DE112013001276T5

DE112013001276T5 - Motorsteuersystem und Verfahren zum Einleiten einer Dieselpartikelfilterregenerierung

Info

Publication number: DE112013001276T5
Application number: DE112013001276.6T
Authority: DE
Inventors: Kevin A. O'Neil; Arick M. Bakken; John E. Preble, JR.; Andrew P. Bachle
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2033-03-05
Also published as: DE112013001276B4; WO2013134103A1; US20130227933A1; US9010094B2

Abstract

Ein Außerkraftsetzen eines Motorbefehls kann auftreten, wenn ein Dieselpartikelfilter (DPF) (206) eine Regenerierung benötigt. Die Notwendigkeit einer Regenerierung kann durch eine Regenerierungsstufe angegeben werden. Der Motor (204) kann in einem normalen Betriebsmodus betrieben werden, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle unterschreitet, wobei der Motorbefehl auf der Gaseingabe basiert. Zusätzlich kann der Motor (204) in einem Override-Modus betrieben werden, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle überschreitet und der Motor (204) in dem Leerlaufzustand in Betrieb ist, wobei der Motorbefehl auf einer vorbestimmten Gasregenerierungseinstellung basiert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft Motorsteuerungen und Verfahren, insbesondere Verfahren und Steuerungen zum Betreiben eines Motors zum Einleiten einer Dieselpartikelfilterregenerierung.
Hintergrund
Eines der Nebenprodukte einer Kraftstoffverbrennung in einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung sind Kohlenstoffpartikel, die typischerweise als Ruß bezeichnet werden. Emissionsstandards spezifizieren typischerweise eine Grenze für die Menge an Ruß, die ein Motor an die Umwelt abgeben kann, wobei die Grenze die Rußmenge, die von dem Motor während eines Betriebs erzeugt wird, unterschreiten wird. Daher werden von Herstellern von Motoren oder Fahrzeugen verschiedene Komponenten und Systeme dazu verwendet, die an die Umwelt abgegebene Rußmenge zu steuern und zu begrenzen.
Eine üblicherweise zum Begrenzen der von einem Motor an die Umwelt abgegebenen Rußmenge verwendete Vorrichtung wird als eine Partikelfalle bezeichnet. Solch eine Vorrichtung enthält ein poröses Substrat, beispielweise aus Keramikmaterial hergestellt, das mit verschiedenen chemischen Verbindungen beschichtet sein kann, die die Zusammensetzung von Abgasbestandteilen ändern. Die Porosität des Substrats dient als ein Filter zum physischen Auffangen von Kohlenstoffpartikeln oder Ruß in einem über und/oder durch das Filter gehenden Abgasstrom. Es ist offensichtlich, dass ein solches physisches Entfernen von Kohlenstoffpartikeln aus einem Gasstrom das Filter im Laufe der Zeit mit Partikeln sättigen wird.
Ein Verfahren zum Wiederherstellen der Leistungsfähigkeit einer Partikelfalle, die mit Ruß gesättigt wird, ist ein Regenerierung genannter Prozess. Eine Regenerierung beinhaltet die Oxidation oder Verbrennung von in einem Filter angesammelten Partikeln. Solch eine Oxidation kann das Zuführen eines brennbaren Mittels, beispielsweise Kraftstoff, auf die Partikel zur Unterstützung der Verbrennung beinhalten. Darüber hinaus beinhaltet eine Regenerierung von Partikelfallen häufig ein Anheben der Temperatur der Partikel vor einer Verbrennung, beispielsweise durch Anheben der Temperatur des dieselben passierenden Abgasstroms.
Herkömmliche Regenerierungssteuerungen und Verfahren erfordern typischerweise, dass der Bediener den Regenerierungsmodus manuell einleitet. Diese bekannten Systeme können einen Indikator bereitstellen oder auf das Wissen eines Bedieners zurückgreifen, um zu bestimmen, wann die Filterfalle eine Regenerierung benötigt. Solche manuellen Steuerungen sind jedoch möglicherweise schwer zu handhaben, können erfordern, dass der Bediener den Regenerierungsprozess aktiv einleitet, und können von wenig erfahrenen Bedienern falsch implementiert werden.
Zusammenfassung der Offenbarung
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zum automatischen Steuern eines Motors zum Außerkraftsetzen einer Gaseingabeeinstellung und Betreiben mit einer vorbestimmten Gasregenerierungseinstellung bereitgestellt, die ausreicht zum Einleiten eines Regenerierungsvorgangs für ein Dieselpartikelfilter, das einer Maschine zugeordnet und für einen Betreib mit dem Motor verbunden ist, wobei der Motor eine Steuerung enthält, die zum Erzeugen einer Motorbefehlseinstellung ausgebildet ist. Das Verfahren kann das Ermitteln einer DPF-Regenerierungsstufe, die eine Notwendigkeit einer Regenerierung des Dieselpartikelfilters angibt, und das Ermitteln, ob sich der Motor in einem Leerlaufzustand befindet, beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Betreiben des Motors in einem normalen Betriebsmodus beinhalten, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle unterschreitet, wobei die Motorbefehlseinstellung in dem normalen Betriebsmodus auf einer Gaseingabeeinstellung basiert. Zusätzlich dazu kann das Verfahren das Betreiben des Motors in einem Override-Modus beinhalten, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle überschreitet und der Motor in dem Leerlaufzustand betrieben wird, wobei die Motorbefehlseinstellung in dem Override-Modus auf der vorbestimmten Gasregenerierungseinstellung basiert.
Gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung, der mit einem beliebigen dieser Aspekte kombiniert werden kann, wird eine Maschine bereitgestellt, die einen Motor mit einer Abgassammelleitung, ein mit der Abgassammelleitung fluidverbundenes Dieselpartikelfilter, wobei das Dieselpartikelfilter eine Regenerierungsstufe aufweist, die eine Notwendigkeit einer Regenerierung angibt, einen DPF-Sensor, der zum Ermitteln der DPF-Regenerierungsstufe ausgebildet ist, und eine Gaseingabevorrichtung, die zum Erzeugen einer Gaseingabeeinstellung ausgebildet ist, enthalten kann. Die Maschine kann ferner eine Steuerung enthalten, die mit dem Motor, dem DPF-Sensor und der Gaseingabevorrichtung betriebsverbunden ist und zum Ermitteln einer Motorbefehlseinstellung, Empfangen der DPF-Regenerierungsstufe, Empfangen der Gaseingabeeinstellung, Ermitteln, ob sich der Motor in einem Leerlaufzustand befindet, Betreiben des Motors in einem normalen Betriebsmodus, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle unterschreitet, wobei die Motorbefehlseinstellung in dem normalen Betriebsmodus auf einer Gaseingabeeinstellung basiert, und Betreiben des Motor in einem Override-Modus, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle überschreitet und der Motor in dem Leerlaufzustand betrieben wird, wobei die Motorbefehlseinstellung in dem Override-Modus auf einer vorbestimmten Gasregenerierungseinstellung basiert, ausgebildet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Maschine gemäß der Offenbarung.
2 ist ein Blockdiagramm eines Motors mit einem Nachbehandlungssystem, das auf der Maschine in 1 vorgesehen ist.
3 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Steuerung und von damit in Beziehung stehenden Eingaben, die auf der Maschine in 1 vorgesehen sein können.
4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Betreiben des Motors zum Einleiten einer Regenerierung eines DPF gemäß der Offenbarung.
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Betreiben des Motors ansprechend auf eine erste Regenerierungsstufe.
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Betreiben des Motors ansprechend auf eine zweite Regenerierungsstufe.
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Betreiben des Motors ansprechend auf eine dritte Regenerierungsstufe.
8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Betreiben des Motors ansprechend auf eine vierte Regenerierungsstufe.
9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Betreiben des Motors ansprechend auf eine fünfte Regenerierungsstufe.
10 ist eine Tabelle, die Eingaben, Ausgaben und damit in Beziehung stehende Aktionen für eine Reihe von Regenerierungsstufen zusammenfasst, die mit einer ersten Maschine verwendet werden können.
11 ist eine Tabelle, die Eingaben, Ausgaben und damit in Beziehung stehende Aktionen für eine Reihe von Regenerierungsstufen zusammenfasst, die mit einer zweiten alternativen Maschine verwendet werden können.
Detaillierte Beschreibung
In 1 ist eine Seitenansicht einer Maschine gezeigt, bei diesem Beispiel ein Kompaktlader 100. Der Ausdruck „Maschine” wird allgemein verwendet, um eine beliebige Maschine zu beschreiben, die mindestens ein Bodeneingriffsbauteil aufweist, das beispielsweise unter Verwendung von elektrischer oder hydrostatischer Leistung, durch ein Getriebesystem oder ein Getriebe, das das Bodeneingriffsbauteil mit einem Motor verbindet, oder eine beliebige andere bekannte Antriebsanordnung angetrieben wird. Beispielsweise kann eine alternative Ausführungsform für die Maschine einen Generator oder eine andere Vorrichtung enthalten, die dazu in der Lage ist, eine alternative Form von Energie zu erzeugen, beispielsweise elektrische Leistung.
Der in 1 gezeigt Kompaktlader 100 enthält allgemein einen Körperteil 102, eine Bedienerkabine 104 und eine Hubarmanordnung 106. Ein vorderer und ein hinterer Satz von Rädern 108 sind an Achsschenkeln 110 montiert, die sich von jeder Seite des Körperteils 102 erstrecken. Die Hubarmanordnung 106 ist schwenkbar an lateral beabstandeten Seitenbauteilen oder Holmen 112 im hinteren Bereich des Körperteils 102 montiert und trägt an dem vorderen Ende derselben eine schwenkbare Schaufel oder ein anderes Werkzeug 114. Der Kompaktlader 100 könnte riemenangetrieben oder kettenangetrieben sein oder könnte einen um die Vorder- und Hinterräder 108 angeordneten Riemen aufweisen.
