DE4115380A1 - Abgasreinigungssystem fuer verbrennungsmotor - Google Patents

Abgasreinigungssystem fuer verbrennungsmotor

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DE4115380A1
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasreinigungssystem mit einem Abscheiderfilter zum Abscheiden von aus einem Verbrennungsmotor ausgestoßenen Partikelsubstanzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und insbesondere ein Abgasreinigungssystem, in dem der Rückbildungsprozeß ohne thermische Beschädigung wirksam ausgeführt werden kann.
Die meisten Dieselmotoren sind mit einem Abscheiderfilter zum Abscheiden von Partikelsubstanzen und dergleichen, die vom Motor ausgestoßen werden, ausgerüstet, um zu verhindern, daß diese Partikelsubstanzen in die Umgebungsluft emittiert werden. Wenn der Auspuffdruck des Motors aufgrund der Ansammlung der durch das Abscheiderfilter abgeschiedenen Partikelsubstanzen ansteigt, werden die Partikelsubstanzen in periodischen Abständen verbrannt, um das Abscheiderfilter rückzubilden, wodurch verhindert wird, daß der Auspuffdruck die Motorleistung beeinträchtigt.
Zur Verbrennung der Partikelsubstanzen wird an die Einlaßseite des Abscheiderfilters unverbrannter Kraftstoff, der brennbare Gase wie etwa Kohlenwasserstoff und/oder Kohlenmonoxid enthält, geliefert und zusammen mit den Partikelsubstanzen verbrannt. Dabei kann das Abscheiderfilter eine thermische Beschädigung erfahren, so daß die Menge des zugeführten Kraftstoffs genau gesteuert werden muß.
Angesichts dieser Tatsache ist vorgeschlagen worden, die Rückbildung des Abscheiderfilters dadurch auszuführen, daß die dem Abscheiderfilter zuzuführende Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit der Abgastemperatur gesteuert wird, wobei in Übereinstimmung mit akkumulierten Drehzahlwerten des Motors ein für die Rückbildung des Abscheiderfilters erforderliches Zeitintervall bestimmt wird. Ein solcher Aufbau ist beispielsweise aus JP 59-1 22 721-A bekannt. In einem solchen Aufbau werden die abgeschiedenen Partikelsubstanzen in einen Zustand hoher Abgastemperatur auf natürliche Weise oder mittels einer geringen dem Abscheiderfilter zugeführten Kraftstoffmenge sicher verbrannt. In einem Zustand niedriger Abgastemperatur wird die zuzuführende Kraftstoffmenge erhöht, um die abgeschiedenen Partikelsubstanzen wirksam zu verbrennen. In dem obenerwähnten herkömmlichen Aufbau treten jedoch die folgenden Schwierigkeiten auf. Die zur Rückbildung des Abscheiderfilters erforderliche Menge zuzuführenden Kraftstoffs ändert sich nicht nur in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases, sondern auch in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge während des Rückbildungsprozesses des Abscheiderfilters. Genauer wird die Kraftstoffkonzentration im Abgas übermäßig hoch, wenn die Motordrehzahl zur Reduzierung der Abgasmenge während des Abscheiderfilter- Rückbildungsprozesses abgesenkt wird; dadurch kann das Filter thermisch beschädigt oder teilweise verbrannt werden. Wenn andererseits im Zustand niedriger Abgastemperatur, in dem die Menge des zugeführten Kraftstoffs gering ist, die Abgasmenge groß ist, können die abgeschiedenen Partikelsubstanzen nicht wirksam verbrannt werden.
Daher kann bei einem herkömmlichen Abgasreinigungssystem in Hinblick auf den Wirkungsgrad der Abscheiderfilter-Rückbildung und die Lebensdauer des Abscheiderfilters kein geeigneter Rückbildungsprozeß erzielt werden, wenn die Menge des zuzuführenden Kraftstoffs nur in Abhängigkeit von der Abgastemperatur bei Beginn des Rückbildungsprozesses gesteuert wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, in dem die Schwierigkeiten herkömmlicher Abgasreinigungssysteme beseitigt werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, in dem der Rückbildungsprozeß des Abscheiderfilters wirksam ausgeführt werden kann, ohne daß die Lebensdauer des Abscheiderfilters verschlechtert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, in dem die Menge des dem Abscheiderfilter zuzuführenden Kraftstoffs in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge und der Abgastemperatur gesteuert wird.
