DE102018116829A1 - Verfahren und system für einen partikelfilter mit einer umgehung - Google Patents

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Abstract

Verfahren und Systeme werden für eine Emissionssteuervorrichtung bereitgestellt, die einen Partikelfilter mit einer Umgehung beinhaltet. In einem Beispiel beinhaltet ein Verfahren Umgehen des Partikelfilters, wenn das Abgas eine verringerte Rußbelastung aufweist und wenn der Partikelfilter eine verringerte Rußspeicherung aufweist. Das Verfahren beinhaltet ferner Reduzieren des Filterumgehungsstroms und Beenden oder Anpassen eines Schubabschaltungsbetriebs aufgrund einer Abgastemperatur nahe dem Partikelfilter, die über einem Schwellenwert ist.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern von Feinstaubemissionen aus einem Fahrzeugmotor, der einen Partikelfilter mit einer anpassbaren Umgehung um den Partikelfilter beinhaltet.
  • Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • Emissionsnachbehandlungsvorrichtungen, oder Emissionssteuervorrichtungen (emission control device - ECD), können verwendet werden, um Abgas aus Verbrennungsmotoren zu behandeln, um die Menge an Feinstaubemissionen zur Atmosphäre zu reduzieren. Insbesondere können die Emissionssteuervorrichtungen Partikelfilter (PF), Oxidationskatalysatoren und Stickstoffoxid(NOx)-Katalysatoren beinhalten. Feinstaub, der größtenteils aus Kohlenstoffpartikeln aus einer unvollständigen Verbrennung besteht (z. B. Ruß), kann sich in Partikelfiltern ansammeln, was zu einer allmählichen, zunehmenden Beschränkung des Abgasstroms führt und die Kraftstoffeffizienz reduziert, wenn sich Feinstaub in den Partikelfiltern ansammelt. Es versteht sich, dass es zahlreiche Arten von Partikelfiltern gibt, einschließlich Dieselpartikelfiltern und Benzinpartikelfiltern. Um einen Partikelfilter regelmäßig von dem angesammelten Ruß zu spülen oder zu regenerieren, um Abgasgegendruck zu reduzieren, können Maßnahmen ergriffen werden, die zu einer Erhöhung der Abgastemperatur über ein vorbestimmtes Level auf Regenerierungstemperaturen (z. B. über 450 °C) führen, um die Kohlenstoffpartikel, die sich im Filter angesammelt haben, zu verbrennen, um gasförmige Produkte zu bilden. Zusätzlich zum Ruß jedoch trägt das Abgas außerdem unbrennbares festes Material, das nach einer Regenerierung zurückbleiben kann, auch als Asche bezeichnet, und das für den Rest der Nutzungsdauer im PF eingeschlossen bleiben kann. Asche wird primär aus dem Schmieren von Öl gewonnen, das in die Brennkammer oder die Abgasanschlüsse gelangt. Andere Quellen beinhalten Korrosion aus dem Abgaskrümmer und Ablagerungen aus dem stromaufwärts angeordneten Katalysator. Wenn sich Feinstaub (z. B. Asche und Ruß) im PF ansammelt, kann der Abgasgegendruck zunehmen, was die Kraftstoffeffizienz nachteilig beeinflusst. Da die gespeicherte Asche nach der Regenerierung innerhalb des PF bleiben kann, kann der Abgasgegendruck, der durch den PF erzeugt wird, als Ergebnis der Regenerierung teilweise reduziert, jedoch nicht vollständig eliminiert werden. Somit kann die Asche weiterhin zum Abgasgegendruck am Motor beitragen, wodurch Motordrehmomentausgabe und/oder Motorkraftstoffeffizienz reduziert werden.
  • Unter einigen Betriebsbedingungen kann ein Fahrzeug mit Abgasen arbeiten, die ausreichend hohe Temperaturen erreichen, um eine Partikelfilterregenerierung ohne selektive oder intrusive Steuerung von Motorparametern passiv durchzuführen, um die erhöhten Abgastemperaturen zum Zwecke der Partikelfilterregenerierung zu erreichen. In einigen Fällen jedoch kann eine aktive Regenerierung durchgeführt werden, bei der die Motorsteuerungen angepasst werden, um die Abgastemperaturen selektiv zu erhöhen, um die Partikelfilterregenerierung zu erleichtern. Zusätzlich kann die Partikelfilterregenerierung während Schubabschaltungs(deceleration fuel shut-off - DFSO)-Betriebsbedingungen erfolgen. Während des DFSO-Betriebs wird die Kraftstoffeinspritzung zu einem oder mehreren Zylindern während ausgewählten Betriebsbedingungen deaktiviert, wie etwa eines Pedalloslassens beim Ausrollen des Fahrzeugs einen Hügel hinunter, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen. Der Motor dreht sich während des DFSO weiter und somit kann während des DFSO-Betriebs noch immer Luft durch den Motor zum Auslass strömen, wodurch eine Sauerstoffkonzentration von Gasen, die zum Partikelfilter strömen, erhöht wird. Die erhöhte Sauerstoffkonzentration im Abgas kann eine Partikelfilterregenerierung für einen Partikelfilter bei Regenerierungstemperaturen fordern.
  • Versuche, Partikelfilterregenerierungsbedingungen während des DFSO zu verwalten, einschließlich einer Temperatur des Partikelfilters, beinhalten Anpassen einer Länge eines Schubabschaltungsereignisses und einer Gesamtanzahl an aktivierten und deaktivierten Zylindern während des DFSO auf der Grundlage einer Temperaturänderung des Partikelfilters während der Partikelfilterregenerierung. Ferner kann Kraftstoff während des DFSO in einen oder mehrere Zylinder eingespritzt werden, um die Sauerstoffkonzentration des Abgases, das in die Partikelfilter strömt, zu verringern (z. B. einen oder mehrere Zylinder bei Stöchiometrie zündend). Noch ferner kann das Zünden der Zylinder bei einem variablen Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben werden (z. B. Lambda größer als, kleiner als oder gleich 1). Durch das Verbrennen des Luftgemischs wird Sauerstoff verbraucht und der relative prozentuale Sauerstoff des Abgases wird erheblich verringert, wodurch letztendlich eine Rate der Erhöhung der Partikelfiltertemperatur verringert wird. Ein beispielhafter Ansatz wird von Ulrey et al. in der US-Anmeldung 2016/0222898 gezeigt. Darin bestimmt Ulrey, ob eine Feinstaubreaktionslänge (z. B. Partikelfilterregenerierung) größer als die Länge von DFSO ist, anschließend können ein oder mehrere Zylinder eines Motors während des DFSO aktiviert werden, um einen Sauerstoffstrom zu reduzieren und eine Länge des DFSO zu verändern, um der Reaktionsrate des Rußes zu entsprechen. Auf diese Weise wird die Sauerstoffstromrate verringert, während noch immer eine Partikelfilterregenerierung während des DFSO durchgeführt wird. Dadurch kann der Filter eine maximal erlaubte Partikelfiltertemperatur nicht überschreiten, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung des Partikelfilters reduziert wird, während die Partikelfilterregenerierung abgeschlossen wird.
  • Die Erfinder haben hier jedoch mögliche Probleme bei derartigen Systemen erkannt. Als ein Beispiel verkürzt das willkürliche Leiten von Abgas durch den Partikelfilter, auch unter Betriebsbedingungen, unter denen keine Verstärkung der Emissionsreduzierungen oder Kraftstoffeffizienz erreicht wird, die Lebensdauer des Partikel filters unnötigerweise. Da DFSO auf der Grundlage der Temperatur des Partikelfilters gesteuert werden kann, wenn Abgas durch den Partikelfilter geleitet wird, kann dies ferner nachteiligerweise die Verwendung von DFSO einschränken, wodurch Möglichkeiten, die Kraftstoffeffizienz durch das Betrieben in einem DFSO-Modus weiter zu erhöhen und Emissionen zu reduzieren, begrenzt werden.
  • In einem Beispiel können die zuvor beschriebenen Probleme durch ein Verfahren für einen Motor angegangen werden, umfassend: als Reaktion auf eine verringerte Rußerzeugung oder verringerte Rußspeicherung, Strömen von Benzinverbrennungsabgas zu einem Partikelfilter mit erhöhtem Filterumgehungsstrom, auch wenn eine Abgastemperatur über einem ersten Schwellenwert ist; und als Reaktion auf eine erhöhte Rußerzeugung oder erhöhte Rußspeicherung, Reduzieren des Filterumgehungsstroms und Beenden des Schubabschaltungsbetriebs nach einer Schwellendauer aufgrund der Abgastemperatur, die über dem ersten Schwellenwert ist. In einigen Beispielen kann die Schwellendauer auf einem oder mehreren des Betrags der Rußerzeugung, des Betrags der Rußspeicherung und der Abgastemperatur relativ zu den entsprechenden Schwellenwerten beruhen. Wenn der Filterumgehungsstrom erhöht wird, kann der Motor für eine erste Dauer auf Grundlage eines vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoment anstelle einer zweiten Dauer auf Grundlage einer Temperatur des Partikelfilters in DFSO betrieben werden.
  • Unter Betriebsbedingungen, bei denen die Feinstaubbelastung im Abgas geringer ist, kann auf diese Weise ein Teil des Abgases den Partikelfilter umgehen, wodurch der Abgasgegendruck reduziert wird und dadurch die Kraftstoffeffizienz verbessert wird. Indem Abgas nicht während aller Fahrbedingungen durch den Partikelfilter strömt, können außerdem Ruß- und Ascheansammlung im Partikelfilter reduziert werden, wodurch die Lebensdauer des Partikelfilters erhöht wird. Indem ermöglicht wird, dass Abgas den Partikelfilter umgeht, wird zusätzlich die Wahrscheinlichkeit von übermäßigen Exothermien am Partikelfilter während des DFSO-Modus reduziert, und DFSO kann ohne Rücksicht auf die Temperatur des Partikelfilters durchgeführt werden. Wenn eine Partikelfilterregenerierung gewünscht ist oder wenn das Abgas eine erhöhte Menge an Ruß enthält, kann der Strom durch die Umgehung verringert werden, indem eine Öffnung eines Umgehungsventils, das in der Umgehung angeordnet ist, verringert wird. Wenn der Partikelfilter eine erhöhte Temperatur aufweist, wenn DFSO eingeleitet wird, können die Motorbetriebsparameter und/oder der DFSO-Betrieb selbst angepasst werden, um den Strom von Sauerstoff-beladenem Abgas durch den Partikelfilter zu steuern. Durch das Steuern der Konzentration von Sauerstoff im Abgas, das in den Partikelfilter gelangt, kann eine Temperatur des Partikelfilters unter einem oberen Schwellenwert gehalten werden (z. B. einer maximal erlaubten Partikelfiltertemperatur, um die Verschlechterung des Filters zu reduzieren) und somit kann die Verschlechterung des Partikel filters verringert werden, während noch immer Regenerierung und DFSO durchgeführt werden. Infolgedessen kann der Filter die maximal erlaubte Partikelfiltertemperatur nicht überschreiten, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung des Partikelfilters reduziert wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Schutzumfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems mit einer Emissionssteuervorrichtung, die einen Partikelfilter mit einer Umgehung beinhaltet.
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung der Emissionssteuervorrichtung, wie etwa die Emissionssteuervorrichtung aus 1.
    • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Strom durch eine Umgehung einer Emissionssteuervorrichtung für ein Fahrzeug und Anpassen des Schubabschaltungs(DFSO)-betriebs auf der Grundlage von Strom durch die Umgehung und einer Temperatur der Emissionssteuervorrichtung veranschaulicht.
    • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Durchführen einer DFSO nach dem Erhöhen von Strom durch die Umgehung der Emissionssteuervorrichtung veranschaulicht.
    • 5 zeigt einen voraussichtlichen Betrieb eines Motors, beinhaltend Steuern des Stroms durch eine Umgehung um eine Emissionssteuervorrichtung und Anpassen des DFSO-Betriebs als Reaktion auf den Strom durch die Umgehung und eine Temperatur der Emissionssteuervorrichtung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Steuern von Durchfluss und eine Temperatur einer Emissionssteuervorrichtung eines Fahrzeugmotors, wie etwa des Fahrzeugmotors aus 1, der ein Abgassystem mit einer Emissionssteuervorrichtung und eine Umgehung um einen Abschnitt der Emissionssteuervorrichtung beinhaltet, wie in 2 gezeigt. In dem dargestellten Beispiel beinhaltet die Emissionssteuervorrichtung einen Katalysator und Partikelfilter, der Ruß (z. B. Feinstaub) aus einem Abgas des Motors aufnehmen kann, und die Umgehung umfasst einen Umgehungskanal, der um den Partikelfilter angeordnet ist, und ein Umgehungsventil, das innerhalb des Umgehungskanals angeordnet ist. Das Anpassen einer Position des Umgehungsventils kann eine Menge des Abgases, die den Partikelfilter umgibt, steuern und kann auf einer Rußbelastung des Abgases, das in den Partikelfilter gelangt, und der Rußbelastung des Partikelfilters beruhen, wie durch das in 3 dargestellte Verfahren gezeigt. Wenn die Menge an Abgas, das durch den Umgehungskanal des Partikelfilters strömt, reduziert wird und Schubabschaltungs(DFSO)-bedingungen erfüllt sind, kann der Partikelfilter während der DFSO regeneriert werden. Wenn jedoch die Temperatur des Partikelfilters über einem Schwellenwert ist, kann der DFSO-Betrieb angepasst werden, um die Abgase näher an der Stöchiometrie zu halten und/oder die Temperatur des Partikelfilters unter einem oberen Schwellenniveau zu halten, über dem eine Verschlechterung des Partikelfilters auftreten kann, wie in 3 gezeigt. Wenn eine erhöhte Menge an Abgas den Partikelfilter umgeht und DFSO-Eintrittsbedingungen erfüllt sind, kann DFSO ohne Rücksicht auf die Temperatur des Partikelfilters durchgeführt werden, wie in 4 gezeigt. Auf diese Weise kann eine Steuerung Motorparameter während des Motorbetriebs anpassen, einschließlich der Position des Umgehungsventils des Partikelfilters und Motorbetriebsparameter, die DFSO steuern, und zwar auf der Grundlage einer Abgas- und/oder Partikelfilter-Rußbelastung und einer Temperatur des Partikelfilters, wie in 5 gezeigt. Durch das Steuern von Strom durch eine Umgehung um einen Partikelfilter auf Grundlage von Motorabgas- und Partikelfilter-Rußleveln und durch das Steuern von DFSO auf Grundlage des Umgehungsstroms und der Partikelfiltertemperatur kann der Motor in DFSO betrieben werden, um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen, während außerdem die Verschlechterung des Partikelfilters während DFSO reduziert werden und eine allgemeine Lebensdauer des Partikelfilters erhöht wird.
  • Unter Bezugnahme auf 1 stellt diese schematisch einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 dar, der in einem Antriebssystem eines Fahrzeugsystems 5 enthalten sein kann. In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 5 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeugsystem 5 um ein herkömmliches Fahrzeug mit lediglich einem Motor oder ein Elektrofahrzeug mit lediglich (einer) elektrischen Maschine(n) handeln. In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeugsystem 5 einen Motor 10 und eine elektrische Maschine 52. Bei der elektrischen Maschine 52 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Elektromotor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 140 des Motors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über ein Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 140 mit bzw. von der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit bzw. von dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein, einschließlich als ein Parallel-, Reihen- oder Reihen-Parallel-Hybridfahrzeug.
  • Die elektrische Maschine 52 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 58 auf, um den Fahrzeugrädern 55 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 52 kann auch als Generator betrieben werden, um beispielsweise während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 58 bereitzustellen.
  • Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 enthält, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 132 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals (pedal position - PP). Eine Brennkammer (z. B. ein Zylinder) 14 des Motors 10 kann Brennkammerwände 136 mit einem darin positionierten Kolben 138 aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die Stirnseite des Kolbens 138 innerhalb des Zylinders 14 eine Schale aufweisen. Der Kolben 138 kann an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser (nicht dargestellt) über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 14 kann Ansaugluft von einem Ansaugkrümmer 146 über Ansaugkanäle 142 und 144 aufnehmen und Verbrennungsabgase über einen Abgaskrümmer 148 ausstoßen. Auf diese Weise sind die Ansaugkanäle 142 und 144 fluidisch an den Ansaugkrümmer 146 gekoppelt. Der Ansaugkrümmer 146 und der Abgaskrümmer 148 können über ein entsprechendes Einlassventil 150 und Auslassventil 156 selektiv mit der Brennkammer 14 kommunizieren. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 14 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten.
