DE602004000261T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Regenerierung eines Partikelfilters einer Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Regenerierung eines Partikelfilters einer Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Regenerierungsvorrichtung und ein Verfahren für einen Russfilter, die zur Nachverarbeitung von Abgas hauptsächlich eines Dieselmotors eingesetzt werden, und eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgas, die die Regenerierungsvorrichtung und das Verfahren, die oben beschrieben wurden, benutzt.
  • Ein Diesel-Russfilter ist eine Vorrichtung zum Fangen (oder Sammeln) von Russ, die dadurch gebildet wurde, dass Keramik in einen wabenförmigen Monolithen gegossen wurde, und wird im Allgemeinen dazu benutzt, Russpartikel (im Folgenden einfach als Russ bezeichnet) zu entfernen, die von dem Dieselmotor als Abgas freigesetzt wurden. Während des Laufens des Dieselmotors sammelt sich der Russ in zunehmendem Maß über die Zeit an. Wenn die angesammelte Russmenge über einer Toleranzmenge liegt, tritt ein Verstopfen des Filters auf und der Abgasdruck erhöht sich, wodurch ein schlechter Einfluss auf das Funktionieren des Antriebs ausgeübt wird. Deshalb ist es notwendig, den angesammelten Russ in regelmäßigen Zeitabständen aus dem Abgas zu entfernen, um ein Auftreten des Verstopfens des Filters zu vermeiden.
  • Eine japanische Patentanmeldung, deren erste Veröffentlichung Nr. 2000-179326 am 27. Juni 2000 veröffentlicht wurde, legt beispielhaft ein früher vorgeschlagenes Verfahren für einen Diesel-Russfilter dar, in dem der Russ verbrannt und entfernt wird und indem eine Vorrichtung zur Steuerung des Motors wie beispielsweise einer Einspritzdüse bedient wird, so dass die Temperatur des Abgases auf einen Wert erhöht wird, der höher ist, als er in der normalen Zeit erreicht wird, und der angesammelte Russ wird auf eine Temperatur erhitzt, die gleich oder höher als die Verbrennungstemperatur ist. Bei dem offen gelegten Regenerierungsverfahren wird die Abgastemperatur von einem Zeitpunkt ab erhöht, der als der Zeitpunkt bestimmt wurde, zu dem der Diesel-Russfilter regeneriert werden sollte, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Russ verbrannt wurde und die angesammelte Menge ausreichend verringert wurde, so dass zu erwarten ist, dass der Diesel-Russfilter als regeneriert angesehen werden kann. Eine Solltemperatur des Abgases, die während dieser Zeitspanne erreicht werden muss, wird auf eine Temperatur von beispielsweise 600°C gesetzt, die so hoch ist, wie es notwendig ist, um den Russ aktiv zu verbrennen. Ein Verfahren zum Erhöhen der Abgastemperatur auf eine solche Solltemperatur wie oben beschrieben ist, dass Einspritzdüsen als Vorrichtungen zur Steuerung des Motors im Dieselmotor bedient werden, in dem der eingespritzte Kraftstoff eine Vielzahl von Malen verteilt wird und der Zeitpunkt zum Einspritzen einer Nacheinspritzung, die nach der Haupteinspritzung erfolgt, verzögert ist im Vergleich zum normalen Zeitpunkt.