Diese Aufgaben werden bei einem Abgasreinigungssystem der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.
Das erfindungsgemäße Abgasreinigungssystem für einen einen Abgaskanal aufweisenden Verbrennungsmotor wird zunächst mit Bezug auf Fig. 1 kurz erläutert. Das System E umfaßt ein Abscheiderfilter 4, das im Abgaskanal 3 angeordnet ist und die vom Motor ausgestoßenen Partikelsubstanzen abscheidet. Das Abscheiderfilter 4 umfaßt einen Oxidationskatalysator, der die Verbrennung der Partikelsubstanzen unterstützt. Weiterhin ist ein Kraftstoffzuführungselement 5′ vorgesehen, mit dem in den Abgaskanal 3 vor dem Abscheiderfilter Kraftstoff in einer bestimmten Menge eingeleitet wird, um einen Rückbildungsprozeß des Abscheiderfilters, in dem die Partikelsubstanzen verbrannt werden, auszuführen. Ferner sind ein Temperaturerfassungselement 8′ zur Erfassung der Temperatur des Abgases in der Nähe des Abscheiderfilters, ein Ansaugluftmengen-Erfassungselement 7′ zur Erfassung der an den Motor gelieferten Ansaugluftmenge und ein Kraftstoffzuführungsmengen- Steuerelement 6′ zur Steuerung der Menge des während des Rückbildungsprozesses des Abscheiderfilters zugeführten Kraftstoffs vorgesehen. Das Steuerelement 6′ ist so beschaffen, daß es die Menge zuzuführenden Kraftstoffs erhöht, wenn die vom Ansaugluftmengen- Erfassungselement 7′ erfaßte Ansaugluftmenge zunimmt, während es die Menge zuzuführenden Kraftstoffs erniedrigt, wenn die vom Abgastemperatur-Erfassungselement 8′ erfaßte Abgastemperatur zunimmt.
Daher wird erfindungsgemäß die Menge des dem Abscheiderfilter zuzuführenden Kraftstoffs in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases und von der Menge der dem Motor zuzuführenden Luft während des Rückbildungsprozesses des Abscheiderfilters gesteuert. Folglich kann die Konzentration der Kraftstoffbestandteile im Abgas genau auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden. Im Ergebnis kann die Verbrennung der Partikelsubstanzen im Abscheiderfilter wirksam und stabil ausgeführt werden, um den Rückbildungsprozeß zu bewerkstelligen; dabei werden eine thermische Beschädigung des Abscheiderfilters und die Emission unverbrannter Kraftstoffbestandteile in die Umgebungsluft verhindert.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, die sich auf besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen, angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Prinzips des erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines in einem Verbrennungsmotor eingebauten Abgasreinigungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Steuerprogramms, das von einer einen Teil des Abgasreinigungssystems von Fig. 2 bildenden Steuereinheit abgearbeitet wird;
Fig. 4 einen Graph zur Erläuterung eines in der Steuereinheit gespeicherten Steuerfeldes für die Kraftstoffzuführungsmenge, auf das in dem in Fig. 3 erläuterten Prozeß Bezug genommen wird; und
Fig. 5 eine schematische Ansicht ähnlich derjenigen von Fig. 2 zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems beschrieben. Das mit dem Bezugszeichen E bezeichnete Abgasreinigungssystem gemäß dieser Ausführungsform ist für einen Dieselmotor 1 vorgesehen, der einen Ansaugkanal 2, durch den die Ansaugluft zum Motor geleitet wird, und einen Auspuffkanal 3, durch den das Abgas vom Motor 1 an die Umgebungsluft ausgestoßen wird, aufweist.
