DE102018216531A1 - Method and device for operating an internal combustion engine with an exhaust tract having a particle filter - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem einen Partikelfilter aufweisenden Abgastrakt, wobei kritische Materialschwingungen des Partikelfilters verhindert werden, bei dem insbesondere vorgesehen ist, dass auf der Grundlage wenigstens eines vorgebbaren, maximal zulässigen Differenzdrucks in dem Partikelfilter wenigstens ein vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängiger Grenzwertverlauf des Motormomentes ermittelt wird (210) und dass die Brennkraftmaschine mit einem innerhalb des Grenzwertverlaufs begrenzten, maximalen Motormoment betrieben wird.The present invention relates to a method for operating an internal combustion engine with an exhaust tract having a particle filter, critical material vibrations of the particle filter being prevented, in which it is provided in particular that on the basis of at least one predeterminable, maximum permissible differential pressure in the particle filter at least one of the operating state of the The engine torque-dependent limit value curve of the engine torque is determined (210) and that the internal combustion engine is operated with a maximum engine torque that is limited within the limit value curve.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeuges mit einem einen Partikelfilter aufweisenden Abgastrakt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm, ein maschinenlesbarer Datenträger zur Speicherung des Computerprogramms und ein elektronisches Steuergerät, mittels derer das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with an exhaust tract having a particle filter, according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Aufgrund der zunehmend strengen Abgasregulierungen im Bereich der Abgasemission wird nicht nur bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen (Dieselmotoren) sondern auch bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen (Ottomotoren) mit direkter Kraftstoffeinspritzung der Einbau von Partikelfiltern in Betracht gezogen. Ein solcher Partikelfilter sammelt und speichert in an sich bekannter Weise bei der Verbrennung entstehende Partikel, insbesondere Rußpartikel.Due to the increasingly strict exhaust gas regulations in the field of exhaust gas emission, the installation of particle filters is not only being considered for self-igniting internal combustion engines (diesel engines) but also for spark-ignited internal combustion engines (petrol engines) with direct fuel injection. Such a particle filter collects and stores particles, in particular soot particles, which are formed during combustion in a manner known per se.
Im Falle der Dieselmotoren werden, sobald eine bestimmte Menge an Rußpartikeln in dem Partikelfilter vorhanden ist, von einem Steuergerät der Brennkraftmaschine bestimmte Maschinenparameter, z.B. der Zündzeitpunkt, so angepasst, dass das Abgas auf eine Temperatur von etwa 600 °C aufgeheizt wird. Sobald diese Temperatur erreicht ist, wird von dem Steuergerät das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einen Lambdawert größer als 1 verändert, so dass ein Überschuss an Sauerstoff in dem Abgas erzeugt wird. Dieser Sauerstoffüberschuss, in Kombination mit den hohen Abgastemperaturen, führt zu einer Oxidation der Rußpartikel, durch welche die Rußpartikel in Kohlendioxid umgewandelt werden. Dieser Oxidationsprozess wird als „Regenerierung“ bezeichnet. Nachdem der Partikelfilter vollständig von Rußpartikeln befreit ist, werden der Lambdawert und die Abgasaufheizung wieder in einen normalen Betriebszustand zurückgesetzt.In the case of diesel engines, as soon as a certain amount of soot particles is present in the particle filter, certain engine parameters, e.g. the ignition timing, adjusted so that the exhaust gas is heated to a temperature of about 600 ° C. As soon as this temperature is reached, the control unit changes the air / fuel ratio to a lambda value greater than 1, so that an excess of oxygen is generated in the exhaust gas. This excess of oxygen, in combination with the high exhaust gas temperatures, leads to an oxidation of the soot particles, by means of which the soot particles are converted into carbon dioxide. This oxidation process is called "regeneration". After the particulate filter has been completely freed from soot particles, the lambda value and the exhaust gas heating are reset to a normal operating state.