  • Das Einlassventil 150 und das Auslassventil 156 kann durch die Steuerung 12 über entsprechende elektrisch variable Ventilaktoren 152 und 154 gesteuert werden. Alternativ dazu können die variablen Ventilaktoren 152 und 154 elektrohydraulisch oder ein beliebiger anderer erdenklicher Mechanismus sein, um die Ventilbetätigung zu ermöglichen. Unter einigen Bedingungen kann die Steuerung 12 die den variablen Ventilaktoren bereitgestellten Signale variieren, um jeweils das Öffnen und Schließen des Einlass- bzw. des Auslassventils zu steuern. Die Position des Einlassventils 150 und Auslassventils 156 kann durch entsprechende Ventilpositionssensoren (nicht gezeigt) bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können eines oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch einen oder mehrere Nocken betätigt werden und können eines oder mehrere aus einem Nockenprofilverstellungs(Cam Profile Switchting - CPS)-, variablen Nockensteuerungs(VCT)-, variablen Ventilsteuerungs(Variable Valve Timing - VVT)- und/oder variablen Ventilhub(Varialbe Valve Lift - VVL)-System nutzen, um den Ventilbetrieb zu variieren. Zum Beispiel kann der Zylinder 14 alternativ ein über eine elektronische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über eine Nockenbetätigung, einschließlich CPS und/oder VCT, gesteuertes Auslassventil einschließen.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 ist der Darstellung nach direkt an die Brennkammer 14 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW-1, das von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 eine sogenannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 14 bereit. Es versteht sich, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Beispiel in der Seite der Brennkammer oder in der Oberseite der Brennkammer montiert sein kann.
  • Die Einspritzvorrichtung 170 ist der Darstellung nach direkt an den Ansaugkrümmer 146 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW-2 direkt in diesen einzuspritzen, das von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 171 empfangen wird. So stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 eine sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in den Ansaugkrümmer 146 bereit. Der Kraftstoff kann der Einspritzvorrichtung 166 und 170 durch ein Kraftstoffsystem 8 zugeführt werden, zu dem ein Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und ein Kraftstoffverteiler gehören. Es versteht sich, dass der Motor 10 eines oder mehrere von Saugrohrkraftstoffeinspritzung und Direkteinspritzung beinhalten kann.
  • Wie bereits erwähnt, können einige Motorausführungsformen Betreiben des Motors im Schubabschaltungs(DFSO)-modus beinhalten, um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen und Bremsverschleiß zu reduzieren. Wenn der Motor im DFSO-Modus betrieben wird, wird der Motor ohne Kraftstoffeinspritzung betrieben, während sich der Motor dreht und Luft durch die Zylinder pumpt. Konkret wird die Kraftstoffeinspritzung über die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und/oder die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 zu einem oder mehreren Zylindern 14 deaktiviert, während Ansaugluft weiter durch die Zylinder vom Einlass zum Auslass gepumpt werden kann, indem Einlass- und Auslassventile betrieben werden. DFSO-Eintrittsbedingungen können auf einer Vielzahl von Fahrzeug- und Motorbetriebsbedingungen beruhen. Insbesondere kann eine Kombination aus einem oder mehreren von Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Motordrehzahl, Motorlast, Drosselposition, Pedalposition, Getriebegangposition und verschiedenen anderen Parametern verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Motor in die DFSO eintritt. In einem Beispiel können die DFSO-Eintrittsbedingungen erfüllt sein, wenn das Fahrzeug verlangsamt wird (z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit sich verringert). In einem anderen Beispiel können die DFSO-Eintrittsbedingungen auf einer Motordrehzahl unter einem Schwellenwert beruhen. In noch einem anderen Beispiel können die DFSO-Eintrittsbedingungen auf einer Motorlast unter einem Schwellenwert und/oder Verringern der Motorlast beruhen. In einem weiteren Beispiel kann die DFSO-Bedingung auf einer Gaspedalposition beruhen, die angibt, dass kein Drehmoment angefordert wird. Während eines Pedalloslassens, wenn ein Fahrzeugführer das Gaspedal (z. B. Eingabevorrichtung 132) loslässt, können zum Beispiel DFSO-Eintrittsbedingungen erfüllt sein und DFSO kann angefordert werden. Der Eintritt in die DFSO kann zusätzlich oder alternativ auf Grundlage eines befohlenen Signals, die Kraftstoffeinspritzung zu beenden, bestimmt werden.
  • Das Zündsystem 188 kann der Brennkammer 14 über die Zündkerze 192 einen Zündfunken als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA (spark advance) von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi bereitstellen. Obwohl Fremdzündungskomponenten gezeigt sind, können in einigen Ausführungsformen die Brennkammer 14 oder eine oder mehrere andere Brennkammern des Motors 10 in einem Kompressionszündungsmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
  • Der Ansaugkanal 144 oder der Ansaugkrümmer 146 kann eine Drossel 162 mit einer Drosselklappe 164 beinhalten. In diesem besonderen Beispiel kann die Position der Drosselklappe 164, oder einer Drosselöffnung, durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, welches einem Elektromotor oder einem Aktor bereitgestellt wird, den die Drossel 162 umfasst, wobei es sich um eine Konfiguration handelt, die gemeinhin als eine elektronische Drosselsteuerung (electronic throttle control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Art und Weise kann die Drossel 162 dazu betrieben werden, die Ansaugluft zu variieren, die der Brennkammer 14 neben anderen Motorzylindern bereitgestellt wird. Die Position der Drosselklappe 164 kann der Steuerung 12 durch das Drosselpositionssignal TP bereitgestellt werden. Der Ansaugkanal 142 kann einen Luftmassenstromsensor 122 und einen Krümmerluftdrucksensor 124 zum Bereitstellen der entsprechenden MAF- und MAP-Signale an die Steuerung 12 beinhalten.
  • Der Motor 10 kann ferner eine Verdichtungsvorrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor, beinhalten, welche mindestens einen Verdichter 174 beinhaltet, der entlang des Ansaugkanals 144 angeordnet ist. Im Falle eines Turboladers kann der Verdichter 174 zumindest teilweise durch eine Turbine 176 (z. B. über eine Welle 180), die entlang eines Abgaskanals 158 angeordnet ist, angetrieben werden. Im Falle eines Kompressors kann der Verdichter 174 mindestens teilweise durch den Motor 10 und/oder eine elektrische Maschine angetrieben werden und beinhaltet eventuell keine Turbine. Daher kann der Grad an Verdichtung, der einem oder mehreren Zylindern des Motors über einen Turbolader oder Kompressor bereitgestellt wird, durch die Steuerung 12 variiert werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Motor 10 ein Abgasrückführungs(AGR)-system beinhalten, das einen Niederdruck(low pressure - LP)-AGR- und/oder Hochdruck(HP)-AGR-Kanal zum Rückführen von Abgas (nicht gezeigt) beinhaltet. Ein Beispiel eines AGR-Systems beinhaltet ein Niederdruck-AGR-System, wobei AGR von stromabwärts der Turbine 176 eines Turboladers zu stromaufwärts eines Verdichters 174 des Turboladers geleitet werden kann. Bei einem Hochdruck(HP)-AGR-System kann AGR von stromaufwärts der Turbine 176 des Turboladers zu stromabwärts des Verdichter-174-Kanals des Turboladers geleitet werden. Sowohl in LP- als auch im HP-AGR-System kann der Betrag an AGR, der dem Ansaugkrümmer 146 bereitgestellt wird, durch die Steuerung 12 über ein entsprechendes LP-AGR-Ventil und HP-AGR-Ventil (nicht gezeigt) variiert werden. Ferner kann ein AGR-Sensor (nicht gezeigt) innerhalb des entsprechenden LP-AGR-Kanals und/oder HP-AGR-Kanals angeordnet sein und eine Anzeige von einem oder mehreren von Druck, Temperatur und Konzentration des Abgases bereitstellen. Alternativ kann der AGR-Strom durch einen berechneten Wert auf der Grundlage von Signalen vom MAF-Sensor (stromaufwärts), MAP-(Ansaugkrümmer), MAT- (Krümmergastemperatur) und des Kurbeldrehzahlsensors gesteuert werden. Außerdem kann der AGR-Strom auf der Grundlage eines Abgas-O2-Sensors und/oder eines Ansaug-Sauerstoffsensors (nicht gezeigt) gesteuert werden. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System auch verwendet werden, um die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer und/oder die Temperatur nahe einem Partikelfilter 72 zu regulieren.
  • Es versteht sich, dass der Abgaskanal 158 in mehreren Ausführungsformen einen Umgehungskanal 173 beinhalten kann, der stromaufwärts der Turbine 176 positioniert ist. Ein Stromsteuerventil, auch bekannt als ein Wastegateventil 172, kann zwischen dem Abgaskanal 158 und dem Umgehungskanal enthalten sein. In Abhängigkeit von der Position des Wastegateventils 172 kann die Menge an Abgas, die durch die Turbine 176 gelangt, gesteuert werden. Die Position des Wastegateventils kann über einen Wastegate-Aktor (nicht gezeigt, und der vom Wesen her hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder mechanisch sein kann) gesteuert werden, der auf ein Signal von der Steuerung 12 reagiert. Zum Beispiel will die Steuerung 12 womöglich Drehmoment erhöhen und kann dies durch Erhöhen des Ladedrucks erreichen. Eine Möglichkeit, den Ladedruck zu erhöhen, besteht darin, das Ausmaß der Energie, die zur Turbine 176 gelangt, zu erhöhen. Für mehr Energie zur Turbine 176 kann die Steuerung dem Wastegate-Aktor signalisieren, das Wastegateventil zu einer ersten Position zu verändern oder eine erste Position beizubehalten (z. B. vollständig geschlossen), die derart ist, dass kein Abgas durch den Umgehungskanal 173 gelangen kann und das gesamte Abgas durch die Turbine 176 gelangt. Im Gegensatz dazu kann die Steuerung 12 zur Verringerung des Ladedrucks dem Wastegate-Aktor signalisieren, das Wastegateventil dazu zu veranlassen, eine zweite Position (z. B. vollständig offen) anzunehmen oder beizubehalten, um zu ermöglichen, dass ein Prozentsatz von Abgas vom Abgaskanal 158 durch den Umgehungskanal hinter das Wastegateventil strömt, wodurch die Turbine 176 umgangen wird, bis der Umgehungskanal erneut mit dem Abgaskanal 158 stromabwärts der Turbine 176 verbunden wird. Es versteht sich, dass das Wastegateventil eine Vielzahl von Zwischenpositionen annehmen kann (als Reaktion darauf, dass die Steuerung 12 dem Wastegate-Aktor signalisiert, die Position des Wastegateventils zu verändern), die zwischen der ersten (z. B. vollständig geschlossenen) und zweiten (z. B. vollständig offenen) Position liegen können, sodass variable Mengen an Abgas durch den Umgehungskanal strömen können, wodurch die Turbine 176 umgangen wird.
  • Gleichermaßen versteht es sich, dass der Verdichter 174 einen Rückführkanal (nicht gezeigt) am Verdichter beinhalten kann. Der Rückführkanal kann zum Rückführen von (warmer) verdichteter Luft aus dem Verdichterauslass zurück zum Verdichtereinlass verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann das Verdichterrückführsystem alternativ oder zusätzlich einen Rückführkanal zum Zurückführen (abgekühlter) verdichteter Luft von dem Verdichterauslass, stromabwärts eines Ladeluftkühlers (nicht gezeigt), zu dem Verdichtereinlass oder der Verdichterumgehung zum Ableiten verdichteter Luft an die Atmosphäre beinhalten. Ein Stromsteuerventil, auch bekannt als ein Verdichtungsrückführventil (nicht gezeigt), kann zwischen dem Ansaugkanal 142 und dem Rückführkanal enthalten sein. In Abhängigkeit von der Position des Wastegateventils kann die Menge an rückzuführender Ansaugluft gesteuert werden. Eine Position des Verdichtungsrückführventils (compression recirculation valve CRV) kann über einen CRV-Aktor (nicht gezeigt, und der vom Wesen her hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder mechanisch sein kann) gesteuert werden, der auf ein Signal von der Steuerung 12 reagiert. Beim CRV kann es sich um ein stufenlos einstellbares Ventil handeln, wobei eine Position des Ventils stufenlos von einer vollständig geschlossenen Position zu einer vollständig geöffneten Position einstellbar ist. In einigen Ausführungsformen kann das Verdichterrückführventil normalerweise während des aufgeladenen Motorbetriebs teilweise offen sein, um einen gewissen Abstand zur Pumpgrenze bereitzustellen. Hierbei kann die teilweise geöffnete Position eine Standardventilposition sein. Das Vergrößern der Öffnung des Verdichterrückführventils kann das Betätigen (oder Speisen) eines Solenoids des Ventils beinhalten.
  • Die Emissionssteuervorrichtung (emission control device - ECD) 70 ist der Darstellung nach entlang des Abgaskanals 158 stromabwärts des Abgaskrümmers 148 und stromabwärts des Abgassensors 128 angeordnet. Ein Abgassensor 128 ist der Darstellung nach an den Abgaskanal 158 stromaufwärts von der Emissionssteuerungsvorrichtung (ECD) 70 gekoppelt. Der Abgassensor 128 kann jeder geeignete Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnisses sein, wie zum Beispiel eine lineare Lambdasonde oder UEGO (Universal- oder Weitbereich-Abgas-Sauerstoff), eine Zweizustands-Lambdasonde oder EGO, eine HEGO (beheizte EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor.
  • In diesem Beispiel beinhaltet die ECD 70 einen Katalysator, bei dem es sich um einen Dreiwegekatalysator (three way catalytic converter - TWC) 71 handeln kann, einen Partikelfilter (PF) 72, einen Katalysatorüberwachungssensor 13, einen Drucksensor 15 und einen Temperatursensor 16. Es versteht sich, dass einer oder mehrere der in 1 gezeigten Sensoren ausgelassen oder neu positioniert werden kann. In einigen Ausführungsformen kann der PF 72 ein oder mehrere Katalysatormaterialien zusätzlich zu den Komponenten beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Abgas zu filtern. Zum Beispiel kann der PF 72 mit einem Washcoat beschichtet sein, das ein oder mehrere Katalysatormaterialien beinhaltet. Solch eine Konfiguration kann beispielsweise für Ausführungsformen eingesetzt werden, in denen der Motor 10 fremdgezündet ist. In einigen Ausführungsformen können der TWC 71 und der PF 72 separate Komponenten sein, die separate Gehäuse umfassen, die entfernt voneinander positioniert sind (wobei z. B. der TWC stromaufwärts des PF ist, wie gezeigt). Ein Umgehungskanal 19 kann an den Abgaskanal 158 direkt stromaufwärts und stromabwärts des PF 72 gekoppelt sein und somit um den PF 72 angeordnet sein. Ein Abgassteuerventil (z. B. Umgehungskanal) 17 ist innerhalb des Umgehungskanals 19 positioniert. Einzelheiten zu beispielhaften ECD sind nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 bereitgestellt. Es versteht sich jedoch, dass ECD 70 als ein nicht einschränkendes Beispiel bereitgestellt wird und dass die ECD in anderen Ausführungsformen andere Komponenten zusätzlich zu dem oder anstelle des TWC 71 und/oder PD 72 beinhalten kann, einschließlich unter anderem einer NOx-Falle, eines SCR-Katalysators, eines Oxidationskatalysators oder einer alternativen Gasbehandlungsvorrichtung. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen ein alternativer Katalysator oder eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung stromaufwärts des PF 72 anstelle des TWC 71 positioniert sein.
  • Der Katalysatorüberwachungssensor 13 kann ein HEGO(beheizte EGO)-Sensor sein, es versteht sich jedoch, dass eine andere geeignete Art von Abgassensor verwendet werden kann, um den Katalysator zu überwachen. Der Drucksensor 15 kann stromaufwärts des PF 72 positioniert sein. Auf diese Weise kann die Ausgabe des Drucksensors 15 eine Angabe an die Fahrzeugsteuerung 12 hinsichtlich eines Levels des Abgasgegendrucks vom PF 72 bereitstellen, was eine weitere Angabe einer Rußbelastung am Filter sein kann. Wenn beispielsweise der PF 72 eine höhere Rußbelastung aufweist, kann ein erhöhter Gegendruck stromaufwärts des PF 72 vorliegen. Der Temperatursensor 16 kann stromabwärts des PF 72 positioniert sein, um eine Temperatur des Partikelfilters zu überwachen. Konkret kann die Ausgabe vom Temperatursensor 16 eine Angabe einer Abgastemperatur zur Steuerung 12 bereitstellen. In einigen Beispielen kann die Abgastemperatur die Temperatur nahe dem Auslass des PF 72 sein oder sie kann die Temperatur des Partikelfilters selbst sein. Es versteht sich, dass ein Temperatursensor zusätzlich oder optional stromaufwärts des Partikelfilters positioniert sein kann, um beispielsweise einen Temperaturgradienten einer exothermen Reaktion, die im Partikelfilter während einer Regenerierung auftritt, zu überwachen. In noch einem anderen Beispiel kann der Temperatursensor 16 innerhalb des PF 72 positioniert sein.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als Mikrocomputer dargestellt, zu welchem ein Mikroprozessor 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium (z.B. computerlesbar) für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, in diesem konkreten Beispiel als Nurlesespeicher 110 dargestellt, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und ein Datenbus gehören. Das Speichermedium des Nurlesespeichers 110 kann mit computerlesbaren Daten programmiert werden, welche durch den Mikroprozessor 102 zum Durchführen der hier beschriebenen Verfahren ausführbare Anweisungen darstellen, sowie andere Varianten, welche antizipiert aber nicht konkret aufgeführt sind. Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 einen Zylinder eines Mehrzylindermotors, und es versteht sich, dass jeder Zylinder gleichermaßen seine(n) eigene(n) Satz Einlass-/Auslassventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtung, Zündkerze usw. aufweisen kann.