Im Abgaskanal 3 ist ein Abscheider- oder Abgasfilter 4 angeordnet, um Partikelsubstanzen und dergleichen, die vom Motor 1 ausgestoßen werden, herauszufiltern, um so zu verhindern, daß die Partikelsubstanzen und dergleichen in die Umgebungsluft emittiert werden. Das Abscheiderfilter 4 umfaßt einen (nicht gezeigten) Oxidationskatalysator, der die im Abscheiderfilter 4 ausgeführte Oxidation oder Verbrennung unterstützt. Im Auspuffkanal 3 ist auf der Einlaßseite des Abscheiderfilters 4 ein Kraftstoffeinspritzventil 5 angeordnet, um in den Abgaskanal 3 Kraftstoff, der brennbare Substanzen wie etwa Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxid und/oder ähnliches enthält, einzuleiten. Das Kraftstoffeinspritzventil 5 ist so ausgebildet, daß es aufgrund eines Signals von einer Steuereinheit 6, die später genauer beschrieben wird, auf kontrollierte Weise Kraftstoff in den Auspuffkanal 3 einspritzt.
Im Ansaugkanal ist ein Luftströmungsmesser 7 angeordnet, der die Menge der durch den Ansaugkanal 2 strömenden und dem Motor 1 zuzuführenden Ansaugluft Q erfaßt. Der Luftströmungsmesser 7 ist so ausgebildet, daß er ein die erfaßte Ansaugluftmenge Q darstellendes elektrisches Signal erzeugt. Im Abgaskanal 3 ist hinter dem Abscheiderfilter 4 in dessen Nähe ein Temperatursensor 8 angeordnet, der die Temperatur T des durch den Abgaskanal 3 strömenden Abgases erfaßt. Der Temperatursensor 8 ist so ausgebildet, daß er ein die erfaßte Abgastemperatur T darstellendes elektrisches Signal erzeugt. Weiterhin ist ein Drucksensor 9 vorgesehen, der (im Abgaskanal 3) die Druckdifferenz ΔP zwischen der Einlaßseite und der Auslaßseite des Abscheiderfilters 4 erfaßt. Der Drucksensor 9 ist so ausgebildet, daß er ein die erfaßte Druckdifferenz darstellendes elektrisches Signal erzeugt. Die elektrischen Signale vom Luftströmungsmesser 7, vom Temperatursensor 8 und vom Drucksensor 9 werden in die Steuereinheit 6 als Informationen zum Ausführen eines geeigneten Rückbildungsprozesses des Abscheiderfilters 4 eingegeben.
Die Steuereinheit 6 ist so beschaffen, daß sie Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der Einlaßseite und der Auslaßseite des Abscheiderfilters 4 den Zeitpunkt berechnet, zu dem der Rückbildungsprozeß des Abscheiderfilters 4 erforderlich ist. Es ist offensichtlich, daß die Druckdifferenz ansteigt, wenn die Menge der im Abscheiderfilter 4 abgeschiedenen Partikelsubstanzen zunimmt. Der Rückbildungsprozeß wird dadurch ausgeführt, daß das Kraftstoffeinspritzventil 5 geöffnet wir, um auf der Einlaßseite des Abscheiderfilters 4 Kraftstoff in den Abgaskanal 3 einzuleiten, damit die abgeschiedenen Partikelsubstanzen und dergleichen verbrannt werden.
Die Menge des vom Kraftstoffeinspritzventil 5 eingespritzten Kraftstoffs wird in Abhängigkeit von der vom Luftströmungsmesser 7 erfaßten Ansaugluftmenge und der vom Temperatursensor 8 erfaßten Abgastemperatur gesteuert. Diese Steuerung wird grundsätzlich so ausgeführt, daß die Menge des vom Kraftstoffeinspritzventil 5 eingespritzten oder eingeleiteten Kraftstoffs zunimmt, wenn die Ansaugluftmenge ansteigt, und daß die vom Kraftstoffeinspritzventil 5 eingespritzte oder eingeleitete Kraftstoffmenge abnimmt, wenn die Abgastemperatur zunimmt. Dadurch wird die Menge des vom Kraftstoffeinspritzventil eingeleiteten Kraftstoffs so gesteuert, daß eine der Abgastemperatur entsprechende vorgegebene Kraftstoffkonzentration im Abgas aufrechterhalten wird.
