DE102019203793A1

DE102019203793A1 - Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters eines Kraftfahrzeuges sowie Computerprogramm, Datenverarbeitungssystem und Speichermedium sowie Vorrichtung und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019203793A1
Application number: DE102019203793.3A
Authority: DE
Inventors: Frederik De Smet; Jim Bromham; Eren Erdogan; Ke Fan; Romain Demory
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2039-03-21
Also published as: CN111720195A; DE102019203793B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters (2) eines Kraftfahrzeuges (1) zur Verfügung gestellt. Das Verfahren wird dabei während einer Fahrt angewendet und umfasst das Ermitteln eines Startzeitpunktes (100), welcher für die Regeneration des Dieselpartikelfilters (2) notwendig ist. Der Startzeitpunkt (100) wird dabei aus einer statistischen Mittelung ermittelt, wobei mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges (1) der statistischen Mittelung zugrunde liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters eines Kraftfahrzeuges während einer Fahrt. Daneben betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, ein Datenverarbeitungssystem und ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, die jeweils Instruktionen zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters eines Kraftfahrzeuges aufweisen. Daneben betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Kraftfahrzeug, die dergestalt ausgestattet sind, dass ein Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters eines Kraftfahrzeuges angewendet werden kann.
Es ist bekannt, dass mit Diesel betriebene Kraftfahrzeuge Kleinstpartikel emittieren, die gesundheitsschädlich sind und die Umwelt belasten. Um den Partikelausstoß von mit Diesel betriebenen Kraftfahrzeugen zu reduzieren, wird dem Dieselmotor im Abgasstrang ein Dieselpartikelfilter nachgeschaltet. Der Dieselpartikelfilter wird dabei beispielsweise neben einem Oxidations-, SCR- oder einem NOx-Katalysator eingesetzt. Das Durchströmen des Abgases durch den Dieselpartikelfilter führt zu einer Ablagerung der im Abgasstrom enthaltenen Rußpartikel an der angeströmten Seite der Oberfläche des Dieselpartikelfilters. Im Laufe des Betriebes des Dieselmotors akkumulieren sukzessiv mehr Rußpartikel an der Oberfläche des Dieselpartikelfilters. Der Dieselpartikelfilter setzt sich somit während des Betriebes mit Ruß zu. Das Verschließen des Rußpartikelfilters gegenüber dem Abgasstrom hat zur Folge, dass zum einen die für die Aufnahme von Rußpartikeln aktive Oberfläche des Dieselpartikelfilters sich verkleinert und damit zukünftig weniger Rußpartikel aus dem Abgas binden kann. Zum anderen erhöht das Verstopfen des Rußpartikelfilters den Druck im Abgas, welches wiederum zu einer Leistungseinbuße des Dieselmotors führt.
Von Zeit zu Zeit ist es daher notwendig, den Dieselpartikelfilter zu regenerieren. Die Regeneration erfolgt dabei im Rahmen eines Regenerationsprozesses, bei dem die Rußpartikel abgebrannt werden. Hierbei ist zu beachten, dass der durch die Rußpartikel entstehende Ruß sich selbstständig entzünden kann, wenn die den Dieselpartikelfilter anströmende Abgastemperatur höher ist als die Selbstentzündungstemperatur des Rußes. Die Selbstentzündungstemperatur ist dabei zusätzlich von dem Abgasdruck abhängig und liegt bei einem tieferen Wert, wenn der Abgasdruck höher ist. Bei einem mit Diesel angetriebenen Kraftfahrzeug kann eine Späteinspritzung dazu genutzt werden, die Abgastemperatur des den Dieselpartikelfilter anströmenden Abgases über die Selbstentzündungstemperatur des Rußes anzuheben. Dabei führt die Späteinspritzung dazu, dass Kraftstoff in einen dem Dieselpartikelfilter vorgeschalteten Oxidationskatalysator gelangt und dort exotherm oxidiert wird. Durch die Späteinspritzung kann die Abgastemperatur um 200°C bis 300°C erhöht werden, was zur Folge hat, dass sich der Ruß durch die erhöhte Abgastemperatur selbst entzünden und abbrennen kann. Auf Grund der durch die exotherme Oxidation erhöhten Abgastemperatur kann somit im Dieselpartikelfilter eine aktive Verbrennung erfolgen - und damit eine aktive Regeneration des Dieselpartikelfilters stattfinden.
Zusätzlich oder als Alternative zur Späteinspritzung können die Dieselpartikelfilter für eine aktive Verbrennung teilweise mit einem Heizsystem, beispielsweise mit einem E-Kat oder mit einer Kraftstoff direkt vor dem Oxidationskatalysator in den Auspuffstrang injizierenden Einspritzeinheit, ausgerüstet sein. Die durch das Heizsystem oder durch die Einspritzung in den Auspuffstrang und die Oxidation des eingespritzten Kraftstoffes in einem Oxidationskatalysator dem Dieselpartikelfilter zugeführte thermische Energie führt dazu, dass sich der in dem Dieselpartikelfilter befindende Ruß selbst entzündet.
Eine weitere Möglichkeit des Abbrennens des Rußes besteht in dem unter Last stellen des Dieselmotors. Beispielsweise eine Autobahnfahrt mit hoher Geschwindigkeit würde den Dieselmotor für eine gewisse Zeitdauer unter Last stellen, was jedoch wegen Tempolimits in vielen Ländern schwierig zu realisieren ist.
Ein Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters eines Kraftfahrzeuges wird in der US 9,732,646 B2 offenbart. Die Regeneration des Dieselpartikelfilters in dieser Offenbarung basiert auf der Kenntnis einer im Dieselpartikelfilter vorherrschenden Rußbeladung, eine Abschätzung der Fahrdistanz bis zum Fahrziel und einer abgeschätzten, über einem Schwellenwert liegenden Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist dabei abhängig zum einen von der eigenen Antriebskraft und zum anderen von der durchschnittlichen Geschwindigkeit der Kraftfahrzeuge innerhalb eines Kraftfahrzeugnetzwerkes. Die abgeschätzte Fahrdistanz zum Fahrziel basiert auf einem potenziellen Fahrziel, welches, falls es noch nicht bekannt ist, aus vergangenen Fahrten bestimmt wird.
Die US 9,551,258 B2 offenbart ein Abgasnachbehandlungssystem, welches ein GPS-System nutzt, um aus einem Fahrerprofil, einem dem Kraftfahrzeug zugeordneten Einsatzprofil und einem Wahrscheinlichkeitswert ein Abgasnachbehandlungssystem zu regenerieren. Der Wahrscheinlichkeitswert gibt dabei die Wahrscheinlichkeit an, dass die Regeneration in diesem Einsatzprofil begonnen und beendet wird. Unter Zuhilfenahme der GPS-Daten wird eine Zeitspanne bestimmt, um eine Regeneration des Abgasnachbehandlungssystems zu starten und eine vollständige Regeneration in dieser Zeitspanne zu beenden. Das Einsatzprofil wird hierbei über eine Route, welche mittels eines Navigationssystems berechnet wird, bestimmt.
Das in der GB 2479196 A offenbarte Verfahren basiert wie das in der US 9,551,258 B2 offenbarte Verfahren auf ein Navigationssystem. Bei dem Verfahren der GB 2479196 A wird überprüft, ob der Dieselpartikelfilter eine Regeneration benötigt und falls dies zutreffend ist, ob die zukünftige Fahrstrecke bekannt ist. Falls auch dies zu bejahen ist, wird in diesem Verfahren überprüft, ob eine optimale Regeneration auf der bekannten Strecke möglich ist. Sollte eine optimale Regeneration möglich sein, so wird in diesem Verfahren ein Startpunkt und ein Endpunkt für die Regeneration bestimmt.
Die US 7,028,466 B2 offenbart eine Abgasnachbehandlungseinheit, die einen Sensor aufweist, der den Betriebszustand des Fahrzeugs überwacht. Das Verfahren weist ferner eine Einheit zur Erhöhung der Temperatur des Abgases auf. Ein Controller bestimmt das Fahrmuster des Kraftfahrzeuges aus dessen Betriebszuständen. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand des Kraftfahrzeuges bestimmt der Controller hieraus eine Temperatur für das Abgas. Die Erhöhung der Temperatur erfolgt immer dann, wenn der Dieselpartikelfilter regeneriert werden soll. Der die Betriebszustände des Kraftfahrzeuges überwachende Sensor bestimmt zudem das Fahrmuster des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit auf einer vorbestimmten Fahrstrecke.
Die DE 10 2015 212 626 A1 offenbart ein Verfahren zur Optimierung einer aktiven Regeneration eines Dieselpartikelfilters, wobei Informationen über die geplante Fahrtroute des Kraftfahrzeuges mit einfließen. In diesem Verfahren wird überprüft, ob die verbleibende Fahrzeit für eine aktive Regeneration des Dieselpartikelfilters ausreicht. Sollte die verbleibende Fahrzeit ausreichen, so wird eine aktive Regeneration des Dieselpartikelfilters durchgeführt. Die Informationen über die geplante Fahrtroute werden in diesem Verfahren beispielsweise über ein Navigationssystem oder über eine Cloud bereitgestellt. Informationen sind dabei beispielsweise die Fahrzeit, die Fahrstrecke, die mittlere Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, etc.