  • Die Steuerung 12 kann verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen, einschließlich Messung der Temperatur von Abgasen und/oder PF 72 vom Temperatursensor 16, Messung eines Drucks (z. B. Abgasgegendrucks) nahe dem Einlass de PF 72 von einem Drucksensor 15, eines Grad des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments vom Pedalpositionssensor 134 und eines Zustands des TWC 71 vom Katalysatorüberwachungssensor 13. Die Steuerung 12 kann außerdem Signale empfangen, einschließlich einer Messung des eingeleiteten Luftmassenstroms (mass airflow - MAF) vom Luftmassenstromsensor 122; der Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) vom Temperatursensor 116, der an die Kühlhülse 118 gekoppelt ist, eines Profilzündungsaufnahmesignals (profile ignition pickup - PIP) vom Hall-Effekt-Sensor 120 (oder anderer Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; der Drosselstellung (throttle position - TP) oder Drosselöffnung von einem Drosselstellungssensor und des Krümmerabsolutdrucksignals (absolute manifold pressure - MAP) vom Sensor 124. Ein Motordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 aus dem PIP-Signal erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, einen Hinweis auf Unterdruck oder Druck im Ansaugkrümmer bereitzustellen. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der vorstehenden Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor eine Angabe des Motordrehmoments bereitstellen. Ferner kann dieser Sensor gemeinsam mit der detektierten Motordrehzahl eine Schätzung der Ladung (einschließlich Luft), die in den Zylinder eingeleitet wurde, bereitstellen. In einem Beispiel kann der Hall-Effekt-Sensor 120, der zudem als Motordrehzahlsensor verwendet wird, eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen je Umdrehung der Kurbelwelle produzieren. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 (z. B. Katalysatorüberwachungssensor 13, Drucksensor 15, Temperatursensor 16, Pedalpositionssensor 134 usw.) und setzt die verschiedenen Aktoren (z. B. einen Ventilaktor des Umgehungsventils 17, die Drosselklappe 164, die Zündkerze 192 usw.) aus 1 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, anzupassen.
  • In einem Beispiel kann die Steuerung Bezug auf ein Einsatzgasrußmodell (das in einem Speicher der Steuerung gespeichert ist und den im Speicher gespeicherten Anweisungen entspricht) nehmen, um die Menge an Ruß zu schätzen, die im Abgas eingeschlossen ist, das die Zylinder des Motors verlässt und in den Partikelfilter gelangt. Das Einsatzgasrußmodell kann eine Vielzahl von Sensoreingaben verwenden, um den eingeschlossenen Ruß zu schätzen. In einem Beispiel kann die Ausgabe des Motorkühlmitteltemperatursensors 116 eine Angabe der Motortemperatur bereitstellen und die Ausgabe des Abgassensors 128 kann eine Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses angeben. Auf der Grundlage dieser Sensoreingaben kann das Einsatzgasrußmodell von der Steuerung verwendet werden, um eine Menge an Ruß zu schätzen, die in Abgas eingeschlossen ist. Zum Beispiel kann die Steuerung bestimmen, dass eine verringerte Menge an Ruß im Abgas eingeschlossen ist, wenn der Motor nahe einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeitet und die Motorkühlmitteltemperatur über einer Schwellentemperatur eines „warmen Motors“ ist. Als Reaktion auf Daten von dem Einsatzgasrußmodell kann die Steuerung bestimmen, dass die Einsatzgasrußlevel (z. B. Rußlevel im Abgas) unter einem ersten Rußschwellenwert sind, und somit kann eine erhöhte Menge an Abgas den Partikelfilter umgehen. Zusätzlich kann die Steuerung Sensorausgabe vom Drucksensor 15 nahe dem Einlass des Partikelfilters empfangen, die angibt, dass ein niedriger Abgasgegendruck stromaufwärts des Partikelfilters vorliegt. Die Steuerung kann den niedrigen Abgasgegendruck mit einer geringen Rußspeicherbelastung im Partikelfilter korrelieren (z. B. Partikelfilterrußbelastung geringer als ein zweiter Rußschwellenwert). Als Reaktion darauf, dass die Einsatzgasrußbelastung unter dem ersten Rußschwellenwert ist und dass die Partikelfilterrußbelastung unter dem zweiten Rußschwellenwert ist, kann die Steuerung ein Befehlssignal zum Aktor des Partikelfilter-Umgehungsventils 17 senden, um die Öffnung des Umgehungsventils 17 zu vergrößern. Infolgedessen kann eine erhöhte Menge an Abgas durch den Umgehungskanal 19 um den Partikelfilter 72 strömen. Auf diese Weise kann ein größerer Teil des Abgases aus dem Motor den Partikelfilter umgehen und ein reduzierter Teil des Abgases kann durch den Partikelfilter gelangen. Es versteht sich, dass das Partikelfilter-Umgehungsventil 17 über die Steuerung 12 zu einer Vielzahl von Positionen (z. B. einer Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen und die vollständig offene und vollständig geschlossene Position beinhaltend) anpassbar ist. Alternativ, wenn die Steuerung auf Grundlage von Sensorsignalen und dem/den gespeicherten Rußmodell(en) bestimmt, dass die Abgase erhöhte Rußlevel aufweisen (über dem ersten Rußschwellenwert) und/oder das Partikelfilterrußlevel erhöht ist (über dem zweiten Rußschwellenwert), kann die Steuerung ein Signal an den Aktor des Umgehungsventils 17 senden, um das Ausmaß des Öffnens des Umgehungsventils 17 zu verringern und somit die Menge an Abgas zu verringern, die durch den Umgehungskanal 19 strömt, und die Menge an Abgas zu erhöhen, die durch den Partikelfilter strömt.
  • Als Reaktion auf eine Angabe der erhöhten Menge an Abgas, die den Partikelfilter 72 über den Umgehungskanal 19 umgeht, kann die Steuerung ferner keine Dauer eines DFSO-Ereignisses auf der Grundlage einer Temperatur des Partikelfilters feststellen, wie durch den Temperatursensor 16 angegeben werden kann. Auf diese Weise kann der Motor für eine erhöhte Dauer, die auf einem vom Fahrer angeforderten Drehmomentbedarf beruht (z. B. Drehmoment, das von einem Fahrzeugführer des Fahrzeugs angefordert wird, wie durch eine Gaspedalposition angegeben), im DFSO-Modus betrieben werden, wodurch die Kraftstoffeffizienz verbessert wird, anstatt vorzeitig beendet zu werden (z. B., bevor Motordrehzahl, Motorlast und Gaspedalposition den DFSO-Betrieb anderweitig beenden würden). Indem Gas nicht bei allen Betriebsbedingungen durch den Partikelfilter strömt, kann zusätzlich die Kraftstoffeffizienz bei solchen Bedingungen aufgrund eines reduzierten Abgasgegendrucks zunehmen und die Lebensdauer des Partikelfilters kann verlängert werden.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist ein beispielhaftes Fahrzeugabgassystem 200, das eine Emissionssteuervorrichtung (ECD) 202 beinhaltet, gezeigt. In einigen Beispielen kann die ECD 202 die ECD 70 aus 1 sein. Somit kann die ECD 202 identische oder ähnliche Komponenten wie die ECD 70 aus 1 beinhalten und die Komponenten sind ähnlich nummeriert. Das Abgassystem 200 beinhaltet den Abgaskrümmer 148 mit einer Vielzahl von Abgasrohren oder -kanälen, aus denen Abgas aus den Motorzylindern (z. B. Zylinder 14 aus 1) strömt. Die Abgasrohre sind an eine Sammelregion 206 stromaufwärts der ECD 202 gekoppelt. Auf diese Weise ist die ECD 202 dazu konfiguriert, Abgase aus einem Motor, wie etwa dem Motor 10 aus 1, aufzunehmen.
  • Der Abgaskrümmer 148 kann die Rohre 210, 212 und 214 beinhalten, die zusammenlaufen, um eine kurze, enge Abgasrohrkonvergenzleitung 216 zu bilden. Die Konvergenzleitung 216 kann identisch oder ähnlich wie der Abgaskanal 158 aus 1 sein. Die Rohre 210, 212 und 214 können gleiche oder ungleiche Längen und Breiten aufweisen, wobei die Länge eines Rohrs als das Maß entlang einer Mittelachse des Rohrs vom Abgaskrümmer 148 zum Mittelpunkt einer Abgasrohrkonvergenzleitung 216 betrachtet werden kann und die Breite eines Rohrs als der Durchmesser des Rohrs bei einem bestimmten Querschnitt senkrecht zur Mittelachse dieses Rohrs betrachtet werden kann.
  • In dem in 2 dargestellten Beispiel beinhaltet die ECD 202 den Katalysator 71, der stromaufwärts des Partikelfilters 72 positioniert ist. Der Katalysator 71 kann einen Katalysatorbehälter 218 beinhalten, der innerhalb eines ECD-Körpers 219 positioniert ist. Der Katalysatorbehälter 218 ist insbesondere nahe und stromabwärts der Abgasrohrkonvergenzleitung 216 und stromaufwärts eines nachfolgend beschriebenen Partikelfilters positioniert. Der Katalysatorbehälter 218 kann einen Katalysatorstein 220 beinhalten, der zwischen Befestigungsmatten 222 angeordnet ist, die zwischen dem Katalysatorstein und einer oberen Wand 224 des ECD-Körpers 219 und zwischen dem Katalysatorstein und einer unteren Wand 226 des ECD-Körpers angeordnet sind. Wie in 2 gezeigt, ist der Katalysatorstein 220 in unmittelbarer Nähe zum Abgaskrümmer 148 positioniert. Solch eine eng gekoppelte Konfiguration kann begünstigen, dass die Temperatur des Katalysatorsteins 220 schnell auf seine Anspringtemperatur steigt. Beim Erreichen dieser Anspringtemperatur können die Abgasspezies im Abgas effektiv in wünschenswerte Edelgase umgewandelt werden.
  • Es versteht sich, dass die ECD 202 als ein nicht einschränkendes Beispiel bereitgestellt wird und dass zahlreiche Hinzufügungen und Modifikationen an der ECD erfolgen können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. In anderen Ausführungsformen zum Beispiel kann die ECD 202 zwei oder mehr Katalysatorsteine beinhalten. In diesem Beispiel können einer oder mehrere der mehrere der Katalysatorsteine zwei oder mehr verschiedene Zelldichten aufweisen. Die Variation der Zelldichten unter den mehreren Katalysatorsteinen kann zwischen mindestens zwei der Katalysatorsteine gleich oder unterschiedlich sein. Ferner kann die durchschnittliche Zelldichte unter den mehreren Katalysatorsteinen zwischen mindestens zwei der Katalysatorsteine gleich oder unterschiedlich sein. Andere Merkmale können unter den mehreren Katalysatorsteinen geteilt werden oder nicht, einschließlich unter anderem der Länge, der Substratmaterialien des Katalysatorsteins, der Katalysatormaterialien und der Sauerstoffspeicherungsmaterialien, sofern enthalten.
  • Die ECD 202 beinhaltet ferner einen Abgassensor 128, der an einer oberen Region der ECD nahe der Abgasrohrkonvergenzleitung 216 positioniert ist. Bei dem Abgassensor 128 kann es sich unter anderem um eine Breitband- oder Weitbereichslambdasonde (UEGO), Zweizustands-Lambdasonde (EGO), beheizte EGO (HEGO), einen NOx-, HC- oder CO-Sensor handeln. In dem in 2 dargestellten Beispiel beinhaltet der Abgassensor 128 innere Elektroden (nicht gezeigt), die innerhalb einer Metallabschirmung 246 eingeschlossen sind. Abgasstrom aus den Abgasrohren 210, 212 und 214 strömt durch die Abgasrohrkonvergenzleitung 216 und wir von den Elektroden des Abgassensors 128 detektiert. Der Abgasstrom wird von den Elektroden detektiert, nachdem er über die Öffnungen 248, die längs entlang der Unterseite der Metallabschirmung 246 angeordnet sind, in die Metallabschirmung 246 strömt. Ein Sensorgehäuse 250 bringt den Abgassensor 128 innerhalb des ECD-Körpers 219 unter und koppelt die Elektroden durch Drähte 252 an ein Steuersystem (z. B. die Steuerung 12 aus 1). Messwerte vom Abgassensor 128 können verwendet werden, um betriebliche Aspekte der ECD 202 zu steuern, wie nachfolgend beschrieben.
  • Die ECD 202 beinhaltet außerdem einen Katalysatorüberwachungssensor 13, der ähnlich wie der Abgassensor 128 konfiguriert sein kann. Wie in 2 gezeigt, ist der Katalysatorüberwachungssensor 13 stromabwärts des Katalysators 71 positioniert. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben, können Messwerte von beiden Abgassensoren 128 und 13 verwendet werden, um betriebliche Aspekte der ECD 202 zu steuern. Zum Beispiel kann ein Unterschied zwischen den Messwerten von jedem Sensor eine Menge an Sauerstoff, die im Katalysator 71 gespeichert ist, angeben. Es versteht sich, dass die relative Positionierung des Abgassensors 128 und des Katalysators 71 nicht einschränkend ist und dass der Sensor und/oder der Katalysator an anderer Stelle positioniert werden können. In anderen Ausführungsformen können drei oder mehr Abgassensoren in der ECD 202 enthalten sein - zum Beispiel ein dritter Abgassensor, der stromabwärts des nachfolgend beschriebenen Partikelfilters positioniert ist, zusätzlich zu den Abgassensoren 128 und 13).
  • Die Ausführungsform aus 2 beinhaltet außerdem einen Drucksensor 15, der dazu konfiguriert ist, den Druck der Abgase, die durch die ECD strömen, zu messen. Wie darin gezeigt, ist der Drucksensor 15 entlang der unteren Wand 226 positioniert und zwischen dem Katalysator 71 und einem nachfolgend beschriebenen Partikelfilter angeordnet. Es versteht sich, dass diese Positionierung nicht einschränkend ist und dass sich der Drucksensor 15 an anderer Stelle in der ECD 202 befinden kann. Zum Beispiel können ein oder mehrere Drucksensoren stromaufwärts des Katalysatorsteins 220 oder stromabwärts des Partikelfilters positioniert sein. In anderen Ausführungsformen kann der Drucksensor 15 in der ECD 202 fehlen, wobei der Abgasdruck auf Grundlage von einem oder mehreren Motorbetriebsparametern abgeleitet wird.
  • Die Ausführungsform aus 2 beinhaltet außerdem einen Temperatursensor 16, der dazu konfiguriert ist, die Temperatursensor der Abgase, die durch die ECD strömen, zu messen. Wie darin gezeigt, ist der Temperatursensor 16 entlang der unteren Wand 226 und nach (direkt stromabwärts von) dem nachfolgend beschriebenen Partikelfilter positioniert. Es versteht sich, dass diese Positionierung nicht einschränkend ist und dass sich der Temperatursensor 16 an anderer Stelle in der ECD 202 befinden kann. Zum Beispiel können ein oder mehrere Temperatursensoren 16 stromaufwärts des Katalysatorsteins 220 oder stromaufwärts des Partikelfilters positioniert sein, um einen Temperaturgradienten am Partikelfilter zu messen. Auf diese Weise kann die Exothermie am Partikelfilter gekennzeichnet und überwacht werden, wie etwa während eines Filterregenerierungsprozesses. Alternativ kann der Temperatursensor 16 in der ECD 202 fehlen, wobei die Abgastemperatur auf Grundlage von einem oder mehreren Motorbetriebsparametern abgeleitet wird.