Ein Motor (eine Brennkraftmaschine) 204 ist in einem Motorraum 118 in einem hinteren Bereich des Kompaktladers 100 untergebracht. Der Motor liefert die zum Bewegen des Kompaktladers 100 sowie zum Betreiben der verschiedenen Aktuatoren und Systeme des Kompaktladers 100 benötigte Leistung. Es ist offensichtlich, dass andere Maschinen unterschiedliche Konfigurationen und/oder verschiedene andere diesen zugeordnete Werkzeuge aufweisen können. Der Ausdruck „Maschine” bezeichnet wie hierin verwendet eine beliebige Maschine, die einen Betrieb durchführt, der mit einem Gewerbe wie dem Bergbau, dem Baugewerbe, der Landwirtschaft, dem Transportwesen oder einem anderen bekannten Gewerbe verbunden ist. Beispielsweise kann eine Maschine eine Erdbewegungsmaschine wie ein Radlader, Bagger, Muldenkipper, Baggerlader, Motorgrader, Umschlagbagger oder dergleichen sein. Beliebige Arbeitswerkzeuge können für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt werden, einschließlich beispielweise Laden, Verdichten, Anheben, Bürsten, und können beispielweise Schaufeln, Verdichtungsvorrichtungen, Hubgabelvorrichtungen, Bürsten, Greifwerkzeuge, Schneidwerkzeuge, Scheren, Schilde, Brecher/Hämmer, Erdbohrer, Bohrer und dergleichen enthalten.
Ein Blockdiagramm eines Nachbehandlungssystems 200, das der Maschine zugeordnet sein kann, ist in 2 gezeigt. Das Nachbehandlungssystem 200 enthält eine Nachbehandlungsvorrichtung 202, die zum Empfangen eines Abgasstroms von dem Motor 204 angeordnet ist. Die Nachbehandlungsvorrichtung 202 kann eine oder mehrere interne Vorrichtungen enthalten, die zum chemischen oder physikalischen Behandeln eines durch dieselben gehenden Abgasstroms dienen. Beispiele für solche Vorrichtungen beinhalten Oxidationskatalysatoren, Partikelfilter, Adsorptionsfilter und dergleichen. In Berg auf die vorliegende Offenbarung enthält die Nachbehandlungsvorrichtung 202 im Wesentlichen ein Dieselpartikelfilter (DPF) 206, das durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist und als Teil der Nachbehandlungsvorrichtung 202 enthalten sein kann oder als separater Teil in Fluidverbindung mit einem Abgasrohr oder einer Abgasleitung eines Motors vorgesehen sein kann.
Die Darstellung der 2 wird nun genauer beschrieben. Solch eine Darstellung ist lediglich beispielhaft und stellt eine potentielle Ausführungsform eines Nachbehandlungssystems dar, das einem in einem Fahrzeug oder in einer Maschine eingebauten Motor zugeordnet ist. Das Nachbehandlungssystem 200 enthält eine Abgasleitung oder ein Abgasrohr 208, das mit der Nachbehandlungsvorrichtung 202 und dem DPF 206 fluidverbunden ist. Abgas, das durch die Nachbehandlungsvorrichtung 202 und das DPF 206 geht, strömt durch das Abgasrohr 208.
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist die Nachbehandlungsvorrichtung 202 mit einer Regenerierungsvorrichtung 210 fluidverbunden. Die Regenerierungsvorrichtung 210 kann eine beliebige Vorrichtung sein, die zum Einleiten, Aufrechterhalten und/oder Steuern der Rate eines während eines Betriebs des Motors 204 in dem DPF 206 auftretenden Regenerierungsvorgangs dient. Die dargestellte Regenerierungsvorrichtung 210 enthält einen Injektor 212, der zum Einspritzen eines Kraftstoffs, beispielweise Diesel, oder eines Katalysators angeordnet ist. Wenn Kraftstoff eingespritzt wird, wird über eine Leitung 214 komprimierte Frischluft zum Mischen mit dem Kraftstoff und, bei Vorhandensein eines Funken, Erzeugen der Flamme, die Wärme auf den Abgasstrom und/oder das DPF 206 überträgt, zugeführt. Diese Wärme trägt dazu bei, Kohlenstoff und andere Ablagerungen auf dem DPF 206 während eines Regenerierungsvorgangs zu oxidieren, was Nebenprodukte wie Asche erzeugen kann, die während einer Wartung gesammelt und/oder aus dem DPF 206 entfernt werden können.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Nachbehandlungsvorrichtung 202 mit einer Abgassammelleitung 216 des Motors 204 fluidverbunden. Der Motor 204 ist zum Kombinieren von Kraftstoff und Luft, die über eine Ansaugsammelleitung 218 mehreren Zylindern zugeführt wird, zum Erzeugen von Leistung oder Drehmoment an einer Ausgangswelle 220 in Betrieb. Bei einer bekannten Konfiguration enthält jeder der Zylinder des Motors 204 einen Kolben, der über (nicht gezeigte) Verbindungen mit einer (nicht gezeigten) sich drehenden Kurbelwelle verbunden ist. Die Hin- und Herbewegung der Kolben erzeugt eine Drehbewegung der Kurbelwelle. Solch eine Drehbewegung kann auf verschiedene Komponenten und Systeme einer Maschine übertragen werden, beispielsweise hydrostatische Pumpen, mechanische und/oder hydraulische Getriebe, elektrische Generatoren, Arbeitswerkzeuge und dergleichen. Wie in 2 dargestellt, stellt die Ausgangswelle 220 im Allgemeinen eine mechanische Verbindung dar, die während eines Betriebs von dem Motor 204 erzeugtes Drehmoment bzw. erzeugte Leistung auf beliebige solche Komponenten und Systeme der Maschine übertragen kann.
Das Nachbehandlungssystem 200 kann ferner eine Steuerung 222 enthalten. Die Steuerung 222 kann eine einzelne Steuerung sein oder mehrere Steuerungen enthalten, die zum Steuern verschiedener Funktionen und/oder Merkmale einer Maschine vorgesehen sind. Beispielsweise kann eine Master-Steuerung, die zum Steuern des gesamten Betriebs und der gesamten Funktion der Maschine verwendet wird, zusammen mit einer Motorsteuerung, die zum Steuern des Motors 204 verwendet wird, implementiert sein. Der Ausdruck „Steuerung” umfasst im weitesten Sinne eine, zwei oder mehr Steuerungen, die der Maschine zugeordnet sein können und bei der Steuerung verschiedener Funktionen und Betriebsabläufe der Maschine zusammenwirken können, einschließlich einer Steuerung einer Regenerierungsvorrichtung oder von Regenerierungsprozessen. Die Funktionalität der Steuerung kann, auch wenn sie in den folgenden Figuren zur Veranschaulichung so gezeigt ist, dass sie verschiedene diskrete Funktionen aufweist, unabhängig von der gezeigten diskreten Funktionalität als Hardware und/oder Software implementiert sein. Dementsprechend werden verschiedene Schnittstellen der Steuerung in Bezug auf Komponenten des in dem Blockdiagramm in 2 gezeigten Nachbehandlungssystems 200 beschrieben. Solche Schnittstellen sollen den Typ und die Anzahl von Komponenten, die verbunden sind, und die Anzahl von Steuerungen, die beschrieben sind, nicht begrenzen. Die Verbindungen zwischen der Steuerung 222 und den verschiedenen Sensoren und Aktuatoren sind gestrichelt gezeigt, was Kommunikationsleitungen zum Übertragen von Informationssignalen und Befehlen zu und von der Steuerung 222 angibt. Es ist offensichtlich, dass ein beliebiger geeigneter Typ einer Verbindung verwendet werden kann, beispielweise elektrische Leiter, die analoge oder digitale elektrische Signale übertragen und/oder elektrische Kommunikationskanäle wie diejenigen, die bei CAN-Anordnungen (englisch: controller area network, CAN) zu finden sind.
Die Steuerung 222 ist mit verschiedenen Sensoren und Aktuatoren verbunden, die zum Messen verschiedener Parameter während eines Betriebs des Nachbehandlungssystems 200 angeordnet sind. Die Steuerung 222 ist somit zum Empfangen von Informationen, die solche Betriebsparameter angeben, Verarbeiten solcher Informationen und Verwenden solcher Informationen zum Betreiben des Nachbehandlungssystems 200 auf effektive und effiziente Weise vorgesehen. Wie bei der Ausführungsform in 2 gezeigt, kann die Steuerung 222 mit dem Injektor 212 und einem Flammen- oder Temperatursensor 224, der der Regenerierungsvorrichtung 210 zugeordnet ist, verbunden sein. Die Steuerung 222 kann ferner mit einem Motordrehzahlsensor 226 und einem optionalen Lastsensor 228 verbunden sein, der zum Messen einer Last an der Ausgangswelle 220 angeordnet ist.
Die Steuerung 222 kann ferner mit einem stromaufwärts vorgesehenen Temperatursensor 230 und einem stromaufwärts vorgesehenen Drucksensor 232 kommunizieren. Die stromaufwärts vorgesehenen Sensoren 230 und 232 sind zum Liefern von Signalen zu der Steuerung 222 angeordnet, die jeweils die Temperatur und den Druck des Abgasstroms angeben, bevor dieser Strom in die Nachbehandlungsvorrichtung 202 eintritt bzw. diese passiert und, in diesem Fall, bevor dieser durch das DPF 206 geht. Die Steuerung 222 kann ferner mit einem stromabwärts vorgesehenen Temperatursensor 234 und einem stromabwärts vorgesehenen Drucksensor 236 kommunizieren. Die stromabwärts vorgesehenen Sensoren 234 und 236 liefern Signale zu der Steuerung 222, die jeweils die Temperatur und den Druck des aus dem DPF 206 austretenden Abgasstroms angeben. Auch wenn separate Sensoren gezeigt sind, die stromaufwärts und stromabwärts des DPF 206 angeordnet sind, beispielsweise der stromaufwärts vorgesehene Drucksensor 232 und der stromabwärts vorgesehene Drucksensor 234, ist offensichtlich, dass ein einziger Sensor an deren Stelle verwendet werden kann, beispielsweise ein Differentialdrucksensor, der zum Messen eines Druckunterschieds zwischen Positionen, die in Bezug auf die Richtung eines Abgasstroms durch die Nachbehandlungsvorrichtung 202 stromaufwärts und stromabwärts liegen, vorgesehen ist.