Die DE 10 2006 021 189 B4 offenbart ein Verfahren zur Regeneration eines Rußpartikelfilters. Bei diesem Verfahren wird nach einem Motorstopp die zurückgelegene Motorbetriebszeit ausgewertet. Die Auswertung erfolgt dahingehend, ob eine Regeneration des Rußpartikelfilters innerhalb der Motorbetriebszeit hätte ausgelöst werden können oder hätte nicht ausgelöst werden sollen. Das so erhaltene Auswerteergebnis wird mit weiteren Auswerteergebnissen eines nächsten Motorbetriebszeitintervalls akkumuliert.
Die EP 1 536 109 B1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung des Regenerierens einer Falle, die einem Verbrennungsmotor nachgeschaltet ist. Bei diesem Verfahren wird der Zeitpunkt des Regenerierens derart ausgewählt, dass die Dauer des Regenerierens beschränkt und der Überverbrauch des Motors ebenfalls beschränkt wird. Die Auswahl des Zeitpunktes beruht dabei auf der Kenntnis der vergangenen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeuges. Ferner beruht die Auswahl des Zeitpunktes des Regenerierens auf die Schätzung der zukünftigen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeuges. Die Wahl des Zeitpunktes ist dabei abhängig von den Kilometern, die das Fahrzeug ab der letzten Regenerierung noch zu fahren hat. Die Vorhersage des zukünftigen Betriebes des Kraftfahrzeuges basiert dabei entweder auf einem Navigationssystem, einem Verkehrsrundfunk oder aus zuvor von dem Fahrzeug abgeleiteten Betriebsbedingungen.
Die US 9,102,320 B2 offenbart ein Verfahren für die Durchführung einer Nachbehandlung eines Abgases. Das in der US 9,102,320 B2 offenbarte Verfahren wird bei einem Hybridelektrofahrzeug angewendet, wenn eine Motoreinschaltzeit größer ist als ein Schwellenwert für die Nachbehandlungsbedingung. Dabei ist die Motoreinschaltzeit von das Kraftfahrzeug betreffenden, historischen Informationen und von der Fahrstrecke abhängig.
Die US 9,371,766 B2 offenbart auch ein Verfahren, welches in einem Hybridelektrofahrzeug Anwendung findet. Das Verfahren zur Abgasnachbehandlung ist von dem Fahrmuster des Kraftfahrzeuges abhängig, welches zudem die zukünftige Route beinhaltet, die beispielsweise durch ein Navigationssystem oder einem Verkehrssystem zur Verfügung gestellt wird. Ferner ist das Fahrmuster von der bisherigen Fahrzeugnutzung abhängig.
Die US 2003/0135323 A1 offenbart ein Verfahren für eine Abgasnachbehandlung. Die Abgasnachbehandlung wird dabei durch unterschiedliche Motorparameter gesteuert, wobei die Motorparameter wiederum auf in die Zukunft gerichteten Wahrscheinlichkeitswerten basieren.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters eines Kraftfahrzeuges während einer Fahrt zur Verfügung zu stellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Computerprogramm, ein Datenverarbeitungssystem, ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, eine Vorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen.
Die erste Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, die zweite, die dritte, die vierte, die fünfte und die sechste Aufgabe wird durch ein Computerprogramm nach Anspruch 15, durch ein Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 16, durch ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 17, durch eine Vorrichtung nach Anspruch 18 sowie durch ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 19 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt. Das Verfahren wird dabei während einer Fahrt angewendet und umfasst das Ermitteln eines Startzeitpunktes, welcher für die Regeneration des Dieselpartikelfilters notwendig ist. Der Startzeitpunkt wird dabei aus einer statistischen Mittelung ermittelt, wobei mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges der statistischen Mittelung zugrunde liegt.
Für die Regeneration eines Dieselpartikelfilters ist bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren kein Informationsaustausch mit einem Navigationssystem über eine mögliche zukünftige Fahrstrecke notwendig. Stattdessen erfolgt die Regeneration lediglich aufgrund von Informationen aus einer statistischen Mittelung.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Ermitteln des Startzeitpunktes ein Sperrsignal, welches zum einen nutzerangepasst ist und zum anderen das Ermitteln selbst hemmt. Das Sperrsignal hemmt das Ermitteln des Startzeitpunktes bis zu einem festgesetzten Zeitpunkt ab dem Beginn der Fahrt.
Das Ermitteln des Startzeitpunktes erfolgt somit nicht vor dem festgesetzten Zeitpunkt. Das Festsetzen des Zeitpunktes kann vom Hersteller, vom Händler oder vom Fahrer selbst erfolgen. Des Weiteren kann der Startzeitpunkt zusätzlich vor jeder Fahrt festgesetzt werden. Beispielsweise kann das Festsetzen des Startzeitpunktes vom Fahrer und somit vom Fahrstil abhängig sein. Das Sperren des Ermittelns des Startzeitpunktes bis zu einem bestimmten Zeitpunkt hat zur Folge, dass der Dieselpartikelfilter am Anfang der Fahrt noch nicht regeneriert werden kann. Meist sind in diesem Stadium die Bedingungen für eine ordnungsgemäße Regeneration des Dieselpartikelfilters nicht gegeben. Häufig ist dabei die Temperatur des Abgasnachbehandlungssystems zu gering. Bei einem von einem Fahrstil abhängigen, festgesetzten Zeitpunkt kann das Sperrsignal, bei einem sportlichen Fahrstil, das Ermitteln des Startzeitpunktes über eine kürzere Zeitdauer hemmen, wohingegen bei einem zaghaften Fahrstil das Sperrsignal das Ermitteln des Startzeitpunktes über eine längere Zeitdauer ab Beginn der Fahrt hemmen kann.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Ermitteln des Startzeitpunktes ein Überprüfen einer Zeitspanne zwischen einem abgeschätzten Startzeitpunkt und einem abgeschätzten Ende der Fahrt. Sollte die überprüfte Zeitspanne kürzer sein als eine festgesetzte Zeitspanne, so hemmt das Sperrsignal das weitere Ermitteln des Startzeitpunktes. Dabei ist die festgesetzte Zeitspanne so bestimmt, dass eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters durchgeführt werden kann, d. h. die durch die festgesetzte Zeitspanne vorgegebene Zeitdauer ist für eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters notwendig.
Die festgesetzte Zeitspanne, die für eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters notwendig ist, wird meist von einem Hersteller eingestellt. Diese Einstellung kann jedoch auch zusätzlich von einem Händler oder unter gewissen Bedingungen auch von einem Kraftfahrer vorgenommen werden. Bedingungen für eine Vornahme der Einstellungen seitens eines Händlers oder eines Kraftfahrers könnten beispielsweise die Alterung des Kraftfahrzeuges oder die Alterung des Abgasnachbehandlungssystems sein. Bei einem Neufahrzeug mit einem neuen Abgasnachbehandlungssystem ist keine Einstellung seitens eines Händlers oder eines Kraftfahrers notwendig. Die festgesetzte Zeitspanne garantiert, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass eine vollständige Regeneration durchgeführt werden kann. Ein Abbruch der angefangenen Regeneration eines Dieselpartikelfilters führt zu einer höheren Schadstoffemission ohne eine hohe Absorptionsoberfläche im Dieselpartikelfilter zukünftig zu gewährleisten. Es besteht zwar die Möglichkeit, das Abgasnachbehandlungssystem zu heizen, ohne den Motor im fetten Betriebszustand zu betreiben, jedoch wäre auch hierbei, durch das Heizen, unnötige Energie verschwendet worden. Das Heizen wirkt sich somit letztendlich auch negativ auf den Kraftstoffverbrauch und auf den Schadstoffausstoß des Kraftfahrzeuges aus.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Ermitteln des Startzeitpunktes eine Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz. Der Startzeitpunkt wird dabei in Abhängigkeit der verbleibenden Fahrdistanz ermittelt.
Das Abschätzen der verbleibenden Fahrdistanz hat zur Folge, dass der Startzeitpunkt für die Regeneration des Dieselpartikelfilters so gelegt wird, dass mindestens eine Regeneration vollständig durchgeführt werden kann. Idealerweise sollte hierbei die Fahrdistanz so groß sein, dass entweder eine einzige oder mehrere vollständige Regenerationen auf dieser Fahrdistanz möglich sind oder der Startzeitpunkt variabel gewählt werden kann, so dass neben einer vollständigen Regeneration des Dieselpartikelfilters weitere Parameter des Kraftfahrzeuges optimiert werden können. Sollte die Fahrdistanz eine variable Festlegung des Startzeitpunktes zulassen, so könnte eine Regeneration des Dieselpartikelfilters an einem Abschnitt der Fahrstrecke durchgeführt werden, in der das Kraftfahrzeug bereits unter Volllast betrieben wird, beispielsweise bei einer Autobahnfahrt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung hemmt das Sperrsignal das Ermitteln des Startzeitpunktes, sobald die abgeschätzte, verbleibende Fahrdistanz kleiner als eine festgesetzte Fahrdistanz wird.
Das Hemmen des Ermittelns des Startzeitpunktes, sobald die abgeschätzte, verbleibende Fahrdistanz kleiner als eine festgesetzte Fahrdistanz wird, hat zur Folge, dass eine Regeneration des Dieselpartikelfilters erst dann vorgenommen wird, wenn die Fahrdistanz groß genug ist, um eine vollständige Regeneration durchführen zu können. Hierbei handelt es sich nur um eine Abschätzung, die in die Zukunft gerichtet ist. Die Regeneration des Dieselpartikelfilters bis zur Herstellung des vollständigen Funktionsumfangs des Dieselpartikelfilters ist mit einem Wahrscheinlichkeitswert behaftet. Sollte die abgeschätzte Fahrdistanz größer sein als eine festgesetzte Fahrdistanz, so wird jedoch davon ausgegangen, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass eine Regeneration des Dieselpartikelfilters vollständig +durchgeführt wird. Die festgesetzte Fahrdistanz wird dabei typischerweise vom Hersteller eingestellt. In Ausnahmefällen kann die festgesetzte Fahrdistanz zusätzlich von einem Händler oder einem Fahrer des Kraftfahrzeuges eingestellt werden. Ein Ausnahmefall wäre beispielsweise die Alterung des Kraftfahrzeuges, so dass ein Händler oder ein Kraftfahrer die festgesetzte Fahrdistanz variieren kann ohne das Kraftfahrzeug zum Hersteller zu schicken. Meist erfolgt eine Erhöhung der Fahrdistanz, die mit der Alterung des Kraftfahrzeuges korreliert.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nutzt die statistische Mittelung bei einer Mehrzahl an Fahrten ein Histogramm. Das Histogramm weist dabei die Distanzen der zurückgelegten Fahrten auf.
Ein Histogramm ist eine grafische Darstellung einer Häufigkeitsverteilung. Die Häufigkeitswerte geben an, wie häufig ein gewisser Parameter auftritt. In dieser Ausgestaltung ist der gewisse Parameter die Distanz der zurückgelegten Fahrten. Eine Fahrt, die häufig zurückgelegt wurde, weist einen hohen Häufigkeitswert auf. Das bedeutet, dass es sehr wahrscheinlich ist, dass die den häufig zurückgelegten Fahrten zugehörige Distanz in naher Zukunft wieder absolviert wird. Die Auswertung des Histogramms führt daher zu einer besseren Kontrolle über eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters. Bei einer Fahrdistanz, die sehr wahrscheinlich absolviert wird und eine vollständige Regeneration zulassen würde, lässt die Durchführung einer vollständigen Regeneration ebenso sehr wahrscheinlich erscheinen. Durch die Verwendung eines Histogramms kann damit eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters mit einer hohen Wahrscheinlichkeit gewährleistet werden. Ein Abbruch der Regeneration vor der Herstellung des vollständigen Funktionsumfanges des Dieselpartikelfilters kann hierdurch vermieden werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nutzt die statistische Mittelung bei einer Mehrzahl an Fahrten ein Histogramm, welches die Fahrzeiten der zurückgelegten Fahrten aufweist.
Durch das Hinzuziehen eines Histogramms, welches auf den Fahrzeiten der zurückgelegten Fahrten basiert, kann eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters gewährleistet werden, wenn eine entsprechende Zeitdauer für eine vollständige Regeneration wahrscheinlich ist. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn weitere Parameter optimiert werden sollen. Bei einer entsprechend großen Zeitdauer kann der Startzeitpunkt zeitlich nach vorn oder nach hinten verlegt werden. Eine Kombination des die Fahrdistanzen aufweisendes Histogramm mit dem die Fahrzeiten aufweisendes Histogramm kann des Weiteren zu Situationen führen, in dem eine Regeneration des Dieselpartikelfilters nach dem einen Histogramm wahrscheinlich ist und nach dem anderen Histogramm unwahrscheinlich ist. Dies ist der Fall, wenn eine Fahrstrecke mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zurückgelegt wird. Ein Beispiel wäre der Fall eines Pendlers, der außerhalb einer großen Stadt wohnt und täglich in die Stadt fährt. Bei einer täglichen Rushhour mit einem langen Stau wäre nach dem die Fahrzeiten aufweisenden Histogramm die Wahrscheinlichkeit hoch, dass eine für eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters notwendige Fahrzeit auch tatsächlich absolviert wird. Bei diesem Beispiel wäre es hingegen nach dem die Fahrdistanzen aufweisenden Histogramm unwahrscheinlich, dass ein Dieselpartikelfilter vollständig regeneriert wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die mindestens eine zurückgelegte Fahrt in einem Speichermodul gespeichert.
Die statistische Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges kann nur erfolgen, wenn die zurückgelegten Fahrten in einem Speichermodul gespeichert werden. Dabei werden die zurückgelegten Fahrten je nach Fahrdistanz bzw. Fahrzeit separat gespeichert sowie mit weiteren zurückgelegten Fahrten je nach Distanzlänge und Zeitdauer akkumuliert. Die separate Akkumulation der Distanzen und der Fahrzeiten führt zu einer genaueren Auswertung der abgeschätzten, verbleibenden Fahrdistanz durch das die Fahrdistanzen aufweisende Histogramm und zu einer genaueren Abschätzung der Fahrzeit durch das die Fahrzeiten aufweisende Histogramm.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Speicherung der mindestens einen zurückgelegten Fahrt eine Speicherung außerhalb des Kraftfahrzeuges.
Die für die statistische Mittelung, insbesondere für ein Histogramm, benötigte mindestens eine zurückgelegte Fahrt, kann entweder im Kraftfahrzeug selbst gespeichert werden oder alternativ auch außerhalb des Kraftfahrzeuges. Ferner können die zurückgelegten Fahrten zuerst in einem Histogramm zusammengefasst und dann, zusammengefasst als Histogramm, entweder im Kraftfahrzeug oder außerhalb des Kraftfahrzeuges gespeichert werden. Speicherplätze außerhalb des Kraftfahrzeuges können beispielsweise Speicherplätze im Verkehrsleitsystem, in einer Cloud oder auf einem Server eines Dienstleisters eines Drittanbieters liegen. Hierzu werden die Informationen über die mindestens eine zurückgelegte Fahrt mittels einem Übertragungssystem von dem Kraftfahrzeug an das Verkehrsleitsystem oder einem internetfähigen Gerät übertragen, welches daraufhin die Information über die mindestens eine zurückgelegte Fahrt weiter an den Ort des Speicherplatzes überträgt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Speicherung der mindestens einen zurückgelegten Fahrt eine kontinuierliche Datenübertragungsverbindung zwischen einem Kommunikationsmodul des Kraftfahrzeuges und einem Kommunikationsmodul außerhalb des Kraftfahrzeuges. Bei einer fehlenden Datenverbindung zwischen dem Kommunikationsmodul des Kraftfahrzeuges und dem Kommunikationsmodul außerhalb des Kraftfahrzeuges wird die mindestens eine zurückgelegte Fahrt in einem Speichermodul des Kraftfahrzeuges zwischengespeichert.
Die Speicherung der mindestens einen zurückgelegten Fahrt außerhalb des Kraftfahrzeuges bedeutet, dass ein Kommunikationskanal zwischen dem Kraftfahrzeug und einem externen Speicherplatz kontinuierlich gegeben ist, zumindest jedoch während der Fahrt, in der sich die Parameter für eine optimale Regeneration des Dieselpartikelfilters ändern. Insbesondere die abgeschätzte Fahrdistanz und die abgeschätzte Fahrzeit unterliegen einer laufenden Änderung während einer Fahrt. Während des Stillstandes des Kraftfahrzeuges, insbesondere bei einem abgeschalteten Verbrennungsmotor, ist kein Kommunikationskanal zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Ort des Speicherplatzes notwendig. Sollte eine Verbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Ort des Speicherplatzes während der Fahrt nicht vorhanden sein, so werden die Informationen über die zurückgelegte Fahrt in einem Speichermodul des Kraftfahrzeuges zwischengespeichert. Sobald ein Kommunikationskanal zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Ort des Speicherplatzes wiederhergestellt ist, werden die zwischengespeicherten Informationen über die zurückgelegte Fahrstrecke bzw. Fahrstrecken von dem Kraftfahrzeug an den Ort des Speicherplatzes übertragen. Solange ein aktiver Kommunikationskanal zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Ort des Speicherplatzes aufrechterhalten wird, ist der Ort des Speicherplatzes stets aktuell bzw. auf dem neuesten Stand. Bei einem Zusammenbruch des Bordsystems des Kraftfahrzeuges können alle Informationen über die zurückgelegten Fahrten vom Ort des Speicherplatzes zu einem späteren Zeitpunkt wiederhergestellt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Ermitteln des Startzeitpunktes eine kontinuierliche Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz. Dabei beginnt die kontinuierliche Abschätzung bereits am Anfang der Fahrt.
Das kontinuierliche Abschätzen hat zur Folge, dass die Wahrscheinlichkeit einer bestimmten Fahrzeit bzw. einer Fahrdistanz genauer angegeben werden kann. Aufgrund der kontinuierlichen Abschätzung in Verbindung mit anderen Parametern des Verbrennungsmotors kann auf eine Veränderung im Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges schneller reagiert werden. Bei einer Beschleunigung des Kraftfahrzeuges auf eine hohe Geschwindigkeit ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass die Fahrt alsbald endet. Tritt diese Art von Änderung jedoch plötzlich auf, kann es sich um einen Überholvorgang handeln. Eine kontinuierliche Abschätzung führt in so einem Fall zu einem genaueren Ergebnis, da mit zunehmender Fahrzeit und zunehmender Fahrdistanz das Ergebnis einer statistischen Mittelung naturgemäß genauer wird. Die Genauigkeit ergibt sich vor allem daraus, dass bei einem Zurücklegen einer bestimmten Fahrdistanz, die bereits zurückgelegten Distanzen aus der statistischen Mittelung herausfallen bzw. einen Wahrscheinlichkeitswert von Null aufweisen. Das Zurücklegen einer bestimmten Fahrdistanz durch das Kraftfahrzeug hat zur Folge, dass die abgeschätzte, in die Zukunft gerichtete Fahrdistanz naturgemäß länger sein muss als die aus der statistischen Mittelung herausgefallenen Fahrdistanzen. Eine Mittelung über die übrig gebliebenen, nicht herausgefallenen Fahrdistanzen ist demnach naturgemäß genauer. Das kontinuierliche Abschätzen beginnt bereits am Anfang der Fahrt. Dies hat zur Folge, dass die verbleibende Fahrdistanz bereits zum Zeitpunkt, an dem die Hemmung des Ermittelns des Startzeitpunktes gestoppt wird, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit angegeben werden kann. Die gewisse Wahrscheinlichkeit bezieht sich dabei auf einen Vergleich einer Abschätzung am Anfang der Fahrt mit einer Abschätzung, die erst erfolgt, wenn die Hemmung des Ermittelns des Startzeitpunktes gestoppt ist. Das Abschätzen am Anfang der Fahrt führt hierbei zu einem schnelleren Ergebnis und möglicherweise zu einem genaueren Ergebnis, da mit einem Kraftfahrzeug häufig auch sehr kurze Fahrstrecken zurückgelegt werden. Beispielhaft sei hier die Fahrt zum nächstliegenden Bäcker erwähnt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Ermitteln des Startzeitpunktes einen Vergleich zwischen mindestens einem nutzerangepassten Schwellenwert und dem aus der Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz erhaltenen Wahrscheinlichkeitswert. Der Vergleich zwischen dem Schwellenwert und dem Wahrscheinlichkeitswert kann kontinuierlich erfolgen. Der Vergleich kann jedoch auch nur dann erfolgen, wenn der Schwellenwert sich ändert, der Wahrscheinlichkeitswert sich ändert oder beide Werte sich ändern.
Ein Vergleich des Wahrscheinlichkeitswertes, der sich aus der Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz ergibt, mit einem nutzerangepassten Schwellenwert hat zur Folge, dass ein Startzeitpunkt nur gegeben ist, wenn der Wahrscheinlichkeitswert über dem nutzerangepassten Schwellenwert liegt. Ein ermittelter Startzeitpunkt für eine Fahrdistanz mit einem geringeren Wahrscheinlichkeitswert als der Schwellenwert wird nicht weiter betrachtet und damit verworfen. Sollte eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters aufgrund der Fahrdistanz und der Fahrzeit möglich sein, so kann zusätzlich der Fahrer die Abschätzung der möglichen Fahrdistanzen und Fahrzeiten beeinflussen, indem der Fahrer den hierfür zur Verfügung gestellten, nutzerangepassten Schwellenwert setzt. Hierdurch wird eine Regeneration des Dieselpartikelfilters nur durchgeführt, wenn der Wahrscheinlichkeitswert für eine eine vollständige Regeneration abdeckende verbleibende Fahrdistanz bei einem sehr hohen Wert liegt. Das bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit sehr hoch ist, dass der Dieselpartikelfilter seinen vollständigen Funktionsumfang nach der Regeneration zur Verfügung stellen kann. Der Vergleich zwischen dem nutzerangepassten Schwellenwert und dem aus der Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz erhaltenen Wahrscheinlichkeitswert erfolgt kontinuierlich. Der kontinuierliche Vergleich wirkt sich dahingehend aus, dass der Fahrer des Kraftfahrzeuges, der sogenannte Nutzer, den Schwellenwert fein justieren kann, so dass bei einer großen Anzahl an Fahrten mit geringfügig abweichenden Wahrscheinlichkeitswerten die Fahrdistanzen oder Fahrzeiten mit den, auch wenn marginal, geringeren Wahrscheinlichkeitswerten ausgeschlossen werden können. Dabei sei zu beachten, dass die Fahrdistanzen und die Fahrzeiten sich kontinuierlich ändern. Aufgrund dessen, unterliegt die Abschätzung der Fahrdistanz und der Fahrzeit während der Fahrt einer kontinuierlichen Anpassung. Der Fahrer des Kraftfahrzeuges ist damit in der Lage, die Regeneration des Dieselpartikelfilters für gewisse Fahrten bewusst auszuschließen. Insbesondere hat der Fahrer des Kraftfahrzeuges einen höheren Einfluss auf die Regeneration des Dieselpartikelfilters bei Fahrdistanzen und Fahrzeiten, deren Wahrscheinlichkeitswerte in der Nähe des Schwellenwertes liegen. Neben einem kontinuierlichen Vergleich kann auch ein Vergleich sporadisch stattfinden, sobald sich entweder der Schwellenwert oder der Wahrscheinlichkeitswert ändert oder beide Werte sich ändern. Bei einer Änderung des Schwellenwertes durch den Nutzer ist ein Vergleich zwischen dem Schwellenwert und dem Wahrscheinlichkeitswert wichtig, da hiervon das Ermitteln des Startzeitpunktes abhängig ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird bei einem gegenüber dem Schwellenwert niedrigeren Wahrscheinlichkeitswert das weitere Ermitteln des Startzeitpunktes gehemmt, ohne dabei jedoch die Backup-Regelung zu hemmen.
Sollte der aus der Abschätzung der verbliebende Fahrdistanz ergebene Wahrscheinlichkeitswert einen niedrigeren Wert aufweisen als der nutzerangepasste Schwellenwert, so werden die bereits ermittelten Startzeitpunkte verworfen und das weitere Ermitteln wird gehemmt. Diese Hemmung hemmt jedoch nicht die Backup-Regelung. Die Backup-Regelung regelt die Situation, in der der Dieselpartikelfilter derart mit Rußpartikeln befüllt und somit verstopft ist, dass der Druck im Abgas sehr hoch ist und dies zu einer Leistungsminderung führt. Zudem ist die aktive Oberfläche des Dieselpartikelfilters durch die Verstopfung bzw. durch das Anlagern der Rußpartikel an der Oberfläche des Dieselpartikelfilters verkleinert. Ab einer bestimmten Verstopfung bzw. einer Ablagerung der Rußpartikel an der Oberfläche des Dieselpartikelfilters kann ein Ermitteln des Startzeitpunktes nicht mehr abgewartet werden. Um einen Schaden des Dieselpartikelfilters, durch den hohen Druck jedoch auch einen Schaden des Verbrennungsmotors abzuwenden, erfolgt eine sofortige Regeneration des Dieselpartikelfilters. Eine durch die Regeneration hervorgerufene Beeinflussung des Fahrverhaltens oder der Umwelt wird in der Backup-Regelung nicht beachtet. Die durch die Backup-Regelung hervorgerufene Regeneration beeinflusst somit negativ das Fahrverhalten und die Umwelt. Die Backup-Regelung wird somit nur als Notregelung angesehen, um Schäden am Verbrennungsmotor und am Dieselpartikelfilter zu verhindern. Die Anwendung der Backup-Regelung führt, wie die abgestimmte Regeneration, zu einer Regeneration des Dieselpartikelfilters mit dem Ergebnis der Herstellung des vollständigen Funktionsumfanges des Dieselpartikelfilters.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird bei einem durch die Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz ergebenen hohen Wahrscheinlichkeitswert und einem durch die statistische Mittelung ergebenen niedrigen Wahrscheinlichkeitswert eine opportunistische Regeneration des Dieselpartikelfilters eingeleitet, auch wenn die eigentlichen Auslösebedingungen für eine Regeneration, etwa eine vorgegebene Höhe der Rußbeladung, nicht vollständig erfüllt sind.
Die statistische Mittelung mittelt über mindestens eine zurückgelegte Fahrt, welches in mindestens einem Wahrscheinlichkeitswert resultiert. Bei einer Mehrzahl an Fahrten kann sich unter Umständen auch nur ein Wahrscheinlichkeitswert ergeben. Dies ist der Fall, wenn die Fahrdistanz und die Fahrzeit aller zurückgelegten Fahrten identisch sind. Ein solcher Ausnahmefall ist jedoch sehr selten. Typischerweise sind bei einer Mehrzahl an Fahrten die Fahrdistanzen und die Fahrzeiten unterschiedlich. Aufgrund der statistischen Mittelung ergeben sich für die einzelnen Fahrdistanzen und Fahrzeiten unterschiedliche Wahrscheinlichkeitswerte. Eine Fahrdistanz oder eine Fahrzeit, die sehr häufig vorgenommen wird, weist in der statistischen Mittelung einen hohen Wahrscheinlichkeitswert auf. Eine Fahrstrecke mit einer Fahrdistanz und einer Fahrzeit, die sehr selten gefahren wird, weist in der statistischen Mittelung einen geringen Wahrscheinlichkeitswert auf. Das bedeutet, dass es eher wahrscheinlich ist, dass das Kraftfahrzeug eine Fahrstrecke mit einer Fahrdistanz und einer Fahrzeit zurücklegt, die mit einem hohen Wahrscheinlichkeitswert behaftet ist.
Beispielhaft sei hier ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs erwähnt der 99% der Fahrten in einer Stadt durchführt. Bei dem 1 %-Anteil der Fahrten handelt es sich um Fahrten, die der Fahrer des Kraftfahrzeuges einmal quer durch Deutschland vornimmt. Dabei liegen die Fahrdistanzen innerhalb der Stadt jeweils unterhalb der Grenze von 100 km. Die Fahrten quer durch Deutschland überschreiten eine Fahrdistanz von mindestens 400 km. Eine Auswertung der statistischen Mittelung am Anfang der Fahrt führt zu einem hohen Wahrscheinlichkeitswert für die Fahrten unterhalb 100 km, d.h. für die Fahrten innerhalb der Stadt, und zu einem geringen Wahrscheinlichkeitswert für Fahrten oberhalb von 400 km, also für Fahrten einmal quer durch Deutschland. Sollte jedoch bei 200 km eine statistische Mittelung erfolgen, so würde die statistische Mittelung für eine Fahrt unterhalb von 100 km einen Wahrscheinlichkeitswert von Null angeben. Dies ist naturgemäß der Fall, da das Kraftfahrzeug bereits eine Strecke von 200 km zurückgelegt hat. Der Wahrscheinlichkeitswert für ein Zurücklegen einer Strecke von über 400 km liegt dann bei einem Wahrscheinlichkeitswert in der Nähe von 100 %. Es ist somit äußerst wahrscheinlich, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Strecke einmal quer durch Deutschland zurücklegen möchte.
In dem Beispielfall ist der Wahrscheinlichkeitswert der Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz hoch und der Wahrscheinlichkeitswert der statistischen Mittelung gering. In einem solchen Fall, also bei einem hohen Wahrscheinlichkeitswert für die Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz und einem geringen Wahrscheinlichkeitswert der statistischen Mittelung wird eine opportunistische Regeneration des Dieselpartikelfilters eingeleitet. Die opportunistische Regeneration bedeutet, dass die Regeneration des Dieselpartikelfilters ausgelöst wird, weil die verbleibende Fahrdistanz die Gelegenheit zur Regeneration des Dieselpartikelfilters während der Fahrt bietet, selbst wenn die üblichen, eine Regenration auslösenden Bedingungen wie bspw. eine vorgegebene Höhe der Rußbeladung oder eine vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit nicht zu 100% erfüllt sind, sondern bspw. nur zu 80% oder gar nur zu 60%.
Zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters eines Kraftfahrzeuges während einer Fahrt wird auch ein erfindungsgemäßes Computerprogramm zur Verfügung gestellt. Das Computerprogramm umfasst dabei Instruktionen, einen für das Regenerieren des Dieselpartikelfilters notwendigen Startzeitpunkt aus einer statistischen Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges zu ermitteln. Die Instruktionen werden dabei auf einem Computer ausgeführt und veranlassen den Computer dazu, einen notwendigen Startzeitpunkt zu ermitteln.
Zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters eines Kraftfahrzeuges während einer Fahrt wird auch ein erfindungsgemäßes Datenverarbeitungssystem zur Verfügung gestellt. Das Datenverarbeitungssystem umfasst dabei einen Prozessor und wenigstens einen Speicher. Der Prozessor ist dazu ausgestaltet, einen für das Regenerieren des Dieselpartikelfilters notwendigen Startzeitpunkt aus einer statistischen Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges zu ermitteln. Dabei basiert das Ermitteln des notwendigen Startzeitpunktes auf Instruktionen eines im Speicher gespeicherten Computerprogramms.
Erfindungsgemäß wird ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten Instruktionen zur Verfügung gestellt. Die Instruktionen veranlassen den Computer, wenn sie auf diesem ausgeführt werden, einen für das Regenerieren des Dieselpartikelfilters notwendigen Startzeitpunkt aus einer statistischen Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges zu ermitteln.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung umfassend ein Computerprogramm und ein Datenverarbeitungssystem zur Verfügung gestellt. Das Datenverarbeitungssystem greift auf das Computerprogramm zu. Die Vorrichtung ist dazu eingerichtet, ein für das Regenerieren des Dieselpartikelfilters notwendigen Startzeitpunktes aus einer statistischen Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges zu ermitteln.
Erfindungsgemäß wird des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verfügung gestellt. Dabei wird der Dieselpartikelfilter des Kraftfahrzeuges während der Fahrt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren regeneriert.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.

1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges.
2 zeigt die Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
3 zeigt die einzelnen, während der Fahrt auftretenden Strecken- bzw. Zeitpunkte, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden.
4 zeigt ein Histogramm mit Häufigkeitswerten, aufgetragen über die Fahrdistanzen der einzelnen, zurückgelegten Fahrten.
5 zeigt eine Wahrscheinlichkeitsverteilung mit einem nutzerangepassten Schwellenwert und Wahrscheinlichkeitswerte aufgetragen über die Fahrdistanzen der einzelnen, zurückgelegten Fahrten.
6 zeigt eine Aufstellung der bei den einzelnen Fahrten aufgetretenen Fahrdistanzen in Verbindung mit einem 3D-Histogramm, welches die aufgetretenen Fahrdistanzen in einer dreidimensionalen Häufigkeitsverteilung über die Fahrzeit und die Fahrdistanz aufträgt.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters 2 eines Kraftfahrzeuges 1 während einer Fahrt beschrieben.
Die Durchführung einer Regeneration eines Dieselpartikelfilters führt zu einer Erhöhung der Ölverdünnung und des realen Kraftstoffverbrauches im Vergleich zum Magerbetrieb. Eine Verkürzung des Regenerationsintervalls für einen Dieselpartikelfilter führt zu einer weiteren Erhöhung der Ölverdünnung und der Benzinkosten. Auf der anderen Seite erhöhen auch Maßnahmen zur Reduzierung der NOx-Emissionen im Verbrennungsmotor 3 oft die Rußemissionen des Motors. Ferner werden in naher Zukunft die Hersteller, aufgrund der EU6.2 bzw. der vorgeschlagenen EU7 RDE-Gesetze, dazu angehalten, die NOx-Emissionen des Verbrennungsmotors 3 weiter zu verringern. Die Planungs- und die Kontrollqualität der Regeneration eines Dieselpartikelfilters 2 birgt daher Verbesserungspotential, welches zu einer Reduzierung der Ölverdünnung und der Kraftstoffkosten beiträgt.
Es ist ferner bekannt, dass die Umwelt durch Kleinstpartikel, welche insbesondere von mit Diesel betriebenen Kraftfahrzeugen 1 emittiert werden, belastet wird. Neben der Umweltbelastung sind diese Kleinstpartikel ferner gesundheitsschädlich. Heutzutage wird ein Kraftfahrzeug 1, welches mit einem Dieselverbrennungsmotor 3 ausgestattet ist, meist zusätzlich mit einem Dieselpartikelfilter 2 ausgestattet. Der Dieselpartikelfilter 2 ist dabei dem Verbrennungsmotor 3 nachgeschaltet. Der Dieselpartikelfilter 2 hat die Aufgabe, die bei dem Verbrennungsmotor 3 entstehenden Rußpartikel aus dem Abgas zu filtern. Der Dieselpartikelfilter 2 wird dabei neben einem Oxidations-, SCR- oder einem NOx-Katalysator eingesetzt. Das Durchströmen des Abgases durch den Dieselpartikelfilter 2 führt zu einer Ablagerung der im Abgasstrom enthaltenen Rußpartikel an der Oberfläche der angeströmten Seite des Dieselpartikelfilters 2. Im Laufe der Zeit, während des Betriebes des Verbrennungsmotos 3, akkumulieren sukzessiv mehr Rußpartikel an der Oberfläche des Dieselpartikelfilters 2. Der Dieselpartikelfilter 2 setzt sich somit während des Betriebes mit Ruß zu. Das Zusetzen des Dieselpartikelfilters 2 hat insbesondere zwei Nachteile. Der erste Nachteil ist, dass durch die Verstopfung des Dieselpartikelfilters 2 sich der Druck im Abgasstrom erhöht. Das Erhöhen des Druckes im Abgasstrom führt zu einer Verringerung der Leistungseffizienz des Verbrennungsmotors 3. Der zweite Nachteil des Verstopfens des Dieselpartikelfilters 2 ist naturgemäß die Verkleinerung der aktiven Oberfläche für das Absorbieren zukünftiger Rußpartikel.
Für eine effiziente Nutzung des Dieselpartikelfilters 2 ist es essenziell, diesen von Zeit zu Zeit zu regenerieren. Die Regeneration erfolgt im Rahmen eines Regenerationsprozesses, bei dem die Rußpartikel abgebrannt werden. Zum Abbrennen der Rußpartikel nutzt man aus, dass unter bestimmten Bedingungen der Ruß sich selbst entzünden kann. Diese Bedingung ist insbesondere gegeben, wenn der Verbrennungsmotor 3 des Kraftfahrzeuges 1 mittels Späteinspritzung betrieben wird. Wenn der Kraftstoff spät in den Verbrennungsmotor 3 eingespritzt wird, wird ein im Verbrennungsmotor 3 nicht verbrannter Kraftstoffanteil in einem dem Dieselpartikelfilter 2 vorgeschalteten Oxidationskatalysator 6 oxidiert. Auf Grund dieser Oxidation ist die den Dieselpartikelfilter 2 anströmende Abgastemperatur höher als die Selbstentzündungstemperatur der Rußpartikel. Unter diesen Umständen entzündet sich der Ruß selbst. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die Selbstentzündungstemperatur von dem Abgasdruck abhängig ist. Die Selbstentzündungstemperatur ist niedriger, wenn der Abgasdruck höher ist. Statt einer Späteinspritzung kann auch Kraftstoff stromauf des Oxidationskatalysators 6 direkt in den Abgasstrang eingespritzt werden. Eine andere Möglichkeit ist das unter Volllast stellen des Verbrennungsmotors 3 des Kraftfahrzeuges 1, welches teilweise auf einer Autobahnfahrt möglich ist. Während auf einer Autobahnfahrt die Regeneration eines Dieselpartikelfilters 2 vergleichsweise leicht durchgeführt werden kann, ist eine Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 im Stadtverkehr nur selten möglich. Eine Möglichkeit im Stadtverkehr den Ruß dennoch zu verbrennen, ist das Nutzen beispielsweise eines elektrischen Heizsystems. Das Heizsystem heizt den Dieselpartikelfilter 2 auf eine Temperatur oberhalb der Selbstentzündungstemperatur des Rußes. Das Heizen des Dieselpartikelfilters 2 führt jedoch dazu, dass der Ruß innerhalb einer Stadt verbrannt wird, welches wiederum umweltschädlich und gesundheitsschädlich ist. Das Heizen führt zudem dazu, dass das Heizsystem unnötig Energie verbraucht, die durch eine effizientere Regelung der Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 verhindert hätte werden können.
Eine solche Verbesserung der Effizienz der Regeneration eines Dieselpartikelfilters 2 wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Das Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters 2 eines Kraftfahrzeuges 1 wird dabei während einer Fahrt angewendet. Der für eine Regeneration notwendige Startzeitpunkt 100 wird hierbei aus einer statistischen Mittelung ermittelt. In die statistische Mittelung gehen die zurückgelegten Fahrten, mindestens jedoch eine der zurückgelegten Fahrt, ein. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 2 dargestellt. Jede einzelne zurückgelegte Fahrt wird dabei gespeichert. Bei der Speicherung der jeweiligen Fahrt werden die zurückgelegte Fahrdistanz und die benötigte Fahrzeit gespeichert. Die Speicherung der jeweiligen Fahrstrecke, inklusive der Fahrdistanz und der Fahrzeit, erfolgt im folgenden Ausführungsbeispiel außerhalb des Kraftfahrzeuges 1. Vorzugsweise werden die Daten über die jeweilige Fahrstrecke online gespeichert S1. Alternativ bzw. in Verbindung mit einer Onlinespeicherung können die Daten über die jeweilige Fahrstrecke auch in einem Verkehrsleitsystem zwischen- bzw. endgespeichert werden. Zusätzlich zu der Speicherung außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 können die Fahrdistanz und die Fahrzeit der jeweiligen Fahrstrecke im Kraftfahrzeug 1 in einem Speichermodul 10 zwischen- bzw. endgespeichert werden. Hierzu weist das Kraftfahrzeug 1 ein Speichermodul 10 auf. Das in dem Kraftfahrzeug 1 angeordnete Speichermodul 10 ist insbesondere dafür ausgebildet, die Daten der zuletzt zurückgelegten Fahrt zu speichern. Ein Speichern weiterer zurückgelegter Fahrten im Speichermodul 10 des Kraftfahrzeuges 1 erfolgt insbesondere dann, wenn die Daten über die zurückgelegten Fahrten nicht zu einem Speicherplatz außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 übertragen werden können. In diesem Fall werden alle nicht übertragenden Informationen der jeweiligen zurückgelegten Fahrt im Speichermodul 10 des Kraftfahrzeuges 1 zwischengespeichert. Sobald eine Übertragung der Informationen von dem Kraftfahrzeug 1 zu einem Speicherplatz außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 wieder möglich ist, werden sämtliche Informationen der zurückgelegten Fahrten übertragen. Alternativ kann auch nur ein Teil der Informationen der jeweils zurückgelegten Fahrt übertragen werden. Die Wahl der Übertragung sämtlicher Daten oder nur ein Teil der Daten der zurückgelegten Fahrstrecken ist abhängig von der Bandbreite des Übertragungsweges zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und einem Speicherplatz außerhalb des Kraftfahrzeuges 1. Ferner wird die Wahl durch die Größe des zur Verfügung stehenden Speicherplatzes beeinflusst.
Die vorliegende Erfindung greift somit nicht auf einen Informationsaustausch mit einem Kommunikationssystem über eine mögliche zukünftige Fahrstrecke zurück. Stattdessen erfolgt die Regeneration lediglich aufgrund von Informationen aus einer statistischen Mittelung.
Die Übertragung der Fahrdistanzen und Fahrzeiten der jeweiligen zugehörigen Fahrstrecke vom Kraftfahrzeug 1 zu einem Speicherplatz außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 erfolgt über einen Kommunikationskanal. Hierzu weist das Kraftfahrzeug 1 und eine Station außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 jeweils ein Kommunikationsmodul 11 auf. Das Kommunikationsmodul 11 außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 kann dabei ein internetfähiges Mobilfunkgerät oder ein Empfang-Sendemodul eines Verkehrsleitsystems sein. Die Übertragung zwischen dem Kommunikationsmodul 11 des Kraftfahrzeuges 1 und dem Kommunikationsmodul außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 erfolgt im folgenden Ausführungsbeispiel kontinuierlich. Alternativ können die den jeweiligen Fahrstrecken zugeordneten Informationen in Datenpaketen übertragen werden. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn eine kontinuierliche Verbindung zwischen dem Kommunikationsmodul 11 des Kraftfahrzeuges 1 und dem Kommunikationsmodul außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 nicht gewährleistet werden kann. In dem Fall einer Unterbrechung der Kommunikation zwischen dem Kommunikationsmodul 11 des Kraftfahrzeuges 1 und dem Kommunikationsmodul außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 werden insbesondere die Fahrdistanzen und die Fahrzeiten der jeweiligen Fahrstrecken im Speichermodul 10 des Kraftfahrzeuges 1 zwischengespeichert. Sobald eine Datenverbindung zwischen den Kommunikationsmodulen hergestellt ist, werden die den zurückgelegten Fahrstrecken zugeordneten Daten übertragen und im Speichermodul 10 des Kraftfahrzeuges 1 gelöscht. Je nach Kapazität des Speichermoduls 10 und des erforderlichen Nutzens einer Speicherung der Daten, können diese Daten ferner im Speichermodul 10 des Kraftfahrzeuges 1 endgespeichert werden.
Die Verwaltung der Speicherung der Fahrdistanzen und Fahrzeiten der zurückgelegten Fahrstrecken sowie die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsmodul 11 des Kraftfahrzeuges 1 und einem Kommunikationsmodul außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 übernimmt als eine Nebenaufgabe ein Datenverarbeitungssystem 13, welches in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Vorrichtung 4 des Kraftfahrzeuges 1 installiert ist. Das erfindungsgemäße Datenverarbeitungssystem 13 sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung 4 sind in der 1 dargestellt. In der 1 ist ferner ein erfindungsgemäßes Computerprogramm 12 dargestellt, welches dazu ausgebildet ist, einen Computer, auf dem das erfindungsgemäße Programm installiert ist, zu veranlassen, spezifische Instruktionen auszuführen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Computer das erfindungsgemäße Datenverarbeitungssystem 13. Das Datenverarbeitungssystem 13 umfasst einen Prozessor und wenigstens einen Speicher, wobei der Prozessor dazu ausgestaltet ist, Instruktionen des im Speicher gespeicherten erfindungsgemäßen Computerprogramms 12 auszuführen. Die das erfindungsgemäße Datenverarbeitungssystem 13 aufweisende, erfindungsgemäße Vorrichtung 4 umfasst hierdurch neben dem erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystem 13 auch das erfindungsgemäße Computerprogramm 12.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 1, welches in der 1 dargestellt ist, weist neben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 4, inklusive eines erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystems 13 und eines erfindungsgemäßen Computerprogramms 12, ein erfindungsgemäßes nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium 14 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das nichtflüchtige, computerlesbare Speichermedium 14 mit der Speicherung der Fahrdistanzen und der Fahrzeiten der jeweils zurückgelegten Fahrstrecken betraut. Das nichtflüchtige, computerlesbare Speichermedium 14 kann hierbei als Speichermodul 10 des Kraftfahrzeuges 1 angesehen werden. Das Speichern der Daten der jeweiligen zurückgelegten Fahrstrecke im nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermedium 14 ist als eine Nebenaufgabe anzusehen. Die vorrangige Aufgabe des nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermediums 14 liegt in der Ausführung des erfindungsgemäßen Computerprogramms 12, welches auf dem Speichermedium 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel installiert ist. Das nichtflüchtige, computerlesbare Speichermedium 14 ist dahingehend ausgebildet, Instruktionen, die auf dem Speichermedium 14 gespeichert sind, auf einem Computer auszuführen und den Computer zu veranlassen, weitere Instruktionen durchzuführen.
Die Aufgabe des erfindungsgemäßen Computerprogramms 12 und somit die Hauptaufgabe des erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystems 13 sowie des erfindungsgemäßen nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermediums 14 liegt in der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in 2 dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dazu ausgebildet, ein Dieselpartikelfilter 2 eines Kraftfahrzeuges 1 während einer Fahrt zu regenerieren. Dazu basiert das erfindungsgemäße Verfahren auf einer statistischen Mittelung, in der mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges 1 einfließt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nutzt die statistische Mittelung ein Histogramm. Das Histogramm ist die grafische Darstellung der Häufigkeitsverteilung der Fahrdistanzen bzw. der Fahrzeiten der zurückgelegten Fahrstrecken. Das bedeutet, dass das Histogramm angibt, wie häufig eine bestimmte Fahrdistanz bzw. Fahrzeit absolviert wurde. Die Häufigkeitsverteilung in dem Histogramm führt zu einer Wahrscheinlichkeitsverteilung, die darüber Auskunft gibt, wie hoch eine Wahrscheinlichkeit ist, dass eine Fahrt mit einer bestimmten Fahrdistanz bzw. Fahrzeit durchgeführt wird. Daraus ergibt sich auch eine Wahrscheinlichkeit darüber, ob eine Fahrt mit einer Fahrdistanz einer bestimmten Länge bzw. einer Fahrzeit mit einer bestimmten Zeitdauer in naher Zukunft durchgeführt wird.
Die statistische Mittelung trifft eine Aussage über die Häufigkeit, wie oft eine gewisse Fahrstrecke zurückgelegt wurde. Dabei mittelt die statistische Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt. Dementsprechend weist die statistische Mittelung mindestens einen Wahrscheinlichkeitswert auf. Bei einer Mehrzahl an zurückgelegten Fahrten ergeben sich typischerweise auch eine Mehrzahl an Häufigkeitswerten bzw. Wahrscheinlichkeitswerten. Nur in ganz seltenen Fällen, wenn die Fahrdistanz und die Fahrzeit aller zurückgelegten Fahrten identisch sind, ergibt die statistische Mittelung nur einen Wahrscheinlichkeitswert. Die statistische Mittelung führt dazu, dass den einzelnen Fahrdistanzen und Fahrzeiten unterschiedliche Wahrscheinlichkeitswerte zugeordnet werden. Eine Fahrdistanz oder eine Fahrzeit, die sehr häufig auftritt, weist in der statistischen Mittelung einen hohen Wahrscheinlichkeitswert auf. Eine Fahrstrecke mit einer Fahrdistanz und einer Fahrzeit, die sehr selten gefahren wird, weist in der statistischen Mittelung einen geringen Wahrscheinlichkeitswert auf.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nutzt die statistische Mittelung ein Histogramm, welches in einem Onlinespeicherplatz gespeichert ist S1. Das Histogramm basiert dabei auf die mit dem Kraftfahrzeug 1 bereits zurückgelegten Fahrstrecken. Das Histogramm in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist über die Fahrdistanz der einzelnen Fahrstrecken, die vom Kraftfahrzeug 1 zurückgelegt wurden, aufgetragen. Alternativ kann auch ein Histogramm, welches über die Fahrzeit aufgetragen ist, verwendet werden. Ein Histogramm ist in 4 und eine Wahrscheinlichkeitsverteilung ist in 5 dargestellt. Sollte eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine verbleibende Distanz 107 von mindestens 10 km gegeben sein, so könnte die erfindungsgemäße Vorrichtung 4 des Kraftfahrzeuges 1 mit einem erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystem 13 veranlasst sein, eine Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 des Kraftfahrzeuges 1 durchzuführen S2.
In 6 sind die einzelnen Fahrten mit ihren zugehörigen Fahrdistanzen aufgetragen. In 6 ist ferner ein 3D-Histogramm über die Fahrdistanzen und den Fahrzeiten der jeweiligen Fahrten dargestellt. Das Auftragen der Fahrdistanzen und der Fahrzeiten erfolgt in einem 3D-Histrogramm gleichzeitig. Das Histogramm entsteht, wenn ein ganz normaler Fahrer wiederholt Fahrten mit dem Kraftfahrzeug 1 unternimmt. Dies könnten beispielsweise regulär wiederkehrende Fahrten sein. Aus diesen Fahrten wird dann eine Datenbasis über die Fahrdistanzen und Fahrzeiten erstellt, woraus sich wiederrum ein 3D-Histogramm über die Fahrdistanzen und die Fahrzeiten ergibt. Das heißt, ein 3D-Histogramm über die zurückgelegten Fahrten des Kraftfahrzeuges 1, insbesondere ein Abtragen über die Fahrdistanz und die Fahrzeit, stellt eine Datenbank zur Verfügung, um eine Vorhersage der verbleibenden Fahrstrecke zu treffen.
Das Histogramm wird typischerweise nach jeder Fahrt aktualisiert. Bei einem Histogramm, welches die relative Häufigkeit aufzeigt, wird der Häufigkeitswert des Histogramms erhöht, der mit der zuletzt zurückgelegten Fahrdistanz übereinstimmt. Alle anderen Häufigkeitswerte des Histogramms werden verringert.
Das erfindungsgemäße Verfahren der vorliegenden Erfindung beschreibt eine Regeneration eines Dieselpartikelfilters 2 eines Kraftfahrzeuges 1 während einer Fahrt. Mittels einer Abschätzung wird ein Wahrscheinlichkeitswert angegeben, der darüber eine Aussage trifft, ob eine bestimmte Fahrdistanz 103 von dem Kraftfahrzeug 1 auf der verbleibenden Fahrstrecke zurückgelegt wird, siehe dazu 3. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Länge der bestimmten, festgesetzten Fahrdistanz 103 mindestens 10 km. Diese festgesetzte Fahrdistanz 103, hier die 10 km, ist notwendig, um die Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 des Kraftfahrzeuges 1 während der Fahrt vollständig durchzuführen. Würde die verbleibende Distanz weniger als 10 km sein, dann wäre eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 nicht mehr möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren der vorliegenden Erfindung trifft somit eine Aussage darüber, ob es möglich ist, in der verbleibenden Fahrdistanz 107 der vorliegenden Fahrstrecke die Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 des Kraftfahrzeuges 1 vollständig durchzuführen. Es ist zu beachten, dass es sich hier nur um Wahrscheinlichkeitswerte handelt. Hierbei ist nicht ausgeschlossen, dass trotz eines hohen Wahrscheinlichkeitswertes, das Kraftfahrzeug 1 die verbleibende Fahrdistanz 107 nicht vollständig absolviert. Dies kann unterschiedliche Gründe haben, beispielsweise ein Unfall, eine Umentscheidung des Fahrers des Kraftfahrzeuges 1, etc. Sollte die verbleibende Fahrdistanz 107 nicht vollständig absolviert werden, so könnte es zu einem Abbruch der Regeneration kommen. Ein Abbruch der Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 des Kraftfahrzeuges 1 hat den Nachteil, dass die bei der Regeneration aufgewandte Mehrbelastung des Verbrennungsmotors 3 nur zu einer höheren Schadstoffbelastung, und damit zu einer höheren Umweltbelastung und einer höheren Gesundheitsbelastung führt, jedoch nicht zu einer Herstellung des vollständigen Funktionsumfangs des Dieselpartikelfilters 2.
Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, dass eine Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 des Kraftfahrzeuges 1 nur durchgeführt wird, wenn die verbleibende Fahrdistanz 107 groß genug ist um eine vollständige Regeneration durchzuführen. Hierdurch können Unterbrechungen der Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 vermieden werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird daher überprüft, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 des Kraftfahrzeuges 1 während der Fahrt auf der verbleibenden Fahrdistanz 107 durchgeführt werden kann. Das bedeutet, es wird überprüft, welche Wahrscheinlichkeit vorliegt, dass die verbleibende Fahrdistanz 107 mindestens 10 km beträgt S2.
Die Wahrscheinlichkeit, dass die verbleibende Fahrdistanz 107 größer ist als 10 km wird mittels eines Histogramms einer relativen Häufigkeit der Fahrdistanz berechnet. Die Formel lautet wie folgt: $A (x,10) = \frac{B (x,10)}{C (x)}$
Dabei ist A(x, 10) die Wahrscheinlichkeit, dass die verbleibende Fahrdistanz 107 länger als 10 km ist, wenn bereits eine Distanz von x km zurückgelegt wurde, B(x, 10) die relative Häufigkeit der Fahrten, die länger als x+10 km sind und C(x) die relative Häufigkeit der Fahrten, die länger als x sind.
Der Algorithmus der vorliegenden Erfindung ist dazu ausgebildet, festzustellen, ob eine gute Möglichkeit für eine vollständige Regeneration für den Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 gegeben ist, insbesondere, wenn die Fahrten aus einer Mehrzahl an kurzen und langen Fahrstrecken bestehen. Eine gute Möglichkeit der Regeneration kann ferner aus einem Entfernungsprofil ermittelt werden.
Wenn das System es für sehr wahrscheinlich erachtet, dass die Regeneration vollständig durchgeführt werden kann, so kann dennoch ein Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 diese Entscheidung beeinflussen. Aufgrund anderer Umstände, beispielsweise hinsichtlich der Vermeidung zusätzlicher Umweltbelastung auf der gesamten Strecke, könnte der Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 gewillt sein, die Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 zu unterdrücken oder nur freizugeben, wenn die Wahrscheinlichkeit sehr hoch ist. Dazu steht dem Fahrer des Kraftfahrzeuges 1, einem Händler oder dem Hersteller die Möglichkeit zur Verfügung, einen nutzerangepassten Schwellenwert 106 zu setzen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind es zwei Schwellenwerte 106, die gesetzt werden und mit denen verglichen wird S3. Der erste Schwellenwert 106 ist so gelegt, dass ein Startzeitpunkt 100 für die Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 nur ermittelt wird, wenn der Wahrscheinlichkeitswert über dem ersten Schwellenwert 106 liegt. Der zweite Schwellenwert 106 ist so gelegt, dass, wenn der Wahrscheinlichkeitswert oberhalb des zweiten Schwellenwertes 106 liegt, eine opportunistische Regeneration eingeleitet wird. Wenn die Wahrscheinlichkeit über dem zweiten Schwellenwert 106 liegt und eine solch hohe Wahrscheinlichkeit selten vorkommt, wird sie als Chance zur Regeneration angesehen. Das System soll dann versuchen, eine Regeneration zu starten, auch wenn andere Auslösebedingungen, wie z. B. die Rußbeladung, die Schwellenwerte für eine Regeneration nicht erreicht haben. Das heißt, auch wenn einer der Werte der anderen Auslösebedingungen bei beispielsweise 60% oder 80% liegt, wird eine Regeneration ausgelöst.
