DE102018107222A1 - Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter - Google Patents

Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter Download PDF

Info

Publication number
DE102018107222A1
DE102018107222A1 DE102018107222.8A DE102018107222A DE102018107222A1 DE 102018107222 A1 DE102018107222 A1 DE 102018107222A1 DE 102018107222 A DE102018107222 A DE 102018107222A DE 102018107222 A1 DE102018107222 A1 DE 102018107222A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
soot
temperature
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102018107222.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Görgen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FEV Europe GmbH
Original Assignee
FEV Europe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FEV Europe GmbH filed Critical FEV Europe GmbH
Priority to DE102018107222.8A priority Critical patent/DE102018107222A1/de
Publication of DE102018107222A1 publication Critical patent/DE102018107222A1/de
Priority to CN201910219886.1A priority patent/CN110307067A/zh
Priority to DE102019107502.5A priority patent/DE102019107502A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F01N11/005—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus the temperature or pressure being estimated, e.g. by means of a theoretical model
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1466—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a soot concentration or content
    • F02D41/1467—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a soot concentration or content with determination means using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/11—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for hybrid vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/08—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/10—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the vehicle or its components
    • F01N2900/104—Battery status
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/12—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the vehicle exterior
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1611—Particle filter ash amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/38—Control for minimising smoke emissions, e.g. by applying smoke limitations on the fuel injection amount
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter (6) für ein Fahrzeug (1), welches einen Verbrennungsmotor (2) und einen Elektromotor (3) umfasst, berücksichtigt bei der Berechnung eine Last, eine Drehzahl und eine Temperatur des Verbrennungsmotors (2). Zudem werden für die Berechnung ein Ladezustand und/oder eine Ladekapazität einer Batterie (4) des Elektromotors (3) berücksichtigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter, ein Abgasnachbehandlungssystem, ein Fahrzeug und ein Computerprogrammprodukt.
  • Die DE102014006692A1 offenbart einen Ottomotor mit Partikelfilter und Regenerationsstrategie und Verfahren dazu.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter für ein Fahrzeug, welches einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfasst, berücksichtigt bei der Berechnung eine Last, eine Drehzahl und eine Temperatur des Verbrennungsmotors. Zudem werden für die Berechnung ein Ladezustand und/oder eine Ladekapazität einer Batterie des Elektromotors berücksichtigt.
  • Der Partikelfilter hat die Aufgabe, Ruß aus einem Abgasstrom zu filtern. Der Abgasstrom wird durch eine Verbrennung erzeugt, beispielsweise durch eine Verbrennung in einem Brennraum des Verbrennungsmotors. Der Ruß umfasst Partikel, welche als Nebenprodukt bei der Verbrennung entstehen. Die Rußpartikel verbleiben im Partikelfilter, wodurch sich die Rußmenge, welche sich im Partikelfilter befindet, erhöht. Die gefilterten Rußpartikel sind dadurch nicht in einem Abgasstrom stromabwärts des Partikelfilters enthalten.
  • Die Filterwirkung des Partikelfilters ist abhängig von der Rußmenge Ms, welche sich in dem Partikelfilter befindet. Für eine größere Rußmenge Ms im Partikelfilter erhöht sich die Filterwirkung des Partikelfilters. Für den Betrieb des Verbrennungsmotors, insbesondere für die Einhaltung von gesetzlichen Regelungen zur Abgasreinheit, ist es daher vorteilhaft, die Rußmenge Ms und, darauf basierend, die Filterwirkung des Partikelfilters zu bestimmen und/oder zu berechnen.