Bei Ottomotoren hingegen wird zwischen einer aktiven und passiven Regenerierung unterschieden, da bereits ein höheres Abgastemperaturniveau gegeben ist. Die im vorhergehenden Abschnitt beschriebene sogenannte „aktive Regenerierung“ wird nur dann durchgeführt, wenn über eine passive Vorgehensweise anhand einer reinen Sauerstoffanreicherung keine Regenerierung erfolgen kann.In the case of gasoline engines, on the other hand, a distinction is made between active and passive regeneration, since there is already a higher exhaust gas temperature level. The so-called “active regeneration” described in the previous section is only carried out if no regeneration can take place using a passive procedure based on pure oxygenation.
Durch den im Betrieb der Brennkraftmaschine vorliegenden Abgasmassenstrom wird über den Partikelfilter ein Druckabfall erzeugt. Da sich im Betrieb auch der Beladungszustand des Partikelfilters ändert, ändert sich die Höhe des Druckabfalls entsprechend. Hinzu kommt, dass der Partikelfilter insbesondere auch im Betrieb der Brennkraftmaschine regeneriert wird und dadurch der Beladungszustand des Filters erheblich geändert bzw. reduziert wird. Zudem wird eine aktive Regeneration des Partikelfilters dann durchgeführt, wenn eine maximale Beladung des Partikelfilters erreicht wird und diese durch passive Regeneration nicht abgebaut werden konnte.Due to the exhaust gas mass flow present during operation of the internal combustion engine, a pressure drop is generated via the particle filter. Since the loading condition of the particle filter also changes during operation, the amount of pressure drop changes accordingly. In addition, the particle filter is also regenerated, particularly when the internal combustion engine is in operation, and the load state of the filter is thereby significantly changed or reduced. In addition, an active regeneration of the particle filter is carried out when a maximum loading of the particle filter is reached and this could not be reduced by passive regeneration.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Schutzfunktion bereitzustellen, um Beschädigungen einer Brennkraftmaschine oder von Komponenten in ihrem Abgastrakt durch zu hohen Abgasgegendruck bzw. Druckpulsationen zu vermeiden. Insbesondere für einen hier betroffenen Partikelfilter einer Brennkraftmaschine geht es darum, mit einer solchen Schutzfunktion innerhalb des Partikelfilters auftretende hohe Differenzdrücke zu verhindern. Durch die Schutzfunktion soll der Partikelfilter wirksam vor einer mechanischen Zerstörung geschützt werden.The invention is based on the idea of providing a protective function in order to avoid damage to an internal combustion engine or of components in its exhaust tract by excessively high exhaust gas back pressure or pressure pulsations. In particular for a particle filter of an internal combustion engine affected here, the aim is to prevent high differential pressures occurring within the particle filter with such a protective function. The protective function is intended to effectively protect the particle filter from mechanical destruction.
Mit der Schutzfunktion soll zusätzlich bzw. gleichzeitig vermieden werden, dass zu hohe Abgasgegendrücke zu einem ungewollten Aufdrücken von Auslassventilen der Brennkraftmaschine führen.The protective function is also intended to prevent, at the same time, that excessively high exhaust gas back pressures lead to undesired opening of exhaust valves of the internal combustion engine.
Das vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem einen Partikelfilter aufweisenden Abgastrakt, wobei kritische Materialschwingungen des Partikelfilters verhindert werden, sieht insbesondere vor, dass auf der Grundlage wenigstens eines vorgebbaren, maximal zulässigen Differenzdrucks in dem Partikelfilter wenigstens ein vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängiger Grenzwertverlauf des Motormomentes ermittelt wird und dass die Brennkraftmaschine mit einem innerhalb des Grenzwertverlaufs begrenzten, maximalen Motormoment betrieben wird.The proposed method for operating an internal combustion engine with an exhaust tract having a particle filter, whereby critical material vibrations of the particle filter are prevented, provides in particular that, based on at least one predeterminable, maximum permissible differential pressure in the particle filter, at least one limit value curve of the engine torque that is dependent on the operating state of the internal combustion engine is determined and that the internal combustion engine is operated with a maximum engine torque that is limited within the limit value curve.