Bei einer Ausführungsform enthält das DPF 206 einen Rußsensor 238. Der Rußsensor 238 ist, sofern er vorhanden ist, in Betrieb, um ein Signal zu liefern, das die Menge an Material angibt, das sich in dem DPF 206 angesammelt hat. Bei einer Ausführungsform gibt der Rußsensor 238 Funksignale aus, die durch ein Filterelement des DPF 206 gehen, bevor sie zurück zu dem Rußsensor 238 reflektiert werden, wo sie empfangen werden. Der Rußsensor 238 kann ein Signal liefern, das Änderungen der Amplituden von Funksignalen, die zu dem DPF 206 gesendet werden, und Funksignalen, die von dem DPF 206 empfangen werden, angibt. Bei einer Ausführungsform stehen solche Amplitudenänderungen in Zusammenhang mit einem Ausmaß einer Rußbeladung des DPF 206, so dass eine Abschätzung einer Menge an Material, das sich in dem DPF 206 angesammelt hat, beispielsweise durch eine in dem Rußsensor 238 integrierte Logik oder eine in der Steuerung 222 vorhandene Logik ermittelt werden kann.
Bei der Ausführungsform in 2 ist die Steuerung 222 ferner mit anderen Maschinensystemen 240 verbunden, die in 2 kollektiv als ein einziger Block dargestellt sind. Eine Weitergabe von Informationen und von Befehlssignalen zwischen der Steuerung 222 und den anderen Maschinensystemen kann durch eine beliebige geeignete Methode durchgeführt werden. Bei einer Ausführungsform stellt eine Mehrkanal-CAN-Verbindung 242 geeignete Kommunikationskanäle zwischen der Steuerung 222 und jedem der anderen Maschinensysteme 240 bereit. Solche anderen Maschinensysteme können eine beliebige Komponente oder ein beliebiges System der Maschine beinhalten, die/das während eines Betriebs der Maschine Funktionsinformation liefert. Beispiele für solche System beinhalten einen Neutralschalter, der eine Information in Bezug auf ein Getriebe oder ein Traktionssystem der Maschine liefert, einen Parkbremsenschalter, der Information in Bezug auf den Eingriffszustand einer Park- und/oder Notbremse liefert, einen Gaseinstellungsschalter, der Information in Bezug auf das Ausmaß eines Gas- bzw. Drosseleingriffs des Motors 204 liefert, einen Werkzeugverriegelungseingriffsschalter, einen Bedienerdetektionsschalter und dergleichen. Es ist offensichtlich, dass unterschiedliche Systeme und somit unterschiedliche Informationen in Bezug auf solche Systeme zur Verfügung stehen können, abhängig von dem Typ der Maschine oder des Fahrzeugs.
Eine Bedienerschnittstelle 244 ist für eine Kommunikation mit der Steuerung 222 verbunden und zum Liefern von visuellen und/oder Audio-Informationssignalen zu einem Bediener der Maschine angeordnet. Selbstverständlich ist solch eine Schnittstelle optional und kann eine oder mehrere Bedienersteuerungen, beispielsweise einen Schalter zum manuellen Aktivieren oder Deaktivieren, beinhalten. Die Bedienerschnittstelle 244 kann eine Anzeige zum Anzeigen von Information in Bezug auf den Betriebsstatus des Nachbehandlungssystems 200 enthalten. Die Bedienerschnittstelle 244 kann eine separate oder zweckgebundene Schnittstelle zum Anzeigen von Information und Empfangen von Befehlen in Bezug auf das Nachbehandlungssystem 200 sein, beispielsweise wenn solch ein System im Nachhinein in eine existierende Maschine eingebaut wird, oder kann in eine Multifunktionsanzeige integriert sein, die für eine Verbindung mit anderen Systemen der Maschine vorgesehen ist.
Ein Blockdiagramm einer beispielhaften Steuerung 300, die auf der Maschine vorgesehen ist, ist in 3 gezeigt. Die Steuerung 300 kann eine elektrische Motorsteuereinheit (englisch: electronic control unit, ECU) 302 enthalten, die mit dem Motor 204 und der DPF-Regenerierungsvorrichtung 210 betriebsverbunden ist. Die Motor-ECU 302 kann zum Überwachen verschiedener Betriebsparameter der Maschine und Erzeugen eines Motorbefehlssignals ausgebildet sein, das eine gewünschte Motordrehzahl angibt.
Zusätzlich dazu kann die Motor-ECU 302 einen Betrieb der DPF-Regenerierungsvorrichtung 210 steuern. Die Motor-ECU 302 kann verschiedene Parameter, beispielsweise eine DPF-Rußmenge, eine Maschinenbetriebszeit und eine Maschinenbetriebslast, zum Ermitteln, warm ein Regenerierungsvorgang notwendig ist, und/oder des Typs des zu verwendenden Regenerierungsvorgangs verwenden. Beispielsweise kann die Motor-ECU 302 eine DPF-Regenerierungsstufe erzeugen, die die Dringlichkeit angibt, mit der ein Regenerierungsvorgang benötigt wird. Die Regenerierungsstufe kann durch eine Zahl zwischen 0 und 5 angegeben werden: eine Stufe 0 kann angeben, dass das DPF-Filter in ausreichendem Maße einsatzfähig ist und keine Regenerierung benötigt; eine Stufe 1 kann angeben, dass eine aktive Stufe einer Regenerierung benötigt wird; eine Stufe 2 kann angeben, dass eine Bedingung mit Stufe 1 über einen Zeitraum vorhanden war und weiterhin eine aktive Regenerierungsstufe benötigt wird; eine Stufe 3 kann angeben, dass nun eine Parkregenerierungsstufe benötigt wird; eine Stufe 4 kann angeben, dass eine Wartungswerkzeugregenerierungsstufe benötigt wird; und eine Stufe 5 kann angeben, dass ein kritisches Problem aufgetreten ist. Zusätzlich dazu kann die Motor-ECU 302 einen DPF-Regenerierungsstatus erzeugen, der den Betriebsmodus der DPF-Regenerierungsvorrichtung 210 angibt. Dementsprechend kann der DPF-Regenerierungsstatus nicht aktiv (Stufe 0), eine aktive Regenerierung ausführend (Stufe 1) oder eine Regenerierung während eines Parkens ausführen (Stufe 2) sein. Weiter kann die Motor-ECU 302 einen Status in Bezug auf eine manuelle Regenerierungsanfrage erzeugen, der angibt, ob ein Wartungswerkzeug einen manuellen Regenerierungsvorgang angefordert hat. Der Status in Bezug auf eine manuelle Regenerierungsanfrage kann durch einen Wert 0, der angibt, dass keine Anfrage vorliegt, oder 1, der angibt, dass das Wartungswerkzeug zum Anfordern einer manuellen Regenerierung des DPF verwendet worden ist, dargestellt werden.
Die Steuerung 300 kann ferner ein elektrisches Steuermodul (englisch: electronic control module, ECM) 304 für eine Maschine enthalten, das mit der Motor-ECU 302 kommunikationsverbunden ist. Verschiedene Eingaben bzw. Eingabevorrichtungen können mit der ECU 302 und dem ECM 304 kommunikationsverbunden sein. Beispielweise ist eine Gaseingabevorrichtung 306 mit der ECU 302 und/oder dem ECM 304 betriebsverbunden, die zwischen 0–100% einer Maximalgasstufe betätigbar ist. Die Gaseingabevorrichtung 306 oder ein (nicht gezeigter) Gaseingabesensor kann eine Position der Gaseingabevorrichtung detektieren und ein Gaseingabesignal erzeugen, das den Zustand der Gaseingabevorrichtung 306 angibt.
Die Maschine kann ferner eine Parkbremse 308 enthalten, die zwischen einer Ein-Position, in der verhindert wird, dass sich die Maschine bewegt, und einer Aus-Position, in der sich die Maschine bewegen kann, bewegbar ist. Die Parkbremse 308 oder ein Parkbremsensensor (nicht gezeigt) kann eine Position der Parkbremse 308 detektieren und ein Parkbremsensignal zu der ECU 302 und/oder dem ECM 304 weitergeben.
Zusätzlich dazu kann die Maschine eine Werkzeugverriegelung 310 enthalten, die zum selektiven Deaktivieren eines Betriebs des Werkzeugs verwendet werden kann. Die Werkzeugverriegelung 310 ist zwischen einer Ein-Position, in der ein Betrieb des Werkzeugs deaktiviert ist, und einer Aus-Position, in der ein Betrieb des Werkzeugs ermöglicht wird, bewegbar. Die Werkzeugverriegelung 310 kann als ein Schalter vorgesehen sein, der ein Werkzeugverriegelungssignal, das den Werkzeugverriegelungszustand angibt, für die ECU 302 und/oder das ECM 304 bereitstellt.
