DE4042562C2

DE4042562C2 - Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4042562C2
Application number: DE4042562A
Authority: DE
Inventors: Motohiro Shinzawa; Shunichi Aoyama; Yoshiki Sekiya; Nobukazu Kanesaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2010-12-28
Also published as: DE4042563C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 36 10 057 bekannten Abgasrei nigungsanlage werden bereits die Betriebszustände der Brenn kraftmaschine in eine Vielzahl von Betriebsbereichen nach Maß gabe der Maschinenbelastung und Maschinendrehzahl unterteilt. Die im Filter gesammelten Teilchen werden verbrannt, indem der Einlaßluftstrom zur Maschine hin gedrosselt wird.

Bei einer anderen, aus der EP 0 220 484-A2 bekannten Abgasrei nigungsanlage wird ein Strömungssteuerventil nach Maßgabe von Daten betätigt, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine angeben, wie Drehzahl und Drehmoment, die Abgastemperatur, den Abgasgegendruck oder den Druckverlust am Filter sowie die Kraftstoffeinspritzmenge. Die gezielte Regeneration wird immer dann eingeleitet, wenn der Abgasgegendruck einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasreinigungsanlage der genannten Art so weiterzubilden, daß die Regeneration des Fil ters unter Berücksichtigung der jeweiligen Betriebszustände der Brennkraftmaschine in optimaler Weise erfolgt.

Bei einer Abgasreinigungsanlage der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im Patentanspruch angegebenen Merkmale ge löst.

Die Betriebszustände der Brennkraftmaschine werden in eine Vielzahl von Betriebsbereiche nach Maßgabe der Maschinenbela stung und der Maschinendrehzahl unterteilt. Entsprechend der jeweils festgestellten Maschinenbelastung und Maschinendrehzahl wird ein Brennkraftmaschinen-Betriebszustand erfaßt und ein diesem entsprechender Betriebsbereich bestimmt. In Abhängigkeit dieses Bestimmungsergebnisses wird die Temperatur in dem Filter angehoben, um die Regeneration des Filters auszuführen. Die Menge der in dem Filter gesammelten Teilchen pro Zeiteinheit wird berechnet, während die Menge der in dem Filter pro Zeiteinheit verbrannten Teilchen ebenfalls berechnet wird. Durch Subtraktion der im Filter gesammelten Teilchenmenge von der in dem Filter verbrannten Teilchenmenge wird die Menge von Teilchen berechnet, um die sich die gesamte Teilchenmenge im Filter pro Zeiteinheit durch Verbrennung vermindert. Durch Inte gration der Verminderungsmengen pro Zeiteinheit wird festge stellt, ob die Regeneration des Filters abgeschlossen wurde oder nicht, wozu das Integrationsergebnis mit einem vorbestimmten Standardwert verglichen wird. Bei einer Feststellung der Beendi gung der Reneration des Filters wird die Erhöhung der Temperatur des Filters beendet.

Erfindungsgemäß wird also die Menge von Teilchen, um die die Ge samtmenge der im Filter gesammelten Teilchen pro Zeiteinheit vermindert wird, aus zwei getrennten Faktoren ermittelt, nämlich (a) die Menge der Teilchen, die in dem Filter pro Zeiteinheit gesammelt werden, und (b) die Menge von Teilchen, die in dem Filter pro Zeiteinheit verbrannt werden. Selbst wenn sich die Betriebszustände der Brennkraftmaschine und damit auch die Ab gastemperatur ändern, kann die "Verminderungs-Menge" der Teil chen in dem Filter pro Zeiteinheit genau bestimmt werden.