  • Die ECD 202 beinhaltet ferner den Partikelfilter (PF) 72, der stromabwärts des Katalysators 71 mit dem ECD-Körper 219 positioniert ist. Der PF 72 kann zwischen Befestigungsmatten 222, die zwischen dem Partikelfilter und der oberen Wand 224 und zwischen dem Partikelfilter und der unteren Wand 226 des ECD-Körpers positioniert sind, angeordnet sein. Der PF 72 kann dazu konfiguriert sein, Feinstaub einzuschließen, wie etwa Ruß, der mit Abgas gemischt ist, das durch den Partikelfilter 72 strömt. Da sich Ruß und/oder anderer Feinstaub im PF 72 ansammeln, kann sich Gegendruck im Partikelfilter aufbauen, was den Motorbetrieb stören und die Kraftstoffeffizienz reduzieren kann. Somit kann der PF 72 regelmäßig regeneriert werden und Ruß, der darin gespeichert ist, kann verbrannt werden, zum Beispiel als Reaktion darauf, dass ein im Filter gespeichertes Rußlevel das Schwellenrußlevel überschreitet. Für Ausführungsformen, in denen ECD 202 in Verbindung mit einem Fremdzündungsmotor verwendet wird, ist der PF 72 ein Benzinpartikelfilter und Abgas aus dem Fremdzündungsmotor kann ausreichend heiß sein, um im Filter gespeicherten Ruß zu verbrennen. In einigen Fällen jedoch kann der Fremdzündungsmotor hauptsächlich unter stöchiometrischen Bedingungen betrieben werden, wobei eine ausreichende Menge an gasförmigem Sauerstoff womöglich nicht verfügbar ist, um den im PF 72 gespeicherten Ruß zu verbrennen, und eine aktive Regenerierung kann eingeleitet werden. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen des PF 72 eine beliebige Art von Partikelfilter beinhalten können, einschließlich unter anderem eines Benzinpartikelfilters (GPF) oder eines Dieselpartikelfilters (DPF).
  • Die ECD 202 beinhaltet ein Umgehungsventil 17, das in einem Umgehungskanal 19 angeordnet ist, der um den Partikelfilter 72 gekoppelt ist, wobei der Filterumgehungsstrom (z. B. Abgas) nur den Partikelfilter 72 und nicht zusätzliche Emissionssteuervorrichtungen oder den Katalysator 71, der stromaufwärts des Partikelfilters 72 positioniert ist, umgeht. Auf diese Weise kann der Umgehungskanal 19 an den Abgaskanal 217 direkt stromaufwärts und stromabwärts des PF 72 gekoppelt sein. In einem Beispiel, als Reaktion auf eine Anforderung, die Menge an Benzinverbrennungsabgasen, die den Partikelfilter 72 umgehen, zu erhöhen, kann die Steuerung 12 (aus 1) ein Steuersignal zum Aktor des Umgehungsventils 17 senden, um die Öffnung des Ventils zu vergrößern, sodass ein erhöhter Strom von Verbrennungsgas in den Umgehungskanal 19 gelangen kann. Auf diese Weise kann die Menge an Strom von Verbrennungsabgas durch den Partikelfilter 72 abnehmen, wenn ein größerer Teil der Gesamtmenge des Verbrennungsabgases durch den Umgehungskanal 19 und um den Partikelfilter 72 strömt. Im Gegensatz dazu kann Reduzieren des Stroms von Abgas durch den Partikelfilter-Umgehungskanal 19 beinhalten, dass die Steuerung ein Steuersignal zum Aktor des Umgehungskanals 17 sendet, um den Betrag der Öffnung des Umgehungsventils 17 zu verringern, was zu einer Erhöhung des Stroms von Verbrennungsabgas durch den Partikelfilter 72 führen würde. Nachdem das Abgas durch den Partikelfilter 72 oder den Umgehungskanal 19 gelangt ist, strömt das Abgas weiter durch den Abgaskanal 208 zur Atmosphäre oder weiter zur stromabwärts angeordneten Abgasbehandlung.
  • Bei einer Vielzahl von Motorbetriebsbedingungen, die Abgas mit einer verringerten Feinstaubbelastung erzeugen können, kann Abgas den Partikelfilter umgehen und Abgasgegendruck reduzieren, wodurch die Kraftstoffeffizienz erhöht wird. Ferner kann die DFSO nicht eingeschränkt, vorzeitig beendet oder insgesamt vermeiden werden, um zu vermeiden, dass die Partikelfiltertemperatur Schwellenwerte während der Partikelfilterregenerierung überschreitet, wenn der Umgehungskanal um den Partikelfilter offen ist, wodurch die Zeitdauer, die der Motor im DFSO-Modus arbeiten kann, erhöht wird.
  • Es versteht sich, dass verschiedene Aspekte des Fahrzeugsystemabgassystems 200 und der ECD 202 modifiziert werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die relative Positionierung, Geometrien und Abmessungen (z. B. Länge, Breite, Höhe) von verschiedenen Komponenten des Systems 200 (z. B. Katalysator 71, PF 72, Abgassensor 128, Katalysatorüberwachungssensor 13, Drucksensor 15 und Temperatursensor 16) angepasst werden. In einigen Ausführungsformen können zwei oder mehr Abgassensoren, zwei oder mehr Drucksensoren und/oder zwei oder mehr Temperatursensoren bereitgestellt werden, während der Temperatursensor 16 in anderen Ausführungsformen im System 200 fehlen kann. In einigen Ausführungsformen können zwei oder mehr ECD in einer gestuften Weise bereitgestellt werden, sodass eine erste ECD (z. B. einen Katalysator und/oder einen Partikelfilter umfassend) von einer zweiten ECD gefolgt werden kann, die stromabwärts der ersten ECD positioniert ist, wobei die zweite ECD die gleichen Komponenten wie die erste ECD beinhalten kann oder nicht. Ferner kann die ECD 202 modifiziert werden, um, alternativ oder zusätzlich zum Katalysator 71 und/oder PF 72, andere Emissionssteuervorrichtungen, wie etwa eine NOx-Falle, ein SCR-Katalysator usw., zu beinhalten.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt, das ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Anpassen des Stroms durch einen Umgehungskanal (z.B. Umgehungskanal 19 aus den 1-2), der um einen Partikelfilter (z. B. Partikelfilter 72 aus den 1-2) einer Emissionssteuervorrichtung (z.B. ECD 70 aus 1, ECD 202 aus 2) für ein Fahrzeug angeordnet ist, und Anpassen des Schubabschaltungs(DFSO)-betriebs auf Grundlage von Strom durch den Umgehungskanal und einer Temperatur der Emissionssteuervorrichtung veranschaulicht. In einem Beispiel kann Anpassen des Stroms durch den Umgehungskanal Anpassen einer Position eines Ventils, das innerhalb des Umgehungskanals angeordnet ist (z. B. des in den 1-2 gezeigten Abgasumgehungsventils 17), beinhalten. In einem Beispiel beinhaltet das Verfahren Erhöhen des Stroms von Abgas durch den Abgasumgehungskanal als Reaktion auf eine Abgasrußbelastung unter einer ersten Schwellenrußbelastung und einer Rußbelastung, die im Partikelfilter gespeichert ist, unter einer zweiten Schwellenrußbelastung. Auf diese Weise, wenn beide dieser Bedingungen erfüllt sind, kann Abgas vom Motor den Partikelfilter umgehen, wodurch der Abgasgegendruck in einem breiten Spektrum von Fahrbedingungen reduziert wird und dadurch die Kraftstoffeffizienz erhöht wird. Ferner, wenn die Abgase den Partikelfilter umgehen, während der Betrieb in einem DFSO-Modus erfolgt, kann der DFSO-Betrieb als Reaktion auf eine Temperatur des Partikelfilters nicht beendet werden, da die Abgase mit erhöhten Sauerstoffniveaus durch die DFSO den Partikelfilter umgehen. Auf diese Weise wird das Risiko einer Selbstverbrennung des Partikelfilters unter einer Vielzahl von Fahrbedingungen verringert und die DFSO kann auf der Grundlage von Motorbetriebsbedingungen (wie etwa Drehmomentbedarf des Fahrzeugführers) gesteuert werden, um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen, ohne die Dauer der DFSO auf der Grundlage einer Temperatur des Partikelfilters zu begrenzen. Aufgrund des Umgehens des Partikelfilters, wenn keine Regenerierung erwünscht ist und die Abgasemissionen unter einem Schwellenwert sind, können Ruß- und Ascheansammlungen im Partikelfilter reduziert werden, wodurch die Lebensdauer des Partikelfilters und des Abgassystems verlängert wird. Alternativ kann das Verfahren Verringern des Stroms von Abgas durch den Abgasumgehungskanal als Reaktion auf eine Abgasrußbelastung über einer ersten Schwellenrußbelastung oder einer Rußbelastung, die im Partikelfilter gespeichert ist, über einer zweiten Schwellenrußbelastung beinhalten. Auf diese Weise, wenn eine dieser Bedingungen erfüllt ist, kann Abgas aus dem Motor zum Reduzieren von Feinstaubemissionen aus dem Motor und/oder Regenerieren des Partikelfilters durch den Partikelfilter strömen. Wenn Abgase durch den Partikelfilter gelangen, während der Betrieb in einem DFSO-Modus erfolgt, können Motorparameter (einschließlich DFSO-Betrieb) als Reaktion auf eine Temperatur des Partikelfilters angepasst werden, um die Wahrscheinlichkeit der Verschlechterung des Partikelfilters zu reduzieren. Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit einer Selbstverbrennung des Partikelfilters verringert werden, indem die Menge an sauerstoffbeladenem Abgas, das durch den Filter gelangt, angepasst wird und/oder das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors zur Stöchiometrie angepasst wird.
  • Auf diese Weise umfasst ein Verfahren für einen Motor: als Reaktion darauf, dass Eintrittsbedingungen für den Schubabschaltungs(DFSO)-betrieb erfüllt sind: Betreiben des Motors in DFSO für eine erste Dauer auf Grundlage eines vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments, als Reaktion darauf, dass eine Umgehung um einen Partikelfilter, der in einem Abgaskanal des Motors angeordnet ist, offen ist; und Betreiben des Motors in DFSO für eine zweite Dauer auf Grundlage einer Temperatur des Partikelfilters, als Reaktion darauf, dass die Umgehung geschlossen ist und die Temperatur über einem ersten Schwellenwert ist. Zusätzlich kann der Motor für die erste Dauer auf der Grundlage des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments in DFSO betrieben werden, wenn die Umgehung geschlossen ist und die Temperatur des Partikelfilters unter dem ersten Schwellenwert ist. Anders formuliert, wenn die Temperatur des Partikelfilters nicht auf eine Temperatur erhöht ist, die eine Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung des Filters erhöht, kann die DFSO auf der Grundlage des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments und nicht auf der Grundlage der Temperatur des Partikelfilters durchgeführt werden.
  • Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 und der übrigen der hier eingeschlossenen Verfahren können durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) auf der Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Fahrzeugsystems (z. B. des Fahrzeugsystems 5 aus 1) empfangenen Signalen ausgeführt werden, wie zum Beispiel den Sensoren, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1-2 beschrieben worden sind. Die Steuerung kann Motoraktoren der Motorsysteme einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Das Verfahren 300 beginnt bei 302, wobei die Routine Schätzen und/oder Messen der aktuellen Fahrzeugbedingungen beinhaltet. Aktuelle Fahrzeugbedingungen können unter anderem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (z. B. ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von verbrannten Abgasen, die die Motorzylinder verlassen), eine Position des Partikelfilter-Umgehungsventils (z. B. des in den 1 und 2 gezeigten Umgehungsventils 17), eine Dauer seit der letzten Partikelfilterregenerierung, eine Motordrehzahl und Motorlast, eine Motorkühlmitteltemperatur, einen Grad der Betätigung von (oder Position von) einem Gaspedal und eine Abgastemperatur und ein Druck nahe dem Partikelfilter beinhalten. Aktuelle Fahrzeugbedingungen können außerdem eine aktuelle Partikelfilter-Rußbelastung beinhalten, die auf Grundlage des Levels von Einsatzgasruß modelliert werden kann. Das Einsatzgasrußlevel kann auf der Grundlage von einem oder mehreren der Motorkühlmitteltemperatur, des Drehmoments, des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und der Motordrehzahl modelliert werden.
  • In einem Beispiel kann ein Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Ausgabe eines Abgassensors (z. B. des Abgassensors 128 oder des Katalysatorüberwachungssensors 13 der 1-2) angegeben werden. Auf diese Weise kann eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) bestimmen, ob der Motor unterstöchiometrisch (Lambda größer als 1) oder überstöchiometrisch (Lambda kleiner als 1) läuft. Die Steuerung kann außerdem den Grad der Öffnung eines Partikelfilter-Umgehungsventils (Umgehungsventil 17 aus den 1 und 2) bestimmen. In einem Beispiel kann die Steuerung den Arbeitszyklus des Aktors des Umgehungsventils überwachen, um den Grad der Öffnung des Umgehungsventils zu schätzen. Die Steuerung kann außerdem eine Dauer protokollieren, die seit einer vorherigen Regenerierung des Partikelfilters verstrichen ist. In einem Beispiel kann dies einen Timer beinhalten, der eine verstrichene Zeit seit dem letzten Mal, dass der Partikelfilter die Regenerierungstemperatur erreicht hat und die Regenerierungstemperatur für eine festgelegte Regenerierungsdauer beibehalten hat, protokolliert, wie durch einen Temperatursensor (z. B. Temperatursensor 16 aus den 1 und 2) nahe dem Partikelfilter angegeben werden kann. Die Steuerung kann außerdem Angaben der Motordrehzahl von einem Hall-Effekt-Sensor (z. B. Hall-Effekt-Sensor 120 aus 1) und der Motorlast, empfangen, was von einem oder mehreren einer Motordrehzahl, einem Grad der Betätigung eines Gaspedals (z. B. Eingabevorrichtung 132 aus 1) angegeben werden kann. Die Steuerung kann eine Angabe der Motortemperatur von einem Motorkühlmitteltemperatursensor (z. B. Motorkühlmitteltemperatursensor 116 aus 1) empfangen. Motortemperaturen über einem Motortemperaturschwellenwert können angeben, dass der Motor warm ist und sich nicht in einem Kaltstartzustand befindet. Die Steuerung 12 kann die Ausgabe eines Drucksensors (z. B. Drucksensor 15 aus den 1-2) am Partikelfilter empfangen, was einen Grad der Rußbelastung am Partikelfilter angeben kann, wie weiter unten beschrieben. Ein empirisches Modell kann verwendet werden, um die aktuelle Partikelfilterrußbelastung zu schätzen, und kann als eine Basis zum Steuern der Partikelfilterregenerierung verwendet werden. In einem Beispiel aktualisiert die PF-Rußbelastungsmodellierung die PF-Rußbelastung unter variierten Betriebsbedingungen durch Hinzufügen einer Rußbelastung, die von einem Modell geschätzt wurde (im Speicher der Steuerung gespeichert), zu dem letzten gemessenen Rußbelastungswert. Das Rußmodell kann ein Level des Motoreinsatzgasrußes beinhalten, das hauptsächlich in Abhängigkeit von einem oder mehreren einer Motordrehzahl, einer Motorkühlmitteltemperatur, eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und eines Drehmoments bestimmt werden kann. Das Steuern der Partikelfilterregenerierung kann auch auf einem alternativen PF-Rußbelastungsmodell beruhen. In einigen Beispielen kann das Steuern der Partikelfilterregenerierung auf einer bestimmten Strombeschränkung, die mit der Rußbelastung korreliert werden kann, beruhen. In einem Beispiel kann die Strombeschränkung durch die Ausgabe eines Drucksensors nahe dem Partikelfilter angegeben werden. In einem Beispiel kann der Drucksensor stromaufwärts des Partikelfilters positioniert sein, wie in 2 gezeigt.
  • Es versteht sich, dass der Einsatzgasruß, oder der Abgasruß, die Menge an Ruß sein kann, die in Abgas enthalten ist, das den Motor verlässt und in das Abgassystem gelangt. Umgebungs- und andere Motorbetriebsbedingungen können ebenfalls als den Einsatzgasruß beeinflussend enthalten sein. Ein Beispiel von typischen Betriebsbedingungen, die Einsatzgas mit Rußleveln unter einem ersten Rußlevelschwellenwert erzeugen können, ist, wenn die Motorkühlmitteltemperatur über einer Schwellenmotortemperatur ist (z. B. wenn der Motor warm ist), wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nahe einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist und wenn der Motor nicht im Verdichtungseinspritzmodus betrieben wird. Im Gegensatz dazu ist ein Beispiel von Betriebsbedingungen, die Einsatzgas mit Rußleveln über dem ersten Rußlevelschwellenwert erzeugen können, wenn die Motorkühlmitteltemperatur unter der Schwellenmotortemperatur ist (z. B. während eines Kaltstarts) und/oder wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett ist.