Es ist hierbei anzumerken, dass diese Momentenbegrenzung bevorzugt durch entsprechend geeignete Begrenzung bzw. Limitierung der Befüllung von Zylindern (sog. „Zylinderfüllung“) der Brennkraftmaschine implementiert werden kann. It should be noted here that this torque limitation can preferably be implemented by appropriately suitable limitation or limitation of the filling of cylinders (so-called “cylinder filling”) of the internal combustion engine.
Es ist zudem anzumerken, dass ein hier betroffener Partikelfilter gemäß dem Stand der Technik nur über eine Temperatur-Schutzfunktion geschützt wird. Dabei wird eine mögliche mechanische Zerstörung durch zu große Druckunterschiede und Druckpulsationen im Abgastrakt der Brennkraftmaschine nicht berücksichtigt.It should also be noted that a particle filter affected here according to the prior art is only protected by a temperature protection function. A possible mechanical destruction due to excessive pressure differences and pressure pulsations in the exhaust tract of the internal combustion engine is not taken into account.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren ist zudem vorteilhaft, dass die entsprechenden Verfahrensschritte durch, bei einer hier betroffenen Brennkraftmaschine bereits existierende, innermotorische Maßnahmen durchgeführt werden können.In the case of the proposed method, it is also advantageous that the corresponding method steps can be carried out by internal engine measures which already exist in an internal combustion engine concerned here.
Zudem kann durch Einbeziehung einer gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren zur Verfügung gestellten Druckdifferenzinformation entlang des Partikelfilters auf Fertigungstoleranzen und unterschiedliche Beladungszustände des Filters reagiert werden. Eine gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren durchgeführte Druckbegrenzung kann nach einer Regeneration des Partikelfilters einfach wieder aufgehoben werden.In addition, by incorporating pressure difference information along the particle filter made available according to the proposed method, it is possible to react to manufacturing tolerances and different loading conditions of the filter. A pressure limitation carried out according to the proposed method can simply be canceled again after regeneration of the particle filter.
Es ist hierbei anzumerken, dass die Druckdifferenzinformation bzw. die dabei zugrunde gelegten Druckwerte gemessen oder modelliert werden können, wobei die Druckdifferenz als Funktion des Abgasmassenstroms bzw. Abgasvolumenstroms, der Rußbeladung und der Aschebeladung (als Grad der Alterung) des Partikelfilters angenommen wird.It should be noted here that the pressure difference information or the pressure values on which it is based can be measured or modeled, the pressure difference being assumed as a function of the exhaust gas mass flow or exhaust gas volume flow, the soot loading and the ash loading (as the degree of aging) of the particle filter.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann vorgesehen sein, dass zu einem vorgegebenen, maximal zulässigen Differenzdruck, wie nachfolgend beschrieben, ein maximal zulässiger Abgasmassenstrom bzw. Abgasvolumenstrom berechnet wird und daraus der vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängige Grenzwertverlauf des Motormomentes ermittelt wird.In the proposed method it can be provided that a maximum permissible exhaust gas mass flow or exhaust gas volumetric flow is calculated at a predetermined, maximum permissible differential pressure, as described below, and the limit curve of the engine torque, which is dependent on the operating state of the internal combustion engine, is determined therefrom.