Zusätzlich kann die Steuerung der Abgasreinigungsanlage auch bei Übergangsbetriebszuständen und sich ändernden Abgastemperaturen dem jeweiligen Betrieb der Brennkraftmaschine genau folgen. Eine Feststellung der Beendigung der Regeneration des Filters ent spricht damit den tatsächlichen Zuständen des Filters.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einem Filter und einer Regenerierungseinrichtung, bei der die Erfindung an wendbar ist,

Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm zur Verdeutlichung der wesentlichen Auslegungseinzelheiten einer Ausführungs form der Erfindung,

Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Werte der Brenn kraftmaschinendrehzahl und der Brennkraftmaschinen belastung in vier Zonen A-D, die in Verbindung mit der Ausführungsform nach der Erfindung zum Einsatz kommen,

Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Art und Weise, mit der sich die Abgastemperaturen in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinenbelastung ändern, und die Auswirkung der verschiedenen Möglichkeiten zur Er höhung der Temperatur,

Fig. 5 eine graphische, tabellenförmige Datenaufstellung, die zur Bestimmung der pro Zeiteinheit verbrannten Partikelmenge bei einer gegebenen Abgastemperatur am Auslaß des Filters genutzt wird;

Fig. 6 eine graphisch dargestellte Datentabelle, die zur Be stimmung der pro Zeiteinheit gesammelten Partikelmenge genutzt wird, und

Fig. 7A bis 7C Flußdiagramme zur Verdeutlichung der Arbeits weise, welche bei der Steuerung gemäß der Ausführungs form durchgeführt wird.

Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine, bei der ein im Grundzu stand offenes Ansaugdrosselventil 6 in der Ansaughauptleitung 5 angeordnet ist und mit einem Unterdruckservomotor 8 betriebsver bunden ist.

Die Vakuumkammer des Vakuumservomotors ist mit einer Vakuumpumpe über ein Dreiwege-Magnetventil 19 verbunden. Wenn das Ventil 19 eingeschaltet ist, wird ein Unterdruck mit einer vorbestimmten Größe an die Vakuumkammer der Servoeinrichtung anstelle des Atmosphärendrucks angelegt.

Ein im Grundzustand offenes Abgasdrosselventil 21 der Klappen bauart ist in der Abgasleitung 2 an einer Stelle stromauf eines Filters 3 angeordnet. Das Ventil ist mit einem Vakuumservomotor 22 betriebsverbunden. Ein Dreiwege-Magnetventil 23 ist derart ausgelegt, daß das Anlegen des Unterdrucks von der Pumpe an die Vakuumkammer des Servomotors gesteuert wird.

Ein Bypasskanal 24 überbrückt das Filter 3. Ein im Grundzustand geschlossenes Bypass-Steuerventil 25 der Klappenbauart ist in dem Bypasskanal 24 angeordnet und mit einem Vakuumservomotor 26 be triebsverbunden. Ein Magnetventil 27 ist derart ausgelegt, daß das Anlegen des Unterdrucks an die Vakuumkammer dieser Vorrich tung gesteuert wird.

Eine Heizeinrichtung 29 ist unmittelbar stromauf des Filters 3 angeordnet und derart ausgelegt, daß das Filter beim Zuführen eines Erregungssignales von einer Steuereinheit 41 aufgewärmt wird.

Die Heizeinrichtung 24 und das Bypaß-Steuerventil 25 sind in Kombination zueinander vorgesehen, um eine Filtertemperatur- Steueranordnung zu bilden.

Ein Drucksensor 31 der Halbleiterbauart ist angeordnet, um die Druckdifferenz ΔP zu erfassen, die sich am Filter ergibt, wäh rend Temperatursensoren 32, 33 der Thermoelementbauart angeord net sind, um die Einlaß- und Auslaßtemperaturen zu bestimmen, die an den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden des Filters herrschen, und um jeweils TIN und TOUT-Signale abzuge ben.

Ein Kurbelwinkelsensor 43 ist angeordnet, um die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 1 zu erfassen, während ein Brennkraftmaschinenbelastungssensor 35 angeordnet ist, um ein Signal Q abzugeben, welches den Gaspedalniederdrückweg wieder gibt. Ein Brennkraftmaschinenkühlmittel-Temperatursensor 36 ist angeordnet, um ein TW-Signal an die Steuereinheit abzugeben.

Die Steuereinheit 41 enthält einen Mikroprozessor, der auf die Ausgänge der vorstehend angegebenen Sensoren anspricht und in geeigneter Weise Treibersignale an die Dreiwege-Magnetventile 19, 23 und 27 abgibt.