  • Wenn jedoch die Bedingung beim Laufen des Dieselmotors in den Leerlauf-Bereich oder einen Bereich mit niedriger Reisegeschwindigkeit fällt, in dem die Temperatur des Abgases natürlicherweise gering ist, kann ein alleiniges Bedienen der Vorrichtung zur Steuerung des Motors nicht die Abgastemperatur auf der oben beschriebenen Solltemperatur anheben. Daher kann, wenn die Bedingung beim Laufen des Dieselmotors in den oben beschriebenen Laufbereich fällt, sogar dann, wenn bestimmt wurde, dass es an der Zeit wäre, den Diesel-Russfilter zu regenerieren, das Bedienen der Vorrichtung zur Steuerung des Motors diese Bestimmung nicht augenblicklich umsetzen. Aus diesem Grund wird der Russ kontinuierlich angesammelt und der Abgasdruck weiter erhöht. Zusätzlich dazu tritt oft der Fall auf, dass, wenn aufgrund der Bestimmung, dass die Bedingung beim Laufen des Motors aus dem oben beschriebenen Bereich fällt, versucht wird, den Regenerierungsvorgang für den Russfilter auszuführen, die angesammelte Menge an Russ übermäßig wird. Auf der anderen Seite wird, wenn die Abgastemperatur erhöht werden muss, um den Diesel-Russfilter zu regenerieren, trotz der Tatsache, dass der Motor in den Bereich mit niedriger Reisegeschwindigkeit (oder Leerlauf-Bereich) fällt, der Winkelwert der Verzögerung der Nacheinspritzung entsprechend dem Temperaturanstieg im Abgas übermäßig und der eingespritzte Kraftstoff wird mit einem Schmieröl gemischt für den Fall, dass der Zeitpunkt der Einspritzung der Nacheinspritzung verzögert ist.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Regenerierungsvorrichtung und ein Verfahren für einen Russfilter zur Verfügung zu stellen sowie eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgas, die eine übermäßige Erhöhung des Abgasdrucks, die durch die angesammelten Russpartikel in einem Russfilter verursacht wird, vermeiden können.
  • Gemäß eines ersten Aspekts der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird das Ziel nach Hauptanspruch 1 gelöst.
  • Gemäß eines Aspekts des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird das zuvor genannte Ziel nach Hauptanspruch 12 gelöst.
  • Gemäß eines zweiten Aspekts der Vorrichtung wird das zuvor genannte Ziel nach Hauptanspruch 14 gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen niedergelegt.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung durch mehrere Ausführungsformen, die auch als Unterkombination dieser beschriebenen Eigenschaften angewandt werden können, detaillierter erklärt in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, worin gilt:
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Dieselmotors, auf den eine Regenerierungsvorrichtung für den Russfilter in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann;
  • 2 ist ein Flussdiagramm der Bedienung, das die Bestimmung des Zeitpunkts für die Regeneration und ein Steuerungsprogramm für den Regenerierungsmodus in einer ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird, darstellt;
  • 3 ist ein charakteristischer Graph, der die Verarbeitung des Rußes gemäß eines Laufbereichs des Motors darstellt;
  • 4 ist ein Flussdiagramm der Bedienung eines vorrichtungs-gesteuerten Programms zur Festsetzung eines variablen Vergrößerungs-/Verringerungs-Werts.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein vorrichtungs-gesteuertes Programm zur Festsetzung eines variablen Vergrößerungs-/Verringerungs-Werts darstellt;
  • 6 ist ein charakteristischer Graph, der eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeit der Verbrennung des Rußes ΔPM und einer Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellt; und
  • 7 ist ein Flussdiagramm der Bedienung, das ein Steuerungsprogramm für den Regenerierungsmodus in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Im Folgenden wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erreichen.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Dieselmotors 1 mit Direkteinspritzung (im Folgenden auch einfach als Motor bezeichnet), auf den eine Regenerierungsvorrichtung für einen Russfilter in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann. Ein Luftfilter (nicht gezeigt) ist auf einem Abschnitt zum Einführen von Luft eines Ansaug-Luftkanals 2 befestigt und (pudriger) Staub in der Ansaugluft wird durch den Luftfilter entfernt. Ein Kompressor-Abschnitt 3a eines Turboladers mit variabler Düse (im Folgenden ein Turbolader) ist an einer weiter abwärts gelegenen Seite des Luftfilters befestigt. Die Ansaugluft, die den Luftfilter passiert hat, wird komprimiert und auf den Kompressor-Abschnitt 3a übertragen. Ein Zwischenkühler 4 befindet sich an einer weiter abwärts gelegenen Seite des Kompressor-Abschnitts 3a und die Ansaugluft, die verdichtet und von dem Kompressor-Abschnitt 3a übertragen wurde, wird über diesen Zwischenkühler 4 gekühlt. Weiterhin befindet sich ein Drosselventil 6 genau auf einer weiter aufwärts gelegenen Seite eines Zwischenbehälters 5 und die gekühlte Ansaugluft strömt durch das Drosselventil 6 und in den Zwischenbehälter 5 und wird über einen Ansaug-Verteiler in jeden Zylinder verteilt.