  • Bei Verbrennungsmotoren, insbesondere bei Ottomotoren, wird ein großer Teil des bei der Verbrennung erzeugten Rußes während des Startens, insbesondere während des Kaltstartens, des Verbrennungsmotors erzeugt. Der Grund dafür ist beispielsweise, dass während eines Starts die Temperatur des Verbrennungsmotors unterhalb einer optimalen Temperatur für den Betrieb des Verbrennungsmotors liegt. Dadurch ergeben sich beispielsweise Verdampfungseigenschaften eines Kraftstoffes, welche eine optimale Dosierung des Kraftstoffes für die Verbrennung erschweren. Durch die nicht optimale Dosierung wird die Menge an Ruß bei der Verbrennung erhöht.
  • Die Rußmenge, die beim Start und/oder während des Betriebs erzeugt wird, ist abhängig von der Last, der Drehzahl und der Temperatur des Verbrennungsmotors. Eine niedrigere Temperatur führt zu einer Erhöhung der Rußmenge. Eine Drehzahl unterhalb einer Zieldrehzahl des Verbrennungsmotors führt ebenfalls zu einer Erhöhung der Rußmenge. Die Zieldrehzahl ist dabei eine Drehzahl des Verbrennungsmotors, für die Verbrennungsparameter, wie beispielsweise die Dosierung von Kraftstoff, optimiert sind. Zusätzlich ist die Rußmenge abhängig von der Last des Verbrennungsmotors.
  • Bei Fahrzeugen, die einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfassen, kann sich eine veränderte Rußmenge ergeben, die beim Start und/oder beim Betrieb des Verbrennungsmotors erzeugt wird. Ein Grund dafür ist, dass der Elektromotor den Verbrennungsmotor zur Erreichung der Zieldrehzahl durch einen Leistungsübertrag unterstützen kann. Dies ermöglicht eine Optimierung von Verbrennungsparametern, beispielsweise bei der Dosierung des Kraftstoffs. Der Leistungsübertrag erfolgt dabei von dem Elektromotor zum Verbrennungsmotor und ist abhängig von dem Ladezustand und/oder der Ladekapazität der Batterie des Elektromotors. Es ergibt sich ein größerer möglicher Leistungsübertrag für eine höheren Ladezustand und/oder eine höhere Ladekapazität.
  • Die Ladekapazität entspricht der maximalen Energie, welche die Batterie aufnehmen kann. Sie sinkt für tiefere Batterietemperaturen und durch Alterung der Batterie. Der Ladezustand entspricht einer aktuell in der Batterie gespeicherten Energie. Der Ladezustand ist insofern abhängig von der Ladekapazität, dass der Ladezustand die Ladekapazität nicht übersteigt.
  • Zusätzlich ergeben sich bei einem Fahrzeugen, welche einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfassen, erniedrigte Temperaturen des Verbrennungsmotors. Der Grund dafür sind auftretende Phasen, während derer der Verbrennungsmotor zugunsten des Elektromotors ausgeschaltet wird. Daraus folgt eine erhöhte Rußmenge, die während des Startes und/oder des Betriebs des Verbrennungsmotors erzeugt wird.
  • Für Fahrzeuge, die einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfassen, ermöglicht die Berücksichtigung der Auswirkungen des Elektromotors auf die Rußmenge im Partikelfilter eine genauere Berechnung der Rußmenge. Eine genauere Berechnung bedeutet, dass die errechnete Rußmenge besser mit einer tatsächlich im Partikelfilter vorhandenen Rußmenge übereinstimmt. Dies ermöglicht einen umweltschonenderen Betrieb des Verbrennungsmotors, da Verbrennungsmotorparameter, beispielsweise für die Verbrennung, auf die tatsächliche Filterwirkung optimiert gewählt werden können. Die tatsächliche Filterwirkung ist dabei die Filterwirkung des Partikelfilters, die sich aus der tatsächlichen Rußmenge ergibt, welche sich in dem Partikelfilter befindet.
  • Das erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungssystem für ein Fahrzeug umfasst eine Steuerung für einen Partikelfilter und einen Partikelfilter, wobei die Steuerung eingerichtet ist für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Zudem umfasst das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor.
  • Das Abgasnachbehandlungssystem ermöglicht die Berechnung einer Rußmenge in dem Partikelfilter, welche besser mit der tatsächlichen Rußmenge, welche sich in dem Partikelfilter befindet, übereinstimmt. Der Grund dafür ist die Berücksichtigung von Auswirkungen auf die Rußmenge, die durch den Elektromotor hervorgerufen werden. Dies ermöglicht einen umweltschonenderen Betrieb des Verbrennungsmotors.
  • Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor und ein erfindungsgemäßes Abgasnachbehandlungssystem.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine genauere Berechnung von der Rußmenge in dem Partikelfilter. Eine genaue Berechnung der Rußmenge ist vorteilhaft für einen umweltschonenderen Betrieb des Fahrzeugs. Grund dafür ist die Abhängigkeit der Filterwirkung des Partikelfilters von der Rußmenge im Partikelfilter.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt umfasst ein Programm das, wenn es von einer erfindungsgemäßen Steuerung ausgeführt wird, die Steuerung veranlasst, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine genauere Berechnung der tatsächlichen Filterwirkung des Partikelfilters. Dadurch wird es der erfindungsgemäßen Steuerung, beispielsweise durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts ermöglicht, den Partikelfilter derart zu steuern, dass gesetzliche Regelungen zur Abgasreinheit nicht unterschritten werden. Zudem ermöglicht dies einen umweltschonenderen Betrieb des Verbrennungsmotors.
  • Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figur näher erläutert.
    • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1, umfassend einen Verbrennungsmotor 2 und einen Elektromotor 3. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter 6 für das Fahrzeug 1 berücksichtigt bei der Berechnung eine Last, eine Drehzahl und eine Temperatur des Verbrennungsmotors 2. Zudem werden für die Berechnung ein Ladezustand und/oder eine Ladekapazität einer Batterie 4 des Elektromotors 3 berücksichtigt.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist die Abhängigkeit der Rußmenge von der Last und der Drehzahl des Verbrennungsmotors durch ein erstes Kennfeld berücksichtigt. Die Abhängigkeit von der Temperatur des Verbrennungsmotors wird als ein erster Faktor für das erste Kennfeld berücksichtigt. Es ergibt sich ein höherer erster Faktor für niedrigere Temperaturen. Der erste Faktor wird für jeden einzelnen Wert im Kennfeld berücksichtigt.
  • Der Ladezustand und/oder die Ladekapazität ergeben eine erste Modulation des ersten Kennfeldes. Die erste Modulation führt zu einer Veränderung der Werte im ersten Kennfeld, wobei sich kleinere und/oder gleichgroße Werte für die Rußmengen ergeben. Die erste Modulation fällt umso geringer aus, desto kleiner der Ladezustand der Batterie ist. Für einen Ladezustand, der keinen Leistungstransfer es Elektromotors zum Verbrennungsmotor ermöglicht, der zu einer Rußreduktion während des Starts und/oder des Betriebs des Verbrennungsmotors führt, wird die erste Modulation auf das erste Kennfeld nicht berücksichtigt.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird für die Berechnung der Temperatur eine Umgebungstemperatur, eine Öltemperatur und eine Wassertemperatur des Fahrzeugs 1 berücksichtigt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist die Temperatur eine zweite Modulation für das erste Kennfeld. Die zweite Modulation berücksichtigt die Umgebungstemperatur und/oder die Öltemperatur und/oder die Wassertemperatur des Verbrennungsmotors 2. Die zweite Modulation kann als Alternative zum ersten Faktor für das erste Kennfeld berücksichtigt werden. Höhere Werte für die Temperatur ergeben eine zweite Modulation des ersten Kennfeldes derart, dass die Werte im ersten Kennfeld verkleinert werden.
  • Die zweite Modulation des ersten Kennfeldes ermöglicht eine genauere Berücksichtigung von thermodynamischen Prozessen, wie der Temperaturverteilung im Verbrennungsmotor 2. Dies ermöglicht eine genauere Berechnung der Rußmenge, und einen umweltschonenderen Betrieb des Verbrennungsmotors 2.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird bei der Berechnung der Rußmenge eine erste Zeitspanne berücksichtigt, während der der Verbrennungsmotor 2 während des Betriebs des Fahrzeugs 1 ausgeschaltet ist.
  • Dies erfolgt beispielsweise über eine dritte Modulation für das erste Kennfeld. Für längere erste Zeitspannen ergibt sich dabei eine Erhöhung der Werte im ersten Kennfeld durch die dritte Modulation. Die Modulation berücksichtigt eine sinkende Verbrennungsmotortemperatur für längere erste Zeitspannen. Dadurch kommt es zu einer Erhöhung der Rußmenge.
  • Vorteilhafterweise ermöglicht die dritte Modulation eine Berücksichtigung der Temperaturabsenkung und damit eine Erhöhung der Rußmenge, welche durch die erste Zeitspanne hervorgerufen wird. Dies ermöglichte eine genauere Berechnung der Rußmenge, und einen umweltschonenderen Betrieb des Verbrennungsmotors 2.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird bei der Berechnung der Rußmenge eine effektive Wiederstartanzahl des Verbrennungsmotors 2 in einer zweiten Zeitspanne berücksichtigt. Zudem weist die effektive Wiederstartanzahl eine Abhängigkeit von der Temperatur auf.