1. Temperatursteuerung

Die Brennkraftmaschinendrehzahl/Belastungsbedingungen werden in vier Bereiche A-D unterteilt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die vorstehend angegebene Temperatursteueranordnung ist derart ausgelegt, daß sie in den jeweiligen Bereichen unterschiedlich arbeiten kann.

Bereich A - Betriebsart (i)

Da in diesem Bereich die Abgastemperatur größer als die Regene rierungstemperatur TREG (= 400°C) ist, wie dies in Fig. 4 ge zeigt ist, wird die Filterregenerierung spontan eingeleitet, und es ist keine Steuerung erforderlich. Es ist noch zu erwähnen, daß Fig. 4 die Abgastemperaturänderungen zeigt, die sich mit der Brennkraftmaschinenbelastung bei konstanter Brennkraftmaschinen drehzahl ändern.

Bereich B - Betriebsart (ii)

Die Regenerationstemperatur TREG wird erreicht, nachdem die Tem peratur der Abgase geringfügig angehoben wurde. Wenn in diesem Bereich die Drosselklappe zeitweilig geschlossen wird, um die erforderliche Temperatur anzuheben, wenn die Brennkraftmaschine unter relativ hoher Belastung arbeitet, steigt die erzeugte Rauchmenge plötzlich an, da das Überschußluftverhältnis unter diesen Bedingungen relativ klein ist. Daher wird es bevorzugt, die Heizeinrichtung 29 einzuschalten und nur den Abgasstrom zu drosseln.

Bereich C - Betriebsart (iii)

In diesem Bereich wird die Regenerierungstemperatur nicht er reicht, bis die Abgastemperatur um eine beträchtliche Größe an gehoben wurde, wie sich dies Fig. 4 entnehmen läßt. Da jedoch das Überschußluftverhältnis relativ groß ist, nimmt die Menge an Rauch und Partikeln nicht in Abhängigkeit von der Ansaugdrosse lung zu. Daher werden in diesem Bereich sowohl das Abgas als auch die Ansaugung gedrosselt und die Heizeinrichtung einge schaltet.

Bereich D - Betriebsart (iv)

In diesem Bereich kann man die Regenerierungstemperatur TREG selbst dann nicht erreichen, wenn das Ansaug- und Auslaßsystem gedrosselt werden und die Heizeinrichtung eingeschaltet wird. Es ist jedoch möglich, die hohen Abgastemperaturen zu nutzen, die während der Übergangsbetriebszustände beispielsweise während eines Wechsels vom hohen Drehzahl/Belastungsbereich in den Be reich D auftreten. Aus diesem Grunde läßt sich der D-Bereich in drei Unterabschnitte unterteilen

D1 (TIN T1),
D2 (TIN < T1) und
D3 (TIN < T1 und TOUT < T2).
NB T1 = 400°C
T2 = 300°C.

Wenn möglich werden die hohen Abgastemperaturen wirksam bei den nachstehend angegebenen Unterbetriebsweisen (iv-1) bis (iv-3) genutzt.

(iv-1) Bereich D1

Obgleich die Regeneration in diesem Bereich spontan eingeleitet werden kann, wird es bevorzugt, zusätzlich die Heizeinrichtung 29 einzuschalten.

(iv-2) Bereich D2

In diesem Bereich ist die Temperatur TOUT an der stromabwärtigen Seite des Filters 3 niedriger als die Temperatur TIN an dem stromaufwärtigen Ende, wodurch angegeben wird, daß der Filter durch die Abgase gekühlt wird. Um die Temperatur des Filters 3 so hoch wie möglich zu halten, wird die Heizeinrichtung einge schaltet, und das Bypass-Steuerventil 25 wird geöffnet. Hierdurch werden die relativ kalten Abgase unter Umgehung des Filters ab gelenkt, während zugleich das Innere desselben erwärmt wird.