In dieser Ausführungsform wird die Kraftstoffeinspritzung vom Kraftstoffeinspritzventil 5 in einem Bereich der vom Temperatursensor 8 erfaßten Abgastemperatur zwischen 250°C und 450°C ausgeführt, wie durch das in Fig. 4 gezeigte Steuerfeld erläutert wird. Das Steuerfeld gibt die Menge des vom Kraftstoffeinspritzventil 5 pro Zeiteinheit eingespritzten Kraftstoffs an, wobei die Menge des eingespritzten Kraftstoffs (oder die Kraftstoffzuführungsmenge) mit steigender Feldzahl zunimmt. Wenn die Ansaugluftmenge gleich bleibt, nimmt die eingespritzte Kraftstoffmenge ab, wenn die Abgastemperatur steigt. Im Ergebnis wird die Temperatur des Oxidationskatalysators auf einer Temperatur (ungefähr 450°C), bei der die abgeschiedenen Partikelsubstanzen am wirksamsten verbrannt werden können, gehalten.
Im Temperaturbereich zwischen 250°C und 300°C wird jedoch der Oxidationskatalysator im Abscheiderfilter 4 nicht ausreichend aktiviert, so daß die Menge des eingespritzten Kraftstoffs unter die an sich geforderte Menge abgesenkt wird, um zu verhindern, daß ein Teil des eingespritzten Kraftstoffs unoxidiert an die Umgebungsluft ausgestoßen wird. Selbstverständlich wird unter dem Einfluß des als Verbrennungssubstanz im Abscheiderfilter 4 dienenden eingespritzten Kraftstoffs ein Temperaturanstieg des Katalysators gefördert.
Wenn die Abgastemperatur nicht höher als 250°C ist, wird der Oxidationskatalysator nicht aktiviert, so daß eine ausreichende Oxidation durch die Wirkung des Katalysators nicht zu erwarten ist. Außerdem können in dem Fall, in dem die Abgastemperatur nicht niedriger als 450°C ist, die abgeschiedenen Partikelsubstanzen auf natürliche Weise ohne Zuführung des Kraftstoffs verbrannt werden, so daß die Zuführung von Kraftstoff die Temperatur des Abscheiderfilters 4 übermäßig ansteigen ließe. Daher wird bei Abgastemperaturen außerhalb des Bereichs zwischen 250°C und 450°C dem Abscheiderfilter 4 kein Kraftstoff zugeführt.
In dieser Ausführungsform wird das Kraftstoffeinspritzventil 5 unter der Wirkung einer (nicht gezeigten) Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem vorgegebenen Kraftstoffdruck beaufschlagt. Das Kraftstoffeinspritzventil 5 ist so ausgebildet, daß es sich mit einer vorgegebenen Frequenz ständig öffnet und schließt, wobei die Öffnungsfrequenzen für das Ventil 5 erhöht oder erniedrigt werden, um auf diese Weise die Menge des vom Kraftstoffeinspritzventil 5 eingespritzten Kraftstoffs zu steuern. Das Kraftstoffeinspritzventil 5 kann jedoch auch von einer Bauart sein, bei der die Menge des eingespritzten Kraftstoffs durch eine Änderung des Kraftstoffeinspritzdrucks, mit dem der Kraftstoff vom Kraftstoffeinspritzventil 5 eingespritzt wird, gesteuert wird. Ferner braucht der dem Abscheiderfilter 4 zugeleitete Kraftstoff nicht direkt in den Abgaskanal 3 eingespritzt zu werden, indem ein System verwendet wird, in dem ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffeinspritzventil im Motor 1 so beschaffen ist, daß es im Ausstoßhub des Motors Kraftstoff einspritzt, so daß in den Abgaskanal 3 ein viele unverbrannte Bestandteile enthaltendes Abgas eingeleitet wird.
Nun wird mit Bezug auf das in Fig. 3 gezeigte Flußdiagramm eine von der Steuereinheit 6 ausgeführte Steueroperation des erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems E beschrieben.
In einem Schritt S1 werden die die Ansaugluftmenge Q, die Abgastemperatur T bzw. die Druckdifferenz ΔP darstellenden Signale eingelesen. Im Schritt S2 wird festgestellt, ob sich das Abscheiderfilter 4 in einem Rückbildungsprozeß befindet. Wenn sich das Abscheiderfilter 4 nicht in einem Rückbildungsprozeß befindet, wird in einem Schritt S3 die Druckdifferenz ΔP mit einem vorgegebenen Wert verglichen, um zu ermitteln, ob der Zeitpunkt, zu dem ein Rückbildungsprozeß erforderlich ist, eingetreten ist oder nicht.