In der Bedienerkabine 104 können Indikatoren zum Liefern einer visuellen Rückmeldung für den Bediener hinsichtlich des Status des DPF-Systems und/oder der Notwendigkeit einer Regenerierung vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein DPF-Indikator 312 zum Angeben, dass ein Maschinenbetrieb zum Ermöglichen einer ordnungsgemäßen Regenerierung angepasst werden sollte, vorgesehen sein. Zusätzlich dazu kann ein Motorindikator 314 zum Angeben, dass in dem Motorsystem ein Fehler vorliegt, vorgesehen sein. Der Motorindikator 314 kann eine sekundäre Farbe, beispielsweise Gelb, zum Angeben eines Fehlers einer niedrigeren Stufe und eine primäre Farbe, beispielsweise Rot, zum Angeben eines Fehlers einer höheren Stufe enthalten. Ferner kann ein Bedieneralarmindikator 316 zum Angeben, dass eine mit einer DPF-Regenerierung in Bezug stehende Aktion bevorsteht oder benötigt wird, vorgesehen sein. Der Bedieneralarmindikator 316 kann einen kontinuierlichen Modus zum Angeben eines Alarms einer niedrigeren Stufe und einen unterbrochenen oder blinkenden Modus zum Angeben eines Alarms einer höheren Stufe aufweisen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Eine beispielhafte Steuerstrategie ist in den Flussdiagrammen der 4–9 gezeigt. Die Flussdiagramme zeigen eine Ausführungsform einer Steuerstrategie zum Ermitteln, wann eine DPF-Regenerierung notwendig ist, und automatischen Steuern des Motors 204 zum Ermöglichen einer Durchführung solch einer DPF-Regenerierung. Solch eine Steuerstrategie kann in Form von computerausführbaren Anweisungen implementiert sein, die sich auf einem computerlesbaren Medium befinden, das in eine Logikvorrichtung einer Maschine, beispielsweise eine Elektroniksteuerung, integriert ist.
Bei der beispielhaften Ausführungsform zeigt 4 ein Flussdiagramm einer Routine 400 zum Ermitteln der DPF-Regenerierungsstufe, die von der Motor-ECU 302 geliefert wird. Das Maschinen-ECM 304 kann ein Signal von der Motor-ECU 302 empfangen, das die DPF-Regenerierungsstufe angibt, was auf Information basieren kann, die von einem der dem DPF 206 zugeordneten Sensoren geliefert wird. Bei den hierein offenbarten Ausführungsformen kann die Regenerierung einen Wert zwischen Null und Fünf haben. Eine Regenerierungsstufe von Null kann angeben, dass das DPF 206 keine Regenerierung benötigt, und kann der Standard sein, auf den die Regenerierungsstufe nach Abschluss einer Regenerierung eingestellt wird. Auch wenn dies in den Figuren nicht gezeigt ist, kann das ECM 304 mit einer Unterroutine programmiert sein, die ausgeführt wird, wenn die Regenerierungsstufe Null ist. Beispielsweise kann das ECM 304 entweder sofort oder allmählich die Motorgasstufe zu der Bedienereinstellung zurückbringen, Timer löschen und im Allgemeinen die Regenerierungsroutine 400 zurücksetzen.
Bezug nehmend auf 4 bestimmt in dem Block 402 das ECM 304, ob die DPF-Regenerierungsstufe gleich der Stufe Eins ist, für die die Regenerierungsunterroutine 500 für die Stufe Eins ausgeführt wird (5). Wenn nicht, bestimmt das ECM 304 in dem Block 404, ob die DPF-Regenerierungsstufe gleich der Stufe Zwei ist, für die die Regenerierungsunterroutine 600 der Stufe Zwei ausgeführt wird (6). Als nächstes bestimmt die Routine 400 in Block 406, ob die DPF-Regenerierungsstufe gleich der Stufe Drei ist, für die die Regenerierungsunterroutine 700 der Stufe 3 ausgeführt wird (7). In dem Block 408 kann die Routine 400 dann bestimmen, ob die DPF-Regenerierungsstufe Vier ist, wobei dann die Regenerierungsunterroutine 800 der Stufe Vier ausgeführt wird (8). Schließlich kann die Routine 400 zum Bestimmen, ob die DPF-Regenerierungsstufe die Stufe Fünf ist, zu dem Block 410 übergehen, wobei dann die Regenerierungsunterroutine 900 der Stufe 5 ausgeführt wird (9). Wenn die DPF-Regenerierungsstufe nicht zwischen 1 und 5 ist, dann benötigt das DPF entweder keine Regenerierung, oder die Maschine ist auf einem Betriebsniveau, das ausreicht, um eine passive Regenerierung durchzuführen, und daher wird das ECM 304 die Routine 400 verlassen. Zusätzlich dazu kann das ECM die Routine 400 verlassen, wenn eine der Regenerierungsunterroutinen 500, 600, 700, 800 und 900 der Stufen 1 bis 5 abgeschlossen ist.
Die Regenerierungsunterroutine 500 der Stufe Eins ist in dem Flussdiagramm in 5 gezeigt. Die Regenerierungsunterroutine der Stufe Eins kann verwendet werden, wenn Betriebsbedingungen angeben, dass ein aktiver Regenerierungsvorgang verwendet werden kann. Dies kann der Fall sein, wenn das DPF 206 eine relativ niedrige Menge an Material aufgefangen hat und sich daher, auch wenn eine Regenerierung vorteilhaft sein kann, eine Nichtdurchführung einer Regenerierung des DPF nicht signifikant auf einen Betrieb der Maschine auswirken wird. Unter einer Regenerierungsbedingung der Stufe Eins kann die Steuerung identifizieren, wann sich die Maschine in einem Leerlaufzustand befindet, und dann automatisch die Gaseingabe außer Kraft setzen, so dass der Motor mit einer Drehzahl angetrieben wird, die zum Durchführen einer Regenerierung ausreichend ist. Dementsprechend kann die Regenerierungsbedingung der Stufe Eins eine erste Stufe einer Antwort auf eine Anzeige, dass eine DPF-Regenerierung notwendig ist, darstellen.
Genauer gesagt kann die Regenerierungsunterroutine 500 der Stufe Eins mit dem Block 502 beginnen, in dem bestimmt wird, ob die vorher von dem ECM 304 bestimmte Regenerierungsstufe gleich der Stufe Eins war. Wenn die vorherige Regenerierungsstufe nicht gleich Eins war, geht die Unterroutine 500 zum Schalten oder Beibehalten von Warnstufen und aktiven Indikatoren in dem Aus-Zustand in dem Block 504, Anlegen einer Gasrampenaustrittsrate in dem Block 506, Zurückbringen des Gases zu der Bedienereinstellung in dem Block 508, Löschen des Timers in dem Block 510 und Verlassen der Unterroutine 500 über. Alternativ dazu wird die Unterroutine 500, wenn die vorher bestimmte Regenerierungsstufe gleich Eins war, zum Bestimmen, ob auf der Maschine irgendwelche aktiven Kalibrierungen stattfinden, zu dem Block 512 übergehen. Kalibrierungen können zum Bestimmen von Parametern in Berg auf die Maschine oder Hilfssysteme durchgeführt werden, beispielsweise Bestimmen einer Werkzeugposition und eines Werkzeugbewegungsbereichs. Unterschiedliche Kalibrierungsprozeduren können erfordern, dass der Motor 204 mit verschiedenen spezifischen Drehzahlen arbeitet, und daher kann ein Ändern einer Motordrehzahlsteuerung zum Durchführen einer Regenerierung verhindern, dass eine Kalibrierungsprozedur ordnungsgemäß und genau durchgeführt wird. Dementsprechend wird, wenn eine aktive Kalibrierung durchgeführt wird, die Unterroutine 500 die Blöcke 504, 506, 508 und 510 durchlaufen, so dass die Unterroutine 500 verlassen wird.
Wenn keine aktive Kalibrierung stattfindet, geht die Unterroutine 500 zu der Bestimmung über, ob einer oder mehrere Betriebszustände vorliegen, die eine Durchführung einer aktiven Regenerierung ermöglichen. Bei der dargestellten Ausführungsform bestimmt die Unterroutine 500 sechs Betriebsbedingungen, die eine Durchführung einer aktiven Regenerierung erlauben. Wenn eine dieser sechs Betriebsbedingungen nicht erfüllt ist, geht die Unterroutine 500 zum Bestimmen, ob der Timer abgelaufen ist, zu dem Block 514 über. Wenn der Timer abgelaufen ist, was angibt, dass möglicherweise eine Regenerierung durchgeführt wird, wird die Unterroutine in dem Block 506 die Gasrampenaustrittsrate anwenden und zum Verlassen der Unterroutine die Blöcke 508 und 510 durchlaufen. Die Gasrampenaustrittsrate kann näherungsweise 1–8000 U/min/s sein. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Gasrampenaustrittsrate näherungsweise 50–5000 U/min/s sein. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Gasrampenaustrittsrate näherungsweise 180 U/min/s sein. Die Unterroutine 500 kann mit der Änderung der Motorbefehlseinstellung mit der Gasrampenaustrittsrate fortfahren, bis sie in dem Block 508 zu der Gaseingabeeinstellungsstufe zurückgekehrt ist. Wenn stattdessen in dem Block 514 der Timer nicht abgelaufen ist, was angeben kann, dass eine Regenerierung noch nicht begonnen hat, wird die Unterroutine 500 in dem Block 508 das Gas zu der Betriebseinstellung zurückbringen, den Timer bei 510 löschen und die Unterroutine 500 verlassen.
Eine der Betriebsbedingungen, die in der Unterroutine 500 bestimmt wird, kann die Bestimmung in dem Block 516 sein, ob der Motor läuft. Wenn der Motor nicht läuft, wird die Unterroutine 500 zu dem Block 514 übergeben und schließlich wie vorher beschrieben die Unterroutine 500 verlassen. Alternativ dazu kann, wenn der Motor läuft, die Unterroutine 500 zu der Bestimmung übergehen, ob eine andere Betriebsbedingung erfüllt ist.