(iv-3) Bereich D3

In diesem Bereich mit sehr niedriger Abgastemperatur kann man die Regenerierungstemperatur unter keinen Umständen erreichen. Wenn entweder die Ansaugmenge der Brennkraftmaschine oder das Abgas gedrosselt wird, ergibt sich bei der Brennkraftmaschine insbesondere bei niedrigen Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperaturen Fehlzündungen, woraus eine Zunahme des Teilchenausstoßes und eine Verschlechterung der Brennkraftmaschinenabgabeleistung resultieren. Wenn ferner die Brennkraftmaschine kalt ist (niedrige Kühlmitteltemperatur), wird der Filter durch den Durchgang der Abgase mit sehr nied riger Temperatur gekühlt, und es wird daher bevorzugt, alle Drosselventile 6, 21 und 25 zu öffnen und die Heizeinrichtung ausgeschaltet zu lassen.

1. Detektion des Endes der Regenerierung

In den Bereichen A, B, C und D1 werden alle Partikel, die sich im Filter 3 gesammelt haben, in Abhängigkeit von der Zunahme der Abgastemperatur regeneriert, während zugleich die Partikel ge sammelt werden, die im Abgas enthalten sind.

Wenn man annimmt, daß KT die Partikelmenge ist, die pro Zeitein heit Δt abgebrannt wird und K die Partikelmenge ist, die sich in dieser Zeit im Filter gesammelt hat, läßt sich die Abnahmemenge der Partikel im Filter pro Zeiteinheit entsprechend folgender Gleichung ausdrücken:

ΔPCT = KT - K . . . (1).

In diesem Fall ist der Wert KT von der Abgastemperatur abhängig, die an der stromaufwärtigen Seite des Filters vorgesehen ist, bzw. mit TOUT bezeichnet ist. Folglich wird KZ unter Verwendung des ermittelten Wertes von TOUT abgeleitet.

Andererseits ist der Wert von K und dem Betriebsbereich, bzw. der im Abgas enthaltenen Partikelmenge abhängig und von der An zahl der Brennkraftmaschinenbetriebsparameter abhängig.

Wenn man annimmt, daß die Gesamtpartikelmenge, die von der Brennkraftmaschine pro Zeiteinheit Δt abgegeben wird, mit IN be zeichnet ist und der Wirkungsgrad des Filters mit η gegeben ist, so gibt das Produkt von IN × η (= K) die pro Zeiteinheit (Δt) gesammelte Partikelmenge wieder.

Daher ist es für jede Betriebszone erforderlich, den Wert von K unabhängig abzuleiten (d. h. es wird KA - KD abgeleitet).

Folglich läßt sich die Gleichung (1) für die jeweilige Zone wie folgt umschreiben:

Bereich A: ΔPCT = KT - KA . . . (2)
Bereich B: ΔPCT = KT - KB . . . (3)
Bereich C: ΔPCT = KT - KC . . . (4)
Bereich D: ΔPCT = KT - KD . . . (5).

Der ΔPCT-Wert wird pro jeweiligem Zeitintervall Δt integriert. Wenn der Wert PCT (Partikelabnahmemenge) einen vorbestimmten Be zugswert erreicht, wird angenommen, daß alle Partikel abgebrannt sind und die Regeneration beendet ist. In diesem Fall ändert sich der Bezugswert mit dem Beladungsvermögen des Filters.

Der Wert von PCT für die jeweiligen Bereiche A - D1 läßt sich auf die folgende Weise ausdrücken:

Bereich A: PCT = PCT + KT - KA . . . (6)
Bereich B: PCT = PCT + KT - KB . . . (7)
Bereich C: PCT = PCT + KT - KC . . . (8)
Bereich D1: PCT = PCT + KT - KD . . . (9).

Bereich D2

In diesem Bereich werden nahezu keine Partikel gesammelt, da die Abgase direkt durch den Bypaßkanal 24 gehen. Folglich wird der Wert von ΔPCT pro Zeiteinheit Δt ohne die Verwendung von K abge leitet:

ΔPCT = KT . . . (10)
PCT = PCT + KT . . . (11)

Bereich D3

Der Wert von ΔPCT wird in diesem Bereich nicht abgeleitet, da keine Partikel abgebrannt und im wesentlichen keine gesammelt werden, da die Abgase den Filter umgehen.

Fig. 7A-7C zeigen

Flußdiagramme zur Verdeutlichung der Arbeits weise, die mittels eines in dem ROM-Speicher ROM gespeicherten Programm eines Mikroprozessors durchgeführt wird, der in der Steuereinheit 41 vorgesehen ist. Dieser programmatische Ablauf dient zur Ausführung der vorstehend beschriebenen Arbeitsweisen.

