (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) vollständig durchführbar ist, – Ermittlung einer Fenster-Bewertungszahl für jedes Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) an Hand der Segment-Bewertungszahlen und der Segment-Dauern der in dem jeweiligen Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7) enthaltenen Segmente (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 20.7, 20.8, 20.9, 20.10, 20.11, 20.12, 20.13, 20.14, 20.15) und – Durchführung der Maßnahme zur Abgasnachbehandlung oder der On-Board-Diagnose in einem unter Berücksichtigung der Dringlichkeit und der Fenster-Bewertungszahl ausgewählten Fenster (21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7).