Die Unterroutine 500 kann ferner in dem Block 518 bestimmen, ob ein Verriegelungs- bzw. Sperren-Override aktiviert ist. Einige Maschinen können mit einem Sicherheitsmerkmal in Form eines Verriegelungssystems versehen sein, das automatisch den Motor und/oder Komponenten der Maschine deaktiviert, wenn der Bediener den Sitz oder den Bereich des Führerhauses der Maschine verlasst. Ein Verriegelungs-Override kann auf der Maschine vorgesehen sein, so dass einem Bediener selektiv erlaubt wird, das Verriegelungssystem zu deaktivieren, damit der Bediener mit der Maschine eine Aufgabe durchführen kann, während er den Sitz verlassen hat. Beispielsweise kann ein an der Maschine angebrachtes Werkzeug eine direkte oder manuelle Betätigung durch den Bediener erfordern, wobei der Bediener möglicherweise das Führerhaus verlassen muss. Wenn ein Verriegelungs-Override aktiviert ist, kann der Bediener eine Aufgabe durchführen, die eine spezifische Motordrehzahl erfordert, und daher wäre es nicht wünschenswert, während dieser Aufgabe eine Bedienergaseinstellung außer Kraft zu setzen. Dementsprechend kann, wenn ein Verriegelungs-Override aktiviert ist, die Unterroutine 500 dazu ausgebildet sein, zu dem Block 514 überzugehen und schließlich wie vorher beschrieben die Unterroutine 500 zu verlassen. Alternativ dazu kann die Unterroutine 500, wenn der Verriegelungs-Override nicht aktiviert ist, zu der Bestimmung übergehen, ob eine zusätzliche Betriebsbedingung erfüllt ist.
Die Unterroutine 500 kann ferner bei dem Block 520 bestimmen, ob die Gaseingabeeinstellung von der Gaseingabevorrichtung 306 weniger als eine Gasregenerierungsschwelle beträgt. Die Gasregenerierungsschwelle kann so ausgewählt sein, dass sie eine Motordrehzahl darstellt, von der man erwartet, dass sie Betriebsbedingungen in dem DPF erzeugt, die für einen Regenerierungsvorgang ausreichend sind. Die Gasregenerierungsschwelle kann als ein Prozentsatz der maximalen Gasstufe angegeben werden, beispielsweise etwa 40–70% der maximalen Gasstufe. Bei einigen Anwendungen hat man festgestellt, dass eine Gasregenerierungsschwelle von etwa 60% des maximalen Gases verwendet werden kann, was bei einigen Maschinen eine Motordrehzahl von etwa 2000 U/min erzeugen kann.
Wenn sich die Gaseingabeeinstellung oberhalb der Gasregenerierungsschwelle befindet, dann können Maschinenbedingungen ausreichend für eine Durchführung einer passiven Regenerierung sein, und eine automatische Steuerung wird nicht benötigt, und daher wird die Unterroutine 500 zu dem Block 514 übergehen und die Unterroutine 500 wie vorher beschrieben verlassen. Wenn jedoch die Gaseingabeeinstellung unterhalb der Gasregenerierungsschwelle liegt, dann wird keine passive Regenerierung auftreten, und die Unterroutine 500 der Stufe Eins wird zur Bestimmung übergehen, ob die Betriebsbedingungen der Maschine ein sicheres Außerkraftsetzen der Gaseingabeeinstellung zum Einleiten einer aktiven Regenerierung erlauben.
Im Allgemeinen kann, wenn bestimmt wird, ob eine aktive Regenerierung verwendet werden kann, die Unterroutine 500 bestimmen, ob sich die Maschine in einem Leerlaufzustand befindet. Genauer gesagt kann die Unterroutine 500 dazu ausgebildet sein, zu bestimmen, dass ein Leerlaufzustand vorliegt, indem bestimmt wird, ob die Maschine mit mindestens einem Leerlaufparameter in Betrieb ist, der einen Leerlaufzustand angibt. Solche Leerlaufparameter können eine in Eingriff gebrachte Parkbremse, eine in Eingriff gebrachte Werkzeugverriegelung, eine Gaseingabeeinstellung, die unter einer Gasregenerierungsschwelle bleibt, eine Gaseingabeeinstellung, die unter einer Schwellengastoleranz bleibt, eine Motordrehzahl, die unter einer Motordrehzahlschwelle bleibt, eine Maschinenbodengeschwindigkeit, die unter einer Bodengeschwindigkeitschwelle bleibt, eine Getriebeeinstellung mit einer neutralen Position, einen Werkzeugstatus, der nicht aktiv ist, oder andere Parameter beinhalten, die angeben, dass sich die Maschine im Leerlauf befindet. Bei der beispielhaften Ausführungsform wendet die Unterroutine 500 einen Hysteresefaktor an, um zu verhindern, dass wiederholt in den Regenerierungsmodus der Stufe Eins eingetreten wird bzw. dieser verlassen wird. Beispielsweise kann die Unterroutine 500 in dem Block 522 bestimmen, ob die Gaseingabeeinstellung um mehr als eine Schwellengastoleranz abweicht. Die Schwellengastoleranz kann auf etwa 1–50% der anfänglichen Gaseingabeeinstellung eingestellt sein. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Schwellengastoleranz etwa 5% sein. Ein Leerlaufzustand kann ferner identifiziert werden, indem in dem Block 524 bestimmt wird, ob die Parkbremse an ist, und in dem Block 526 bestimmt wird, ob die Werkzeugverriegelung an ist.
Wenn sich jede der Betriebsbedingungen in dem ordnungsgemäßen Zustand befindet, kann die Unterroutine 500 einen Leerlaufzustand basierend darauf bestimmen, ob der mindestens eine Leerlaufparameter für eine Schwellenleerlaufzeitdauer vorhanden ist. Beispielweise kann die Unterroutine 500 in dem Block 528 bestimmen, ob ein Timer gestartet worden ist. Wenn der Timer nicht gestartet worden ist, dann startet die Unterroutine in dem Block 530 einen Timer und verlässt die Unterroutine 500. Wenn jedoch der Timer gestartet worden ist, dann kann die Unterroutine 500 in dem Block 532 bestimmen, ob der Timer abgelaufen ist. Der Timer kann auf die Schwellenleerlaufzeitdauer eingestellt sein, beispielsweise in einem Bereich von etwa 0–1000 Sekunden. Bei der beispielhaften Ausführungsform ist die Schwellenleerlaufzeitdauer etwa 120 Sekunden.
Wenn in dem Block 532 der Timer nicht abgelaufen ist, läuft der Timer weiter, und die Unterroutine wird verlassen und es wird zu der Hauptroutine 400 zurückgekehrt. Alternativ dazu kann, wenn in dem Block 532 der Timer abgelaufen ist, was angibt, dass der mindestens eine Leerlaufparameter für die Schwellenleerlaufzeitdauer vorhanden war, die Unterroutine 500 dann die Gaseingabeeinstellung außer Kraft setzen und die Motorbefehlseinstellung in eine vorbestimmte Gasregenerierungseinstellung überführen. Genauer gesagt kann in der Unterroutine 500 die Motorbefehlseinstellung in dem Block 534 durch eine Gasrampeneintrittsrate erhöht werden. Die Gasrampeneintrittsrate kann etwa 1–8000 U/min/s sein. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Gasrampeneintrittsrate etwa 50–5000 U/min/s. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Gasrampeneintrittsrate etwa 180 U/min/s sein. Auch wenn die hierin offenbarten Gasrampeneintrittsraten Werte aufweisen, die ähnlich zu den im Vorhergehenden offenbarten Gasrampenaustrittsraten sind, ist offensichtlich, dass die Gasrampeneintrittsrate unabhängig von der Gasrampenaustrittsrate bestimmt werden kann, und dass sie nicht dieselben oder ähnliche Werte aufweisen müssen. In dem Block 536 wird eine vorbestimmte Gasregenerierungseinstellung bestimmt. Die vorbestimmte Gasregenerierungseinstellung wird so ausgewählt, dass sie eine Motordrehzahl liefert, die Bedingungen erzeugt, die günstig sind für eine Durchführung eines Regenerierungsvorgangs. Sie kann als ein Prozentsatz der maximalen Gasstufe angegeben werden, beispielsweise etwa 40–70% der maximalen Gasstufe. Bei einigen Anwendungen hat man festgestellt, dass eine vorbestimmte Gasregenerierungseinstellung von etwa 60% des maximalen Gases verwendet werden kann, was bei einigen Maschinen eine Motordrehzahl von etwa 2000 U/min erzeugen kann. Nachdem die vorbestimmte Gasregenerierungseinstellung bestimmt worden ist, kann die Unterroutine 500 zu der Hauptroutine 400 zurückkehren.
Die Regenerierungsunterroutine 600 der Stufe Zwei ist in dem Flussdiagramm in 6 dargestellt. Die Regenerierungsunterroutine 600 der Stufe Zwei kann verwendet werden, wenn Betriebsbedingungen angeben, dass ein aktiver Regenerierungsvorgang noch verwendet werden kann, jedoch eine Bedingung der Stufe Eins für eine vorbestimmte Zeitdauer angedauert hat und daher eine erhöhte Antwort gewünscht sein kann. Beispielsweise kann, wenn die DPF-Regenerierungsstufe für eine Zeitdauer auf der Stufe 1 geblieben ist, beispielweise etwa 30 Minuten, ohne dass eine DPF-Regenerierung durchgeführt wird, die DPF-Regenerierungsstufe dann auf 2 eingestellt werden. Die Regenerierungsunterroutine 600 der Stufe Zwei ist annähernd identisch zu der Regenerierungsunterroutine 500 der Stufe Eins, die in 5 gezeigt ist, und daher werden lediglich die Unterschiede im Einzelnen erörtert.