Im Schritt 1S1 werden die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, die Brennkraftmaschinenbelastung Q, die Kühlmitteltemperatur TW, die Einlaß- und Auslaßtemperaturen TIN, TOUT des Filters 3 und die Druckdifferenz AP in den Speicher eingelesen, die zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Filters vorhanden ist.

Im Schritt 1S2 wird bestimmt, ob es Zeit für eine Filterregene rierung ist oder nicht. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird diese Bestimmung dadurch vorgenommen, daß der momentane ΔP-Wert mit einem ΔPmax-Wert verglichen wird, den man aus der Datentabelle erhält, die unter Berücksichtigung der Brennkraftmaschinendrehzahl und der Brennkraftmaschinenbelastung aufgezeichnet ist. Wenn ΔP < ΔPmax ist, dann wird bestimmt, daß sich eine vorbestimmte Partikelmenge im Filter gesammelt hat, und daß es nunmehr erforderlich ist, dieselben abzubrennen.

Wenn einmal eine Bestimmung dahingehend erfolgt ist, daß eine Regenerierung erforderlich ist, kann ein Merker gesetzt werden, wodurch der programmatische Betriebsablauf zum Schritt 1S3 über geleitet wird, bis zu diesem Zeitpunkt eine Löschung durch den programmatischen Betriebsablauf erfolgt, die beim Durchgang durch den Schritt 1S36 ausgelöst wird, bei dem das System auf eine Weise initialisiert wird, daß nach der Regenerierung das Drosselventil und die Heizeinrichtung hinsichtlich ihren Vorga bewerten wiederum zurückgestellt werden. Wenn einmal eine Rege nerierung eingeleitet ist, so sollte dies bis zu einem Zeitpunkt aufrechterhalten werden, bei dem aus dem Partikelgehalt zu er sehen ist, daß ein ausreichender Abbrand erfolgt ist.

Wenn eine Regenerierung erforderlich ist, wird der Steuerungsab lauf mit dem Schritt 1S3 fortgesetzt. Es ist noch zu erwähnen, daß in den Schritten 1S3-1S6, 1S7 und 1S8 die gegenwärtigen Brennkraftmaschinendrehzahl - und
Brennkraftmaschinenbelastungswerte zur Bestimmung genutzt werden, in welchem der Bereiche A-D die Brennkraftmaschine momentan arbeitet. Insbesondere werden in den Schritten 1S3-1S6 Datentabellen der in Fig. 3 gezeigten Art im ROM gespeichert und sie werden eingesetzt, um eine Zonen- bzw. Bereichsbestimmung durchzuführen.

Wenn bestimmt wird, daß die Brennkraftmaschine in der Zone A arbeitet, dann schreitet der Steuerungsablauf mit dem Schritt 1S9 fort, während einer Bestimmung des Arbeitens in der Zone B der Steuerungsablauf mit dem Schritt 1S10 fortgesetzt wird. Wenn die Zone C detektiert wird, geht der Steuerungsablauf zu dem Schritt 1S11 weiter, während dann, wenn bestimmt wird, daß die Brennkraftmaschine in keiner der Zonen A-C arbeitet, man von der Annahme ausgeht, daß diese in der D-Zone arbeitet und dann der Steuerungsablauf mit dem Schritt 1S7 fortgesetzt wird.

In den Schritten 1S7 und 1S8 wird bestimmt, in welche Tempera turbereiche D1-D3 der Wert von TIN und TOUT fällt. Wenn die Tem peraturdaten derart sind, daß sie in den Bereich D1 fallen, dann wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt 1S12 fortgesetzt, wäh rend der Steuerungsablauf mit dem Schritt S13 im Falle von D2 und mit dem Schritt S14 im Falle von dem Bereich D3 fortgesetzt wird.

In den Schritten S9-S14 wird eine Abgastemperatursteuerung durchgeführt.