  • In einem Beispiel kann das PF-Rußmodell Ruß alle 100 ms schätzen, wohingegen ein langsamerer kalibrierbarer Timer die Frequenz bestimmt, bei der Ruß, der von dem Modell geschätzt wird, angesammelt und zum gemessen Rußbelastungswert hinzugefügt wird. Dieser Timer kann ausgeführt werden, wenn der Motor läuft und der PF, wie etwa ein Benzinpartikelfilter, sich nicht in einem Regenerierungsmodus befindet. Dieser Timer kann kalibriert werden, um zum Beispiel so langsam wie alle 6 Minuten ausgeführt zu werden, und somit kann ein zusätzlicher Akkumulator verwendet werden, um Ruß zu erfassen, der während transienten Betriebsbedingungen erzeugt wurde. Dieser transiente Akkumulator kann auch bei der gleichen Frequenz wie der vorstehend genannte Timer zurückgesetzt werden, jedoch mit einer Verzögerung. Ruß aus dem Rußmodell kann unabhängig angesammelt und zum letzten gemessenen Rußbelastungswert hinzugefügt werden. Wenn ein gemessener Rußbelastungswert verfügbar ist, wird die angesammelte Rußbelastung aus dem Modell gelöscht (z. B. auf null gestellt).
  • Unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen kann die PF-Rußbelastung auf Grundlage eines gemessenen Differentialdrucks am PF womöglich nicht genau bestimmt werden. Zum Beispiel ist die PF-Rußbelastungsmessung bei geringen Abgasvolumenströmen aufgrund der beeinträchtigten Genauigkeit der Drucksensoren bei einem Zustand mit geringem Druck womöglich nicht ausreichend genau. Zusätzlich kann die PF-Rußbelastung bei Transienten aufgrund der höheren Zeitkonstanten der Sensoren und/oder der unstetigen Fluiddynamik im Abgassystem ungenau sein. Aus diesem Grund ist die Schätzung der PF-Rußbelastung unter diesen Bedingungen unabhängig von der Rußbelastung auf Grundlage des gemessenen Differentialdrucks am PF. Stattdessen wird ein PF-Rußmodell verwendet, um die Rußbelastung auf Grundlage von Motordrehzahl und -last zu schätzen, die dann für die Motor-/Umgebungsbetriebsbedingungen korrigiert wird. Die korrigierte PF-Rußmodellausgabe wird dann zur letzten Messung der Rußbelastung vom Differentialdruck hinzugefügt, die unter Bedingungen außerhalb der vorstehend angemerkten auftrat.
  • Bei 304 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob das Einsatzgasrußlevel geringer als ein Schwellenrußlevel (z. B. erster Rußschwellenwert) ist, und Bestimmen, ob die Partikelfilter-Rußbelastung geringer als eine Schwellenrußbelastung (z. B. zweiter Rußschwellenwert) ist. Anders formuliert, bestimmt die Steuerung, ob Betriebsbedingungen des Motors zu einer verringerten Rußerzeugung (in der Form von Ruß, der in Abgas enthalten ist, das den Motor verlässt und in das Abgassystem gelangt) führen und ob die im Partikelfilter gespeicherte aktuelle Rußbelastung (z. B. Rußspeicherung am Partikelfilter) geringer als eine Schwellenrußbelastung ist. Wie bereits beschrieben, können die Motoreinsatzgasrußlevel oder -mengen modelliert werden und hauptsächlich in Abhängigkeit von einem oder mehreren einer Motordrehzahl, einer Motorkühlmitteltemperatur, eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und eines Drehmoments bestimmt werden. Umgebungs- und andere Motorbetriebsbedingungen können auch Einsatzgasrußlevel beeinflussen. Es versteht sich, dass der Einsatzgasruß, oder der Abgasruß, die Menge an Ruß sein kann, die in Abgas enthalten ist, das den Motor verlässt und in das Abgassystem gelangt. Ein Beispiel für typische Betriebsbedingungen, die Einsatzgas mit Rußleveln unter dem Schwellenrußlevel (z. B. dem ersten Rußschwellenwert) erzeugen können, ist, wenn die Motorkühlmitteltemperatur über einer Schwellenmotortemperatur liegt (z. B. wenn der Motor warm ist), wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nahezu stöchiometrisch ist und wenn der Motor nicht im Verdichtungseinspritzmodus betrieben wird.
  • In einem Beispiel bestimmt die Routine die Motoreinsatzgasrußlevel unter Verwendung des Motoreinsatzgasrußmodells auf der Grundlage von einem oder mehreren von einer Motordrehzahl, Motorkühlmitteltemperatur, einem Drehmoment und einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Zum Beispiel kann die Steuerung ein aktuelles Einsatzgasrußlevel auf der Grundlage des in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Einsatzgasrußmodells schätzen. Auf der Grundlage von Angaben der Motordrehzahl (wie zum Beispiel von der Ausgabe des Hall-Effekt-Sensors 120 aus 1), der Motorkühlmitteltemperatur (wie zum Beispiel von dem Motorkühlmitteltemperatursensor 116 aus 1) und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (wie zum Beispiel von der Ausgabe des Abgassensors 128 aus den 1-2) kann die Steuerung ein geschätztes aktuelles Einsatzgasrußlevel bestimmen. Die Steuerung kann das geschätzte aktuelle Einsatzgasrußlevel dann mit dem ersten Rußschwellenwert vergleichen, um zu bestimmen, ob das geschätzte aktuelle Einsatzgasrußlevel den ersten Rußschwellenwert übersteigt.
  • Die Routine kann auf ähnliche Weise eine PF-Rußbelastung unter Verwendung des PF-Rußbelastungsmodells auf der Grundlage von einem oder mehreren von dem geschätzten aktuellen Einsatzgasrußlevel, wie vorstehend beschrieben, der Motordrehzahl und -last und einer Angabe eines Abgasgegendrucks bei dem nahen Eingang des PF (wie zum Beispiel vom Drucksensor 15 aus den 1-2) bestimmen. Zum Beispiel kann die Steuerung eine aktuelle PF-Rußbelastung (z. B. Menge von Ruß, die in dem PF gespeichert ist) auf der Grundlage des PF-Rußmodells schätzen, das in dem Speicher der Steuerung gespeichert ist. Auf der Grundlage der Angaben der vorstehend beschriebenen Motorparameter kann die Steuerung eine aktuelle PF-Rußbelastung bestimmen und die aktuelle PF-Rußbelastung mit dem zweiten Rußschwellenwert vergleichen. Die Rußbelastung kann bis zu einem Zeitpunkt einer PF-Regenerierung kumulativ sein und das PF-Rußmodell kann entsprechend aktualisiert werden. Man wird zu schätzen wissen, dass die Steuerung ein ähnliches PF-Aschemodell zum Überwachen des in dem PF gespeicherten Aschelevels pflegen kann.
  • Als Reaktion darauf, dass die Steuerung bestimmt, dass eins oder beide des Einsatzgasrußlevels und der PF-Rußbelastung über dem ersten Rußschwellenwert bzw. dem zweiten Rußschwellenwert liegt, kann die Steuerung ein Befehlssignal an einen Aktor des Umgehungsventils senden, um die Öffnung des Umgehungskanals zu verringern. Als ein Ergebnis kann eine erhöhte Menge an Abgas durch den Partikelfilter strömen, anstatt diesen zu umgehen. Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung eine logische Bestimmung (z.B. in Bezug auf eine Position des Umgehungsventils 17) auf der Grundlage von Logikregeln treffen, die eine Funktion von einem oder mehreren Motorparametern sind, einschließlich Motordrehzahl und -last, Motorkühlmitteltemperatur und Druck in der Nähe der stromaufwärtigen Seite des Partikelfilters. Als Reaktion darauf, dass individuelle Motorparameter über oder unter entsprechenden Schwellenwerten liegen, kann die Steuerung dann ein Steuersignal erzeugen, das an den Aktor des Umgehungsventils gesendet wird, um die Position des Umgehungsventils anzupassen und die Menge an Abgas zu steuern, die den Partikelfilter umgeht.
  • In einem Beispiel kann die Bestimmung dessen, wann die Strömung des Abgases durch den Umgehungskanal anzupassen ist, empirisch bestimmt und in vorbestimmten Lookup-Tabellen oder Funktionen gespeichert werden. Zum Beispiel kann eine Tabelle dem bestimmen von Einsatzgasrußleveln entsprechen und kann eine Tabelle dem bestimmen von Partikelfilterrußbelastungen entsprechen. Die beiden Tabellen können auf Motorbetriebsbedingungen indiziert sein, wie zum Beispiel die Motordrehzahl und Motorlast, die Motorkühlmitteltemperatur und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, unter anderen Motorbetriebsbedingungen. Ferner können die Tabellen eine Position des Umgehungsventils ausgeben, um eine gewünschte Menge an Abgas durch den Umgehungskanal um den Partikelfilter herum zu ermöglichen.
  • Wie zuvor beschrieben, kann die Steuerung ebenfalls eine PF-Rußbelastung (z. B. die in dem PF gespeicherte Rußmenge) schätzen und/oder messen. Die PF-Rußbelastung kann auf der Grundlage der Ausgabe von einem oder mehreren Drucksensoren in der Nähe des Partikelfilters und/oder mit einem Partikelfilterrußmodell bestimmt werden. Die Schwellenrußbelastung im Partikelfilter (z. B. der zweite Rußschwellenwert) kann als der obere Schwellenwert von Kohlenstoffpartikeln aus unvollständiger Verbrennung (z. B. Ruß) definiert sein, die sich in dem Partikelfilter ansammeln können, bevor eine prohibitive Beschränkung des Abgasstroms durch den Partikelfilter hervorgerufen wird, die zu verringerter Kraftstoffeffizienz und verschlechterter Motorleistung führen kann. In einem Beispiel kann die Schwellenrußbelastung in Bezug auf einen oberen Schwellenwert von Abgasgegendruck stromaufwärts des Partikelfilters definiert sein. Wenn durch den Drucksensor ein Abgasgegendruck über dem oberen Abgasgegendruckschwellenwert angegeben wird, kann die Steuerung ableiten, dass eine Rußbelastung im Partikelfilter über dem zweiten Rußschwellenwert liegt.
  • Auf diese Weise kann die Steuerung bestimmen, ob eins oder mehrere der Rußbelastung des PF über der ersten Schwellenbelastung und der Rußerzeugung bei den Zylindern über der zweiten Schwellenmenge liegt. Wenn nur eine oder keine der Bedingungen bei 304 erfüllt ist, dann geht die Routine zu 306 über, wo die Routine das Reduzieren der Strömung (z. B. Menge an Abgasströmung von den Motorzylindern) durch die Partikelfilterumgehung (z. B. Partikelfilterumgehungskanal 19 aus den 1 und 2) beinhaltet. In einem Beispiel beinhaltet das Reduzieren der Strömung durch die Partikelfilterumgehung das Verringern des Grads der Öffnung des Umgehungsventils, das in dem Partikelfilterumgehungskanal positioniert ist. Zum Beispiel kann die Steuerung ein an den Aktor des Umgehungsventils, wie zum Beispiel ein Arbeitszyklus des Magneten des Umgehungsventils, zu sendendes Steuersignal auf der Grundlage einer Bestimmung der Rußbelastung des Partikelfilters und/oder des Rußlevels des Abgases, welches in das Abgassystem eintritt (z. B. Einsatzgasruß) bestimmen. In einem Beispiel kann die Steuerung als Reaktion auf eine Angabe einer Motorkühlmitteltemperatur von einer Motorkühlmitteltemperatur und eine Angabe einer Motordrehzahl von einem Hall-Effekt-Sensor bestimmen, dass das Rußlevel des Abgases aus dem Motor über dem ersten Rußschwellenwert liegt. Die Schätzung des Rußlevels des Abgases kann auf einem Modell von Abgasrußleveln auf der Grundlage einer Motorkühlmitteltemperatur, von Motorbetriebsbedingungen und eines Luft-Kraftstoff- Verhältnisses basieren. Auf diese Weise enthält das Abgas ausreichend Ruß (z. B. Feinstaub), um durch den Partikelfilter geleitet zu werden. Da das Rußlevel des Abgases über dem Schwellenrußlevel liegt, und zwar auch dann, wenn die Rußbelastung des Partikelfilters unter dem zweiten Rußschwellenwert liegt, kann die Steuerung ein Steuersignal an den Aktor des Umgehungsventils senden, um die Öffnung des Umgehungsventils zu verringern, wodurch die Menge an Abgas erhöht wird, die durch den Partikelfilter strömt, und die Menge an Abgas verringert wird, die durch den Umgehungskanal strömt.
  • Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung eine logische Bestimmung (z. B. in Bezug auf eine Position des Aktors des Umgehungsventils) auf der Grundlage von Logikregeln treffen, die eine Funktion des Abgasgegendrucks sind, wie durch die Ausgabe eines Drucksensors in der Nähe des Partikelfilters angegeben werden kann. Die Steuerung kann dann ein Steuersignal erzeugen, das an den Aktor des Umgehungsventils gesendet wird, um den Grad der Öffnung des Umgehungsventils anzupassen. Auf diese Weise kann die Öffnung der Partikelfilterumgehung als Reaktion auf einen Abgasgegendruck über einem Schwellengegendruck reduziert werden, der eine Rußbelastung des Partikelfilters über dem zweiten Rußschwellenwert angeben kann. Wie zuvor erwähnt, kann das Reduzieren der Öffnung der Partikelfilterumgehung das vollständige Schließen des Umgehungsventils beinhalten, das in einem Umgehungskanal angeordnet ist, der nur um den Partikelfilter herum angeordnet ist und nicht um zusätzliche Vorrichtungen oder Katalysatoren, die stromaufwärts des Partikelfilters positioniert sind. Wie zuvor erwähnt, kann das Umgehungsventil zwischen einer vollständig offenen Position (z. B. maximaler Grad der Öffnung von 100 %) und einer vollständig geschlossenen Position (z. B. minimaler Grad der Öffnung von 0 %) vollständig angepasst werden. Somit kann das Verfahren bei 306 in einigen Beispielen das partielle Schließen des Umgehungsventils beinhalten, wobei der Betrag des Schließens auf den bestimmten Einsatzgasrußleveln und der bestimmten Partikelfilterrußbelastung basiert, wobei sich der Betrag des Schließens mit steigenden Einsatzgasrußleveln und/oder steigender Partikelfilterrußbelastung erhöht.
  • Die Routine geht dann zu 308 über, wo die Routine das Bestimmen beinhaltet, ob Schubabschaltungs(DFSO)-Eintrittsbedingungen erfüllt worden sind. DFSO-Eintrittsbedingungen können unter anderem das Nichtherunterdrücken eines Gaspedals (z. B. Eingabevorrichtung 132 aus 1) (z. B. während eines Loslassens des Pedals), eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit (wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit z. B. über einen Zeitraum derart verringert, dass sich das Fahrzeug verlangsamt) und/oder das Herunterdrücken eines Bremspedals beinhalten. Ein Drosselpositionssensorsignal (z. B. TP aus 1) kann zum Bestimmen der Gaspedalposition (z. B. einer Pedalposition) verwendet werden. Eine Drosselposition kann weniger offen sein, wenn sich eine Pedalposition neigt (z. B. weniger heruntergedrückt wird). Zusätzlich oder alternativ kann ein Pedalpositionssensor (z. B. Pedalpositionssensor 134 aus 1) zum Bestimmen der Pedalposition und zum Senden eines Pedalpositions(PP)-Signals an eine Steuerung (z. B. Steuerung 12 aus 1) verwendet werden. Die Fahrzeugverlangsamung kann über einen zweiten Fahrzeuggeschwindigkeitssensormesswert unter einem ersten Fahrzeuggeschwindigkeitssensormesswert bestimmt werden. Der erste Fahrzeuggeschwindigkeitssensormesswert wird vor dem zweiten Fahrzeuggeschwindigkeitssensormesswert gemessen (z. B. fünf Sekunden vorher), wobei zwischen dem ersten Fahrzeuggeschwindigkeitssensormesswert und dem zweiten Fahrzeuggeschwindigkeitssensormesswert keine anderen Fahrzeuggeschwindigkeitssensormesswerte gemessen werden. Das Herunterdrücken des Bremspedals kann durch einen Bremspedalsensor bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen können weitere geeignete Bedingungen für das Auftreten von DFSO existieren.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein GPS-/Navigationssystem verwendet werden, um vorherzusagen, wann die DFSO-Bedingungen erfüllt sein werden. Informationen, die durch das GPS zum Vorhersagen der Erfüllung der DFSO-Bedingungen verwendet werden, können unter anderem die Richtung der Route, topografische Daten, einschließlich der Straßenneigung, Verkehrsinformation und/oder Wetterinformationen beinhalten. Als ein Beispiel kann das GPS in der Lage sein, Verkehr, der in Fahrtrichtung auf dem aktuellen Weg des Fahrers liegt, zu erkennen und das Auftreten von einer oder mehreren DFSO-Bedingung(en) vorherzusagen. Durch Vorhersagen des Erfüllens von einer oder mehreren DFSO-Bedingung(en) kann die Steuerung in der Lage sein, zu planen, wann DFSO initiiert werden soll.