Wenn der Zeitpunkt, zu dem ein Rückbildungsprozeß erforderlich ist, eingetreten ist, wird im Schritt S4 ein Rückbildungsprozeß-Zustandsbit (das angibt, daß der Rückbildungsprozeß ausgeführt wird) auf EIN gesetzt. Anschließend wird in Schritt S5 die Abgastemperatur T mit einem unteren Grenzwert (250°C) verglichen. Wenn die Abgastemperatur T nicht niedriger als der untere Grenzwert ist, wird im Schritt S6 die Temperatur T mit einem Sollwert (300°C) verglichen. Wenn die Abgastemperatur T niedriger als der untere Grenzwert ist, kehrt die Steuerung an den Beginn ("START") zurück, so daß die Kraftstoffeinspritzung vom Kraftstoffeinspritzventil 5 beendet wird, um zu verhindern, daß unverbrannter Kraftstoff an die Umgebungsluft ausgestoßen wird. Wenn die Abgastemperatur T den Sollwert (300°C) übersteigt, geht die Steuerung weiter zum Schritt S7, in dem ein Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem der Rückbildungsprozeß ausgeführt werden soll. Dann wird im Schritt S8 festgestellt, ob die Abgastemperatur T niedriger als ein oberer Grenzwert (450°C) ist. Wenn die Abgastemperatur T niedriger als der obere Grenzwert ist, wird in einem Schritt S9 die vom Kraftstoffeinspritzventil 5 einzuspritzende Kraftstoffzuführungsmenge Qf gesucht.
Das Suchen der Kraftstoffeinspritzungs- oder -zuführungsmenge Qf wird auch für einen Abgastemperaturbereich, der zwischen dem unteren Grenzwert und dem Sollwert (300°C) liegt, ausgeführt, wobei die Kraftstoffeinspritzmenge Qf anhand des in Fig. 4 gezeigten Steuerfeldes entsprechend der Abgastemperatur T und der Ansaugluftmenge Q zu diesem Zeitpunkt bestimmt wird. Von der Steuereinheit 6 wird ein die Kraftstoffeinspritzmenge Qf darstellendes Signal an das Kraftstoffeinspritzventil 5 ausgegeben, so daß das Kraftstoffeinspritzventil 5 Kraftstoff in einer dem eingegebenen Signal entsprechenden Menge einspritzt.
Kraft des in den Abgaskanal 3 eingespritzten Kraftstoffs werden die Partikelsubstanzen im Abgas (Kohlenstoffpartikel oder dergleichen), die durch das Abscheiderfilter 4 abgeschieden worden sind, unter der Wirkung des Oxidationskatalysators verbrannt. Die vom Kraftstoffeinspritzventil 5 eingespritzte Kraftstoffmenge wird entsprechend der Abgastemperatur und der Ansaugluftmenge gesteuert, so daß im Abscheiderfilter 4 ein stabiler Rückbildungsprozeß oder eine stabile Verbrennung ausgeführt werden kann. Das heißt, daß die dem Abscheiderfilter 4 zugeführte Kraftstoffmenge in einem Zustand hoher Abgastemperatur, in dem die Verbrennung der Partikelsubstanzen oder dergleichen von sich aus gut ist, abgesenkt wird, während die Kraftstoffzuführungsmenge erhöht wird, wenn die Ansaugluftmenge ansteigt. Dadurch wird die Konzentration der Kraftstoffbestandteile im Abgas aufrechterhalten, ferner wird der Temperaturbereich, in dem der Oxidationskatalysator stets arbeitet, konstant gehalten. Dadurch wird verhindert, daß das Abscheiderfilter 4 eine thermische Beschädigung erfährt und das unverbrannte Kraftstoffbestandteile in die Umgebungsluft emittiert werden.
