DE102017211132A1 - Method for performing a regeneration of a particulate filter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Regeneration eines Partikelfilters (6) eines Kraftfahrzeugs (2) während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (2), wobei zur Durchführung der Regeneration ein Soll-Zeitintervall erforderlich ist, wobei ein Ziel (14) der Fahrt ermittelt und ein Ist-Zeitintervall zum Erreichen dieses Ziels (14) ausgehend von einer aktuellen Position (12) des Kraftfahrzeugs (2) bestimmt wird, wobei die Regeneration durchgeführt wird, wenn das Ist-Zeitintervall länger als das Soll-Zeitintervall zuzüglich eines Zeitpuffers ist, und wobei die Regeneration auf eine zukünftige Fahrt verschoben wird, wenn das Ist-Zeitintervall höchstens so lang wie das Soll-Zeitintervall zuzüglich des Zeitpuffers ist.The invention relates to a method for performing a regeneration of a particulate filter (6) of a motor vehicle (2) during a journey of the motor vehicle (2), wherein a target time interval is required to perform the regeneration, wherein a target (14) determines the ride and an actual time interval for reaching this destination (14) is determined based on a current position (12) of the motor vehicle (2), the regeneration being performed if the actual time interval is longer than the target time interval plus a time buffer, and wherein the regeneration is postponed to a future trip if the actual time interval is at most as long as the target time interval plus the time buffer.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Regeneration eines Partikelfilters eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method for performing a regeneration of a particulate filter of a motor vehicle.
Ein Kraftfahrzeug kann zum Antreiben eine Brennkraftmaschine bzw. einen Verbrennungsmotor aufweisen, bei dessen Betrieb Abgas produziert wird. Dieses Abgas kann aufgrund einer Verbrennung von Kraftstoff mit der Brennkraftmaschine auch Partikel aufweisen. In einer Abgasanlage des Kraftfahrzeugs, die der Brennkraftmaschine nachgeschaltet ist, ist deshalb ein Partikelfilter angeordnet, der dazu ausgebildet ist, Partikel und somit Feststoffe aus dem Abgas zu filtern. Hierbei wird der Partikelfilter im Laufe der Zeit mit Partikeln beladen, weshalb der Partikelfilter zu regenerieren und somit von darin abgelagerten Partikeln zu reinigen ist.A motor vehicle may have for driving an internal combustion engine or an internal combustion engine, during the operation of which exhaust gas is produced. This exhaust gas may also have particles due to combustion of fuel with the internal combustion engine. In an exhaust system of the motor vehicle, which is connected downstream of the internal combustion engine, therefore, a particulate filter is arranged, which is designed to filter particles and thus solids from the exhaust gas. In the process, the particle filter is loaded with particles over time, which is why the particle filter is to be regenerated and thus cleaned of particles deposited therein.
Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, eine Regeneration eines Partikelfilters effizient durchzuführen.Against this background, it was an object to perform a regeneration of a particulate filter efficiently.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Durchführen einer Regeneration eines Partikelfilters eines Kraftfahrzeugs während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Dabei ist zur Durchführung der Regeneration ein vorgegebenes bzw. definierbares oder einstellbares Soll-Zeitintervall erforderlich, wobei ein Ziel der Fahrt ermittelt und ein Ist-Zeitintervall zum Erreichen dieses Ziels ausgehend von einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs prognostiziert und somit bestimmt wird. Die Regeneration wird durchgeführt, wenn das Ist-Zeitintervall länger als das Soll-Zeitintervall zuzüglich eines Zeitpuffers ist, und wobei die Regeneration auf eine zukünftige Fahrt verschoben wird, wenn das Ist-Zeitintervall höchstens so lang wie das Soll-Zeitintervall zuzüglich des Zeitpuffers ist.The method according to the invention is provided for carrying out a regeneration of a particle filter of a motor vehicle during a drive of the motor vehicle. In this case, a predefined or definable or adjustable desired time interval is required to carry out the regeneration, wherein a destination of the journey is determined and an actual time interval for achieving this destination is predicted from a current position of the motor vehicle and thus determined. The regeneration is performed when the actual time interval is longer than the target time interval plus a time buffer and the regeneration is postponed to a future trip if the actual time interval is at most as long as the target time interval plus the time buffer.
In Ausgestaltung wird das Ziel der Fahrt durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs festgelegt. Dies umfasst bspw. die Maßnahme, dass das festgelegte Ziel von dem Fahrer in ein Navigationsgerät des Kraftfahrzeugs eingegeben wird. Ausgehend hiervon wird das Ziel automatisch ermittelt.In an embodiment, the destination of the journey is determined by a driver of the motor vehicle. This includes, for example, the measure that the specified destination is entered by the driver in a navigation device of the motor vehicle. Starting from this, the destination is determined automatically.