Hierbei ist zunächst anzumerken, dass bei den hier betroffenen Brennkraftmaschinen ein kontinuierlich berechneter Abgasmassenstrom in deren Steuergerät bereits als zentrale Größe zur Verfügung steht und somit von der vorgeschlagenen Schutzfunktion lediglich referenziert werden muss. Um in dem Abgasmassenstrom den für die Schutzfunktion erforderlichen Temperaturverlauf am Partikelfilter als kontinuierliche, veränderliche Größe berücksichtigen zu können, ist somit eine Konvertierung bzw. Umrechnung des Abgasmassenstroms in einen entsprechenden Volumenstrom, und umgekehrt, erforderlich.It should first be noted here that in the internal combustion engines affected here, a continuously calculated exhaust gas mass flow is already available as a central variable in their control unit and thus only has to be referenced by the proposed protective function. In order to be able to take into account the temperature curve on the particle filter required for the protective function as a continuous, variable variable in the exhaust gas mass flow, a conversion or conversion of the exhaust gas mass flow into a corresponding volume flow, and vice versa, is required.
Diese Umrechnung erfolgt über die allgemeine Gasgleichung p*V = m*R*T, aus der sich durch Umformung der Zusammenhang m = (V*p) / (R*T) ergibt.This conversion is carried out using the general gas equation p * V = m * R * T, from which the relationship m = (V * p) / (R * T) results from the transformation.
Beim prozessualen Ablauf der Schutzfunktion wird bei einem Überschreiten des zulässigen Differenzdrucks ein Volumenstrom auf Basis des aktuell vorliegenden Abgasmassenstroms berechnet und bevorzugt zwischengespeichert, für den der folgende Zusammenhang gemäß Gleichung 1 gilt:
Der genannte kritische Zeitpunkt tCritPDif liegt somit dann vor, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass pDifGpf > pDifGpfCrit.The critical point in time t CritPDif thus exists when the condition is met that pDifGpf> pDifGpf Crit .
Auf der Grundlage des Volumenstroms vfLimnEgpsaved kann somit in Echtzeit die genannte Korrektur über den Temperaturgang am Partikelfilter erfolgen, welcher dann gemäß der folgenden Gleichung 2 wieder in einen korrigierten Massenstrom umgewandelt werden kann:
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann ferner vorgesehen sein, dass auf der Grundlage des berechneten, maximal zulässigen Abgasmassenstroms aus einer momentanen Motordrehzahl sowie aus einem vorliegenden Brennraumvolumen der Brennkraftmaschine gemäß der folgenden Beziehung gemäß Gleichung 3 eine dem maximal zulässigen Abgasmassenstrom entsprechende, maximale Zylinderfüllung und/oder ein entsprechendes maximales Motormoment berechnet wird:
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann weiter vorgesehen sein, dass ein ermittelter Wert des Differenzdrucks mit einem vorgegebenen Wert des maximal zulässigen Differenzdrucks verglichen wird, dass bei Erreichen des maximal zulässigen Differenzdrucks im Betrieb der Brennkraftmaschine der entsprechende, aktuell vorliegende Wert des Abgasmassenstroms bzw. Abgasvolumenstroms gespeichert wird und dass der gespeicherte Wert des Abgasvolumenstroms bei der Berechnung der maximalen Zylinderfüllung und/oder dem entsprechenden maximalen Motormoment zugrunde gelegt wird.In the proposed method, it can further be provided that a determined value of the differential pressure is compared with a predetermined value of the maximum permissible differential pressure, and that when the maximum permissible differential pressure is reached during operation of the internal combustion engine, the corresponding, currently available value of the exhaust gas mass flow or exhaust gas volume flow is stored and that the stored value of the exhaust gas volume flow is used as a basis when calculating the maximum cylinder charge and / or the corresponding maximum engine torque.