  • Die Einspritzdüsen 7 sind auf einem Zylinderkopf des Motorgehäuses befestigt, um der ungefähren Mitte eines oberen Anteils einer Verbrennungskammer für jeden Zylinder zugänglich zu sein. Ein Kraftstoffsystem des Motors 1 ist so gebildet, dass es eine gemeinsame Schiene 8 enthält. Der Kraftstoff, der über eine Kraftstoff-Pumpe (nicht gezeigt) verdichtet wurde, wird über die gemeinsame Schiene 8 in jede Einspritzdüse verteilt. Die Einspritzdüsen 7 werden als Antwort auf ein Steuerungssignal zur Kraftstoffeinspritzung von einer elektrischen Schalteinheit (im Folgenden als ECU bezeichnet) 21 aktiviert. Das Einspritzen des Kraftstoffs über jede Einspritzdüse 7 wird eine Vielzahl von Malen durchgeführt. Außer der Haupteinspritzung zur Steuerung des Drehmoments von Motor 1 wird die Anfangseinspritzung zum Verringern von entwickeltem Russ und die Nacheinspritzung zum Erhöhen der Abgastemperatur während der Regeneration des Diesel-Russfilters 12, wie später beschrieben wird, durch die Einspritzdüse 7 ausgeführt. Die Anfangseinspritzung wird ausgeführt, indem der Winkel des Zeitpunkts der Einspritzung in Bezug auf die Haupteinspritzung vorgezogen wird, und die Nacheinspritzung wird ausgeführt, indem der Winkel des Zeitpunkts in Bezug auf die Haupteinspritzung verzögert wird.
  • Auf der anderen Seite befindet sich ein Turbinen-Abschnitt 3b des Turboladers 3 an einer abwärts gelegenen Seite eines Verteilers in einem Abgaskanal 9 und ein Flügelwinkel eines beweglichen Flügels des Turboladers 3 wird im Einklang mit der Bedin gung des Laufens in Antwort auf ein Steuerungssignal für einen Überladedruck von ECU 21 gesteuert. Ein Diesel-Russfilter 12 stellt den Russfilter dar, der eine Nachverarbeitung des Abgases durchführt. Der Russ wird vom Abgas entfernt, wenn der Russ im Abgas den Diesel-Russfilter (DPF) 12 passiert.
  • Weiterhin ist ein EGR-Schlauch 10 zum Rückführen des Abgases (im Folgenden als EGR bezeichnet) zwischen dem Abgaskanal 9 und dem Ansaug-Luftkanal 2 (im Folgenden Zwischenbehälter 5) verbunden. Ein EGR-Steuerungsvetil 11 liegt innerhalb von EGR-Schlauch 10. Das EGR-Steuerungsventil 11 wird über ein EGR-Steuerungssignal von ECU 21 bedient, so dass eine angemessene Menge an Abgas im Einklang mit dem Öffnungswinkel in den Ansaugluft-Kanal 2 geführt wird.
  • Die Vorrichtung zur Reinigung von Abgas eines Motors 1 beinhaltet einen Diesel-Russfüter 12 und ECU 21, die seine Regenerierungsvorrichtung und -sensoren bilden.
  • Signale, die in ECU (elektronische Steuerungseinheit) 21 eingegeben werden, um den Diesel-Russfilter 12 zu regenerieren, beinhalten Sensorsignale von den Sensoren 31 und 32, die die Abgastemperatur Texhin und Texout an Eingangs- bzw. Ausgangsabschnitten des Dieselfilters 12 bestimmen, von einem Sensor 33, der eine Druckdifferenz ΔPdpf zwischen Vorder- und Hinterabschnitten des Diesel-Russfilters 12 (Filter-Vorwärts-und-Rückwärts-Differenzdruck), von einem Luftstrom-Messgerät 34, von einem Sensor für den Kurbelwinkel 35, von einem Sensor für den Öffnungswinkel des Gaspedals 36 und von einem Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit 37.