Alternativ oder ergänzend werden Informationen über Strecken, die ein Fahrer mit dem Kraftfahrzeug regelmäßig zurücklegt, berücksichtigt, wobei das Ziel der Fahrt aus diesen Informationen abgeleitet wird.Alternatively or additionally, information about routes that a driver regularly drives with the motor vehicle is taken into account, with the destination of the journey being derived from this information.
Hierbei wird berücksichtigt, zu welcher Tageszeit und/oder zu welchem Wochentag mindestens eine bestimmte Strecke regelmäßig zurückgelegt wird, wobei die mindestens eine bestimmte Strecke einen Start und ein Ziel aufweist. Zum Ermitteln des Ziels der aktuellen Fahrt wird bzw. werden u. a. eine aktuelle Tageszeit und/oder ein aktueller Wochentag berücksichtigt.In this case, it is taken into account at which time of the day and / or on which day of the week at least one particular route is covered regularly, wherein the at least one specific route has a start and a destination. To determine the destination of the current trip, u. a. takes into account a current time of day and / or a current day of the week.
Die Regeneration bzw. das Reinigen des Partikelfilters wird während der Fahrt durchgeführt und dauert bspw. einige Minuten als Soll-Zeitintervall. Mit dem Verfahren ist es möglich, die Regeneration komplett abzuschließen, bevor das Kraftfahrzeug an dem Ziel abgestellt wird.The regeneration or cleaning of the particulate filter is carried out while driving and takes, for example, a few minutes as a target time interval. With the method it is possible to completely complete the regeneration before the motor vehicle is parked at the destination.
In Ausgestaltung wird mindestens ein Betriebsparameter des Partikelfilters ermittelt, wobei die Regeneration durchgeführt wird bzw. durchführbar ist, wenn ein Wert des mindestens einen Betriebsparameters größer oder kleiner als ein hierzu vorgesehener Schwellwert ist. Dies bedeutet bspw., dass der aktuelle Wert unter Berücksichtigung eines Toleranzwerts in Relation zu dem Schwellwert gesetzt wird. Somit ist eine Bedingung zur Durchführung der Regeneration erfüllt, wenn der aktuelle Wert des mindestens einen Betriebsparameters größer als der Schwellwert zuzüglich eines Toleranzwerts oder geringer als der Schwellwert abzüglich eines Toleranzwerts ist.In an embodiment, at least one operating parameter of the particulate filter is determined, wherein the regeneration is carried out or can be carried out if a value of the at least one operating parameter is greater or less than a threshold value provided for this purpose. This means, for example, that the current value is set taking into account a tolerance value in relation to the threshold value. Thus, a condition for performing the regeneration is satisfied if the current value of the at least one operating parameter is greater than the threshold plus a tolerance value or less than the threshold minus a tolerance value.
Das Soll-Zeitintervall wird abhängig von dem Wert des mindestens einen Betriebsparameters eingestellt.The desired time interval is set as a function of the value of the at least one operating parameter.
Der Zeitpuffer dauert mindestens null Sekunden an. Falls der Zeitpuffer bspw. null Sekunden beträgt, wird das Verfahren durchgeführt, wenn das Ist-Zeitintervall mindestens so lang wie das Soll-Zeitintervall ist.The time buffer lasts at least zero seconds. For example, if the time buffer is zero seconds, the process is performed if the actual time interval is at least as long as the target time interval.
Üblicherweise wird der Zeitpuffer abhängig von dem Soll-Intervall eingestellt. Dabei wird bspw. vorgesehen, dass der Zeitpuffer mindestens einen definierbaren prozentualen Anteil von bspw. mindestens ca. 10 % bis ca. 50 % oder mehr des Soll-Intervalls entspricht. Der Zeitpuffer weist in der Regel dieselbe Größenordnung wie das Soll-Intervall auf und ist kürzer oder länger als das Soll-Intervall.Usually, the time buffer is set depending on the target interval. It is provided, for example, that the time buffer corresponds to at least one definable percentage of, for example, at least approximately 10% to approximately 50% or more of the desired interval. The time buffer is usually the same order of magnitude as the target interval and is shorter or longer than the target interval.
Im Rahmen des Verfahrens wird somit überprüft, ob der mindestens eine Betriebsparameter des Partikelfilters eine Bedingung zur Durchführung der Regeneration erfüllt. Das zum Durchführen der Regeneration erforderliche Soll-Zeitintervall ist in Ausgestaltung fest vorgegeben. Es ist jedoch auch möglich, dass dieses Soll-Zeitintervall in Abhängigkeit einer Beladung und/oder Verunreinigung des Partikelfilters mit Partikeln, d. h. Asche und/oder Ruß, durchgeführt wird. Ein Grad der Beladung und/oder Verunreinigung ist in Abhängigkeit des Werts des mindestens einen Betriebsparameters bestimmbar.In the context of the method, it is thus checked whether the at least one operating parameter of the particulate filter fulfills a condition for carrying out the regeneration. The required for performing the regeneration target time interval is fixed in design. However, it is also possible for this desired time interval to be carried out as a function of loading and / or contamination of the particle filter with particles, ie ash and / or soot. A degree of loading and / or Contamination can be determined as a function of the value of the at least one operating parameter.