Auch kann bei dem vorgeschlagenen Verfahren vorgesehen sein, dass durch Minimumbildung eines aktuellen Wertes des berechneten Abgasvolumenstroms und des maximal zulässigen Abgasvolumenstroms eine obere Grenze für den jeweiligen Sollwert der Zylinderfüllung berechnet wird.It can also be provided in the proposed method that an upper limit for the respective desired value of the cylinder charge is calculated by forming a minimum of a current value of the calculated exhaust gas volume flow and the maximum permissible exhaust gas volume flow.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann zudem vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung des maximal zulässigen Differenzdrucks die Laufzeit des Abgases in dem Abgastrakt berücksichtigt wird.In the proposed method, it can also be provided that the runtime of the exhaust gas in the exhaust tract is taken into account when determining the maximum permissible differential pressure.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann zudem vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von dem gemessenen bzw. modellierten, betriebspunktabhängigen Druckverhalten bzw. Druckverlauf im Abgastrakt, eine zusätzliche Absenkung der Zylinderfüllung und/oder dem entsprechenden, maximalen Motormoment erfolgen kann, um ein Aufdrücken von Auslassventilen der Brennkraftmaschine zu verhindern.In the proposed method, it can also be provided that, depending on the measured or modeled, operating point-dependent pressure behavior or pressure curve in the exhaust tract, an additional lowering of the cylinder charge and / or the corresponding maximum engine torque can take place in order to press open exhaust valves of the internal combustion engine to prevent.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann schließlich vorgesehen sein, dass der Beladungsgrad des Partikelfilters gelernt wird, um einen Regenerationsprozess des Partikelfilters zu steuern.In the proposed method, it can finally be provided that the degree of loading of the particle filter is learned in order to control a regeneration process of the particle filter.
Die Erfindung kann sowohl bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen (Ottomotoren) als auch bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen (Dieselmotoren) zum Einsatz kommen, da auch bei Dieselmotoren der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingebracht bzw. eingespritzt wird.The invention can be used both in spark-ignited internal combustion engines (gasoline engines) and in self-igniting internal combustion engines (diesel engines), since the fuel is also introduced or injected directly into the combustion chamber in diesel engines.
Das erfindungsgemäße Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem elektronischen Steuergerät, ohne an diesem bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist der maschinenlesbare Datenträger vorgesehen, auf welchem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist. Durch Aufspielen des erfindungsgemäßen Computerprogramms auf ein elektronisches Steuergerät wird das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um den Betrieb einer einen hier betroffenen Partikelfilter aufweisenden Brennkraftmaschine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu steuern.The computer program according to the invention is set up to carry out each step of the method, in particular if it runs on a computing device or a control device. It enables the method according to the invention to be implemented on an electronic control unit without having to make structural changes to it. For this purpose, the machine-readable data carrier is provided, on which the computer program according to the invention is stored. By loading the computer program according to the invention on an electronic control device, the electronic control device according to the invention is obtained, which is set up to control the operation of an internal combustion engine having a particle filter affected here by means of the method according to the invention.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.
Figurenliste Figure list
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt typische Verläufe des Motormomentes über der Motordrehzahl für verschiedene Abgasmassenströme. -
2a -c zeigen drei Prozessroutinen gemäß Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens, und zwar anhand von einzelnen Flussdiagrammen.
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1 shows typical curves of engine torque versus engine speed for various exhaust gas mass flows. -
2a -c show three process routines according to exemplary embodiments of the method according to the invention, specifically using individual flow diagrams.
Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention
Der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Druckänderungen, insbesondere pulsförmige Druckschwingungen, des Abgasmassenstroms im Abgastrakt einer hier betroffenen Brennkraftmaschine innerhalb eines hier betroffenen Partikelfilters zu Materialschwingungen des Filters führen. Darüber hinaus führt auch ein relativ großer Differenzdruck in dem Filter zu solchen Materialschwingungen. Diese Schwingungen können den Partikelfilter mechanisch zerstören. Deshalb darf ein maximal zulässiger Differenzdruck in dem Partikelfilter nicht überschritten werden.The following description of exemplary embodiments is based on the knowledge that pressure changes, in particular pulsed pressure vibrations, of the exhaust gas mass flow in the exhaust tract of an internal combustion engine affected here lead to material vibrations of the filter within a particle filter affected here. In addition, a relatively large differential pressure in the filter also leads to such material vibrations. These vibrations can mechanically destroy the particle filter. Therefore, a maximum permissible differential pressure in the particle filter must not be exceeded.