  • Die effektive Wiederstartanzahl ist dabei eine Wiederstartanzahl des Verbrennungsmotors 2 moduliert mit einen zweiten Faktor. Die Wiederstartanzahl ist die Anzahl an Starts des Verbrennungsmotors 2, die in der zweiten Zeitspanne erfolgen. Der Verbrennungsmotor 2 wird dabei vor einem Wiederstart zugunsten des Elektromotors 3 angeschaltet.
  • Der zweite Faktor berücksichtigt dabei die Temperatur des Verbrennungsmotors 2. Für eine Temperatur, bei der beispielsweise eine optimale Dosierung von Kraftstoff möglich ist, kann der zweite Faktor für die effektive Wiederstartanzahl vernachlässigt werden.
  • Für eine niedrigere Temperatur ergibt sich ein höherer zweiter Faktor. Dadurch erhöht sich die effektive Wiederstartanzahl. Die effektive Wiederstartanzahl wird als dritter Faktor für das erste Kennfeld berücksichtigt. Ein höherer dritter Faktor ergibt höhere Werte für die Rußmenge im ersten Kennfeld. Damit werden höhere Rußmengen, welche während Starts bei niedrigen Temperaturen erzeugt werden, berücksichtigt.
  • Dies ermöglichte eine genauere Berechnung der Rußmenge, und einen umweltschonenderen Betrieb des Verbrennungsmotors 2.
  • Die aufgeführten Ausführungsbeispiele können dabei einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.
  • Das erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungssystem 5 für ein Fahrzeug 1 umfasst eine Steuerung 7 für einen Partikelfilter 6 und einen Partikelfilter 6, wobei die Steuerung 5 eingerichtet ist für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Das erfindungsgemäße Fahrzeug 1 umfasst ein erfindungsgemäßes Abgasnachbehandlungssystem 5.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt umfasst ein Programm das, wenn es von einer Steuerung 7 ausgeführt wird, die Steuerung 7 veranlasst, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014006692 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter (6) für ein Fahrzeug (1), welches einen Verbrennungsmotor (2) und einen Elektromotor (3) umfasst, wobei bei der Berechnung eine Last, eine Drehzahl und eine Temperatur des Verbrennungsmotors (2) berücksichtigt werden, und wobei bei der Berechnung ein Ladezustand und/oder eine Ladekapazität einer Batterie (4) des Elektromotors (3) berücksichtigt werden.
  2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Berechnung der Temperatur eine Umgebungstemperatur und/oder eine Öltemperatur und/oder eine Wassertemperatur des Fahrzeugs (1) berücksichtigt werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Berechnung der Rußmenge eine erste Zeitspanne berücksichtigt wird, während der der Verbrennungsmotor (2) während des Betriebs des Fahrzeugs (1) ausgeschaltet ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Berechnung der Rußmenge eine effektive Wiederstartanzahl des Verbrennungsmotors (2) in einer zweiten Zeitspanne berücksichtigt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die effektive Wiederstartanzahl eine Abhängigkeit von der Temperatur aufweist.
  6. Abgasnachbehandlungssystem (5) für ein Fahrzeug (1), wobei das Fahrzeug (1) einen Verbrennungsmotor (2) und einen Elektromotor (3) umfasst, und wobei das Abgasnachbehandlungssystem (5) eine Steuerung (7) für einen Partikelfilter und einen Partikelfilter (6) umfasst, und wobei die Steuerung (7) eingerichtet ist für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  7. Fahrzeug (1), umfassend einen Verbrennungsmotor (2), einen Elektromotor (3) und ein Abgasnachbehandlungssystem (5) nach Anspruch 6.
  8. Computerprogrammprodukt, umfassend ein Programm das, wenn es von einer Steuerung ausgeführt wird, die Steuerung veranlasst, ein erfindungsgemäßes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen.
DE102018107222.8A 2018-03-27 2018-03-27 Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter Withdrawn DE102018107222A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018107222.8A DE102018107222A1 (de) 2018-03-27 2018-03-27 Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter
CN201910219886.1A CN110307067A (zh) 2018-03-27 2019-03-21 计算颗粒过滤器中的碳烟量的方法、控制碳烟量的方法、排气后处理系统、车辆及程序产品
DE102019107502.5A DE102019107502A1 (de) 2018-03-27 2019-03-25 Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018107222.8A DE102018107222A1 (de) 2018-03-27 2018-03-27 Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018107222A1 true DE102018107222A1 (de) 2018-08-02