Falls zu einem bestimmten Zeitpunkt während einer Fahrt festgestellt wird, dass eine Regeneration des Partikelfilters durchzuführen ist, wird das hierfür erforderliche Soll-Zeitintervall ermittelt. Falls sich jedoch ergibt, dass eine Dauer dieser ersten Fahrt bis zu dem vorgesehenen und/oder prognostizierten Ziel geringer als das Soll-Zeitintervall zum Durchführen der Regeneration zuzüglich des Zeitpuffers ist und die Regeneration deshalb auf eine nächste, zweite Fahrt verschoben wird, ist vorgesehen, die Regeneration bei dieser zweiten Fahrt durchzuführen, sofern die hierfür vorgesehenen zeitlichen Bedingungen erfüllt sind. Da die Regeneration demnach zeitlich verzögert und somit zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt wird, als es aufgrund der Beladung des Partikelfilters mit Partikeln eigentlich erforderlich ist, ergibt sich, dass der Partikelfilter weiterhin mit Partikeln beladen wird. Infolgedessen ist es möglich, dass das Soll-Zeitintervall mit zunehmender Dauer verlängert wird. Dabei hängt eine derartige Dauer davon ab, wieviel Zeit verstrichen ist, seitdem festgestellt worden ist, dass die Regeneration durchzuführen ist.If it is determined at a certain time during a trip that a regeneration of the particulate filter is to be carried out, the required time interval for this purpose is determined. However, if it turns out that a duration of this first trip to the intended and / or predicted destination is less than the target time interval for performing the regeneration plus the time buffer and the regeneration is therefore postponed to a next, second trip, it is provided that to carry out the regeneration on this second trip, provided that the time conditions provided for this purpose are met. Since the regeneration is thus delayed in time and thus carried out at a later point in time than is actually necessary due to the loading of the particle filter with particles, it follows that the particle filter is further loaded with particles. As a result, it is possible that the target time interval is lengthened with increasing duration. In this case, such a duration depends on how much time has elapsed since it has been determined that the regeneration is to be carried out.
Das Verfahren ist für ein Kraftfahrzeug durchführbar, das einen Verbrennungsmotor bzw. eine Brennkraftmaschine aufweist, wobei zum Zweck einer Reinigung von Abgas des Verbrennungsmotors in einer im Verbrennungsmotor nachgeschalteten Abgasanlage ein Partikelfilter angeordnet ist. Dabei ist je nach Typ des Partikelfilters während dessen Betrieb eine Regeneration notwendig. In Ausgestaltung wird mithilfe von sensorisch erfassten Werten des mindestens einen Betriebsparameters ein Zustand des Partikelfilters erfasst. Die Regeneration wird dann ausgelöst, wenn die beschriebenen zeitlichen Bedingungen hierfür gegeben sind. Während der Regeneration wird während des Soll-Zeitintervalls eine Temperatur des Partikelfilters auf einen Wert erhöht, der mindestens so groß wie eine Oxidationstemperatur der Partikel ist. Während der Regeneration werden die Partikel verbrannt und der Partikelfilter somit regeneriert.The method can be carried out for a motor vehicle which has an internal combustion engine or an internal combustion engine, wherein a particle filter is arranged in an exhaust system downstream of the internal combustion engine for the purpose of purifying exhaust gas of the internal combustion engine. Depending on the type of particle filter, regeneration is necessary during its operation. In an embodiment, a state of the particulate filter is detected by means of sensory values of the at least one operating parameter. The regeneration is triggered when the described time conditions for this are given. During regeneration, during the desired time interval, a temperature of the particulate filter is increased to a value that is at least as great as an oxidation temperature of the particulates. During regeneration, the particles are burned and the particle filter is thus regenerated.