Es liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, dass der Druckabfall und damit auch der Differenzdruck über den Partikelfilter vom Abgasmassenstrom durch den Filter abhängig sind. Dies ist in der
Die in der
Gemäß der in
Es ist anzumerken, dass ein Wert des maximal zulässigen Abgasmassenstroms msfabrLimnTCor auch aus einer Spezifikation bezüglich des Neuzustandes der jeweiligen Brennkraftmaschine entnommen bzw. hergeleitet werden kann.It should be noted that a value of the maximum permissible exhaust gas mass flow msfabr LimnTCor can also be derived or derived from a specification regarding the new condition of the respective internal combustion engine.
Auf der Grundlage der Gleichung 1 wird auf der Grundlage des so berechneten 200 maximal zulässigen Abgasmassenstroms msfabrLimnTCor aus einer aktuell vorliegenden Motordrehzahl sowie dem vorgegebenen Brennraumvolumen (bzw. Hubraum der Brennkraftmaschine) gemäß der obigen Gleichung 3 eine dem maximal zulässigen Abgasmassenstrom msfabrLimnTCor entsprechende, maximale Zylinderfüllung bzw. ein entsprechendes maximales Motormoment Mmax berechnet 205.On the basis of
Es ist hierbei anzumerken, dass die hier beschriebene Schutzfunktion die Momentenbegrenzung auf Mmax auf der Grundlage einer Zylinder-Sollfüllung berechnet, aufgrund dessen sich ein bestimmtes Motormoment einstellt. Die Schutzfunktion kann aber auch direkt bei der Berechnung des Motormoments herangezogen werden. Mittels des so berechneten maximalen Motormomentes Mmax wird weiter ein Grenzwert für des Sollwert der Zylinderfüllung bzw., wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, ein entsprechender Grenzwert für einen momentanen Sollwert des Motormomentes Msoll(grenz) berechnet 210. Diese Berechnung erfolgt zudem auf der Grundlage eines aktuell vorliegenden Fahrerwunschmomentes MFW 215.It should be noted here that the protective function described here calculates the torque limitation to Mmax on the basis of a target cylinder charge, on the basis of which a specific engine torque is established. The protective function can also be used directly when calculating the motor torque. Using the maximum engine torque Mmax calculated in this way, a limit value for the target value of the cylinder charge or, as in the present exemplary embodiment, a corresponding limit value for a current target value of the engine torque M target (limit) is calculated 210. This calculation is also carried out on the basis of a current driver's desired
Durch die insbesondere von der Motordrehzahl abhängige Begrenzung des Motormomentes Mmax auf den Wert Msoll(grenz) ist gewährleistet, dass der maximal zulässige Abgasmassenstrom msfabrLimnTCor und damit auch der entsprechende maximal zulässige Differenzdruck pDifGpfCrit nicht überschritten werden.The limitation of the engine torque Mmax to the value Mset (limit) , which depends in particular on the engine speed, ensures that the maximum permissible exhaust gas mass flow msfabr LimnTCor and thus also the corresponding maximum permissible differential pressure pDifGpf Crit are not exceeded.