  • Wenn DFSO-Eintrittsbedingungen nicht erfüllt sind, dann geht die Routine zu 310 über, wo die Routine das Beibehalten des aktuellen Motorbetriebs und das Regenerieren des Partikelfilters auf der Grundlage von Motorbetriebsbedingungen beinhaltet. In einem Beispiel kann dies das passive Regenerieren des Partikelfilters beinhalten, wenn Motorbetriebsbedingungen auf natürliche Weise bewirken, dass eine Abgastemperatur auf ein Level ansteigt, das über der Regenerierungstemperatur des Partikelfilters liegt. In anderen Beispielen kann dies beinhalten, dass die Steuerung Motorbetriebsparameter intrusiv anpasst, um die Abgastemperatur zu erhöhen, um die Regenerierungstemperaturen zu erreichen und den Partikelfilter aktiv zu regenerieren. In einigen Beispielen kann die aktive Regenerierung beinhalten, dass die Steuerung ein Befehlssignal an ein Zündsystem (z. B. Zündsystem 188 aus 1) sendet, um den Zündfunken zu verzögern, der an einen von mehreren Zylindern (z. B. Zylinder 14 aus 1) des Motors über eine Zündkerze (z. B. Zündkerze 192 aus 1) abgegeben wird. Die Routine endet dann und wird verlassen.
  • Wenn die DFSO-Eintrittsbedingungen bei 308 erfüllt sind, dann geht die Routine zu 312 über, wo die Routine das Bestimmen beinhaltet, ob die Partikelfiltertemperatur über einer ersten oberen Schwellentemperatur liegt. In einigen Beispielen kann die Partikelfiltertemperatur auf der Grundlage der Temperatur des Abgases in der Nähe des Partikelfilters geschätzt werden (wie durch den Temperatursensor 16 aus den 1-2 angegeben werden kann). Zum Beispiel kann die Steuerung die Partikelfiltertemperatur als eine Funktion der gemessenen Abgastemperatur in der Nähe des Partikelfilters (z. B. direkt stromaufwärts oder stromabwärts des Partikelfilters) und eines Korrekturfaktors bestimmen, der die Abgastemperatur mit dem Partikelfilter korreliert. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung die Partikelfiltertemperatur unter Verwendung einer Lookup-Tabelle bestimmen, die in dem Speicher der Steuerung gespeichert ist, und zwar unter Verwendung der Abgastemperatur als die Eingabe und dem Partikelfilter als die Ausgabe. In noch einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 312 alternativ das Bestimmen beinhalten, ob die Abgastemperatur des Abgases, welches durch den Partikelfilter strömt (wie durch einen Abgastemperatursensor bestimmt, der in der Nähe des Partikelfilters im Abgaskanal positioniert ist), höher ist als die erste obere Schwellentemperatur. In einem Beispiel kann die erste obere Schwellentemperatur eine Temperatur sein, über welcher während der DFSO die erhöhten Sauerstofflevel in dem Abgas die Wahrscheinlichkeit dafür erhöhen können, dass sich die Temperatur des Partikelfilters auf ein Level erhöht, das zur Verschlechterung des Partikelfilters führt. Da die Abgasströmung durch die Partikelfilterumgehung bei 312 reduziert wird, kann die Mehrheit des Abgases (und die erhöhten Sauerstofflevel als ein Ergebnis des DFSO-Betriebs, bei welchem Luft noch immer durch die Motorzylinder zum Auspuff gepumpt wird) durch den Partikelfilter anstatt durch den Umgehungskanal strömen. Somit kann die Temperatur des Partikelfilters während dieser Zeit überwacht werden. Wenn die Partikelfiltertemperatur unter dem ersten oberen Schwellenwert liegt, kann eine reduzierte Wahrscheinlichkeit dafür vorhanden sein, dass die Temperatur des Partikelfilters ein Level erreichen würde, bei welchem die Verschlechterung des Partikelfilters während des DFSO-Ereignisses auftritt. Somit geht sie Routine dann zu 314 über, wo die Routine das Gestatten von DFSO und das Regenerieren des Partikelfilters beinhaltet. In einem Beispiel kann dies das Betreiben des Motors in DFSO für die erste Dauer auf der Grundlage eines vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments, als Reaktion darauf, dass die Umgehung geschlossen ist und die Temperatur des Partikelfilters unter dem ersten oberen Schwellenwert liegt, beinhalten. Zum Beispiel kann der DFSO-Betrieb bei 314 nur als Reaktion auf eine Erhöhung des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments (z. B. drückt der Fahrzeugführer das Gaspedal herunter) und nicht auf der Grundlage der Temperatur des Partikelfilters beendet werden. Man wird zu schätzen wissen, dass die passive oder aktive Regenerierung des Partikelfilters bei 314 aufgrund dessen auftreten kann, dass die Rußbelastung des Partikelfilters das bei 304 beschriebene zweite Schwellenrußlevel übersteigt.
  • Die Routine geht dann zu 316 über, wo die Routine das Bestimmen beinhaltet, ob der DFSO-Betrieb beendet worden ist. In einigen Beispielen kann das Beenden der DFSO beinhalten, dass die DFSO-Bedingungen nicht länger erfüllt sind. Dies kann eins oder mehrere des Einspritzens von Kraftstoff in jeden Zylinder des Motors (z. B. Feuern aller Zylinder eines Motors), dass sich die Drossel nicht länger in einem Ruhezustand befindet, ein Gaspedal heruntergedrückt wird und/oder die Bremse nicht länger heruntergedrückt wird, beinhalten. In anderen Beispielen kann der DFSO-Betrieb als Reaktion auf eine Erhöhung des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments beendet werden, einschließlich einer Erhöhung des Drehmomentbedarfs, wie durch eine Erhöhung der Pedalposition eines Gaspedals angegeben. Wenn DFSO nicht beendet worden ist, kann geht die Routine zu 318 über, wo die Routine das Warten und Beibehalten der Motorbetriebsbedingungen beinhaltet, bis die DFSO beendet wird. In einem Beispiel kann dies das Fortsetzen des Betriebs des Motors im DFSO-Modus (z. B. keine Kraftstoffabgabe an einen beliebigen Zylinder des Motors) beinhalten. Wenn die DFSO beendet wird, dann geht die Routine zu 320 über, wo die Routine das Aufnehmen der stöchiometrischen Verbrennung beinhaltet. In Beispielen, in welchen der Motor in einem mageren Bereich betrieben werden kann (z. B. Lambda größer als 1,0), und zwar als ein Ergebnis des erhöhten Sauerstoffs, der in dem Abgas aufgrund des Betriebs im DFSO-Modus mitgerissen wird, kann dies das Verringern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Richtung eines Lambda-Werts von 1,0 beinhalten. Das Verringern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Richtung eines Lambda-Werts von 1,0 kann durch das Erhöhen der Kraftstoffabgabe an die Zylinder des Motors und/oder das Verringern des Luftstroms zu den Zylindern des Motors durch das Verringern der Öffnung einer Ansaugdrossel in zwei nicht einschränkenden Beispielen erreicht werden. Auf diese Weise kann die stöchiometrische Verbindung bei den Zylindern des Motors während der erhöhten Rußerzeugung und der erhöhten Rußspeicherung bei der Beendigung der DFSO aufgenommen werden. Dann endet die Routine.
  • Wenn die Partikelfiltertemperatur bei 312 über dem ersten oberen Schwellenwert liegt, dann geht die Routine zu 322 über, wo die Routine das Anpassen der Motorbetriebsparameter auf der Grundlage der Temperatur des Partikel filters während des DFSO-Ereignisses beinhaltet. In einem Beispiel kann das Anpassen der Motorbetriebsparameter das Anpassen des DFSO-Betriebs beinhalten. Auf diese Weise kann ein Motorbetriebsparameter während Bedingungen mit reduzierter Partikelfilterumgehungsströmung vor dem Beenden der Schubabschaltungsbedingung angepasst werden, um eine Menge an Sauerstoff zu reduzieren, die als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur über dem ersten Schwellenwert liegt, zu dem Partikelfilter strömt. Auf diese Weise kann die Steuerung Motorparameter anpassen, um das Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis nahe der stöchiometrischen Verbrennung zu halten, wobei stöchiometrische Verbrennung eine Betriebsbedingung beinhaltet, in welcher Kraftstoff, der an die Zylinder abgegeben wird, vollständig verbrannt wird und kein überschüssiger Kraftstoff oder keine überschüssige Luft nach der Verbrennung verbleibt. Auf diese Weise kann die Steuerung Motorparameter anpassen, um die Menge an Sauerstoff, die in den Auspuff eintritt und damit ebenfalls in den Partikelfilter eintritt, zu steuern.
  • In einem Beispiel kann das Anpassen des Motorbetriebsparameters zum Reduzieren der Menge an Sauerstoff, die zu dem Partikelfilter strömt, eins oder mehrere des Anschaltens eines oder mehrerer Zylinder des Motors (z. B. Erhöhen einer Anzahl an Zylindern des Motors, die aktiv sind und Kraftstoff verbrennen) bei 324, des Anpassens einer Drossel stromaufwärts der Zylinder des Motors (z. B. Verringern eines Betrags der Öffnung einer Drossel, die stromaufwärts der Zylinder positioniert ist, um den Luftstrom und damit eine Menge an Sauerstoff, die zu dem Auspuff strömt, zu verringern) bei 326 und des Deaktivierens eines oder mehrerer Auslassventile der Zylinder bei 328 beinhalten. Durch das Deaktivieren eines oder mehrerer Auslassventile der Zylinder kann das Auslassventil während des Ausstoßtakts geschlossen bleiben, was verhindert, dass die Menge an sauerstoffreichem Abgas in die Emissionssteuervorrichtung eintritt und durch den Partikelfilter strömt, und/oder diese reduziert. In einem Beispiel kann die Steuerung als Reaktion darauf, dass sich die PF-Temperatur weiter über die erste obere Schwellentemperatur erhöht, Befehlssignale senden, um die Anzahl der angeschalteten Zylinder zu erhöhen, den Betrag des Schließens der Drossel zu erhöhen und/oder die Anzahl deaktivierter Auslassventile zu erhöhen. Als ein Ergebnis kann sich ein reduzierter Abgassauerstoffstrom stromabwärts des Partikelfilters bewegen und somit kann die Temperatur des Partikelfilters unter einem zweiten oberen Schwellenwert gehalten werden (der größer als der erste obere Schwellenwert bei 312 sein kann und eine Temperatur sein kann, über welcher die Verschlechterung des Partikelfilters auftreten kann). Auf diese Weise kann die Anpassung von Motorparametern das Abgas von dem Motor zu dem Partikelfilter während des DFSO-Betriebs aktiv verwalten, sodass die Wahrscheinlichkeit für die unkontrollierte Oxidation des Rußes im Partikelfilter und die mögliche Verschlechterung des Partikelfilters reduziert werden kann.
  • Ferner kann die Steuerung bei 330 ebenfalls beinhalten, dass die Steuerung den DFSO-Betrieb nach einer Schwellendauer aufgrund dessen beendet, dass die Abgastemperatur über der ersten oberen Schwellentemperatur liegt. In einem Beispiel kann die Schwellendauer auf der Abgastemperatur (z. B. der Partikelfiltertemperatur) basieren, wobei sich die Schwellendauer verringern kann, wenn die Abgastemperatur weiter über die erste obere Schwellentemperatur steigt. Wenn sich somit in einem Beispiel die Temperatur des Partikelfilters über eine zweite obere Schwellentemperatur erhöht, die größer als die erste obere Schwellentemperatur ist und eine Temperatur sein kann, über welcher die Verschlechterung des Partikelfilters auftritt, kann die Steuerung den DFSO-Betrieb beenden. Wenn sich, anders ausgedrückt, die Partikelfiltertemperatur in Richtung einer Temperatur erhöht, bei welcher die Verschlechterung des Partikelfilters auftreten kann, kann der DFSO-Betrieb für eine kürzere Dauer ausgeführt werden, um das Risiko für die Verschlechterung des Partikelfilters zu vermeiden. In anderen Ausführungsformen kann die Schwellendauer zusätzlich oder optional auf einem oder mehreren der Menge der Rußerzeugung (z. B. Einsatzgasrußlevel) und einer Menge der Rußspeicherungsbelastung in dem Partikelfilter relativ zu entsprechenden Schwellenwerten basieren. Als ein Ergebnis kann sich die Schwellendauer vor dem Beenden der DFSO verringern, wenn sich das Einsatzgasrußlevel und/oder das Rußspeicherungslevel im Partikelfilter in Richtung ihrer entsprechenden Rußschwellenwerte erhöhen. In einem Beispiel können diese entsprechenden Rußschwellenwerte mit dem ersten Rußschwellenwert bzw. dem zweiten Rußschwellenwert, wie unter Bezugnahme auf 304 beschrieben, identisch sein.
  • Die Routine fährt dann mit 332 fort, wo die Routine das Bestimmen beinhaltet, ob der DFSO-Betrieb beendet worden ist. In einigen Beispielen kann das Beenden der DFSO beinhalten, dass die DFSO-Bedingungen nicht länger erfüllt sind. Dies kann eins oder mehrere der Einspritzung von Kraftstoff in jeden Zylinder des Motors (z. B. Feuern aller Zylinder eines Motors), dass sich die Drossel nicht länger in einem Ruhezustand befindet und die Bremse nicht länger heruntergedrückt wird, beinhalten. Die Beendigung der DFSO kann ebenfalls ein Ergebnis dessen gewesen sein, dass die Steuerung die DFSO nach einer Schwellendauer aufgrund dessen beendet, dass die Abgastemperatur über der ersten oberen Schwellentemperatur liegt. Auf diese Weise kann die DFSO für eine kürzere Dauer betrieben worden sein, um das Risiko für die Verschlechterung des Partikelfilters zu vermeiden. In anderen Beispielen kann die Beendigung der DFSO eine Reaktion auf eine Erhöhung des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments sein.
  • Wenn DFSO nicht beendet worden ist, kann geht die Routine zu 334 über, wo die Routine das Warten und Beibehalten der Motorbetriebsbedingungen beinhaltet, bis die DFSO beendet wird. In einem Beispiel kann dies das Fortsetzen des Betriebs des Motors im DFSO-Modus (z. B. keine Kraftstoffabgabe an einen beliebigen Zylinder des Motors) beinhalten. Wenn die DFSO beendet wird, dann geht die Routine zu 320 über, wo die Routine das Aufnehmen der stöchiometrischen Verbrennung beinhaltet. In Beispielen, in welchen der Motor in einem mageren Bereich betrieben werden kann (z. B. Lambda größer als 1,0), und zwar als ein Ergebnis des erhöhten Sauerstoffs, der in dem Abgas aufgrund des Betriebs im DFSO-Modus mitgerissen wird, kann dies das Verringern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Richtung eines Lambda-Werts von 1,0 beinhalten. Das Verringern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Richtung eines Lambda-Werts von 1,0 kann durch das Erhöhen der Kraftstoffabgabe an die Zylinder des Motors und/oder das Verringern des Luftstroms zu den Zylindern des Motors durch das Verringern der Öffnung einer Ansaugdrossel in zwei nicht einschränkenden Beispielen erreicht werden. Beim Beenden der DFSO kann die stöchiometrische Verbrennung bei Zylindern des Motors während der erhöhten Rußerzeugung oder der erhöhten Rußspeicherung im Partikelfilter aufgenommen werden. Dann endet die Routine.
  • Wenn die Routine bei 304 bestimmt, dass das Einsatzgasrußlevel unter dem Schwellenrußlevel (z. B. dem ersten Rußschwellenwert) liegt, und bestimmt, dass die Partikelfilterrußbelastung unter der Schwellenrußbelastung (z. B. dem zweiten Rußschwellenwert) liegt, dann geht die Routine zu 4 über, wie nachstehend beschrieben.
  • Nun wird auf 4 Bezug genommen, die ein Ablaufdiagramm zeigt, das ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Durchführen einer DFSO nach dem Erhöhen von Strom durch die Umgehung der Emissionssteuervorrichtung veranschaulicht. Das Verfahren 400 kann als Teil des Verfahrens 300 durchgeführt werden. Das Verfahren 400 kann als Reaktion auf ein Einsatzgasrußlevel unter dem ersten Rußschwellenwert und die Partikelfilterrußbelastung unter dem zweiten Rußschwellenwert durchgeführt werden. Als Reaktion auf ein Einsatzgasrußlevel unter dem ersten Rußschwellenwert und die Partikelfilterrußbelastung unter dem zweiten Rußschwellenwert wird der Abgasstrom durch die Partikelfilterumgehung bei 402 erhöht. Insbesondere kann die Steuerung ein Befehlssignal an einen Aktor des Umgehungsventils des Partikelfilters senden, um die Öffnung Umgehungsventils des Partikelfilters zu erhöhen, wodurch gestattet wird, dass eine erhöhte Menge an Abgas den Partikelfilter umgeht, anstatt durch den Partikelfilter zu strömen. In einigen Beispielen kann das Erhöhen der Öffnung des Umgehungsventils des Partikelfilters das vollständige Öffnen des Umgehungsventils des Filters zu einem maximalen Grad der Öffnung (z. B. 100 %) beinhalten. Auf diese Weise kann eine maximale Menge an Abgasstrom den Partikelfilter umgehen. Man wird zu schätzen wissen, dass in einigen Beispielen etwas Abgas weiter durch den Partikelfilter strömen kann, auch wenn das Umgehungsventil vollständig offen ist.