Anschließend wird in Schritt S11 festgestellt, ob seit dem Beginn des Rückbildungsprozesses ein vorgegebenes Zeitintervall verstrichen ist. Wenn das vorgegebene Zeitintervall verstrichen ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt S12, in dem der Zeitpunkt des Rückbildungsprozesses zurückgesetzt wird. Dann geht die Steuerung weiter zum Schritt S13, in dem das Rückbildungsprozeß-Zustandsbit auf AUS gesetzt wird, um den Rückbildungsprozeß zu beenden.
Wie im Flußdiagramm von Fig. 3 gezeigt, kann der Rückbildungsprozeß des Abscheiderfilters 4 in dem Fall, in dem die Abgastemperatur den oberen Grenzwert (450°C) übersteigt, ohne Zuführung von Kraftstoff an das Abscheiderfilter 4 ausgeführt werden, wobei in diesem Fall die Steuerung vom Schritt S8 direkt zum Schritt S11 weitergeht, in dem festgestellt wird, ob das Zeitintervall für den Rückbildungsprozeß verstrichen ist.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystems gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform dadurch, daß der Luftströmungsmesser 7 und der Drucksensor 9 weggelassen sind. In dieser Ausführungsform ist der Motor 1 mit einem Motordrehzahlsensor 10 zur Erfassung der Motordrehzahl und zur Erzeugung eines die Motordrehzahl Ne darstellenden elektrischen Signals versehen, wobei das Signal in die Steuereinheit 6 eingegeben wird. In diesem Fall wird anstatt eines Prozesses, wie er in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ausgeführt wird und in dem die Ansaugluftmenge direkt durch den Luftströmungsmesser 7 gemessen wird, die Ansaugluftmenge indirekt entsprechend dem Signal vom Motordrehzahlsensor 10 durch die Steuereinheit 6 geschätzt. Daher kann die Menge des während des Rückbildungsprozesses zugeführten Kraftstoffs in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge gesteuert werden. Es wird darauf hingewiesen, daß in einem Dieselmotor zwischen der Motordrehzahl Ne und der Ansaugluftmenge eine gute Entsprechung besteht, so daß die Ansaugluftmenge anhand der Motordrehzahl sehr genau geschätzt werden kann.
Ferner wird in dieser Ausführungsform die Feststellung, ob der Zeitpunkt, zu dem ein Rückbildungsprozeß erforderlich ist, eingetreten ist oder nicht, anstatt wie in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform durch die Erfassung der Druckdifferenz über dem Abscheiderfilter 4 durch die Akkumulation der Motordrehzahlwerte ausgeführt.
Daher stellen in dieser Ausführungsform die Motordrehzahl Ne und die Abgastemperatur T die ausreichenden Informationen für die Steuereinheit 6 dar, um die Kraftstoffzuführungsmenge Qf zu bestimmen. Anhand dieser Informationen kann sowohl die Feststellung, ob der Zeitpunkt, zu dem der Rückbildungsprozeß erforderlich ist, eingetreten ist oder nicht, geeignet ausgeführt werden als auch die dem Abscheiderfilter 4 zuzuführende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Abgastemperatur T und von der aus der Motordrehzahl Ne geschätzten Ansaugluftmenge geeignet gesteuert werden.

Claims (14)

1. Abgasreinigungssystem für einen einen Abgaskanal (3) aufweisenden Verbrennungsmotor (1), mit
einem Abscheiderfilter (4), das im Abgaskanal (3) angeordnet ist, um vom Motor (1) ausgestoßene Partikelsubstanzen abzuscheiden, und das einen Oxidationskatalysator umfaßt, der die Verbrennung der Partikelsubstanzen unterstützt;
einer Vorrichtung (5) zum Einleiten von Kraftstoff in einer bestimmten Kraftstoffzuführungsmenge (Qf) in den Abgaskanal (3) an der Einlaßseite des Abscheiderfilters (4), um einen Rückbildungsprozeß des Abscheiderfilters (4), in dem die Partikelsubstanzen verbrannt werden, auszuführen; und
einer Vorrichtung (8) zur Erfassung der Temperatur (T) des Abgases in der Nähe des Abscheiderfilters (4), gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung (7) zur Erfassung der Menge (Qa) der dem Motor (1) zugeführten Ansaugluft; und
einer Steuereinheit (6) zum Steuern der Kraftstoffzuführungsmenge (Qa) während des Rückbildungsprozesses des Abscheiderfilters (4), wobei die Steuereinheit (6) so beschaffen ist, daß sie die Kraftstoffzuführungsmenge (Qf) erhöht, wenn die von der Ansaugluftmengen- Erfassungsvorrichtung (7) erfaßte Ansaugluftmenge (Qa) ansteigt, und daß sie die Kraftstoffzuführungsmenge (Qf) absenkt, wenn die von der Abgastemperatur-Erfassungsvorrichtung (8) erfaßte Abgastemperatur (T) ansteigt.
2. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (9) zur Erfassung eines Zeitpunkts, zu dem der Rückbildungsprozeß erforderlich ist.
3. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6) in einem ersten Abgastemperaturbereich zwischen einem ersten vorgegebenenen Abgastemperaturwert und einem zweiten vorgegebenen Abgastemperaturwert betätigt wird, wobei der erste vorgegebene Abgastemperaturwert unter dem zweiten vorgegebenen Abgastemperaturwert liegt und wobei die Aktivierung des Oxidationskatalysators im ersten Abgastemperaturbereich ausreichend hoch ist.
4. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführungsmengen-Steuereinheit (6) ein Mittel enthält, das die Kraftstoffzuführungsvorrichtung (5) dazu veranlaßt, in einem zweiten Abgastemperaturbereich unter einen dritten vorgegebenen Abgastemperaturwert, der wiederum unter dem ersten vorgegebenen Abgastemperaturwert liegt, und in einem dritten Abgastemperaturbereich oberhalb des zweiten vorgegebenen Abgastemperaturwerts die Zuführung von Kraftstoff an das Abscheiderfilter (4) zu beenden, wobei die Aktivierung des Oxidationskatalysators im ersten Abgastemperaturbereich ungenügend ist und wobei die abgeschiedenen Partikelsubstanzen im dritten Abgastemperaturbereich auf natürliche Weise verbrannt werden.
5. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6) ein Mittel enthält, das die Kraftstoffzuführungsmenge (Qf) in einem vierten Abgastemperaturbereich zwischen dem ersten und dem dritten vorgegebenen Abgastemperaturwert absenkt.
6. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugluftmengen-Erfassungsrichtung (7) so ausgebildet ist, daß sie die Ansaugluftmenge (Qa) direkt erfaßt.
7. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugluftmengen-Erfassungsvorrichtung einen Luftströmungsmesser (7) enthält, der die Luftströmung in einem Ansaugkanal, durch den die Ansaugluft dem Motor (1) zugeleitet wird, erfaßt.
8. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugluftmengen-Erfassungsvorrichtung so ausgebildet ist, daß sie die Ansaugluftmenge (Qa) indirekt erfaßt.
9. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugluftmengen-Erfassungsvorrichtung einen Motordrehzahlsensor (10) zur Erfassung der Drehzahl des Motors (1) enthält.
10. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung des Zeitpunkts, in dem ein Rückbildungsprozeß erforderlich ist, ein Mittel (9) zur Erfassung einer Druckdifferenz (ΔP) zwischen der Einlaßseite und der Auslaßseite des Abscheiderfilters (4) enthält.
11. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung des Zeitpunktes, in dem ein Rückbildungsprozeß erforderlich ist, ein Mittel zum Akkumulieren der Motordrehzahl des Motors (1) enthält.
12. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) ein Dieselmotor ist.
13. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgastemperatur-Erfassungsvorrichtung (8) so beschaffen ist, daß sie die Abgastemperatur (T) im Abgaskanal (3) an der Auslaßseite des Abscheiderfilters (4) erfaßt.
14. Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugluftmengen-Erfassungsvorrichtung (7) so ausgebildet ist, daß sie die Ansaugluftmenge (Qa) im Ansaugkanal (2), durch den die Ansaugluft dem Motor (1) zugeleitet wird, erfaßt.
DE4115380A 1990-05-10 1991-05-10 Abgasreinigungssystem fuer verbrennungsmotor Withdrawn DE4115380A1 (de)

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