Family

ID=62843409

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018107222.8A Withdrawn DE102018107222A1 (de) 2018-03-27 2018-03-27 Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter
DE102019107502.5A Withdrawn DE102019107502A1 (de) 2018-03-27 2019-03-25 Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019107502.5A Withdrawn DE102019107502A1 (de) 2018-03-27 2019-03-25 Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110307067A (de)
DE (2) DE102018107222A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014006692A1 (de) 2014-05-09 2015-11-12 Fev Gmbh Ottomotor mit Partikelfilter und Regenerationsstrategie und Verfahren hierzu

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2877394B1 (fr) * 2004-11-04 2010-09-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'estimation de la charge en suies d'un filtre a particules
DE102012200097A1 (de) * 2012-01-05 2013-07-11 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Schutz eines Partikelfilters eines Verbrennungsmotors
DE102013200856A1 (de) * 2012-02-07 2013-08-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines in einem Hybridantrieb vorhandenen Partikelfilters
DE102013008426A1 (de) * 2013-05-16 2014-11-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung einer Rußbeladung eines Partikelfilters, Steuereinheit sowie Kraftfahrzeug
DE102013210896A1 (de) * 2013-06-11 2014-12-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlung und Einrichtung zum Steuern einer Abgasnachbehandlung sowie Abgasnachbehandlung, Motorsteuergerät und Brennkraftmaschine mit einer Abgasnachbehandlung
US10323588B2 (en) * 2014-10-22 2019-06-18 Ford Global Technologies, Llc Method and system for particulate matter control
GB2541199A (en) * 2015-08-11 2017-02-15 Ford Global Tech Llc A method of protecting a diesel particulate filter from overheating
US10273858B2 (en) * 2015-12-02 2019-04-30 Cummins Emission Solutions Inc. Soot load estimation during idle or low load
US10066575B2 (en) * 2016-07-15 2018-09-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for gasoline particulate filter operations

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014006692A1 (de) 2014-05-09 2015-11-12 Fev Gmbh Ottomotor mit Partikelfilter und Regenerationsstrategie und Verfahren hierzu

Also Published As

Publication number Publication date
CN110307067A (zh) 2019-10-08
DE102019107502A1 (de) 2019-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016219038B4 (de) Steuern einer Abgasreinigungsanlage
DE102018101986A1 (de) Hybridfahrzeug
DE112011102914B4 (de) Steuerung zur Regeneration einer Nachbehandlungseinrichtung in einem Fahrzeug mit Hybridantrieb
DE102016121297A1 (de) Systeme und Verfahren für eine Auslassaufwärmungsstrategie
DE102014220860A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs und Hybridfahrzeug
DE112013007190T5 (de) Steuervorrichtung für Hybridfahrzeug
DE102019122838A1 (de) Systeme und verfahren zur partikelfilterregeneration
DE102019131821A1 (de) Controller für Hybridfahrzeug
DE102018208980A1 (de) Verfahren zum Aufheizen eines Katalysators
DE102011112343A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines Filters eines Fahrzeugs
DE102013003957A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs
DE102011015992B4 (de) Nebenverbraucher-Laststeuersystem
EP3704363B1 (de) Verfahren zum betrieb einer abgasanlage
EP1035304B1 (de) Verfahren zum schnelleren Aufheizen eines Katalysators
DE102018212925A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Hybridantriebseinrichtung
DE102018107222A1 (de) Verfahren zur Berechnung einer Rußmenge in einem Partikelfilter
DE102019115229A1 (de) Fahrzeug-Mikroturbinen-System und Verfahren zum Betreiben Desselben
DE102019212815A1 (de) Verfahren zur Regeneration eines Abgaspartikelfilters
DE102006033567B4 (de) Verfahren zum Bestimmen des Auslösezeitpunktes zum Auslösen des Regenerationsprozesses zum Regenerieren eines Partikelfilters
DE102009008393A1 (de) Regeneration von Abgasnachbehandlungs-Einrichtungen
WO2023001828A1 (de) Batteriemanagement-verfahren und batteriemanagement-system für eine bordnetz-batterie eines hybrid-kraftfahrzeugs
DE10222769A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Motorstartvorgangs
DE102016219039A1 (de) Steuerung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung
DE102021101764A1 (de) Fahrzeugsteuervorrichtung
DE102019106000A1 (de) Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters eines Fahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R084 Declaration of willingness to licence
R230 Request for early publication
R163 Identified publications notified
R118 Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority