DE112006001538T5

DE112006001538T5 - Integrierte Regenerations- und Motorsteuerungen

Info

Publication number: DE112006001538T5
Application number: DE112006001538T
Authority: DE
Inventors: Michael P. Peoria Withrow; Ryan E. Peoria Graham; Timothy W. East Peoria Grunow II.; Arvil D. Pekin Wilson; Andrew A. Deer Creek Knitt
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2006-05-03
Publication date: 2008-04-30
Also published as: US20060282213A1; CN101194249A; JP2008544128A; US7623953B2; WO2006135501A1

Abstract

Verfahren zur Integration einer Motor- und Abgasnachbehandlungssteuerung, welches Folgendes aufweist:
Verbinden einer Motorsteuervorrichtung (110) mit einer Nachbehandlungssteuervorrichtung (112) unter Verwendung eines gemeinsamen Datenverbindungsprotokolls, um einen Datenfluss in zwei Richtungen zwischen der Motorsteuervorrichtung und der Nachbehandlungssteuervorrichtung vorzusehen;
Verbinden der Motorsteuervorrichtung mit einer oder mehreren Motorkomponenten (126, 128, 120); und
Verbinden der Nachbehandlungssteuervorrichtung mit einer oder mehreren Nachbehandlungskomponenten (124, 132, 134).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung ist auf die Steuerungsintegration gerichtet, und insbesondere auf Systeme und Verfahren zur Verbindung einer Motorsteuervorrichtung und einer Nachbehandlungssteuervorrichtung unter Verwendung von einem oder mehreren Datenverbindungsprotokollen.
Hintergrund
Motoren haben elektronische Motorsteuervorrichtungen seit vielen Jahren verwendet, um verschiedene Funktionen auszuführen, die mit dem Motor in Beziehung stehen. Sie können beispielsweise verwendet werden, um das "Klopfen" in Motoren zu verringern. "Klopfen" ist eine ungesteuerte Brennstoffverbrennung, die bezüglich Emissionen, Brennstoffausnutzung und Motorlebensdauer nachteilig ist. Zusätzlich können sie auch verwendet werden, um Ventile in einem Motor für eine Brennstoffeinspritzsteuerung zu steuern. Somit sind elektronische Motorsteuervorrichtungen eine wichtige Komponente von motorgetriebenen Maschinen.
Motoren, die Dieselmotoren, Benzinmotoren, Erdgasmotoren und andere in der Technik bekannte Motoren einschließen, können Luftverunreinigungen ausstoßen. Die Luftverunreinigungen können sowohl aus gasförmigen Materialien als auch aus festen Partikelstoffen zusammengesetzt sein. Partikelstoffe können Kohlenstoffpartikel aufweisen, die Ruß genannt werden. Zusätzlich können Partikelstoffe Asche enthalten, ein Material, welches in Motorölen verwendet werden kann, um den Säuregehalt des Öls zu verringern.
Die von einem Motor erzeugten Partikelstoffe können aus einem Abgasstrom gefiltert werden. Verschiedene Technologien können verwendet werden, um Partikelstoffe aus einem Abgasstrom zu filtern. Eine dieser Technologien weist die Anwendung eines Abgaselementes auf, wie beispielsweise eines Partikelfilters. Partikelfilter fangen Partikel in dem Abgasstrom ein, so dass der Abgasstrom sauberer ist, wenn er in die Luft eintritt.
Partikelstoffe, die von dem Filter eingefangen werden, können sich im Filter ansammeln und den Betriebswirkungsgrad des Motors verringern. Wenn Partikelstoffe sich im Filter ansammeln, kann der Rückdruck auf den Motor zunehmen. Daher kann der Motor mehr Brennstoff verbrauchen, um im Vergleich mit einem Motor ohne Partikelfilter die gleiche Menge an Leistung zu erzeugen.
Diese und andere Probleme können durch eine periodische Reinigung des Filters vermieden werden. Verschiedene Verfahren zur Reinigung von Filtern existieren in der Technik. Ein Verfahren weist auf, die Partikelstoffe aufzuheizen, die in dem Filter gefangen wurden, und zwar auf eine Temperatur, auf der diese verbrennen oder verdampfen. Diese Art der Filterreinigung kann als Regeneration bezeichnet werden. Verschiedene Regenerationstechniken können verwendet werden, um einen Partikelfilter zu regenerieren. Eine Technik weist die Anwendung eines Dieselbrenners bzw. Kraftstoffbrenners auf, der verwendet werden kann, um die Partikelstoffe aufzuheizen, die in dem Filter eingefangen wurden.
Der Regenerationsprozess kann durch eine Nachbehandlungssteuervorrichtung gesteuert werden, um dabei zu helfen, den Wirkungsgrad des Regenerationsprozesses zu steuern und zu verbessern. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung den Wirkungsgrad durch Steuerung der zur Regeneration verwendeten Brennstoffmenge verbessern. Um die Brennstoffmenge zu steuern, die zur Regeneration verwendet wird, kann die Steuervorrichtung konfiguriert sein, um die Menge der Partikelstoffe zu bestimmen, die aufgeheizt werden muss, und nur die Verwendung einer Brennstoffmenge zu bewirken, die tatsächliche erforderlich ist, um die Partikelstoffe aufzuheizen.
Es kann hilfreich sein, die Motorsteuervorrichtung mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung zu verbinden. Diese Verbindung kann ermöglichen, dass die Motorsteuervorrichtung gemeinsam Informationen mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung verwendet. Diese Informationen können der Nachbehandlungssteuervorrichtung dabei helfen, den Regenerationsprozess effizient zu steuern. Zusätzlich kann diese Verbindung auch ermöglichen, dass die Nachbehandlungssteuervorrichtung Informationen gemeinsam mit der Motorsteuervorrichtung verwendet. Diese Informationen können einem Anwender dabei helfen, Probleme mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung effizienter zu lokalisieren.
Verschiedene Systeme sind vorgeschlagen worden, bei denen Informationen zwischen einer Motorsteuereinheit und einer Nachbehandlungssteuereinheit ausgetauscht werden. Ein solches System wird in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichung Nr. US 2004/0211159 A1 von Hamahata u. A. ("der '159-Veröffentlichung") offenbart, die am 28. Oktober 2004 veröffentlicht wurde. Diese Veröffentlichung beschreibt eine Vorrichtung, bei der eine Filtersteuereinheit ein Signal an die Motorsteuereinheit sendet, nachdem bestimmt wurde, dass die Filtersteuereinheit den Filter regenerieren muss. Ansprechend auf dieses Signal modifiziert die Motorsteuereinheit den Motorbetrieb, um die Abgastemperatur für die Regeneration des Filters anzuheben. Die Motorsteuereinheit sendet auch ein Signal an die Filtersteuereinheit, welches einen Temperaturdifferenzwert enthält. Die Filtersteuereinheit bestimmt die Zeit zur Beendigung der Regeneration basierend auf diesem Wert. Somit hilft der Austausch dieser Signale bei der Regeneration des Filters.
Während die Vorrichtung der '159-Veröffentlichung verwendet werden kann, um die Regeneration eines Filters zu steuern, hat die Vorrichtung verschiedene Nachteile. Die Vorrichtung verwendet keine Datenverbindungsprotokolle zur Kommunikation zwischen der Filtersteuereinheit und der Motorsteuereinheit. Wie es in der Technik bekannt ist, ist daher eine getrennte Verbindung zwischen der Filtersteuereinheit und der Motorsteuereinheit für jedes Signal erforderlich, welches zwischen den zwei Einheiten gesendet wird. Weil die Vorrichtung der '159-Veröffentlichung kein Datenverbindungsproto koll für die Verbindung zwischen der Filtersteuereinheit und der Motorsteuereinheit verwendet, würde die Vorrichtung eine zusätzliche Verbindung zwischen der Filtersteuereinheit und der Motorsteuereinheit für jedes zusätzliche Signal erfordern, welches zwischen den beiden Einheiten ausgetauscht werden müsste. Wenn die Anzahl der Signale, die zwischen der Filtersteuereinheit und der Motorsteuereinheit ausgetauscht werden müssen, zunimmt, müsste die Anzahl der Verbindungen zwischen den zwei Einheiten um die gleiche Anzahl zunehmen. Es kann jedoch praktisch nicht möglich sein, die Anzahl der Drähte zwischen der Filtersteuereinheit und der Motorsteuereinheit zu vergrößern, und zwar wegen Überlegungen bezüglich des Einbauraums und der Kosten.
Diese Einschränkung würde die Anzahl der Signale begrenzen, die zwischen der Filtersteuereinheit und der Motorsteuereinheit bei der '159-Vorrichtung ausgetauscht werden können. Wie in der '159-Veröffentlichung gezeigt, kann die Verfügbarkeit von nur zwei Verbindungen zwischen der Motorsteuereinheit und der Filtersteuereinheit den Durchgang von den zwei Signalen (dem Temperaturdifferenzwert und dem Regenerationssignal) zwischen diesen gestatten. Diese Signale können der Filtersteuereinheit nicht genügend Informationen liefern, um den Regenerationsprozess effektiv und effizient zu steuern. Beispielsweise hat die Filtersteuereinheit keine Informationen über die Betriebsbedingungen des Motors. Ein Mangel an diesen Informationen kann bewirken, dass die Filtereinheit mehr oder weniger Brennstoff zur Regeneration verwendet, als nötig, was somit den Brennstoffwirkungsgrad beeinflusst. Die Filtersteuereinheit kann auch eventuell nicht fähig seien, ein Signal, welches seinen Betriebszustand anzeigt, an die Motorsteuereinheit zu senden. Dieser Mangel an Informationen, die von der Filtersteuereinheit zur Motorsteuereinheit gesendet werden, kann die Diagnosemaßnahmen verringern, die für die Fehlersuche und irgendwelche mit der Regeneration in Beziehung stehenden Problemen verfügbar sind, weil es keine Anzeige einer Fehlfunktion der Regenerationsvorrichtung geben kann.
Die vorliegende Offenbarung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der Probleme zu überwinden, die mit dem Regenerationsverfahren des Standes der Technik assoziiert sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Verfahren zur Integration einer Motor- und Abgasnachbehandlungssteuerung auf. Das Verfahren kann aufweisen, eine Motorsteuervorrichtung mit einer Nachbehandlungssteuervorrichtung unter Verwendung eines gemeinsamen Datenverbindungsprotokolls zu verbinden, um einen Datenfluss in zwei Richtungen zwischen der Motorsteuervorrichtung und der Nachbehandlungssteuervorrichtung vorzusehen. Das Verfahren kann auch aufweisen, die Motorsteuervorrichtung mit einer oder mehreren Motorkomponenten zu verbinden. Das Verfahren kann auch aufweisen, die Nachbehandlungssteuervorrichtung mit einer oder mehreren Nachbehandlungskomponenten zu verbinden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Abgasnachbehandlungssteuersystem auf. Das System kann eine Motorsteuervorrichtung aufweisen. Das System kann auch eine Nachbehandlungssteuervorrichtung aufweisen, die mit der Motorsteuervorrichtung unter Verwendung eines gemeinsamen Datenverbindungsprotokolls verbunden ist, um einen Datenstrom in zwei Richtungen zwischen der Motorsteuervorrichtung und der Nachbehandlungssteuervorrichtung vorzusehen. Zusätzlich kann das System eine oder mehrere Motorkomponenten aufweisen, die betriebsmäßig mit der Motorsteuervorrichtung verbunden sind. Das System kann auch eine oder mehreren Nachbehandlungskomponenten aufweisen, die betriebsmäßig mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung verbunden sind.
Noch ein weiterer Aspekt der Offenbarung weist eine Arbeitsmaschine auf. Die Arbeitsmaschine kann einen Rahmen und einen Motor aufweisen, der betriebsmäßig mit dem Rahmen verbunden ist. Die Arbeitsmaschine kann auch eine Nachbehandlungssteuervorrichtung aufweisen. Die Motorsteuervorrichtung kann mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung unter Verwen dung eines gemeinsamen Datenverbindungsprotokolls verbunden sein, um einen Datenfluss in beide Richtungen zwischen der Motorsteuervorrichtung und der Nachbehandlungssteuervorrichtung vorzusehen. Die Arbeitsmaschine kann auch eine oder mehreren Motorkomponenten aufweisen, die mit der Motorsteuervorrichtung verbunden sind. Die Arbeitsmaschine kann weiter eine oder mehrere Nachbehandlungskomponenten aufweisen, die mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung verbunden sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine bildliche Darstellung einer Arbeitsmaschine gemäß einem beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel.
2 ist ein Blockdiagramm eines Regenerationssystems gemäß einem beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel.
3 stellt einen Datenverbindungsprotokoll-Frame gemäß einem beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel dar.
4 stellt ein Flussmodell zur Datenübertragung gemäß einem beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel dar.
5 ist ein Blockdiagramm eines Regenerationssystems gemäß einem weiteren beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel.
Detaillierte Beschreibung
1 sieht eine bildliche Darstellung einer Arbeitsmaschine 10 vor. Die Arbeitsmaschine 10 kann einen Motor 12 aufweisen. Die Arbeitsmaschine 10 kann auch einen Rahmen 14 und ein Arbeitwerkzeug 16 aufweisen. Der Motor 12 kann betriebsmäßig mit einem Abgasnachbehandlungssteuersystem 100 verbunden sein. Der Motor 12 kann einen Dieselmotor, einen Benzinmotor oder irgendeine andere Leistungserzeugungsvorrichtung aufweisen. Die Arbeitsmaschine 10 kann auch eine Antriebs- bzw. Traktionsvorrichtung 20 aufweisen.
Während die Arbeitsmaschine 10 als ein Raupentraktor gezeigt ist, kann die Arbeitsmaschine 10 verschiedene Arten von Maschinen aufweisen. Beispielsweise kann die Arbeitsmaschine 10 einen Lastwagen, ein mit Rädern versehener Traktor, ein Kipplastwagen, ein Automobil, ein Straßenfahrzeug, ein Geländefahrzeug, ein differentialgelenktes Fahrzeug, ein stationärer Generator, ein Luftkompressor oder irgendeine andere Vorrichtung sein, die einen Motor aufweist, der einen Abgasstrom erzeugt.
2 sieht eine Blockdiagrammdarstellung eines Abgasnachbehandlungssteuersystems 100 gemäß einem beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel vor. Das System 100 kann eine Motorsteuervorrichtung 110 und eine Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 aufweisen. Das System kann auch Dienst- bzw. Serviceverbinder 114 und 116 und Datenverbindungen 118, 120 und 122 aufweisen. Das System kann weiter Arbeitsmaschinenkomponenten 124 und 126, Motorsensoren 128, Motorbetätigungsvorrichtungen 130, Nachbehandlungssensoren 132 und Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtungen 134 aufweisen. Zusätzlich kann die Motorsteuervorrichtung 110 einen ersten Datenverbindungsanschluss 136 und einen zweiten Datenverbindungsanschluss 138 aufweisen. In ähnlicher Weise kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 einen ersten Datenverbindungsanschluss 140 und einen zweiten Datenverbindungsanschluss 142 aufweisen.
Die Motorsteuervorrichtung 110 kann betriebsmäßig mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 mit einer der Datenverbindungen 118, 120 oder 122 verbunden sein. Die Datenverbindungen 118, 120 oder 122 können verwendet werden, um bidirektionale Daten zwischen der Motorsteuervorrichtung 110 und der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 zu übertragen. Irgendein Datenverbindungsprotokoll (beispielsweise J1939, SAEJ1587) kann über die Datenverbindungen 118, 120 und 122 arbeiten, um Informationen über diese Verbindungen zu übertragen. Zusätzlich kann die Motorsteuervorrichtung 110 betriebsmäßig mit einer oder mehreren Arbeitsmaschinenkomponenten 126 unter Verwendung einer Datenverbindung 118, 120 oder 122 verbunden sein. Die Motorsteuervorrichtung 110 kann auch betriebsmäßig mit Motorsensoren 128 und Motorbetätigungsvorrichtungen 130 verbunden sein, um den Betrieb des Motors 12 zu steuern. Die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 kann betriebsmäßig die Arbeitsmaschinenkomponenten 124 mit den Datenverbindungen 118, 120 oder 122 verbinden. Die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 kann auch betriebsmäßig mit den Nachbehandlungssensoren 132 und mit den Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtungen 134 verbunden sein, um bei der Regeneration eines (nicht gezeigten) Abgaselementes zu helfen. Die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 können betriebsmäßig mit einem oder mehreren der Dienst- bzw. Serviceverbinder 114 und 116 verbunden sein. Diese Serviceverbinder können zu Fehlersuchezwecken oder anderen Aktivitäten verwendet werden, die einen Zugriff auf die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 erfordern.
Die Motorsteuervorrichtung 110 kann Vorrichtungen aufweisen, die geeignet sind, um eine Software-Anwendung laufen zulassen. Beispielsweise kann die Motorsteuervorrichtung 110 eine zentrale Verarbeitungseinheit bzw. CPU, einen Arbeitsspeicher bzw. RAM, I/O- bzw. Eingabe/Ausgabe-Module usw. aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel kann die Motorsteuervorrichtung 110 eine Einheit bilden, die extra zur Steuerung des Betriebs des Motors 12 vorgesehen ist. Die Motorsteuervorrichtung 110 kann verwendet werden, um verschiedene Betriebsvorgänge des Motors 12 und der Arbeitsmaschine 10 zu steuern. Wie oben besprochen, kann die Motorsteuervorrichtung 110 konfiguriert sein, um dabei zu helfen, das Klopfen des Motors zu verringern. Zusätzlich kann die Motorsteuervorrichtung 110 konfiguriert sein, um die Brennstoffeinspritzung in den Motor 12 unter Verwendung von einem oder mehreren (nicht gezeigten) Ventilen zu steuern. Darüber hinaus kann die Motorsteuervorrichtung 110 konfiguriert sein, um den Brennstoffpegel in Brennstofftanks der Arbeitsmaschine 10 zu überwachen. Die Motorsteuervorrichtung 110 kann auch dabei helfen, die Regeneration eines Abgaselementes der Arbeitsmaschine 10 zu überwachen und zu steuern und irgendeine andere in der Technik bekannte Funktion auszuführen.
Genauso wie die Motorsteuervorrichtung 110 kann die Nachbehandlungs steuervorrichtung 112 auch Komponenten aufweisen, die geeignet sind, um eine Software-Anwendung laufen zulassen (CPU, RAM, I/O-Module usw.). Die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 kann verwendet werden, um die Regeneration eines Auslass- bzw. Abgaselementes zu steuern. Beispielsweise kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 die Regeneration einer (nicht gezeigten) Partikelfalle oder irgendeines anderen derartigen Elementes steuern. Die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 kann konfiguriert sein, um verschiedene Funktionen zur Regeneration auszuführen. Beispielsweise kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um die Zeit zum Beginn der Regeneration und die Zeit zum stoppen der Regeneration zu bestimmen. Zusätzlich kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um die Regeneration einzuleiten und die Regeneration zu stoppen. Weiterhin kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um den Regenerationsprozess während der Regeneration zu steuern. Beispielsweise kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um die Flamme (im Falle eines Dieselbrennstoffbrenners) stabil zu halten, die Abgastemperatur und andere solche Parameter zu steuern.
Die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 können betriebsmäßig miteinander unter Verwendung einer gemeinsamen Datenverbindung 118, 120 oder 122 verbunden sein. Wie oben erwähnt, können Datenverbindungsprotokolle, wie beispielsweise Standard-SAE-Protokolle, wie J1939 und SAE J1587 und auch proprietäre Datenverbindungsprotokolle, wie beispielsweise das Caterpillar-Datenverbindungsprotokoll auf der Datenverbindung 118, 120 und 122 arbeiten. Die Anwendung von Datenverbindungsprotokollen kann vorteilhaft sein, weil die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 fähig sein können, eine große Informationsmenge untereinander auszutauschen, und zwar wegen der Verwendung dieser Datenverbindungsprotokolle ohne die Notwendigkeit einer getrennten Verbindung für jedes Signal, welches zwischen ihnen ausgetauscht wird. Diese Informationen können verwendet werden, um den Regenerationsprozess zu steuern und auch auch dabei helfen, Probleme bei verschiedenen Komponenten in der Arbeitsmaschine 10 zu suchen.
In einem Ausführungsbeispiel, wie es in 2 gezeigt ist, sind die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 betriebsmäßig miteinander unter Verwendung der Datenverbindung 118 verbunden. Die Motorsteuervorrichtung 110 kann Daten zur Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 unter Verwendung der Datenverbindung 118 senden. Diese Daten können ermöglichen, dass die Steuervorrichtung 112 den Regenerationsprozess steuert. In einem Ausführungsbeispiel kann die Motorsteuervorrichtung 110 beispielsweise Daten, die Motorbetriebsbedingungen mit einschließen, zur Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 senden. Insbesondere können Informationen, wie beispielsweise die Massenflussrate, die Abgastemperatur, die Motordrehzahl und die Motorbelastung von der Motorsteuervorrichtung 110 zur Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 gesendet werden. Weiterhin kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 Diagnosenachrichten zurück zur Motorsteuervorrichtung 110 senden.
3 stellt einen J1939-Datenverbindungsprotokoll-Frame bzw. Datenblock 300 dar. Es sei bemerkt, dass J1939 strukturiert ist, um auf unterschiedlichen Schichten des Open-System-Interconnect-Modells ("OSI-Modells") zu arbeiten. Das offenbarte Ausführungsbeispiel verwendet das J1939-Protokoll, welches in der Datenverbindungsschicht des OSI-Modells arbeitet. J1939 verwendet das Control-Area-Network-Protokolle ("CAN-Protokoll"), welches gestattet, dass irgendeine Steuervorrichtung in einer Arbeitsmaschine Daten auf dem Netzwerk überträgt. Wie in 3 gezeigt, weist der J1939-Datenverbindungsprotokolle-Frame 300 einen 29-Bit-Identifikationsteil (Identifier) auf. Der Identifikationsteil weist ein Prioritätsfeld 210 auf. Der Identifikationsteil weist auch ein reserviertes Feld ("R") 220, ein Data-Page-Feld ("DP-Feld") 230, ein Protocol-Data-Unit-("PDU-")Formatfeld ("PF") 240, ein PDU-Specific-Feld ("PS") 250 und ein Quellenadressfeld 260 auf. Insgesamt bilden R 220, DP 230, PF 240 und PS 250 die übertragene Parametergruppe ("PG") 270.
Das Prioritätsfeld 210 hilft dabei, die Priorität einer Nachricht während der Übertragung zu bestimmen. Nachrichten mit hoher Priorität können mit niedrigerer Latenz im Vergleich zu Nachrichten mit niedrigerer Priorität übertragen werden. Beispielsweise kann einer Nachricht mit hoher Priorität, wie beispielsweise einer Drehmomentsteuernachricht von einem Getriebe zum Motor 12, eine Priorität gegenüber einer Nachricht mit niedrigerer Priorität gegeben werden, wie beispielsweise einer Konfigurationsnachricht für den Motor 12.
R 220 ist für zukünftige Anwendungen reserviert. DP 230 wird als Seitenauswahl (Page Selector) verwendet. DP 230, auf Null gesetzt, weist alle gegenwärtig definierten Nachrichten auf. Falls es auf eins gesetzt ist, sieht DP 230 eine zusätzliche Erweiterungskapazität für zukünftige Anwendungen vor. PF 240 definiert die Art der verwendeten PDU. PS 250 hängt vom Wert von PF 240 ab. Wenn der Wert von PF 240 zwischen 0 und 239 ist, (d. h. PDU1 wird verwendet), dann weist PS 250 eine Bestimmungsadresse für die übermittelte Nachricht auf. Wenn der Wert von PF 240 zwischen 240 und 255 ist (d. h. PDU2 wird verwendet), dann weist PS 250 einen Wert auf, der eine Nachricht identifiziert, die an alle Motorsteuervorrichtungen in dem Netzwerk ausgesendet werden kann. Das Quellenadressfeld 260 weist die Adresse der Steuervorrichtung auf, welche die Nachricht sendet.
Zusammen bilden R 220, DP 230, PF 240 und PS 250 die übertragene Parametergruppe PG 270. Die Parametergruppe PG 270 wird durch eine Parametergruppennummer ("PGN") identifiziert. Eine PGN identifiziert einzigartig jede Parametergruppe. Somit haben die Standardnachrichten eine vordefinierten Parametergruppennummer Beispielsweise hat die Motorgasflussrate eine PGN von 61450. Die Identifikationsinformation der Motorsteuervorrichtung 110 hat eine PGN von 64965. Zusätzlich können andere Parametergruppenummern verwendet werden, um andere Standardnachrichten zu definieren. Weiterhin kann eine neue Parametergruppennummer PGN verwendet werden, um eine Nicht-Standardnachricht zu definieren.
4 stellt ein beispielhaftes Flussmodell 400 für die Datenübertragung dar. Die sendende Einheit (Originator) 410 sendet eine "Senden Aufforderung" (RTS = request to send) an die antwortende Einheit 420, die anzeigt, dass 23 Byte in der gepackten Nachricht sind, die in vier Paketen übertragen wird. Die PGN für die Daten in der Übertragung ist 61450, d. h. die Motorgasflussrate. Die antwortende Einheit 420 antwortet mit einem "Senden Bereit" (CTS = clear to send), was heißt, bereit zur Verarbeitung von zwei Paketen beginnend mit Paket 1. Die sendende Einheit 410 sendet die ersten zwei Pakete. Die antwortende Einheit 420 sendet ein "Senden Bereit", was anzeigt, dass sie die Verbindung offen halten möchte, jedoch gerade keine Pakete empfangen kann. Ein Maximum von T Sekunden später sendet die antwortende Einheit 420 eine weitere "Senden-Bereit-Nachricht", was anzeigt, dass sie zwei weitere Pakete beginnend mit Paket 3 aufnehmen kann. Sobald die Pakete 3 und 4 übertragen worden sind, überträgt die antwortende Einheit 420 eine "Bestätigung Nachricht" (ACK-Nachricht, ACK = acknowledgement), die anzeigt, dass alle erwarteten Pakete übertragen wurden und die Verbindung nun als geschlossen angesehen wird.
Wie in 4 zu sehen, können unterschiedliche Daten auf der gleichen Verbindung bei Anwendung einer einzigartigen PGN für jede Datenart gesendet werden. Weiterhin stellt der Verwendung von RTS-, CTS- und ACK-Signalen sicher, dass keine Daten während ihrer Übertragung von einer Komponente zur Nächsten verloren gehen. Jeder Datenverbindungsanschluss (136, 138, 140 und 142, wie in den 2 und 5 gezeigt) kann mit einer Übertragungskomponente und einer Empfangskomponente (nicht gezeigt) konfiguriert sein um sicherzustellen, dass Sendedaten auf dem Sendeanschluss gesendet werden und Empfangsdaten auf dem Empfangsanschluss empfangen werden. Jedes Datenverbindungsprotokoll kann weiter konfiguriert sein, um Daten über Kupferdrähte, Faseroptikkabel oder irgendein anderes geeignetes Medium zu senden und zu empfangen. Es sei bemerkt, dass der in 4 gezeigte Datenfluss nur beispielhaft ist. Andere geeignete Datenflussmodelle können abhängig von der Anwendung verwendet werden.
Wiederum mit Bezug auf 2 können Daten, die von der Motorsteuervorrichtung 110 zur Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 gesendet wurden, gestatten, dass die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 den Regenerationsprozess steuert. Beispielsweise können die Daten, die von der Motorsteuervorrichtung 110 gesendet wurden, welche die Massenflussrate und die Abgastemperatur mit einschließen, wenn sie von der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 aufgenommen werden, gestatten, dass die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 die Temperaturdifferenz bestimmt, auf welche sie das Abgas aufheizen muss, um Partikelstoffe im Abgaselement abzubrennen. Zusätzlich können Daten, welche die Massenflussrate mit einschließen, gestatten, dass die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 die Sauerstoffmenge bestimmt, welche sie benötigt, um das Abgas einzuleiten, um ein erwünschtes Luft-Brennstoff-Verhältnis in dem (nicht gezeigten) Abgaselement aufrecht zu erhalten. Somit kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 den Regenerationsprozess mit den Informationen steuern, die durch die Motorsteuervorrichtung 110 geliefert werden, und zwar durch Datenverbindungsprotokolle, die über die Datenverbindungen 118, 120 und 122 arbeiten.
Die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 kann Daten, welche Diagnoseinformationen enthalten, zur Motorsteuervorrichtung 110 senden. Diese Diagnoseinformationen, die von der Motorsteuervorrichtung 110 empfangen wurden, können bewirken, dass gewisse Anzeigen bzw. Indikatoren (nicht gezeigt) Versagensbedingungen anzeigen. Wenn beispielsweise einer der Nachbehandlungssensoren 132, der mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 verbunden ist oder in dieser eingeschlossen ist, versagt, kann ein Signal, welches von der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 zur Motorsteuervorrichtung 110 gesendet wird, beispielsweise bewirken, dass ein (nicht gezeigtes) gelbes Licht bzw. Warnlicht leuchtet, welches mit der Motorsteuervorrichtung 110 verbunden ist. Wenn die Ansammlung von Partikelstoffen in einem Abgaselement über eine vorbestimmte Schwelle ansteigt, kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 zusätzlich ein Signal an die Motorsteuervorrichtung 110 senden, welches beispielsweise bewirken kann, dass ein (nicht gezeigtes) rotes Licht leuchtet, welches betriebsmäßig mit der Motorsteuervorrichtung 110 verbunden ist. Wenn die Druckdifferenz an einem Abgaselement eine vorbestimmte Schwelle überschreitet, kann weiterhin ein Signal, welches von der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 zur Steuervorrichtung 110 gesendet wird, bewirken, dass noch eine Weitere (nicht gezeigte) Anzeige leuchtet, die betriebsmäßig mit der Motorsteuervorrichtung 110 verbunden ist.
Im Gegensatz dazu kann die Druckdifferenz an einem Abgaselement bzw. Auslasselement oder einer Partikelstoffe Ansammlung in dem Abgaselement unter ein vorbestimmtes Schwellenniveau fallen, wenn ein Auslasselement beschädigt ist oder fehlt. Unter dieser Bedingung kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um ein Signal zur Motorsteuervorrichtung 110 zu senden, was bewirkt, dass noch ein Weiteres (nicht gezeigtes) Licht leuchtet, welches betriebsmäßig mit der Motorsteuervorrichtung 110 verbunden ist. Somit können verschiedene Anzeigen, die betriebsmäßig mit der Motorsteuervorrichtung 110 verbunden sind, die ansprechend auf Signale ausgelöst werden, welche von der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 gesendet werden, einem Anwender dabei helfen, Probleme zu lokalisieren, die in dem Nachbehandlungssystem auftreten können.
Die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 können betriebsmäßig mit einer Anzahl von Vorrichtungen verbunden sein, die für den Betrieb der Arbeitsmaschine 10 verwendet werden. Wie in 2 gezeigt, kann die Motorsteuervorrichtung 110 beispielsweise betriebsmäßig mit den Arbeitsmaschinenkomponenten 126, den Motorsensoren 128 und den Motorbestätigungsvorrichtungen 130 verbunden sein. Zusätzlich kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112, wie in 2 gezeigt, betriebsmäßig mit Maschinenkomponenten 124, Nachbehandlungssensoren 132 und Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtungen 134 verbunden sein. Weiterhin können die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbe handlungssteuervorrichtung mit irgendwelchen anderen Vorrichtungen verbunden sein, die für die Steuerung des Motors 10 und die Regeneration von irgendwelchen (nicht gezeigten) Abgas Elementen geeignet sind.
Die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 können konfiguriert sein, um mit Vorrichtungen unter Verwendung von unterschiedlichen Kommunikationsmitteln in Verbindung zu treten. Beispielsweise können die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um mit Motorsensoren 128 bzw. Nachbehandlungssensoren 132 unter Verwendung einer Pulsbreitenmodulation, eines analogen 0-5 Viktor-Signals oder irgendeines Datenverbindungsprotokolls zu kommunizieren. Weiterhin können die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um mit Motorbetätigungsvorrichtungen 130 bzw. Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtungen 134 unter Verwendung einer Pulsbreitenmodulation, irgend eines Datenverbindungsprotokolls oder eines Stromsignals zu kommunizieren. Zusätzlich kann irgendein anderes in der Technik bekanntes Kommunikationsverfahren verwendet werden, um es der Motorsteuervorrichtung 110 und der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 zu gestatten, mit Vorrichtungen zu kommunizieren, die betriebsmäßig mit ihnen verbunden sind.
Die Motorsteuervorrichtung 110 kann betriebsmäßig mit den Motorbetätigungsvorrichtungen 130 verbunden sein. Die Motorbetätigungsvorrichtungen 130 können konfiguriert sein, um auf Signale anzusprechen, die von der Motorsteuervorrichtung 110 zur Steuerung des Betriebs des Motors 12 gesendet werden. Insbesondere können pneumatisch angetriebene Betätigungsvorrichtungen, wie beispielsweise Luftzylinder, verwendet werden, um bei der Brennstoffverbrennung zu helfen. Zusätzlich können elektrische Betätigungsvorrichtungen, hydraulische Betätigungsvorrichtungen oder irgendwelche anderen Betätigungsvorrichtungen verwendet werden, um verschiedene andere Funktionen des Motors 12 auszuführen. Die Motorbetätigungsvorrichtungen 130 können auch andere Arten von Betätigungsvorrichtungen auf weisen, die in der Technik bekannt sind, die konfiguriert sein können, um den Betrieb des Motors 12 zu steuern.
Die Motorsteuervorrichtung 110 kann betriebsmäßig mit Motorsensoren 128 verbunden sein. Die Motorsensoren können konfiguriert sein, um eine Vielzahl von Parametern abzufühlen, die mit dem Betrieb des Motors 12 in Beziehung stehen. Beispielsweise können die Motorsensoren 128 verwendet werden, um die Massenflussrate im Motor 12 zu messen und ein entsprechendes Signal an die Motorsteuervorrichtung 110 zu senden. Die Massenflussrate kann die Brennstoffflussrate und die Luftflussrate im Motor 12 aufweisen. Zusätzlich können die Motorsensoren 128 auch konfiguriert sein, um das Brennstoffniveau im Brennstofftank und irgendwelche anderen derartigen Messungen zu messen und um ein geeignetes Signal zurück zur Motorsteuervorrichtung 110 zu senden. Die Motorsensoren 128 können auch konfiguriert sein, um irgendwelche anderen in der Technik bekannten Parameter zu messen. Die Motorsensoren 128 können elektronische Sensoren, mechanische Sensoren oder irgendwelche anderen in der Technik bekannten Sensoren aufweisen.
Die Motorsteuervorrichtung 110 kann auch mit anderen Arbeitsmaschinenkomponenten 126 neben den Motorsensoren 128 und den Motorbetätigungsvorrichtungen 130 verbunden sein. Die Arbeitsmaschinenkomponenten 130 können ein (nicht gezeigtes) Lenkrad, Getriebeventile oder andere derartige in der Technik bekannte Komponenten aufweisen.
Die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 kann betriebsmäßig mit den Nachbehandlungssensoren 132 verbunden sein. Die Nachbehandlungssensoren 132 können konfiguriert sein, um verschiedene Funktionen auszuführen. Beispielsweise können die Nachbehandlungssensoren 132 konfiguriert sein, um die Temperatur des Abgases in einem Abgaselement bzw. Auslasselement zu messen. Zusätzlich können die Nachbehandlungssensoren 132 auch konfiguriert sein, um die Druckdifferenz an einem Abgaselement zu messen. Die Nachbehandlungssensoren 132 können auch konfiguriert sein, um andere derartige Parameter zu messen, die in der Technik bekannt sind. Die Nachbehandlungssensoren können elektronische Sensoren, mechanische Sensoren oder irgendwelche andere in der Technik bekannte Sensoren aufweisen.
Die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 kann betriebsmäßig mit Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtungen 134 verbunden sein. Die Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtungen 134 können konfiguriert sein, um beim Regenerationsprozess zu helfen. Beispielsweise kann die Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtung 134 konfiguriert sein, um Sauerstoff in ein (nicht gezeigtes) Auslasselement zu pumpen, welches zur Regeneration konfiguriert ist, um ein erwünschtes Luft-Brennstoff-Verhältnis im Auslasselement aufrecht zu erhalten. Zusätzlich können die Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtungen 134 konfiguriert sein, um irgendeine andere in der Technik bekannte Regenerationsfunktion auszuführen. Pneumatische Betätigungsvorrichtungen, hydraulische Betätigungsvorrichtungen, elektrische Betätigungsvorrichtungen oder irgendwelche andere derartige Vorrichtungen können als Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtungen 134 verwendet werden.
Die Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtung 112 kann auch mit anderen Arbeitsmaschinenkomponenten 124 neben den Nachbehandlungssensoren 132 und den Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtungen 134 verbunden sein. Die Arbeitsmaschinenkomponenten 134 können eine Auslasssammelleitung, ein (nicht gezeigtes) Endrohr oder andere solche in der Technik bekannten Komponenten aufweisen.
Die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 können mit einem oder mehreren Dienst- bzw. Serviceverbindern 114 und 116 verbunden sein. In einem Ausführungsbeispiel können die Serviceverbinder 114 und 116 einen Plastikstecker oder einen Aufnehmer bzw. eine Buchse aufweisen, womit ein Servicetechniker ein Diagnosewerkzeug verbinden kann. In einem Ausführungsbeispiel kann das Diagnosewerkzeug einer Datenverbindungsvorrichtung sein. Die Datenverbindungsvorrichtung kann eine in der Hand gehaltene oder tragbare Berechnungsvorrichtung bzw. ein Computer sein, um Diagnoseninformationen aus der Motorsteuervorrichtung 110 und der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 zu lesen.
Die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 können mit dem Serviceverbinder 114 und 116 in unterschiedlichen Konfigurationen verbunden sein. In einem Ausführungsbeispiel, wie es in 5 gezeigt ist, können die zwei Steuervorrichtungen mit einem gemeinsamen Serviceverbinder 144 verbunden sein, welcher von der Motorsteuervorrichtung 110 und der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 gemeinsam verwendet wird. In einem alternativen Ausführungsbeispiel, wie in 2 gezeigt, kann die Motorsteuervorrichtung 110 betriebsmäßig mit dem Serviceverbinder 114 verbunden sein, und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 kann betriebsmäßig mit dem Serviceverbinder 116 verbunden sein, wobei jeder Serviceverbinder vom anderen getrennt ist. Die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 können ein Datenverbindungsprotokoll zur Kommunikation mit ihren jeweiligen Serviceverbindern (114 und 116) oder mit ihrem gemeinsamen Serviceverbinder 114 verwenden. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel, wie es in 3 gezeigt ist, können die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 ein gemeinsames Datenverbindungsprotokoll verwenden, um mit dem gemeinsamen Serviceverbinder 144 zu kommunizieren. Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei jeder Serviceverbinder getrennt ist, wie in 2 gezeigt, kann die Motorsteuervorrichtung 110 ein erstes Datenverbindungsprotokoll zur Kommunikation mit dem Serviceverbinder 114 verwenden, und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 kann ein zweites Datenverbindungsprotokoll zur Verbindung mit dem Serviceverbinder 116 verwenden.
Die Motorsteuervorrichtung 110 und die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 können mit einer Anzahl von Datenverbindungsanschlüssen zu Kommunikationszwecken konfiguriert sein. Ein Datenverbindungsanschluss ist ein Kommunikationsanschluss, der konfiguriert ist, um die Übertragung von In formationen über ihn unter Verwendung von einem oder mehreren Datenverbindungsprotokollen zu ermöglichen. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Motorsteuervorrichtung 110 beispielsweise mit einem ersten Datenverbindungsanschluss 136 zur Verbindung mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 und mit einem zweiten Datenverbindungsanschluss 138 zur Kommunikation mit dem Serviceverbinder 114 und der Arbeitsmaschinenkomponente 126 konfiguriert sein. In ähnlicher Weise kann die Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 mit einem ersten Datenverbindungsanschluss 140 zur Kommunikation mit der Motorsteuervorrichtung 110 und der Arbeitsmaschinenkomponente 124 konfiguriert sein, und mit einem zweiten Datenverbindungsanschluss 142 zur Verbindung mit dem Serviceverbinder 116.
Jeder der Datenverbindungsanschlüsse 136, 138, 140 und 142 kann konfiguriert sein, um mit einem oder mehreren Datenverbindungsprotokollen zu arbeiten. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann der Datenverbindungsanschluss 138 an der Motorsteuervorrichtung beispielsweise konfiguriert sein, um mit einem ersten Datenverbindungsprotokoll zu arbeiten. Andererseits können der Datenverbindungsanschluss 136 an der Motorsteuervorrichtung 110 und der Datenverbindungsanschluss 140 an der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um mit einem zweiten Datenverbindungsprotokoll zu arbeiten. Darüber hinaus kann der Datenverbindungsanschluss 142 an der Nachbehandlungssteuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um mit einem dritten Datenverbindungsprotokoll zu arbeiten.
Industrielle Anwendbarkeit
Das offenbarte Verfahren zur Integration einer Regenerationssteuereinheit mit einer Motorsteuereinheit kann in irgendeinem System verwendet werden, welches einen Motor aufweist, der einen Abgasstrom erzeugt, und ein System zur Regeneration eines Auslass- bzw. Abgaselementes. Dieses Verfahren kann bei Fahrzeugen verwendet werden, wie beispielsweise bei Automobilen, bei Lastwägen, bei Raupentraktoren, bei Straßenfahrzeugen, bei Geländefahrzeugen, und auch bei stationären Vorrichtungen, wie beispielsweise bei stationären Leistungserzeugungsvorrichtungen und Luftkompressoren.
Dadurch, dass vorgesehen wird, dass die Motorsteuervorrichtung mit einer Nachbehandlungssteuervorrichtung über ein gemeinsames Datenverbindungsprotokoll kommuniziert, kann das offenbarte Verfahren dabei helfen, die Notwendigkeit abzuschaffen, dass eine getrennte Verbindung für jedes Signal vorgesehen werden muss, welches zwischen der Motorsteuervorrichtung und der Nachbehandlungssteuervorrichtung ausgetauscht wird. Dies kommt daher, dass mehrere Signale auf der gleichen Verbindung durch Anwendung eines Datenverbindungsprotokolls über diese Verbindung gesendet werden können. Daher können weniger Drähte verwendet werden, um mehr Daten zwischen den zwei Steuervorrichtungen zu senden. Im Gegensatz dazu kann, wie bei einigen Systemen des Standes der Technik, eine getrennte Verbindung für jedes Signal notwendig sein, welches zwischen der Motorsteuervorrichtung und der Nachbehandlungssteuervorrichtung gesendet wird, was zur der Anwendung einer großen Anzahl von Drähten zwischen den Steuervorrichtungen führt. Die Anwendung von weniger Drähten in dem offenbarten Verfahren kann dabei helfen, die Drahtleitung zu vereinfachen, wodurch die Komplexität der Verdrahtung verringert wird. Zusätzlich kann das offenbarte Verfahren auch dabei helfen, die Verdrahtungskosten zu verringern, da weniger Drähte verwendet werden können. Weiterhin kann das offenbarte Verfahren dabei helfen, die Fehlersuche einfacher zu machen, und zwar wegen der Verringerung der Menge an Drähten. Darüber hinaus kann die Verringerung der Verdrahtung auch die Kosten und die Zeit bei der Herstellung des Regenerationssystems verringern, weil weniger Drähte zwischen den zwei Systemen geleitet werden müssen. Zusätzlich kann die Anwendung von weniger Drähten dabei helfen, das Ausmaß des Raums zu verringern, der benötigt wird, um die zwei Steuervorrichtungen zu verbinden, wodurch die Gesamtgröße des Regenerationssystems reduziert wird.
Die Anwendung von Datenverbindungsprotokollen zur Kommunikation zwi schen den zwei Steuervorrichtungen kann auch die Datenmenge steigern, die zwischen den zwei Steuervorrichtungen ausgetauscht werden kann. Die Daten, die von der Motorsteuervorrichtung zur Nachbehandlungssteuervorrichtung gesendet werden, können der Nachbehandlungsvorrichtung dabei helfen, den Regenerationsprozess zu steuern, was zu vielen Vorteilen führt, wie beispielsweise einer besseren Brennstoffausnutzung. Daten, die von der Nachbehandlungssteuervorrichtung zur Motorsteuervorrichtung gesendet werden, können dabei helfen, Probleme mit dem Nachbehandlungssystem zu identifizieren, was dabei helfen kann, den Fehlersucheprozess im Fall eines Versagens des Nachbehandlungssystems zu vereinfachen.
Es wird dem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem offenbarten Verfahren zur Integration einer Regenerationssteuereinheit mit einer Motorsteuereinheit vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich werden dem Fachmann durch eine Betrachtung der Beschreibung andere Ausführungsbeispiele des offenbarten Verfahrens offensichtlich werden. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele nur als beispielhaft angesehen werden, wobei ein wahrer Umfang der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche und ihre äquivalenten Ausführungen gezeigt wird.
Zusammenfassung
Integrierte Regenerations- und Motorsteuerungen
Ein Verfahren zur Integration einer Motor- und Abgasnachbehandlungssteuerung kann aufweisen, eine Motorsteuervorrichtung mit einer Nachbehandlungssteuervorrichtung unter Verwendung eines gemeinsamen Datenverbindungsprotokolls zu verbinden, um einen Datenfluss in zwei Richtungen zwischen der Motorsteuervorrichtung und der Nachbehandlungssteuervorrichtung vorzusehen. Das Verfahren kann auch aufweisen, die Motorsteuervorrichtung mit einer oder mehreren Motorkomponenten zu verbinden. Das Verfahren kann auch aufweisen, die Nachbehandlungssteuervorrichtung mit einer oder mehreren Nachbehandlungskomponenten zu verbinden.

Claims

Verfahren zur Integration einer Motor- und Abgasnachbehandlungssteuerung, welches Folgendes aufweist: Verbinden einer Motorsteuervorrichtung (110) mit einer Nachbehandlungssteuervorrichtung (112) unter Verwendung eines gemeinsamen Datenverbindungsprotokolls, um einen Datenfluss in zwei Richtungen zwischen der Motorsteuervorrichtung und der Nachbehandlungssteuervorrichtung vorzusehen; Verbinden der Motorsteuervorrichtung mit einer oder mehreren Motorkomponenten (126, 128, 120); und Verbinden der Nachbehandlungssteuervorrichtung mit einer oder mehreren Nachbehandlungskomponenten (124, 132, 134).
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter aufweist, die Motorsteuervorrichtung mit einem ersten Dienst- bzw. Serviceverbinder (114) zu verbinden, und die Nachbehandlungssteuervorrichtung mit einem zweiten Dienst- bzw. Serviceverbinder (116) getrennt vom ersten Serviceverbinder zu verbinden.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter aufweist, die Motorsteuervorrichtung mit Motorkomponenten zu verbinden, die einen Motorsensor (128) und/oder eine Motorbetätigungsvorrichtung (130) aufweisen, und die Nachbehandlungssteuervorrichtung mit Nachbehandlungskomponenten zu verbinden, die einen Nachbehandlungssensor (132) und/oder eine Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtung (134) aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das gemeinsamen Datenverbindungsprotokoll das J1939-Datenverbindungsprotokoll und/oder das SAE J1587-Datenverbindungsprotokoll aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Datenfluss in zwei Richtungen eine oder mehrere Motorbetriebsbedingungen und eine oder mehrere Nachbehandlungsdiagnosebedingungen aufweist.
Abgasnachbehandlungssteuersystem (100), welches Folgendes aufweist: eine Motorsteuervorrichtung (110); eine Nachbehandlungssteuervorrichtung (112), die mit der Motorsteuervorrichtung unter Verwendung eines gemeinsamen Datenverbindungsprotokolls verbunden ist, um einen Datenfluss in zwei Richtungen zwischen der Motorsteuervorrichtung und der Nachbehandlungssteuervorrichtung vorzusehen; eine oder mehrere Motorkomponenten (126, 128, 130), die betriebsmäßig mit der Motorsteuervorrichtung verbunden sind; und eine oder mehrere Nachbehandlungskomponenten (124, 132, 134), die betriebsmäßig mit der Nachbehandlungssteuervorrichtung verbunden sind.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei die Motorsteuervorrichtung mit einem ersten Dienst- bzw. Serviceverbinder (114) verbunden ist, und wobei die Nachbehandlungssteuervorrichtung mit einem zweiten Dienst- bzw. Serviceverbinder (116) getrennt vom ersten Serviceverbinder verbunden ist.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei die eine Motorkomponente oder die Vielzahl von Motorkomponenten einen Motorsensor (128) und/oder eine Motorbetätigungsvorrichtung (130) aufweisen, und wobei die eine Nachbehandlungskomponente oder die Vielzahl von Nachbehandlungskomponenten einen Nachbehandlungssensor (132) und/oder eine Nachbehandlungsbetätigungsvorrichtung (134) aufweisen.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei der Datenfluss in zwei Rich tungen eine oder mehrere Motorbetriebsbedingungen und eine oder mehrere Nachbehandlungsdiagnosebedingungen aufweist.
Arbeitsmaschine (10), die folgendes aufweist: einen Rahmen (14); eine Motor (12), der einen Abgasstrom erzeugt, der betriebsmäßig mit dem Rahmen verbunden ist; und ein Abgasnachbehandlungssteuersystem (100) nach einem der Ansprüche 6-9.