Genauer gesagt kann die Regenerierungsunterroutine 600 der Stufe Zwei ein Aktivieren des DPF-Indikators 312 in dem Block 642 ansprechend darauf, dass einige der Betriebsbedingungen der ordnungsgemäßen Bedingung entsprechen, jedoch entweder die Parkbremse oder die Werkzeugverriegelung aus ist und daher keine Regenerierung auftreten wird, beinhalten. Durch Aktivieren des DPF-Indikators 312 wird dem Bediener mitgeteilt, dass eine aktive Regenerierung wünschenswert ist, jedoch die aktuellen Betriebsbedingungen nicht förderlich für einen aktiven Regenerierungsvorgang sind (d. h., die Maschine befindet sich nicht in einem Leerlaufzustand). Dementsprechend kann dem Bediener beigebracht werden, die Betriebsbedingungen der Maschine zu ändern, beispielsweise durch Ändern der Gaseingabeeinstellung, der Parkbremseneinstellung, der Werkzeugverriegelungseinstellung oder einer anderen Maschineneinstellung, so dass entweder eine passive oder eine aktive Regenerierung herbeigeführt wird. Die Unterroutine 600 beinhaltet ferner das Deaktivieren des DPF-Indikators in dem Block 644, wenn alle Betriebsbedingungen erfüllt sind und daher eine aktive Regenerierung eingeleitet worden ist oder eingeleitet werden wird. Die Unterroutine 600 kann ferner ein Deaktivieren des DPF-Indikators 312 in dem Block 646 beinhalten, wenn der Motor nicht läuft, der Verriegelungs-Override aktiviert ist, das tatsächliche Gas nicht unterhalb der Schwelle ist oder die Gaseingabeeinstellung um mehr als eine Schwellengastoleranz abweicht. Ansonsten ist die Regenerierungsunterroutine 600 der Stufe Zwei im Wesentlichen identisch mit der Regenerierungsunterroutine 500 der Stufe Eins.
Unterschiedliche Arten einer Logik können mit dem Aktivieren des DPF-Indikators 312 in dem Block 642 in Verbindung stehen. Wie vorher erwähnt, kann ein Erleuchten des DPF-Indikators 312 als ein Trainingswerkzeug verwendet werden, durch das dem Bediener beigebracht wird, einen Aspekt eines Maschinenbetriebs (d. h. eine Gaseingabeeinstellung, eine Parkbremseneinstellung, eine Werkzeugverriegelungseinstellung oder eine andere Maschineneinstellung) ansprechend auf eine Aktivierung des DPF-Indikators 312 zu modifizieren, so dass Maschinenbetriebsparameter erhalten werden, die dazu ausreichen, eine passive oder aktive Regenerierung durchzuführen. Bei der Ausführungsform der 6 ist einer der Faktoren zum Bestimmen, ob der DPF-Indikator 312 in dem Block 642 aktiviert werden soll, ob das Gas mehr als 60% beträgt. Bei einigen Maschinen können Änderungen der Gasstufe relativ langsam stattfinden, und daher kann die Unterroutine 600 lediglich prüfen, ob die momentane Gasstufe größer als 60% ist. Bei anderen Maschinen kann sich die Gasstufe schneller ändern, so dass die Schwellengasstufe häufig überschritten wird. Eine Verwendung einer momentanen Bestimmung der Gasstufe bei diesen Maschinen kann bewirken, dass der DPF-Indikator 312 schnell aktiviert und deaktiviert wird, was die Effektivität des DPF-Indikators 312 als ein Trainingswerkzeug verschlechtert. Für diese anderen Maschinen kann daher eine unterschiedliche DPF-Indikatorlogik verwendet werden, beispielweise Einstellen eines Timers zum Messen einer Gesamtzeit, für die sich das Gas unterhalb der Gasstufenschwelle befindet, und Aktivieren des DPF-Indikators 312 in dem Block 642 lediglich dann, wenn die Gesamtzeit mit niedrigem Gas eine Niedriggaszeitschwelle erfüllt, beispielweise etwa 15 Minuten. Wenn diese alternative Logik verwendet wird, kann der DPF-Indikator 312 in einer aktivierten Bedingung gehalten werden, so dass verhindert wird, dass nachfolgende Gasfluktuationen den DPF-Indikator 312 deaktivieren. Stattdessen wird der DPF-Indikator 312 lediglich nach einer Durchführung einer aktiven oder passiven Regenerierung deaktiviert.
Die Regenerierungsunterroutine 700 der Stufe Drei ist in dem Flussdiagram in 7 dargestellt. Die Regenerierungsunterroutine 700 der Stufe Drei kann verwendet werden, wenn das DPF 206 ausreichend mit Ruß und anderem Material beladen ist, so dass ein aktiver Regenerierungsvorgang nicht mehr ausreicht, sondern stattdessen ein Regenerierungsvorgang während eines Parkens notwendig ist, um eine ordnungsgemäße Betriebsbedingung des DPF 206 wiederherzustellen. Solch eine Bedingung kann direkt durch einen Sensor bestimmt werden oder kann basierend auf dem Betriebsverlauf der Maschine abgeleitet werden. Beispielweise kann, wenn eine DPF-Regenerierungsstufe 2 vorgelegen hat und ein Maschinenbetrieb für eine vorbestimmte Zeit angedauert hat, die DPF-Regenerierungsstufe auf 3 eingestellt werden. Die vorbestimmte Zeit kann 2 Stunden im hohen Leerlauf, 3 Stunden bei einer Last von 25% oder eine andere Kombination aus einer Zeit und einem Ausmaß eines Maschinenbetriebs sein. In solchen Fällen kann ein erhöhter Bedarf an einer DPF-Regenerierung bestehen, und diese Regenerierung muss möglicherweise eine Regenerierung während eines Parkens sein, was relativ mehr Material aus dem DPF 206 entfernen kann als eine aktive Regenerierung, die relativ weniger Material aus dem DPF 206 entfernen kann.
Bestimme Merkmale der Regenerierungsunterroutine 700 der Stufe Drei können ähnlich zu den vorher erörterten Unterroutinen 500, 600 sein. Beispielsweise kann die Regenerierungsunterroutine 700 der Stufe Drei ein Bestimmen in dem Block 702, ob die vorher von dem ECM 304 bestimmte Regenerierungsstufe die Stufe Drei war, beinhalten. Wenn die vorherige Regenerierungsstufe nicht gleich Eins war, geht die Unterroutine 700 dazu über, Warnstufen und aktive Indikatoren in dem Block 704 in den Aus-Zustand zu schalten oder in diesem beizubehalten, in dem Block 706 eine Gasrampenaustrittsrate anzuwenden, das Gas in dem Block 708 zu der Bedienereinstellung zurückzubringen, den Timer in dem Block 710 zu löschen, den Zwangsregenerierungsstatus in dem Block 711 auf nicht aktiv einzustellen und die Unterroutine 700 zu verlassen.
Alternativ dazu wird, wenn die vorher bestimmte Regenerierungsstufe gleich Drei war, die Unterroutine 700 zu der Bestimmung in dem Block 712 übergehen, ob auf der Maschine aktive Kalibrierungen durchgeführt werden. Wenn eine aktive Kalibrierung durchgeführt wird, wird die Unterroutine 700 die Blöcke 704, 706, 708, 710 und 711 durchlaufen und die Unterroutine 700 verlassen. Wenn keine aktive Kalibrierung durchgeführt wird, kann die Unterroutine 700 zu der Bestimmung übergehen, ob eine oder mehrere Betriebsbedingungen vorliegen, die ein Durchführen einer Regenerierung während eines Parkens (Parkregenerierung) erlauben.
Bei der dargestellten Ausführungsform kann die Unterroutine 700 vier Betriebsbedingungen bestimmen, die ein Fortfahren mit einer Regenerierung während eines Parkens erlauben. Beispielweise kann die Unterroutine 700 in dem Block 714 bestimmen, ob der Motor läuft. Wenn der Motor läuft, kann die Unterroutine 700 in dem Block 716 den DPF-Indikator 312 aktivieren, so dass angezeigt wird, dass eine DPF-Regenerierung notwendig ist, den Motorindikator 314 in dem Block 718 aktivieren, so dass angezeigt wird, dass eine Motorfehlerbedingung vorliegt, und den Bedienerindikator 316 in dem Block 720 mit einer Warnung der Stufe Zwei leuchten lassen, so dass dem Bediener mitgeteilt wird, dass das DPF-System sofort seine Aufmerksamkeit benötigt. Da noch eine Regenerierung während eines Parkens durchgeführt werden kann, kann der Motorindikator 314 mit einer sekundären Farbe (gelb) erleuchtet werden, so dass ein Fehler einer niedrigen Stufe angegeben wird.
Nach Erleuchten der Indikatoren kann die Unterroutine 700 eine Prüfung durchführen, um sicherzustellen, dass die Maschinenbetriebsbedingungen zum Einleiten einer Regenerierung während eines Parkens geeignet sind. Beispielsweise kann die Unterroutine in dem Block 722 bestimmen, ob der Verriegelungs-Override aktiviert ist, in dem Block 724 bestimmen, ob die Parkbremse an ist, und in dem Block 726 bestimmen, ob die Werkzeugverriegelung an ist. Wenn der Motor läuft, der Verriegelungs-Override deaktiviert ist, die Parkbremse an ist und die Werkzeugverriegelung an ist, wird die Maschine die Bedingungen zum Durchführen einer Regenerierung während eines Parkens erfüllen, und die Unterroutine kann zur Bestimmung, ob ein Timer gestartet wurde, zu dem Block 728 übergehen. Wenn der Timer nicht gestartet wurde, wird die Unterroutine den Timer in dem Block 730 starten.
Alternativ dazu kann die Unterroutine, wenn der Timer gestartet wurde, zum Bestimmen, ob der Timer abgelaufen ist, zu dem Block 732 übergehen. Wenn der Timer abgelaufen ist, dann wird in dem Block 734 die Motorbefehlseinstellung durch die Gasrampeneintrittsrate verringert. In dem Block 736 wird mit dem Außerkraftsetzen (Override) der Gaseingabeeinstellung fortgefahren, bis die Befehlseinstellung etwa 0% ist. Die Motorbefehlseinstellung wird auf etwa 0% verringert, da ein Regenerierungsvorgang während eines Parkens typischerweise vor einem Beginn diese Bedingung benötigt, im Gegensatz zu einem aktiven Regenerierungsvorgang, der eine Erhöhung der Motorbefehlseinstellung benötigt. Wenn die Motorbefehlseinstellung etwa 0% erreicht, ist die Motor-ECU 392 dazu in der Lage, den Motor 204 so zu betreiben, dass der Regenerierungsvorgang während eines Parkens ausgeführt wird. In dem Block 738 prüft die Unterroutine 700, ob der Regenerierungsstatus gleich dem Parkregenerierungsmodus ist. Wenn nicht, wird das Maschinen-ECM 304 in dem Block 740 signalisieren, dass der Zwangsregenerierungsstatus aktiv ist, und Unterroutine 700 verlassen. Ansonsten, wenn der Regenerierungsstatus gleich dem Parkregenerierungsmodus ist, wird das ECM 304 in dem Block 711 den Zwangsregenerierungsstatus auf nicht aktiv einstellen und die Unterroutine 700 verlassen.