Zusätzlich bzw. parallel zu den eben beschriebenen Verfahrensschritten
Alternativ oder zusätzlich kann, gemäß der in
Es ist ferner anzumerken, dass bei einem nicht motornahen Einbauort bei der Berechnung des Abgasmassenstroms durch den Partikelfilter, bzw. bei der Berechnung eines entsprechenden Differenzdrucks, zusätzlich noch die Laufzeit des Abgases im Abgastrakt berücksichtigt werden kann. Dadurch können auch fertigungsbedingte Toleranzen des Partikelfilters in die beschriebene Berechnung einbezogen werden. Auch lässt sich dadurch eine durch den Fahrbetrieb ansteigende Beladung des Partikelfilters berücksichtigen, da sich durch die Beladung mit Partikeln bzw. Ruß der physikalische Zusammenhang zwischen dem Abgasmassenstrom bzw. Abgasvolumenstrom und dem Differenzdruck ebenfalls ändert.It should also be noted that when the installation location is not close to the engine, the runtime of the exhaust gas in the exhaust tract can also be taken into account when calculating the exhaust gas mass flow through the particle filter or when calculating a corresponding differential pressure. This allows manufacturing-related tolerances of the particle filter to be included in the calculation described. This also allows an increase in the loading of the particle filter due to driving operation to be taken into account, since loading with particles or soot also changes the physical relationship between the exhaust gas mass flow or exhaust gas volume flow and the differential pressure.
Bei Vorliegen eines zuvor gelernten ersten Schwellenwertes für den Abgasmassenstrom bzw. Abgasvolumenstrom kann ein aktueller Differenzdruck mit einem empirisch vorgebbaren Grenzwert des Differenzdrucks für den Partikelfilter verglichen werden. Ergibt sich bei diesem Vergleich, dass der aktuelle Differenzdruck innerhalb eines ebenfalls empirisch vorgebaren zweiten Schwellenwertes unterhalb des zulässigen Differenzdrucks in dem Partikelfilters liegt, dann kann eine vorliegende Füllungs- bzw. Momentenbegrenzung wieder aufgehoben bzw. erneut freigegeben werden. Zusätzlich kann dabei das Aufheben dieser Begrenzung (zeitlich) verzögert erfolgen und/oder gefiltert durchgeführt werden, um für den Fahrkomfort nachteilige plötzliche Momentensprünge der Brennkraftmaschine zu verhindern.If there is a previously learned first threshold value for the exhaust gas mass flow or exhaust gas volume flow, a current differential pressure can be compared with an empirically predeterminable limit value of the differential pressure for the particle filter. If it emerges from this comparison that the current differential pressure lies within an also empirically predeterminable second threshold value below the permissible differential pressure in the particle filter, then an existing filling or torque limitation can be canceled again or released again. In addition, this limitation can be removed with a time delay and / or can be carried out in a filtered manner in order to prevent sudden torque jumps of the internal combustion engine which are disadvantageous for driving comfort.
Als Bedingung für die Freigabe einer etwa vorliegenden Begrenzung gelten somit die beiden Zusammenhänge gemäß den folgenden Gleichungen 5 und 6:
Dabei kann zusätzlich noch die (hier nicht gezeigte) Größe vfLimnEgpRef als Referenzvolumenstrom über die Auslassventile aus der Zylinderkammer (gemäß einem fabrikneuen Partikelfilter) eingehen.The variable vfLimnEgpRef (not shown here) can also be used as a reference volume flow via the exhaust valves from the cylinder chamber (according to a brand-new particle filter).
Nach einer erneuten Freigabe einer Momentenbegrenzung wird der jeweils abgespeicherte Volumenstrom vfLimnEgpsaved auf einen Wert vfLimnEgpRef, und zwar bevorzugt mittels einer empirisch vorgebbaren Änderungsdynamik, wieder erhöht bzw. entsprechend heraufgesetzt.After the torque limitation has been released again, the respectively saved volume flow vfLimnEgp saved is increased to a value vfLimnEgpRef, preferably by means of an empirically predeterminable change dynamic, or increased accordingly.
Das beschriebene Verfahren kann in Form eines Steuerprogramms für ein elektronisches Steuergerät zur Steuerung einer Brennkraftmaschine oder in Form einer oder mehrerer entsprechender elektronischer Steuereinheiten (ECUs) realisiert werden.The described method can be implemented in the form of a control program for an electronic control unit for controlling an internal combustion engine or in the form of one or more corresponding electronic control units (ECUs).
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