Der Schwellenwert 106 sollte jedoch so hoch angesetzt werden, dass eine Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 während der Durchführung nicht unterbrochen wird. Ein Schwellenwert 106 unterhalb eines Wahrscheinlichkeitswertes von 0,5 führt zu keiner Zuversicht, dass die Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 nicht unterbrochen wird. Auf der anderen Seite, wenn der Schwellenwert 106 zu hoch angesetzt ist, ist die Chance zu gering, dass der Wahrscheinlichkeitswert der Fahrten den Schwellenwert 106 übertrifft. In diesem Fall ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass der Dieselpartikelfilter 2 durch Rußpartikel verstopft wird. Gleichzeitig ist auch die Wahrscheinlichkeit höher, dass eine Backup-Regelung durchgeführt wird. Daher ist es wichtig, einen Schwellenwert 106 zu definieren, bei dem die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass zum einen die Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 nicht unterbrochen wird und zum anderen die Wahrscheinlichkeitswerte der zurückgelegten Fahrten so hoch sind, dass einige Wahrscheinlichkeitswerte der zurückgelegten Fahrten über dem Schwellenwert 106 liegen, so dass ein Verstopfen des Dieselpartikelfilters 2 durch Rußpartikel vorgebeugt wird. Durch einen richtig gesetzten Schwellenwert 106 kann auch eine Backup-Regelung verhindert werden, die sonst zwangsläufig dazu führen würde, dass im Mittel die Qualität der Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 abnimmt.
Die vorliegende Erfindung weist ferner ein Sperrsignal 101 auf, welches zum einen nutzerangepasst ist und zum anderen das weitere Ermitteln des Startzeitpunktes 100 hemmen kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die verbleibende Fahrdistanz bzw. die verbleibende Fahrzeit nicht ausreicht, eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 des Kraftfahrzeuges 1 durchzuführen. Ferner hemmt das Sperrsignal 101 ein Ermitteln des Startzeitpunktes 100 am Anfang der Fahrt. Der Grund hierfür liegt insbesondere darin, dass am Anfang der Fahrt die Bedingungen für eine Regeneration des Dieselpartikelfilters 2 nicht günstig sind. Insbesondere ist am Anfang der Fahrt die Temperatur zu gering, um effizient eine Regeneration durchzuführen.
Der hinter dem Sperrsignal 101 steckende Algorithmus der vorliegenden Erfindung verhindert somit nicht nur eine Durchführung der Regeneration am Anfang der Fahrt 104, sondern verhindert auch eine Regeneration, wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass eine Fahrt bald zu Ende sein wird 105.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Dieselpartikelfilter
3: Verbrennungsmotor
4: Vorrichtung
5: Auspuff
10: Speichermodul
11: Kommunikationsmodul
12: Computerprogramm
13: Datenverarbeitungssystem
14: Speichermedium
100: Startzeitpunkt
101: Sperrsignal
102: festgesetzter Zeitpunkt ab Beginn der Fahrt
103: festgesetzte Fahrdistanz für eine vollständige Regeneration
104: Fahrtbeginn
105: Fahrtende
106: nutzerangepasster Schwellenwert
107: verbleibende Fahrdistanz
S1: Abspeichern eines die zurückgelegten Fahrten zusammenfassenden Histogramms außerhalb des Kraftfahrzeuges
S2: Abschätzen der Wahrscheinlichkeit, dass eine verbleibende Fahrdistanz > 10 km ist
S3: Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit mindestens einem nutzerangepassten Schwellenwert

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9732646 B2 [0006]
US 9551258 B2 [0007, 0008]
GB 2479196 A [0008]
US 7028466 B2 [0009]
DE 102015212626 A1 [0010]
DE 102006021189 B4 [0011]
EP 1536109 B1 [0012]
US 9102320 B2 [0013]
US 9371766 B2 [0014]
US 2003/0135323 A1 [0015]

Claims

Verfahren zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters (2) eines Kraftfahrzeuges (1) während einer Fahrt, umfassend das Ermitteln eines für das Regenerieren des Dieselpartikelfilters (2) notwendigen Startzeitpunktes (100) aus einer statistischen Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges (1).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Startzeitpunktes (100) ein das Ermitteln hemmendes, nutzerangepasstes Sperrsignal (101) umfasst, wobei das Sperrsignal (101) das Ermitteln des Startzeitpunktes (100) bis zu einem festgesetzten Zeitpunkt hemmt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Startzeitpunktes (100) ein Überprüfen einer Zeitspanne zwischen einem abgeschätzten Startzeitpunkt (100) und einem abgeschätzten Ende der Fahrt umfasst, wobei das Sperrsignal (101) das weitere Ermitteln hemmt, sobald die überprüfte Zeitspanne kürzer wird als eine festgesetzte, für eine vollständige Regeneration des Dieselpartikelfilters (2) notwendige Zeitspanne.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Startzeitpunktes (100) eine Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz (107) umfasst und der Startzeitpunkt (100) in Abhängigkeit der verbleibenden Fahrdistanz (107) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrsignal (101) das Ermitteln des Startzeitpunktes (100) hemmt, sobald die abgeschätzte, verbleibende Fahrdistanz (107) kleiner als eine festgesetzte Fahrdistanz (103) wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Mehrzahl an Fahrten die statistische Mittelung ein die Distanzen der zurückgelegten Fahrten aufweisendes Histogramm nutzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Mehrzahl an Fahrten die statistische Mittelung ein die Fahrzeiten der zurückgelegten Fahrten aufweisendes Histogramm nutzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zurückgelegte Fahrt in einem Speichermodul (10) gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherung der mindestens einen zurückgelegten Fahrt eine Speicherung außerhalb des Kraftfahrzeuges (1) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherung der mindestens einen zurückgelegten Fahrt eine kontinuierliche Datenverbindung zwischen einem Kommunikationsmodul (11) des Kraftfahrzeuges (1) und einem Kommunikationsmodul außerhalb des Kraftfahrzeuges (1) umfasst, wobei bei fehlender Datenverbindung die mindestens eine zurückgelegte Fahrt in einem Speichermodul (10) des Kraftfahrzeuges (1) zwischengespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Startzeitpunktes (100) eine kontinuierliche Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz (107) umfasst und dass die kontinuierliche Abschätzung am Anfang der Fahrt beginnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Startzeitpunktes (100) einen Vergleich zwischen mindestens einem nutzerangepassten Schwellenwert (106) und dem aus der Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz (107) ergebenden Wahrscheinlichkeitswert umfasst, wobei der Vergleich kontinuierlich erfolgt oder sobald der Schwellenwert und/oder der Wahrscheinlichkeitswert sich ändert bzw. ändern.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem gegenüber dem Schwellenwert (106) niedrigeren Wahrscheinlichkeitswert das weitere Ermitteln des Startzeitpunktes (100) gehemmt wird, ohne die Backup-Regelung zu hemmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem hohen, durch die Abschätzung der verbleibenden Fahrdistanz (107) ergebenen Wahrscheinlichkeitswert und einem niedrigen, durch die statistische Mittelung ergebenen Wahrscheinlichkeitswert eine opportunistische Regeneration des Dieselpartikelfilters (2) eingeleitet wird.
Computerprogramm (12) zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters (2) eines Kraftfahrzeuges (1) während einer Fahrt nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend Instruktionen, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen, einen für das Regenerieren des Dieselpartikelfilters (2) notwendigen Startzeitpunkt (100) aus einer statistischen Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges (1) zu ermitteln.
Datenverarbeitungssystem (13) zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters (2) eines Kraftfahrzeuges (1) während einer Fahrt nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend einen Prozessor und wenigstens einen Speicher, wobei der Prozessor dazu ausgestaltet ist, basierend auf Instruktionen eines im Speicher gespeicherten Computerprogramms einen für das Regenerieren des Dieselpartikelfilters (2) notwendigen Startzeitpunkt (100) aus einer statistischen Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges (1) zu ermitteln.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (14) mit darauf gespeicherten Instruktionen, wobei die Instruktionen, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen, einen für das Regenerieren des Dieselpartikelfilters (2) notwendigen Startzeitpunkt (100) aus einer statistischen Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges (1) nach einem der Verfahren mit den Ansprüchen (1) bis 14 zu ermitteln.
Vorrichtung (4) umfassend ein Computerprogramm (12) nach Anspruch 15 und ein Datenverarbeitungssystem (13) nach Anspruch 16, wobei das Datenverarbeitungssystem (13) auf das Computerprogramm (12) zugreift und die Vorrichtung (4) dazu eingerichtet ist, ein für das Regenerieren des Dieselpartikelfilters (2) notwendigen Startzeitpunktes (100) aus einer statistischen Mittelung über mindestens eine zurückgelegte Fahrt des Kraftfahrzeuges (1) nach einem der Verfahren mit den Ansprüchen 1 bis 14 zu ermitteln.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Dieselpartikelfilter (2) des Kraftfahrzeuges (1) während der Fahrt nach einem der Verfahren mit den Ansprüchen 1 bis 14 regeneriert wird.