Wenn eine der vier Betriebsbedingungen der Blöcke 714, 722, 724 und 726 nicht erfüllt ist, oder wenn der Timer in dem Block 748 nicht vorher gestartet wurde, kann die Unterroutine 700 zu dem Block 742 übergehen, um zu bestimmen, ob der Regenerierungsstatus gleich dem Parkregenerierungsmodus ist. Wenn ein Parkregenerierungsprozess aktiv ist, wird die Unterroutine 700 in dem Block 744 das Gas auf 0% einstellen und einen Erholungsdauer-Timer einstellen. Der Erholungsdauer-Timer kann auf eine Dauer eingestellt sein, die eine Erholungsrate der Motor-ECU 302 beim Verlassen des Parkregenerierungsvorgangs überschreitet, beispielsweise etwa 31 Sekunden.
Wenn entweder in dem Block 742 der Regenerierungsstatus nicht gleich einer Parkregenerierung ist oder in dem Block 746 die Erholungsdauer eingestellt worden ist, kann die Unterroutine 700 zum Ermitteln, ob die Erholungsdauer beendet ist, zu dem Block 748 übergehen. Wenn die Erholungsdauer beendet ist, geht die Unterroutine 700 zum Anwenden der Gasrampenaustrittsrate (Block 706), Zurückbringen des Gases zu der Bedienereinstellung (Block 708), Löschen der Timer (Block 710), Einstellen des Zwangsregenerierungsstatus als nicht aktiv (Block 711) und Verlassen der Unterroutine 700 über. Alternativ dazu wird, wenn in dem Block 748 die Erholungsdauer nicht beendet ist, die Unterroutine 700 in dem Block 750 das Gas auf 0% einstellen, den Zwangsregenerierungsstatus als nicht aktiv einstellen (Block 711) und die Unterroutine 700 verlassen.
Die Regenerierungsunterroutine 800 der Stufe Vier ist in dem Flussdiagramm in 8 gezeigt. Die Regenerierungsunterroutine 800 der Stufe Vier kann verwendet werden, wenn eine Parkregenerierung nicht mehr ausreicht, sondern stattdessen eine Wartungswerkzeugregenerierung notwendig ist, um das DPF zu einer ordnungsgemäßen Betriebsbedingung zurückzubringen. Die Regenerierungsstufe 4 kann basierend auf Informationen von einem oder mehreren Sensoren bestimmt werden oder anhand des Betriebsverlaufs der Maschine abgeleitet werden. Beispielsweise kann die Regenerierungsstufe 4 bestimmt werden, wenn eine Regenerierungsstufe 3 eine Zeit lang angedauert hat, ohne dass eine Regenerierung durchgeführt worden ist. Die Zeit kann von dem Ausmaß des Maschinenbetriebs abhängen, beispielsweise 1 Stunde im hohen Leerlauf oder 1,5 Stunden bei einer Last von 25%.
Bestimmte Merkmale der Regenerierungsunterroutine 800 der Stufe Vier können ähnlich zu den oben erläuterten Unterroutinen 500, 600 und 700 sein. Beispielweise kann die Regenerierungsunterroutine 800 der Stufe Vier ein Bestimmen in dem Block 802, ob die vorher von dem ECM 304 bestimmte Regenerierungsstufe gleich der Stufe Vier war, und ein Bestimmen in dem Block 804, ob irgendwelche aktiven Kalibrierungen stattfinden, beinhalten. Wenn die vorherige Regenerierungsstufe nicht gleich der Stufe Vier war, oder wenn eine aktive Kalibrierung stattfindet, geht die Unterroutine 800 zum Schalten von Warnstufen und aktiven Indikatoren in den Aus-Zustand bzw. Halten derselben in diesem Zustand in dem Block 806, Anwenden einer Gasrampenaustrittsrampe in dem Block 808, Zurückbringen des Gases zu der Bedienereinstellung in dem Block 810, Einstellen des Zwangsregenerierungsstatus als nicht aktiv in dem Block 812 und Verlassen der Unterroutine 800 über.
Wenn der vorherige Regenerierungsstufe gleich der Stufe Vier war und keine aktive Kalibrierung stattfindet, kann die Unterroutine 800 zum Bestimmen, ob der Motor läuft, in dem Block 814 übergehen. Wenn der Motor nicht läuft, kann die Unterroutine 800 zum Anzeigen einer Warnung der Stufe Zwei zu dem Block 816 übergehen. Alternativ dazu kann, wenn der Motor läuft, die Unterroutine 800 zum Anzeigen einer Warnung der Stufe Drei zu dem Block 818 übergehen. In beiden Fällen aktiviert die Unterroutine dann den DPF-Indikator 312 in dem Block 812 gelb (so dass angezeigt wird, dass eine Regenerierung notwendig ist) und aktiviert den Motorindikator 314 (so dass angezeigt wird, dass eine Motorfehlerbedingung vorliegt) in dem Block 822. Da nun eine Wartungswerkzeugregenerierung erforderlich ist, kann der Motorindikator 314 mit der primären Farbe (rot) erleuchtet werden, so dass ein Fehler einer hohen Stufe angezeigt wird. Der Bedienerindikator 316 kann in dem Block 820 mit Unterbrechungen erleuchtet werden, so dass dem Bediener mitgeteilt wird, dass das DPF-System seine sofortige Aufmerksamkeit benötigt. Nach Erleuchten der Indikatoren bestimmt die Unterroutine 800 dann in dem Block 824, ob ein Status einer manuellen Regenerierungsanfrage aktiv ist.
Wenn eine manuelle Regenerierungsanfrage empfangen worden ist, dann wird in dem Block 826 die Motorbefehlseinstellung durch die Gasrampeneintrittsrate angepasst. In dem Block 828 wird mit dem Override der Gaseingabeeinstellung fortgefahren, bis die Befehlseinstellung etwa 0% ist. Die Motorbefehlseinstellung wird auf etwa 0% verringert, da ein Wartungswerkzeugregenerierungsvorgang typischerweise diese Bedingung vor einem Beginn benötigt. Wenn die Motorbefehlseinstellung etwa 0% erreicht, wird die Motor-ECU 302 den Motor 204 wie für einen Wartungswerkzeugregenerierungsvorgang benötigt betreiben. In dem Block 830 wird der Zwangsregenerierungsstatus als aktiv eingestellt, und die Unterroutine wird verlassen.
Wenn in dem Block 824 keine manuelle Regenerierungsanfrage erhalten worden ist, kann die Unterroutine 800 zu dem Block 832 übergehen, um zu bestimmen, ob der Regenerierungsstatus gleich einer Parkregenerierung ist. Wenn der Regenerierungsstatus gleich einer Parkregenerierung ist, dann geht die Unterroutine zum Anwenden der Gasrampeneintrittsrate in dem Block 826, Einstellen des Gases auf 0% in dem Block 828, Einstellen des Zwangsregenerierungsstatus als aktiv in dem Block 830 und Verlassen der Unterroutine 800 wie vorher beschrieben über. Alternativ dazu kann, wenn der Regenerierungsstatus nicht gleich einer Parkregenerierung ist, die Unterroutine dann in dem Block 834 das Gas auf 0% einstellen. In dem Block 836 kann die Unterroutine 800 eine Erholungsdauer einstellen, wenn ein Parkregenerierungsprozess gerade beendet worden ist. Die Erholungsdauer kann einmal für eine Dauer, beispielsweise 31 Sekunden, eingestellt werden, die dazu ausreicht, zu ermöglichen, dass der Motor und die Steuerungen zu relativ normalen Betriebsbedingungen zurückkehren, nachdem der Wartungswerkzeugregenerierungsvorgang durchgeführt worden ist. In dem Block 838 bestimmt die Unterroutine 800, ob die Erholungsdauer beendet worden ist. Wenn die Erholungsdauer beendet worden ist, kann die Unterroutine zum Anwenden der Gasrampenaustrittsrate in dem Block 808, Zurückbringen des Gases zu der Bedienereinstellung in dem Block 810, Einstellen des Zwangsregenerierungsstatus als nicht aktiv in dem Block 812 und Verlassen der Unterroutine übergehen. Wenn die Erholungsdauer nicht abgelaufen ist, kann die Unterroutine 800 zum Einstellen des Zwangsregenerierungsstatus als nicht aktiv in dem Block 812 und Verlassen der Unterroutine 800 übergehen.
Die Regenerierungsunterroutine 900 der Stufe Fünf ist in dem Flussdiagramm der 9 dargestellt. Die Regenerierungsunterroutine 900 der Stufe Fünf kann verwendet werden, wenn eine Wartungswerkzeugregenerierung nicht mehr ausreicht, sondern stattdessen ein kritisches Problem aufgetreten ist, so dass das System eine Reparatur oder einen Austausch benötigt. Die Regenerierungsstufe 5 kann basierend auf Signalen von einem oder mehreren Sensoren bestimmt werden oder aus einem Maschinenbetriebsverlauf abgeleitet werden. Beispielsweise kann die Regenerierungsstufe 5 bestimmt werden, wenn eine Regenerierungsstufe 4 eine Zeit lang vorgelegen hat, ohne dass eine Regenerierung durchgeführt worden ist. Die Zeit kann von dem Ausmaß eines Maschinenbetriebs abhängen, beispielsweise 1 Stunde im hohen Leerlauf oder 1,5 Stunden bei einer Last von 25%.