  • Die Routine geht dann zu 404 über, wo die Routine das Bestimmen beinhaltet, ob DFSO-Eintrittsbedingungen erfüllt worden sind, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 308 aus 3 beschrieben. Wenn DFSO-Eintrittsbedingungen nicht erfüllt sind, wie es während einer Kaltstartbedingung auftreten kann, wenn der Motor unter einer hohen Last ist oder wenn der Fahrzeugführer Drehmoment zum Beschleunigen des Fahrzeugs anfordert, dann geht die Routine zu 406 über, wo die Routine das Beibehalten des Motorbetriebs beinhaltet. In einem Beispiel kann dies das Fortsetzen der Abgabe von Kraftstoff an einen Zylinder des Motors zur Verbrennung und das Betreiben des Motors zum Erfüllen des Fahrzeugführerdrehmonentbedarfs beinhalten. Dann endet die Routine.
  • Wenn DFSO-Eintrittsbedingungen erfüllt sind, dann geht die Routine zu 408 über, wo die Routine das Betreiben im DFSO-Modus (durch das Deaktivieren von Kraftstoff für die Motorzylinder und das Fortsetzen des Pumpens von Luft durch die Motorzylinder zu dem Abgaskanal), wie angefordert, beinhaltet, ohne den DFSO-Betrieb auf der Grundlage der Temperatur des Partikelfilters einzuschränken (oder anzupassen). Insbesondere kann der Motor im DFSO-Modus für eine erste Dauer auf der Grundlage eines vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments betrieben werden, als Reaktion darauf, dass die Partikelfilterumgehung um den Partikelfilter, der Abgaskanal des Motors offen sind. Die erste Dauer kann auf der Dauer basieren, für welche die DFSO-Eintrittsbedingungen weiter erfüllt sind, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 308 beschrieben. Auf diese Weise kann DFSO-Betrieb ohne Bezug auf die Temperatur des Partikelfilters betrieben werden, wenn das Umgehungsventil offen ist. In einem Beispiel kann der Motor als Reaktion auf eine Angabe, dass das Umgehungsventil des Partikelfilters offen ist und Verbrennungsabgase durch den Umgehungskanal um den Partikelfilter strömen, weiter in der DFSO betrieben werden, wenn die bei 308 beschrieben DFSO-Eintrittsbedingungen erfüllt sind, auch wenn die Temperatur des Partikelfilters eine erste Schwellentemperatur übersteigen kann (z. B. die erste obere Schwellentemperatur bei 312). Die erste Schwellentemperatur kann die Temperatur sein, über welcher die Partikelfiltertemperatur genau überwacht wird, wenn die Öffnung des Umgehungsventils verringert (z. B. geschlossen) wird, und der anschließende DFSO-Betrieb kann als Reaktion auf die Temperatur des Partikelfilters zusätzlich zu anderen Motorbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel das Rußlevel des Einsatzgases und die Menge an Ruß, die im Partikelfilter gespeichert ist, eingeschränkt werden. In einem Beispiel kann die erste Schwellentemperatur eine Temperatur sein, bei welcher die Regenerierung des Partikelfilters auftritt (z. B. Regenerierungstemperaturen).
  • Die Routine geht dann zu 410 über, wo die Routine das Bestimmen beinhaltet, ob der DFSO-Betrieb beendet worden ist. In einigen Beispielen kann das Beenden der DFSO beinhalten, dass die DFSO-Bedingungen nicht länger erfüllt sind. Dies kann eins oder mehrere der Einspritzung von Kraftstoff in jeden Zylinder des Motors (z. B. Feuern aller Zylinder eines Motors), dass sich die Drossel nicht länger in einem Ruhezustand befindet, ein Gaspedal heruntergedrückt wird und/oder die Bremse nicht länger heruntergedrückt wird, beinhalten. In anderen Beispielen kann der DFSO-Betrieb als Reaktion auf eine Erhöhung des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments beendet werden (wie zum Beispiel als Reaktion auf eine Erhöhung der Pedalposition eines Gaspedals). Wenn DFSO nicht beendet worden ist, kann geht die Routine zu 412 über, wo die Routine das Warten und Beibehalten der Motorbetriebsbedingungen beinhaltet, bis die DFSO beendet wird. In einem Beispiel kann dies das Fortsetzen des Betriebs des Motors im DFSO-Modus (z. B. keine Kraftstoffabgabe an einen beliebigen Zylinder des Motors) beinhalten. Wenn die DFSO beendet wird, dann geht die Routine zu 414 über, wo die Routine das Aufnehmen der stöchiometrischen Verbrennung beinhaltet, wie unter Bezugnahme auf 320 aus 3 beschrieben. Dann endet die Routine.
  • Nun wird auf 5 Bezug genommen, in der eine Karte 500 einen voraussichtlichen Betrieb eines Motors zeigt, beinhaltend Steuern des Stroms durch eine Umgehung um eine Emissionssteuervorrichtung und Anpassen des DFSO-Betriebs als Reaktion auf den Strom durch die Umgehung und eine Temperatur der Emissionssteuervorrichtung. Ferner können Motorparameter, einschließlich des DFSO-Betriebs, als Reaktion auf eine Position des Umgehungsventils und/oder eine Temperatur des Partikelfilters angepasst und/oder beendet werden. Die Karte 500 beinhaltet verschiedene Motorparameter entlang der vertikalen Achse und die vergangene Zeit entlang der horizontalen Achse. Die Karte 500 stellt die Gaspedalposition (PP) bei Verlauf 502 dar, die auf Drehmomentbedarf des Fahrzeugführers hinweist. Die Karte 500 stellt ferner ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei Verlauf 504 relativ zu einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei Verlauf 503, ein Einsatzgasrußlevel (z. B. Abgasrußlevel) bei Verlauf 506 relativ zu einem ersten Rußschwellenwert bei 505 dar. Die Karte 500 stellt ebenfalls eine Partikelfilter(PF)-Rußbelastung bei Verlauf 508 relativ zu einem zweiten Rußschwellenwert bei 507, eine Position (z.B. Grad der Öffnung) des Umgehungsventils, das in dem Umgehungskanal um den Partikelfilter positioniert ist, bei Verlauf 510 und einen Abgasgegendruck bei Verlauf 512 relativ zu einem Schwellenabgasgegendruck bei 511 dar. Außerdem wird der DFSO-Betrieb bei Verlauf 514 gezeigt und eine Partikelfiltertemperatur wird bei Verlauf 516 relativ zu einem Regenerierungstemperaturschwellenwert bei 513, einem ersten oberen Schwellenwert bei 515 und einem zweiten oberen Schwellenwert bei 517. Schließlich wird die Partikelfilterregenerierung bei 518 gezeigt.
  • Vor Zeitpunkt t1 fordert ein Fahrzeugführer Drehmoment an, wie durch eine erhöhende Betätigung des Gaspedals angegeben (Verlauf 502). Als ein Ergebnis wird der Motor mit einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Verlauf 504) mit einem Lambda unter dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei 503 betrieben. Als ein Ergebnis des fetten Betriebs des Motors kann das Einsatzgasruß (Verlauf 506) über einen ersten Rußschwellenwert (Verlauf 505) hinaus erhöht sein. Die Rußbelastung des Partikelfilters kann sich in Richtung eines zweiten Rußschwellenwerts (Verlauf 507) erhöhen (Verlauf 508), da sich das Ruß aus dem Einsatzgas im Partikelfilter ansammelt. Da die PF-Rußbelastung unter dem zweiten Rußschwellenwert 507 liegt, aber das Einsatzgasruß über dem ersten Rußschwellenwert 505 liegt, bleibt das PF-Umgehungsventil vor Zeitpunkt t1 geschlossen (Verlauf 510). Der Abgasgegendruck (Verlauf 512) kann sich in Richtung eines Schwellenabgasgegendrucks 511 erhöhen, wenn die PF-Rußbelastung steigt. Der Motor wird nicht im DFSO-Modus (Verlauf 514) betrieben, da eine Drehmomentanforderung des Fahrzeugführers vorhanden ist.
  • Bei Zeitpunkt t1 stellt der Fahrzeugführer das Anfordern von Beschleunigung ein und fordert ein beständiges Drehmoment vom Motor an, wie durch die stabile Betätigung des Gaspedals (Verlauf 502) angegeben. Als ein Ergebnis wird der Motor nicht in der DFSO (Verlauf 514) betrieben. Bei Zeitpunkt t1 kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Richtung von Stöchiometrie (Verlauf 504) tendieren und kann das Einsatzgasrußlevel (506) unter den ersten Rußschwellenwert (gestrichelter Verlauf 505) fallen. Gleichzeitig bleibt die PF-Rußbelastung (Verlauf 508) unter dem zweiten Rußschwellenwert 507 und daher kann die Öffnung des PF-Umgehungsventils erhöht werden (Verlauf 510). In der dargestellten Ausführungsform ist das Umgehungsventil vollständig offen, man wird jedoch zu schätzen wissen, dass die Ventilöffnung erhöht werden kann, ohne vollständig offen zu sein. Als ein Ergebnis dessen, dass das Abgas nun in der Lage ist, den Partikelfilter im Wesentlichen zu umgehen, steigt die Rußbelastung des Partikelfilters nicht weiter (Verlauf 508), dies gilt auch für den Abgasgegendruck (Verlauf 512). Die Temperatur des Partikelfilters kann jedoch weiterhin graduell steigen (Verlauf 516), und zwar als ein Ergebnis des fortgesetzten Motorbetriebs und Abgasstroms durch den Partikelfilter, die Temperatur des Partikelfilters bleibt jedoch unter den Regenerierungstemperaturen (Verlauf 518), sodass keine Regenerierung auftritt.
  • Bei Zeitpunkt t2 ist eine Verringerung der Betätigung des Gaspedals (Verlauf 502) vorhanden. Das kann das Ergebnis eines Loslassens des Pedals durch den Fahrzeugführer sein. Als Reaktion darauf, dass bei Zeitpunkt t2 DFSO-Bedingungen erfüllt sind, tritt der Motor in den DFSO-Modus (Verlauf 514) ein und Kraftstoff wird nicht länger an die Zylinder des Motors abgegeben. Als ein Ergebnis wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager (Verlauf 504) und die Einsatzgasrußlevel verringern sich (Verlauf 506). Die Partikelfilterumgehung ist bei Zeitpunkt t2 ebenfalls offen (Verlauf 510) und die Partikelfilterrußbelastung (Verlauf 508) und der Abgasgegendruck (Verlauf 512) steigen nicht weiter. Die Partikelfiltertemperatur (Verlauf 516) bleibt weiterhin unter der Regenerierungstemperatur (gestrichelter Verlauf 513), sodass keine Regenerierung auftritt (Verlauf 518).
  • Die Betriebsbedingungen bleiben bis zum Zeitpunkt t3 konstant, wobei bei diesem Zeitpunkt eine Drehmomentanforderung des Fahrzeugführers vorhanden ist, wie durch das Gaspedal (Verlauf 502) angegeben. Das Herunterdrücken des Gaspedals bewirkt, dass DFSO-Eintrittsbedingungen nicht länger erfüllt sind, sodass Zeitpunkt t3 die erste Dauer D1 der DFSO beendet. Auf diese Weise wird die erste Dauer D1 (z. B. t2-t3) auf der Grundlage eines Drehmomentbedarfs des Fahrzeugführers und nicht auf der Grundlage der Temperatur des Partikelfilters beendet. Bei Zeitpunkt t3 verringert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Richtung von fett (Verlauf 504) und das Einsatzgasrußlevel steigt (Verlauf 506). Als Reaktion darauf, dass das Einsatzgasrußlevel über den ersten Rußschwellenwert (Verlauf 505) steigt, wird das Umgehungsventil geschlossen (Verlauf 510). Die Partikelfilterrußbelastung (Verlauf 508) steigt ebenfalls über den zweiten Rußschwellenwert (Verlauf 507). Auf diese Weise wird der Motor in der DFSO für die erste Dauer auf der Grundlage eines vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments betrieben, als Reaktion darauf, dass die Umgehung um den Partikelfilter, angeordnet im Abgaskanal des Motors, offen ist.
  • Bei Zeitpunkt t4 ist das Gaspedal ist weiter heruntergedrückt (Verlauf 502). Bei t4 steigt die Temperatur des Partikelfilters (Verlauf 516) ebenfalls über die Regenerierungsschwellentemperatur (gestrichelter Verlauf 513), sodass bei t4 die Regenerierung aufgenommen werden kann (Verlauf 518). Gleichzeitig liegt das Einsatzgasrußlevel (Verlauf 506) über dem ersten Rußschwellenwert (gestrichelter Verlauf 505) und die Rußbelastung des Partikelfilters (Verlauf 508) liegt über dem zweiten Rußschwellenwert (gestrichelter Verlauf 507), sodass die Partikelfilterumgehung geschlossen ist (Verlauf 510). Als ein Ergebnis der Partikelfilterregenerierung ist eine Menge an Ruß in dem Partikelfilter oxidiert und eliminiert, sodass sich der Abgasgegendruck (Verlauf 512) weg von einem Schwellenabgasgegendruck (Verlauf 511) als ein Ergebnis der Regenerierung zwischen t4 und t6 verringert.
  • Bei Zeitpunkt t5 ist eine weitere plötzliche Erleichterung des Herunterdrückens des Gaspedals (Verlauf 502) vorhanden. Als ein Ergebnis sind die DFSO-Eintrittsbedingungen erfüllt und der Motor beginnt, im DFSO-Modus (Verlauf 514) zu arbeiten. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist mager (Verlauf 504) und das Einsatzgasruß verringert sich (Verlauf 506), die Partikelfilterrußbelastung (Verlauf 508) bleibt jedoch über dem zweiten Rußschwellenwert (gestrichelter Verlauf 507), sodass das Umgehungsventil des Partikelfilters geschlossen bleibt (Verlauf 510). Die Temperatur des Partikelfilters steigt bei fortgesetztem Regenerierungsbetrieb weiter, teilweise als ein Ergebnis der erhöhten Sauerstofflevel im Abgas, das während der Regenerierung in den Partikelfilter eintritt. Da die Partikelfiltertemperatur bei t5 über der ersten oberen Schwellentemperatur (515) lag, als die DFSO begann, überwacht die Steuerung die Temperatur des Partikelfilters während der DFSO. Wenn die Temperatur des Partikelfilters die zweite obere Schwellentemperatur (517) erreicht, wird die DFSO beendet. Auf diese Weise wird die DFSO für eine zweite Dauer D2 betrieben, als Reaktion darauf, dass die Temperatur des Partikelfilters die zweite obere Schwellentemperatur 517 erreicht, wenn das Umgehungsventil des Partikelfilters geschlossen ist. Wäre das Umgehungsventil des Partikelfilters zwischen Zeitpunkt t5 und t6 offen gewesen, hätte die DFSO eine dritte Dauer D3 (z. B. t5-t6) andauern können, bevor sie beendet wird. Die DFSO für die Dauer D3 wäre als ein Ergebnis dessen beendet worden, dass DFSO-Eintrittsbedingungen nicht erfüllt sind, und nicht als ein Ergebnis dessen, dass eine Temperatur des Partikelfilters den oberen Schwellenwert erreicht.
  • Bei Zeitpunkt t6 endet die Regenerierung (Verlauf 518) und das Umgehungsventil öffnet sich erneut (Verlauf 510) als ein Ergebnis dessen, dass das Einsatzgasrußlevel (Verlauf 506) unter dem ersten Rußschwellenwert 505 liegt und die Rußbelastung des Partikelfilters (Verlauf 508) unter den zweiten Rußschwellenwert 507 als ein Ergebnis der Regenerierung zurückkehrt. Die Temperatur des Partikelfilters (Verlauf 516) fällt als ein Ergebnis des Öffnens des Umgehungsventils.
  • Unter Betriebsbedingungen, bei denen die Feinstaubbelastung im Abgas geringer ist, kann auf diese Weise ein Teil des Abgases den Partikelfilter umgehen, wodurch der Abgasgegendruck reduziert wird und dadurch die Kraftstoffeffizienz verbessert wird. Indem Abgas nicht während aller Fahrbedingungen durch den Partikelfilter strömt, können außerdem Ruß- und Ascheansammlung im Partikelfilter reduziert werden, wodurch die Lebensdauer des Partikelfilters erhöht wird.