Als der mindestens eine Betriebsparameter wird eine Differenz eines Drucks von Abgas ermittelt. Dabei wird zunächst ein Wert des Drucks des Abgases an einem Eingang des Partikelfilters sowie ein Wert des Drucks des Abgases an einem Ausgang des Partikelfilters ermittelt. Die Differenz des Drucks des Abgases ergibt sich aus einer Differenz dieser beiden Werte des Drucks. Das zur Regeneration des Partikelfilters erforderliche Soll-Zeitintervall bzw. ein entsprechender Zeitraum umfasst in der Regel mehrere Minuten, bspw. mindestens drei Minuten. Mit dem Verfahren ist es möglich, die Regeneration während einer Fahrt komplett abzuschließen.As the at least one operating parameter, a difference of a pressure of exhaust gas is determined. First, a value of the pressure of the exhaust gas at an inlet of the particulate filter and a value of the pressure of the exhaust gas at an outlet of the particulate filter are determined. The difference between the pressure of the exhaust gas results from a difference between these two values of the pressure. The required time interval or a corresponding period of time required for regeneration of the particulate filter generally comprises several minutes, for example at least three minutes. With the method it is possible to completely complete the regeneration during a ride.
Falls zeitliche Bedingungen zur Durchführung der Regeneration (Soll-Zeitintervall) sowie einer Dauer der Fahrt (Ist-Zeitintervall) nicht berücksichtigt werden, könnte die Regeneration jederzeit gestartet werden, aber auch als unvollständig beendet werden, falls die Fahrt noch während der Regeneration beendet und das Kraftfahrzeug abgestellt wird. Bei einer derartigen aus dem Stand der Technik vorgesehenen Maßnahme zum Durchführen der Regeneration, müsste die Regeneration nach einem erneuten Start des Kraftfahrzeugs ebenfalls erneut gestartet werden, wodurch jedoch eine größere Menge an Kraftstoff zum Erhöhen der Temperatur des Partikelfilters benötigt wird, als es bei einer vollständig durchgeführten Regeneration der Fall ist.If temporal conditions for carrying out the regeneration (target time interval) and a duration of the journey (actual time interval) are not taken into account, the regeneration could be started at any time, but could also be terminated as incomplete if the drive still stops during the regeneration and the Motor vehicle is parked. In such prior art means for performing the regeneration, the regeneration would also have to be restarted after a restart of the motor vehicle, which, however, requires a greater amount of fuel to raise the temperature of the particulate filter than would a full one performed regeneration is the case.
Mit dem vorgestellten Verfahren wird gewährleistet, dass die Regeneration während einer Fahrt komplett abgeschlossen wird. Weiterhin wird somit auch eine Lärmbelästigung vermieden, die sich beim Abstellen des Kraftfahrzeugs während der Regeneration aufgrund der erhöhten Temperatur ergibt, da ein Lüfter und/oder ein Kühler des Kraftfahrzeugs nachlaufen muss bzw. müssen. In Ausgestaltung ist es möglich, dass mit dem Navigationsgerät bzw. einem Navigationssystem häufig besuchte Orte und somit Ziele, wie bspw. eine Heimatadresse und/oder ein Arbeitsort des Fahrers erkannt und/oder gespeichert werden. Außerdem ist es möglich, dass der Fahrer ein Ziel einer Fahrt in das Navigationsgerät eingibt. Sobald die Regeneration aufgrund der sensorisch erfassten Werte bzw. Daten des mindestens einen Betriebsparameters notwendig ist, wird eine Länge des Ist-Zeitintervalls und somit einer Fahrtzeit zum Ziel der Navigation und/oder zu häufig angefahrenen Orten als Ziele geprüft. Ein Wert eines für die Regeneration typischen Soll-Zeitintervalls wird weiterhin gespeichert. Falls das Soll-Zeitintervall länger als das Ist-Zeitintervall ist, wird die Regeneration auf eine nächste Fahrt verschoben, wohingegen die Regeneration während der aktuellen Fahrt durchgeführt wird, wenn das Soll-Zeitintervall kürzer als das Ist-Zeitintervall ist.The presented procedure ensures that the regeneration is completed during a journey. Furthermore, thus a noise pollution is avoided, which results when turning off the motor vehicle during the regeneration due to the increased temperature, since a fan and / or a radiator of the motor vehicle must follow or have to. In an embodiment, it is possible that frequently visited locations and thus destinations, such as, for example, a home address and / or a working place of the driver are detected and / or stored with the navigation device or a navigation system. In addition, it is possible for the driver to input a destination of travel into the navigation device. As soon as the regeneration is necessary on the basis of the sensory values or data of the at least one operating parameter, a length of the actual time interval and thus a travel time to the destination of the navigation and / or too frequented locations is checked as destinations. A value of a target time interval typical for the regeneration is still stored. If the target time interval is longer than the actual time interval, the regeneration is shifted to a next trip, whereas the regeneration is performed during the current trip if the target time interval is shorter than the actual time interval.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described schematically and in detail with reference to the drawing.
Weiterhin wird üblicherweise aufgrund des Werts des mindestens einen Betriebsparameters ein Soll-Zeitintervall ermittelt, das zur Durchführung einer vollständigen Regeneration des Partikelfilters
Weiterhin wird ein Ist-Zeitintervall ermittelt, das das Kraftfahrzeug
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