Die Regenerierungsunterroutine 900 der Stufe Fünf kann das Bestimmen in dem Block 902, ob die vorher von dem ECM 304 bestimmte Regenerierungsstufe gleich der Stufe 5 war, und das Bestimmen in dem Block 904, ob aktive Kalibrierungen stattfinden, beinhalten. Wenn die vorherige Regenerierungsstufe nicht gleich der Stufe Vier war oder wenn eine aktive Kalibrierung stattfindet, geht die Unterroutine 900 zum Schalten von Warnstufen und aktiven Indikatoren in den Aus-Zustand bzw. beibehalten derselben in diesem Zustand in dem Block 906, Anwenden einer Gasrampenaustrittsrate in Block 908, Zurückbringen des Gases zu der Bedienereinstellung in dem Block 910 und Verlassen der Unterroutine 900 über.
Wenn die vorherige Regenerierungsstufe gleich der Stufe Fünf war und keine aktive Kalibrierung stattfindet, kann die Unterroutine 900 zum Bestimmen, ob der Motor läuft, in dem Block 912 übergehen. Wenn der Motor nicht läuft, kann die Unterroutine 900 zum Anzeigen einer Warnung der Stufe Zwei in dem Block 914 übergehen. Alternativ dazu kann, wenn der Motor läuft, die Unterroutine 900 zum Anzeigen einer Warnung der Stufe Drei zu dem Block 916 übergehen. In beiden Fällen aktiviert die Unterroutine dann den DPF-Indikator 312 in dem Block 918 (so dass angezeigt wird, dass eine Regenerierung notwendig ist) und aktiviert den Motorindikator 314 (so dass eine Motorfehlerbedingung angezeigt wird) in dem Block 920. Da ein kritisches Problem aufgetreten ist, kann der Motorindikator 314 mit der primären Farbe (rot) erleuchtet werden, so dass ein Fehler einer hohen Stufe angezeigt wird. Der Bedienerindikator 316 kann in dem Block 918 mit Unterbrechungen erleuchtet werden, so dass dem Bediener mitgeteilt wird, dass das DPF-System seine sofortige Aufmerksamkeit benötigt. Nach Erleuchten der Indikatoren kann die Unterroutine 900 verlassen werden.
In 10 ist eine Tabelle 1000 angegeben, die die Regenerierungsstufen, Betriebsbedingungen, Indikatormodi, Warnstufen und Override-Aktionen zusammenfasst, die für eine bestimmte Maschine verwendet werden können. Die in der Tabelle 1000 angegebenen Informationen können für einen spezifischen Typ einer Maschine gelten, beispielsweise den Kompaktlader 100. Eine Tabelle 1100, die in 11 angegeben ist, zeigt eine alternative Zusammenfassung von Regenerierungsstufen, Betriebsbedingungen, Indikatormodi, Warnstufen und Override-Aktionen, die für eine alternative Maschine, beispielweise einen Kompaktkettenlader, verwendet werden können. Die Tabellen 1000, 1100, die in den 10 und 11 gezeigt sind, dienen jeweils als Beispiele und stellen lediglich zwei der mehreren Ausführungsformen dar, die von dieser Offenbarung umfasst sind.
Es ist offensichtlich, dass die vorhergehende Beschreibung Beispiele für das offenbarte System und das offenbarte Verfahren zum Außerkraftsetzen einer Gaseingabeeinstellung auf eine vorbestimmte Gasregenerierungseinstellung zum Erlauben eines Einleitens eines DPF-Regenerierungsvorgangs liefert. Es ist jedoch vorgesehen, dass andere Implementierungen der Offenbarung sich im Detail von den vorhergehenden Beispielen unterscheiden können. Alle Bezugnahmen auf die Offenbarung oder Beispiele für dieselbe sollen lediglich auf das bestimmte Beispiel Bezug nehmen, das an der jeweiligen Stelle erörtert wird, und sollen keine Beschränkung des Schutzbereichs der Offenbarung im Allgemeinen angeben. Alle Ausdrücke zur Unterscheidung und Wertung in Bezug auf bestimmte Merkmale sollen eine fehlende Bevorzugung dieser Merkmale angeben, diese jedoch nicht vollständig von dem Schutzbereich der Offenbarung ausschließen, sofern nichts anderes angegeben ist. Darüber hinaus können alle hierin beschriebenen Verfahren in jeder geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, solange hierin nichts anderes angegeben ist oder der Zusammenhang eindeutig etwas anderes besagt.

Claims

Verfahren zum automatischen Steuern eines Motors (204) zum Außerkraftsetzen einer Gaseingabeeinstellung und Betreiben mit einer vorbestimmten Gasregenerierungseinstellung, die ausreicht zum Einleiten eines Regenerierungsvorgangs für ein Dieselpartikelfilter, das einer Maschine zugeordnet ist und für einen Betrieb mit dem Motor (204) verbunden ist, wobei der Motor (204) eine Steuerung (222) enthält, die zum Erzeugen einer Motorbefehiseinstellung ausgebildet ist, mit folgenden Schritten: Ermitteln einer DPF-Regenerierungsstufe, die eine Notwendigkeit einer Regenerierung des Dieselpartikelfilters (206) angibt; Ermitteln, ob sich der Motor (204) in einem Leerlaufzustand befindet; Betreiben des Motors (204) in einem normalen Betriebsmodus, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle unterschreitet, wobei die Motorbefehiseinstellung in dem normalen Betriebsmodus auf einer Gaseingabeeinstellung basiert; und Betreiben des Motors (204) in einem Override-Modus, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle überschreitet und der Motor (204) in dem Leerlaufzustand in Betrieb ist, wobei die Motorbefehiseinstellung in dem Override-Modus auf der vorbestimmten Gasregenerierungseinstellung basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die DPF-Regenerierungsstufe auf mindestens einem DPF-Betriebsparameter basiert, der dem Dieselpartikelfilter (206) zugeordnet ist, wobei der mindestens eine DPF-Betriebsparameter aus der Gruppe von DPF-Betriebsparametern ausgewählt ist, die eine DPF-Rußmenge, eine Maschinenbetriebszeit und eine Maschinenbetriebslast enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bestimmen des Leerlaufzustands ein Bestimmen, dass die Maschine mit mindestens einem der Maschine zugeordneten Leerlaufparameter in Betrieb ist, beinhaltet, wobei der mindestens eine Leerlaufparameter aus einer Gruppe von Leerlaufparametern ausgewählt ist, die enthält; eine in Eingriff gebracht Parkbremse (308); eine in Eingriff gebrachte Werkzeugverriegelung (310); die Gaseingabeeinstellung, die unter einer Gasregenerierungsschwelle bleibt; die Gaseingabeeinstellung, die unter einer Schwellengastoleranz bleibt; eine Motordrehzahl, die unter einer Motordrehzahlschwelle bleibt; eine Maschinenbodengeschwindigkeit, die unter einer Bodengeschwindigkeitsschwelle bleibt; eine Getriebeeinstellung, die eine neutrale Position aufweist; einen Werkzeugstatus, der nicht aktiv ist.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Bestimmen des Leerlaufzustands ferner ein Bestimmen, dass der mindestens eine Leerlaufparameter für eine Schwellenleerlaufzeitdauer vorliegt, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bestimmen des Leerlaufzustands ein Bestimmen, dass die Gaseingabeeinstellung unter einer Gasregenerierungsschwelle bleibt, beinhaltet, wobei die Gasregenerierungsschwelle etwa 40–70% einer maximalen Gasstufe ist, die dem Motor (204) zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die vorbestimmte Gasregenerierungseinstellung etwa 40–70% einer dem Motor (204) zugeordneten maximalen Gasstufe ist, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine aktive Regenerierung angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die vorbestimmte Gasregenerierungseinstellung etwa 0% einer dem Motor (204) zugeordneten maximalen Gasstufe ist, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine manuelle Regenerierung angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Betreiben des Motors (204) in dem Override-Modus ferner ein Ändern der Motorbefehlseinstellung mit einer Gasrampeneintrittsrate, bis sich die Motorbefehlseinstellung bei der vorbestimmten Gasregenerierungseinstellung befindet, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Gasrampeneintrittsrate etwa 50–5000 U/min/s ist.
Maschine mit: einem Motor (204) mit einer Abgassammelleitung (216); einem Dieselpartikelfilter (206), das mit der Abgassammelleitung (216) fluidverbunden ist, wobei das Dieselpartikelfilter (206) eine DPF-Regenerierungsstufe aufweist, die eine Notwendigkeit einer Regenerierung angibt; einem DPF-Sensor (224, 230, 232, 234, 236 oder 238), der zum Ermitteln einer DPF-Regenerierungsstufe ausgebildet ist; einer Gaseingabevorrichtung (306), die zum Erzeugen einer Gaseingabeeinstellung ausgebildet ist; und einer Steuerung (222), die für einen Betrieb mit dem Motor (204), dem DPF-Sensor und der Gaseingabevorrichtung (306) verbunden ist, wobei die Steuerung (222) ausgebildet ist zum: Ermitteln einer Motorbefehlseinstellung; Empfangen der DPF-Regenerierungsstufe; Empfangen der Gaseingabeeinstellung; Ermitteln, ob sich der Motor (204) in einem Leerlaufzustand befindet; Betreiben des Motors (204) in einem normalen Betriebsmodus, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle unterschreitet, wobei die Motorbefehlseinstellung in dem normalen Betriebsmodus auf einer Gaseingabeeinstellung basiert; und Betreiben des Motors (204) in einem Override-Modus, wenn die DPF-Regenerierungsstufe eine Regenerierungsstufenschwelle überschreitet und der Motor (204) in dem Leerlaufzustand in Betrieb ist, wobei die Motorbefehlseinstellung in dem Override-Modus auf einer vorbestimmten Gasregenerierungseinstellung basiert.