  • Wenn Abgas den Partikelfilter umgeht, wird die Wahrscheinlichkeit von übermäßigen Exothermien am Partikelfilter während des DFSO-Modus reduziert, und die DFSO kann ohne Rücksicht auf die Temperatur des Partikelfilters durchgeführt werden. Wenn Partikelfilterregenerierung gewünscht ist, wird der Strom durch die Umgehung verringert und der DFSO-Betrieb während des verringerten Umgehungsstroms kann als Reaktion auf Partikelfiltertemperaturen angepasst werden. Auf diese Weise kann die Menge an Sauerstoff, die durch den Partikelfilter strömt, verringert werden, während eine Partikelfilterregenerierung während der DFSO noch immer durchgeführt wird. Als ein Ergebnis kann der Filter eine maximal erlaubte Partikelfiltertemperatur nicht überschreiten, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung des Partikelfilters reduziert wird, während die Partikelfilterregenerierung abgeschlossen wird.
  • Der technische Effekt des Erhöhens der Öffnung des Umgehungsventils als Reaktion auf verringerte Rußlevel im Einsatzgas und eine verringerte Menge an Ruß, die im Partikelfilter gespeichert ist, besteht darin, dass die Filterlebensdauer als ein Ergebnis der selektiveren Verwendung des Partikelfilters verlängert werden kann. Außerdem kann die DFSO nicht durch die Temperatur des Partikelfilters eingeschränkt werden, wenn das Umgehungsventil offen ist, und die Kraftstoffeffizienz kann erhöht werden, während noch immer reduzierte Emissionsanforderungen erfüllt werden. Der technische Effekt des Verringerns der Öffnung des Umgehungsventils als Reaktion auf erhöhte Rußlevel im Einsatzgas oder eine erhöhte Menge an Ruß, die im Partikelfilter gespeichert ist, besteht darin, dass die Reduzierung von Emissionen und/oder Partikelfilterregenerierung wie gewünscht durchgeführt werden kann/können. Wenn das Umgehungsventil ferner geschlossen ist, kann die DFSO angepasst und/oder beendet werden, wenn die Abgastemperatur über einem Temperaturschwellenwert liegt, derart, dass der erhöhte Sauerstoffgehalt des Abgases während der DFSO nicht zur Verschlechterung des Partikelfilters beiträgt.
  • Ein Verfahren für einen Motor beinhaltet: als Reaktion auf eine verringerte Rußerzeugung oder verringerte Rußspeicherung, Strömen von Benzinverbrennungsabgas zu einem Partikelfilter mit erhöhtem Filterumgehungsstrom, auch wenn eine Abgastemperatur über einem ersten Schwellenwert ist; und als Reaktion auf eine erhöhte Rußerzeugung oder erhöhte Rußspeicherung, Reduzieren des Filterumgehungsstroms und Beenden des Schubabschaltungsbetriebs nach einer Schwellendauer aufgrund der Abgastemperatur, die über dem ersten Schwellenwert ist. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Verfahren ferner, dass die Abgastemperatur eine Temperatur des Partikelfilters ist. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, während des Strömens des Benzinverbrennungsabgases zum Partikelfilter mit erhöhtem Filterumgehungsstrom und als Reaktion auf eine Anforderung, den Motor mit Schubabschaltung zu betreiben, Betreiben des Motors mit Schubabschaltung, auch wenn die Abgastemperatur über dem ersten Schwellenwert ist. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner Beenden des Schubabschaltungsbetriebs als Reaktion auf eine Erhöhung des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner Beginnen der stöchiometrischen Verbrennung an den Motorzylindern des Motors während der erhöhten Rußerzeugung oder erhöhten Rußspeicherung beim Beenden des Schubabschaltungsbetriebs. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, dass die Schwellendauer auf der Abgastemperatur beruht, wobei die Dauer abnimmt, wenn die Abgastemperatur weiter über den ersten Schwellenwert zunimmt. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner, während des Reduzierens des Filterumgehungsstroms als Reaktion auf eine erhöhte Rußerzeugung oder erhöhte Rußspeicherung, vor dem Beenden des Schubabschaltungszustands, Anpassen eines Motorbetriebsparameters, um als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur über dem ersten Schwellenwert ist, eine Menge an Sauerstoff zu reduzieren, die zum Partikelfilter strömt. Ein siebentes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels und beinhaltet ferner, dass Anpassen des Motorbetriebsparameters zum Reduzieren der Menge an Sauerstoff, die zum Partikelfilter strömt, eines oder mehrere von Erhöhen einer Anzahl an Zylindern des Motors, die aktiv sind und Kraftstoff verbrennen, Verringern eines Betrags der Öffnung einer Drossel, die stromaufwärts der Zylinder positioniert ist, und Deaktivieren von einem oder mehreren Zylinderauslassventilen der Zylinder beinhaltet. Ein achtes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis siebenten Beispiels und beinhaltet ferner, dass Strömen von Benzinverbrennungsabgas zum Partikelfilter mit erhöhtem Filterumgehungsstrom Erhöhen eines Betrags der Öffnung eines Umgehungsventils, das in einem Umgehungskanal angeordnet ist, der um den Partikelfilter gekoppelt ist, beinhaltet, wobei der Filterumgehungsstrom nur den Partikelfilter und nicht zusätzliche Vorrichtungen oder Katalysatoren, die stromaufwärts des Partikelfilters positioniert sind, umgeht. Ein neuntes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis achten Beispiels und beinhaltet ferner, dass Reduzieren des Filterumgehungsstroms Verringern des Betrags der Öffnung des Umgehungsventils beinhaltet. Ein zehntes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis neunten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Benzinverbrennungsabgas durch Fremdzündung erzeugt wird und dass der Motor ein aufgeladener Motor mit Direkteinspritzung ist. Ein elftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis zehnten Beispiels und beinhaltet ferner, dass die verringerte Rußerzeugung verringerte Rußerzeugung an Zylindern des Motors beinhaltet und die verringerte Rußspeicherung verringerte Rußspeicherung innerhalb des Partikelfilters beinhaltet.
  • In einem anderen Beispiel beinhaltet ein Verfahren für einen Motor: als Reaktion darauf, dass Eintrittsbedingungen für den Schubabschaltungs(DFSO)-betrieb erfüllt sind: Betreiben des Motors in DFSO für eine erste Dauer auf Grundlage eines vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments, als Reaktion darauf, dass eine Umgehung um einen Benzinpartikelfilter (GPF), der in einem Abgaskanal des Motors angeordnet ist, offen ist; und Betreiben des Motors in DFSO für eine zweite Dauer auf Grundlage einer Temperatur des GPF, als Reaktion darauf, dass die Umgehung geschlossen ist und die Temperatur über einem ersten Schwellenwert ist. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Verfahren ferner Betreiben des Motors in DFSO für die erste Dauer auf der Grundlage des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments, als Reaktion darauf, dass die Umgehung geschlossen ist und die Temperatur unter dem ersten Schwellenwert ist. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass Betreiben des Motors in DFSO für die zweite Dauer Beenden der DFSO als Reaktion darauf, dass die Temperatur über einen zweiten Schwellenwert steigt, beinhaltet, wobei der zweite Schwellenwert größer als der erste Schwellenwert ist. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner Öffnen der Umgehung als Reaktion darauf, dass jedes einer Rußbelastung des GPF geringer als die erste Schwellenbelastung ist, und einer Rußerzeugung an den Zylindern des Motors geringer als ein zweiter Schwellenbetrag ist, und Schließen der Umgehung als Reaktion darauf, dass eines oder mehrere der Rußbelastung des GPF größer als die erste Schwellenbelastung ist, und der Rußerzeugung an den Zylindern größer als der zweite Schwellenbetrag ist. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, während des Betriebs des Motors in DFSO für die zweite Dauer, Anpassen eines Motorbetriebsparameters, um ein Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors zu reduzieren.
  • Ein System für einen Motor beinhaltet einen Abgaskanal, beinhaltend eine Turboladerturbine und einen Katalysator; einen Benzinpartikelfilter (GPF), der im Abgaskanal stromabwärts der Turboladerturbine und des Katalysators angeordnet ist; einen Umgehungskanal, der nur um den GPF angeordnet ist und ein Umgehungsventil beinhaltet, das darin angeordnet ist; und eine Steuerung mit in einem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen für Folgendes: Öffnen des Umgehungsventils als Reaktion darauf, dass ein Rußlevel von Abgas geringer als ein erster Schwellenwert ist und ein Rußlevel, das im GPF gespeichert ist, geringer als ein zweiter Schwellenwert ist, und als Reaktion darauf, dass das Umgehungsventil während eines Schubabschaltungs(DFSO)-Betriebs offen ist, nicht Einschränken einer Dauer des DFSO-Betriebs auf der Grundlage einer Temperatur des GPF; und Schließen des Umgehungsventils als Reaktion darauf, dass eines oder mehrere des Rußlevels des Abgases größer als der erste Schwellenwert ist und das Rußlevel, das im GPF gespeichert ist, größer als der zweite Schwellenwert ist, und als Reaktion darauf, dass das Umgehungsventil während des DFSO-Betriebs geschlossen ist und die Temperatur des GPF über einem ersten oberen Schwellenwert ist, Einschränken der Dauer des DFSO-Betriebs auf der Grundlage der Temperatur des GPF. In einem ersten Beispiel des Systems beinhaltet das System ferner, dass die computerlesbaren Anweisungen ferner Anweisungen für Folgendes beinhalten: als Reaktion darauf, dass das Umgehungsventil während des DFSO-Betriebs geschlossen ist und die Temperatur des GPF unter dem ersten oberen Schwellenwert ist, nicht Einschränken der Dauer des DFSO-Betriebs auf der Grundlage der Temperatur des GPF. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Motor ein fremdgezündeter Benzinmotor mit Direkteinspritzung ist und wobei die computerlesbaren Anweisungen ferner Anweisungen für Folgendes beinhalten: während des DFSO-Betriebs, während das Umgehungsventil geschlossen ist und die Temperatur des GPF über dem ersten oberen Schwellenwert ist, Anpassen eines Parameters des Motors, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennung innerhalb eines Schwellenwerts der Stöchiometrie zu halten, und Beenden des DFSO-Betriebs als Reaktion darauf, dass die Temperatur des GPF über einen zweiten oberen Schwellenwert steigt, wobei der zweite obere Schwellenwert größer als der erste obere Schwellenwert ist.
  • In einer anderen Darstellung beinhaltet ein Verfahren für einen Motor: als Reaktion darauf, dass Eintrittsbedingungen für den Schubabschaltungs(DFSO)-betrieb erfüllt sind: Betreiben des Motors in DFSO und Erlauben eines Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnisses, das magerer als innerhalb eines Schwellenwerts der Stöchiometrie ist, als Reaktion darauf, dass eine Umgehung um einen Benzinpartikelfilter (GPF), der in einem Abgaskanal des Motors angeordnet ist, offen ist; und Betreiben des Motors in DFSO und Anpassen eines Motorbetriebsparameters, um das Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors innerhalb des Schwellenwerts der Stöchiometrie zu halten, als Reaktion darauf, dass die Umgehung geschlossen ist und eine Temperatur des GPF über einem ersten Schwellenwert ist.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzabläufe mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -abläufe können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche, egal ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, werden ebenfalls als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • 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
    • US 2016/0222898 [0004]

Claims (15)

  1. Verfahren für einen Motor, umfassend: als Reaktion auf eine verringerte Rußerzeugung oder verringerte Rußspeicherung, Strömen von Benzinverbrennungsabgas zu einem Partikelfilter mit erhöhtem Filterumgehungsstrom, auch wenn eine Abgastemperatur über einem ersten Schwellenwert ist; und als Reaktion auf eine erhöhte Rußerzeugung oder erhöhte Rußspeicherung, Reduzieren des Filterumgehungsstroms und Beenden des Schubabschaltungsbetriebs nach einer Schwellendauer aufgrund der Abgastemperatur, die über dem ersten Schwellenwert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abgastemperatur eine Temperatur des Partikelfilters ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, während des Strömens des Benzinverbrennungsabgases zum Partikelfilter mit erhöhtem Filterumgehungsstrom und als Reaktion auf eine Anforderung, den Motor mit Schubabschaltung zu betreiben, Betreiben des Motors mit Schubabschaltung, auch wenn die Abgastemperatur über dem ersten Schwellenwert ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Beenden des Schubabschaltungsbetriebs als Reaktion auf eine Erhöhung des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Beginnen der stöchiometrischen Verbrennung an den Motorzylindern des Motors während der erhöhten Rußerzeugung oder erhöhten Rußspeicherung beim Beenden des Schubabschaltungsbetriebs.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellendauer auf der Abgastemperatur beruht, wobei die Dauer verringert wird, wenn die Abgastemperatur weiter über den ersten Schwellenwert zunimmt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, während des Reduzierens des Filterumgehungsstroms als Reaktion auf eine erhöhte Rußerzeugung oder erhöhte Rußspeicherung, vor dem Beenden des Schubabschaltungszustands, Anpassen eines Motorbetriebsparameters, um als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur über dem ersten Schwellenwert ist, eine Menge an Sauerstoff zu reduzieren, die zum Partikelfilter strömt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei Anpassen des Motorbetriebsparameters zum Reduzieren der Menge an Sauerstoff, die zum Partikelfilter strömt, eines oder mehrere von Erhöhen einer Anzahl an Zylindern des Motors, die aktiv sind und Kraftstoff verbrennen, Verringern eines Betrags der Öffnung einer Drossel, die stromaufwärts der Zylinder positioniert ist, und Deaktivieren von einem oder mehreren Zylinderauslassventilen der Zylinder beinhaltet.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Strömen von Benzinverbrennungsabgas zum Partikelfilter mit erhöhtem Filterumgehungsstrom Erhöhen eines Betrags der Öffnung eines Umgehungsventils, das in einem Umgehungskanal angeordnet ist, der um den Partikelfilter gekoppelt ist, beinhaltet, wobei der Filterumgehungsstrom nur den Partikelfilter und nicht zusätzliche Vorrichtungen oder Katalysatoren, die stromaufwärts des Partikelfilters positioniert sind, umgeht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei Reduzieren des Filterumgehungsstroms Verringern des Betrags der Öffnung des Umgehungsventils beinhaltet.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Benzinverbrennungsgas durch Fremdzündung erzeugt wird und wobei der Motor ein aufgeladener Motor mit Direkteinspritzung ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die verringerte Rußerzeugung verringerte Rußerzeugung an Zylindern des Motors beinhaltet und die verringerte Rußspeicherung verringerte Rußspeicherung innerhalb des Partikelfilters beinhaltet.
  13. System für einen Motor, umfassend: einen Abgaskanal, der eine Turboladerturbine und einen Katalysator beinhaltet; einen Benzinpartikelfilter (GPF), der im Abgaskanal stromabwärts der Turboladerturbine und des Katalysators angeordnet ist; einen Umgehungskanal, der nur um den GPF angeordnet ist und ein Umgehungsventil beinhaltet, das darin angeordnet ist; und eine Steuerung mit in einem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen für Folgendes: Öffnen des Umgehungsventils als Reaktion darauf, dass ein Rußlevel von Abgas geringer als ein erster Schwellenwert ist und ein Rußlevel, das im GPF gespeichert ist, geringer als ein zweiter Schwellenwert ist, und als Reaktion darauf, dass das Umgehungsventil während eines Schubabschaltungs(DFSO)-Betriebs offen ist, nicht Einschränken einer Dauer des DFSO-Betriebs auf der Grundlage einer Temperatur des GPF; und Schließen des Umgehungsventils als Reaktion darauf, dass eines oder mehrere des Rußlevels des Abgases größer als der erste Schwellenwert ist und das Rußlevel, das im GPF gespeichert ist, größer als der zweite Schwellenwert ist, und als Reaktion darauf, dass das Umgehungsventil während des DFSO-Betriebs geschlossen ist und die Temperatur des GPF über einem ersten oberen Schwellenwert ist, Einschränken der Dauer des DFSO-Betriebs auf der Grundlage der Temperatur des GPF.
  14. System nach Anspruch 13, wobei die computerlesbaren Anweisungen ferner Anweisungen für Folgendes beinhalten: als Reaktion darauf, dass das Umgehungsventil während des DFSO-Betriebs geschlossen ist und die Temperatur des GPF unter dem ersten oberen Schwellenwert ist, nicht Einschränken der Dauer des DFSO-Betriebs auf der Grundlage der Temperatur des GPF.
  15. System nach Anspruch 13, wobei der Motor ein fremdgezündeter Benzinmotor mit Direkteinspritzung ist und wobei die computerlesbaren Anweisungen ferner Anweisungen für Folgendes beinhalten: während des DFSO-Betriebs, während das Umgehungsventil geschlossen ist und die Temperatur des GPF über dem ersten oberen Schwellenwert ist, Anpassen eines Parameters des Motors, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennung innerhalb eines Schwellenwerts der Stöchiometrie zu halten, und Beenden des DFSO-Betriebs als Reaktion darauf, dass die Temperatur des GPF über einen zweiten oberen Schwellenwert steigt, wobei der zweite obere Schwellenwert größer als der erste obere Schwellenwert ist.
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