Wenn beispielsweise ein Arbeiten in der Zone A ermittelt wird, und der Steuerungsablauf mit dem Schritt 1S9 fortgesetzt wird, wird aufgrund der Tatsache, daß die Abgastemperatur über TREG liegt, die Heizeinrichtung 29 so betrieben, daß sie einen nicht arbeitenden Zustand (AUS)-Zustand einnimmt, während verhindert wird, daß die Abgase durch den Bypasskanal 24 gehen, indem das Bypasssteuerventil 25 geschlossen wird und die Ansaug- und Abgas-Drosselventile 6, 21 geöffnet werden. Wenn andererseits der Steuerungsablauf mit dem Schritt 1S14 in Abhängigkeit von der Detektion einer D3 Betriebsart fortgesetzt wird, wird die gleiche Steuerung, wie in Schritt 1S4 durchgeführt. Der Grund für diese Steuerung ist darin zu sehen, daß, wie bereits zuvor erwähnt worden ist, bei der Ansaugdrosselung oder der Abgasdros selung der Brennkraftmaschine die Brennkraftmaschine insbeson dere bei niedrigen Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperaturen zu Fehlzündungen neigt, wodurch der Teilchenausstoß zunimmt und die Brennkraftmaschinenabgabeleistung beeinträchtigt wird. Wenn ferner die Brennkraftmaschine kalt ist (niedrige Kühlmitteltem peratur), wird der Filter durch den Durchgang der Abgase mit sehr niedriger Temperatur gekühlt.

In den Schritten 1S15 und 1S19 wird die Integrationszeit ge prüft. Wenn ein Wert, der eine vorbestimmte Zeitperiode (bei spielsweise 2 Sek.) wiedergibt, erreicht ist, dann wird der steuerungsablauf mit den Schritten 1S20-1S24 jeweils fortge setzt. In diesen Schritten wird die pro Zeiteinheit Δt abge brannte Partikelmenge 24 unter Verwendung der Filterauslaßtempe ratur TOUT und der Datentabelle abgeleitet, deren Art in Fig. 5 gezeigt ist. Es ist zu ersehen, daß dann, wenn KT von der Abgas temperatur allein abhängig ist, dieselben Daten für alle Betriebsarten (A-D) der Betriebsweisen genutzt werden können.

In den Schritten 1S25-1S28 wird die Partikelbeladung KA-KD pro Zeiteinheit Δt für die jeweiligen Bereiche unter Nutzung der Datentabellen bestimmt, die beispielsweise in Fig. 6 gezeigt sind.

In den Schritten 1S29-1S23 werden die die ΔPCT Raten unter Ver wendung der Gleichungen (2)-(5) und (10) ermittelt und dann er folgt eine Integration unter Anwendung der Gleichungen (6)-(9) und (11), um die entsprechenden PCT Werte zu erhalten.

Im Schritt 1S34 wird bestimmt, wenn der Wert von PCT einen vor bestimmten Bezugswert überschreitet oder nicht (beispielsweise 10 qm). Wenn das Ergebnis bestätigend ist, dann wird der steuerungsablauf mit dem Schritt 1S35 fortgesetzt, in dem der PCT Speicher zurückgesetzt wird. Es ist noch zu erwähnen, daß in den Schritten 1S29-1S33 derselbe Wert von PCT eingesetzt und aktualisiert wird. Dies bedeutet, daß bei jedem Durchgang dieses Steuerungsablaufes durch einen dieser Schritte der zuvor aufge zeichnete Wert von PCT aus dem Speicher ausgelesen wird und der modifizierte Wert wiederum aufgezeichnet wird.

Im Schritt 1S36 werden die Einstellungen des Ansaugdrosselven tils 6, des Auslaßdrossenventils 21, des Bypass-Steuerventils 24 und der Heizeinrichtung 29 zu den Anfangszuständen zurückge stellt.

Wie sich aus der voranstehenden Beschreibung ergibt, werden als Rate, mit der die gesamten Partikel abgebrannt werden, und der Rate, mit der diese gesammelt werden, diese während jeder Rege neration unter Berücksichtigung der Abgastemperatur und den Brennkraftmaschinenbetriebsarten ermittelt, und es lassen sich daher alle Betriebsbedingungen einschließlich der Übergangsbetriebszustände dadurch berücksichtigen, daß die Gesamtrate, mit der die Partikel abnehmen, als Integrationser gebnis erhalten wird.

Hierdurch wird ermöglicht, daß die Regeneration beendet werden kann, sobald angegeben wird, daß die Partikel in ausreichendem Maße reduziert wurden (d. h. der Steuerungsablauf durchläuft die Schritte 1S35 und 1S36)
Daher wird ein verlängertes Schließen des Drosselventils verhin dert. Hierdurch wird ermöglicht, daß unerwünschte Effekte auf das Brennkraftmaschinenleistungsvermögen und den Brennstoffver brauch sich so gering wie möglich machen lassen. Da ferner die Regeneration bis zu einem Zeitpunkt aufrechterhalten wird, zu dem eine ausreichende Reduktion der Partikel erreicht und dies angegeben wird, lassen sich die Möglichkeiten eines zu starken Ansammelns und einer zu intensiven Verbrennung ausschalten, so daß sichergestellt wird, daß das Filter keinen thermischen Be schädigungen ausgesetzt ist.

Es sollte noch erwähnt werden, daß die Filteraufheizungsweise nicht notwendigerweise auf das Drosselschließen beschränkt ist, sondern daß die Anwendung einer Heizeinrichtung und auch eine andere Art und Weise zur Erhöhung der Temperatur eingesetzt werden kann, wenn dies als zweckmäßig erachtet wird.

Claims

Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine mit:
einem Filter (3) in dem in Abgasen der Brennkraftmaschine (1) enthaltene Teilchen abgeschieden und gesammelt werden, wobei die Teilchen bei ihrer Erwärmung zu verbrennen sind;
einer Einrichtung (6, 21, 25, 29) zum Erhöhen der Temperatur in dem Filter (3) zum Verbrennen der Teilchen, um den Filter (3) bei ihrer Betätigung zu regenerieren;
einer Einrichtung (41) zum Unterteilen der Betriebszustände der Brennkraftmaschine in eine Vielzahl von Betriebsbereichen (A, B, C, D) nach Maßgabe der Maschinenbelastung (Q) und der Maschinendrehzahl (Ne);
einer Einrichtung (35) zum Erfassen der Maschinenbelastung (Q);
einer Einrichtung (34) zum Erfassen der Maschinendrehzahl (Ne);
einer Einrichtung (41) zum Bestimmen, welcher Betriebsbereich dem nach Maßgabe mit der erfaßten Maschinenbelastung (Q) und der Maschinendrehzahl (Ne) erfaßten Betriebszustand der Brennkraftmaschine entspricht;
einer Einrichtung (19, 23, 27) zum Betätigen der Einrichtung (6, 21, 25, 29) zum Erhöhen der Temperatur zum Regenerieren des Filters (3) nach Maßgabe des Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinrichtung (41);
einer Einrichtung (41) zum Bestimmen, ob die Regeneration des Filters (3) beendet ist oder nicht, durch Vergleichen der integrierten sich vermindernden Menge an Teilchen mit einem vorbestimmten Standardwert, und einer Einrichtung (19, 23, 27) zum Beenden der Betätigung der Einrichtung (6, 21, 25, 29) zum Anheben der Temperatur im Ansprechen auf die Bestimmung, daß die Regeneration des Filters (3) beendet wurde;
gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung (41) zum Berechnen der Menge der in jedem Betriebsbereich pro Zeiteinheit in dem Filter (3) gesammelten Teilchen;
eine Einrichtung (33) zum Erfassen der Temperatur (Tout) am Auslaß des Filters (3);
eine Einrichtung (41) zum Berechnen der Menge der in dem Filter (3) pro Zeiteinheit verbrannten Teilchen nach Maßgabe mit der erfaßten Filterauslaß-Temperatur (Tout);
eine Einrichtung (41) zum Bestimmen der Menge der sich in dem Filter (3) pro Zeiteinheit vermindernden Teilchen durch Subtrahieren der in dem Filter gesammelten Teilchenmenge von der im Filter verbrannten Teilchenmenge, und
eine Einrichtung (41) zum Integrieren der sich pro Zeiteinheit vermindernden Menge der Teilchen.