  • Als nächstes wird die Bedienung von ECU 21 in Bezug auf die Regenerierung des Diesel-Russfilters 12 beschrieben unter Bezug auf Flussdiagramme der Bedienung in 2, 4 und 5. Zunächst bestimmt ECU 21 unter Bezug auf das Flussdiagramm von 2, ob es Zeit ist, den Diesel-Russfilter 12 zu regenerieren. Nur dann, wenn ECU 21 bestimmt, dass es Zeit ist, den Diesel-Russfilter 12 zu regenerieren, geht das Programm weiter zu Schritt S5. Bei Schritt S5 führt ECU 21 eine Steuerung durch, um den angesammelten Russ zu verbrennen. Im Detail bestimmt ECU 21, ob der Bitschalter zur Bestimmung des Zeitpunkts der Regenerierung gleich null ist oder nicht. Falls ECU 21 bestimmt, dass dieser Bitschalter # 0 ist (Nein), springt das Programm zu Schritt S5 weiter. Der Bitschalter zur Bestimmung des Zeitpunkts der Regenerierung wird während des Anlassens von Motor 1 auf „0" gestellt. Wenn der Diesel-Russfilter 12 regeneriert wird, wird der Bitschalter während des Regenerierungsvorgangs auf "1" gesetzt. Bei Schritt S2 liest ECU 21 den Filter-Vorwärts-und-Rückwärts-Differenzdruck ΔPdpf und die Abgas-Strömungsmenge Qexh ab. Die Menge an angesammelten Russ PM wird geschätzt, die der Menge an Russ entspricht, der sich im Diesel-Russfilter 12 aufgrund von ΔPdpf und Qexh angesammelt hat. Das Abschätzen von Russpartikeln PM wird unter Bezug auf einen Plan durchgeführt, in dem PM im Einklang mit ΔPdpf und Qexh zugewiesen wird. Qexh kann auf Basis der Strömungsmenge an Ansaugluft Qa berechnet werden, die über ein Luftstrom-Messgerät 34 gemessen wurde. Bei Schritt S3 bestimmt ECU 21, ob die Menge an angesammelten Russ PM eine vorgegebene Menge PM1 erreicht hat. Falls die Menge an angesammeltem Russ PM die vorgegebene Menge PM1 bei Schritt S3 erreicht hat, geht das Programm weiter zu Schritt S4. Falls Nein (PM erreicht nicht PM1) bei Schritt S3, springt das Programm von 2 zurück. PM1 bezeichnet eine gesetzte obere Grenze einer Toleranzmenge an angesammeltem Russ eines Diesel-Russfilters 12. Daher ist zu einem Zeitpunkt, wenn PM PM1 erreicht hat, der Zeitpunkt gekommen, an dem der Diesel-Russfilter regeneriert werden sollte. Bei Schritt S4 wird der Bitschalter F zur Bestimmung des Zeitpunkts der Regeneration auf „1" gesetzt. Bei den Schritten S5 und S6 wird die Abgastemperatur auf die folgende Weise erhöht, um den angesammelten Russ im Diesel-Russfilter 12 zu verbrennen. Das Erhöhen der Temperatur wird ausgeführt, um den vorrichtungs-gesteuerten variablen Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert dCONT für eine vorgegeben Steuerungsvorrichtung für den Motor (im Folgenden als Regenerationszeitpunkt-gesteuerte Vorrichtung bezeichnet) zu setzen (Schritt S5). Es ist zu bemerken, dass dCONT im Einklang mit dem Flussdiagramm von 4 als Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert eines vorrichtungs-gesteuerten variablen Basiswerts CONT gesetzt wird, der für eine normale Motorsteuerung gesetzt wurde. Bei dieser Ausführungsform sind die Einspritzdüsen 7, der Turbolader 3, das EGR-Steuerungsventil 11 und das Ansaugluft-Drosselventil β als Regenerationsmodus-gesteuerte Vorrichtungen beinhaltet. Jede einzelne oder mehrere der Zeitpunkte der Haupteinspritzung, der Zeitpunkt den Nacheinspritzung und die Menge der Nacheinspritzung, der Flügelwinkel des Turboladers 3, der Öffnungswinkel des EGR-Steuerungsventils 11 und der Öffnungswinkel des Ansaug-Drosselventils 6 werden angepasst. Es ist zu bemerken, dass die vorrichtungs-gesteuerte Variable dCONT und ihre Steuerungskomponenten für einen Fall, bei dem die Abgastemperatur erhöht wird, unter Bezug auf Tabelle 1 beschrieben werden.
  • Tabelle 1
    Figure 00070001
  • Bevor das Flussdiagramm von 4 erklärt wird, wird eine Solltemperatur, die von der Abgastemperatur erreicht werden soll, unter Bezug auf eine Karte des Antriebsbereichs von Motor 1, wie in 3 gezeigt, erklärt werden.
  • Der Antriebsbereich von Motor 1 ist in eine Vielzahl von Bereichen geteilt im Einklang mit einer gleichwertigen Abgas (equi-exhaust gas)-Temperaturanordnung (Bereich zur Steuerung des Gleichgewichts, Bereich zur Temperatur-Erhöhungs-Regeneration und einem natürlichen Regenerationsbereich). Ein praktischer Antriebsbereich von Motor 1 im Einklang mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit VSP ist in 3 mit einer Punkt-Punkt-Strich-Linie (Phantom-Linie) dargestellt. Das Abgas weist eine Tendenz auf, dass die Temperatur in dem Maß, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch wird, das bedeutet, wie der Antriebsbereich in einen Bereich mit hoher Drehzahl und hoher Belastung fällt, ebenfalls hoch wird. Um den Russ, der sich auf dem Diesel-Russfilter 12 angesammelt hat, zu verbrennen, ist es notwendig, die Abgastemperatur auf mindestens 350 Grad oder höher anzuheben. Um den Russ weiterhin aktiv zu verbrennen und den Diesel-Russfilter 12 zu regenerieren, ist es jedoch notwendig, die Temperatur weiter auf größer oder gleich 570 °C bis 640°C zu erhöhen (570°C ist eine Kriteriumstemperatur, um zu bestimmen, ob die Regeneration des Diesel-Russfilters 12 durchgeführt werden sollte). Abgesehen von einem Anteil des Antriebsbereichs (natürlicher Regenerationsbereich) ist die Abgastemperatur während eines durchschnittlichen Laufs niedriger als die Regenerationstemperatur. Es ist notwendig, die Abgastemperatur zu erhöhen, um den Diesel-Russfilter 12 zu regenerieren. Während Motor 1 in einen Bereich mit mittlerer oder hoher Reisegeschwindigkeit fällt (Bereich zur Temperatur-Erhöhungs-Regeneration, beispielsweise ≥ 50 km/h Fahrzeuggeschwindigkeit VSP), erlaubt es ein Bedienen der Regenerationsmodus-gesteuerten Vorrichtung, die Abgastemperatur auf Regenerationstemperatur zu erhöhen (z.B. 600°C). Während sich der Antriebsbereich eher auf Seite einer geringeren Fahrzeuggeschwindigkeit als der oben beschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, ist es jedoch nicht möglich, die Abgastemperatur auf eine ebenso hohe Temperatur wie oben beschrieben zu erhöhen. Daher ist es nicht möglich, den Diesel-Russfilter 12 zu regenerieren. Folglich, unter einem Antriebsbereich auf einer relativ hohen Seite an Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb der Bereich unmöglicher Regeneration (ein Bereich zur Steuerung des Gleichgewichts; beispielsweise VSP = 30 bis 50 km/h). Das Abgas wird auf 400°C bis 450°C erhöht, um den Russ zu verbrennen, dessen Menge ungefähr gleich einer Menge von Russ ist, die in den Russfilter 12 fließt, obwohl der Diesel-Russ 12 nicht regeneriert werden kann.
  • In dem Flussdiagramm, das in 4 gezeigt wird, liest ECU 21 bei einem Schritt S11 die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP. Bei Schritt S12 bestimmt ECU 21, ob die abgelesene Fahrzeuggeschwindigkeit VSP größer als eine zuerst vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1 ist (beispielsweise 30 km/h). Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP größer als die zuerst vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1 ist (Ja), geht das Programm weiter zu einem Schritt S13. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP bei Schritt S12 gleich oder niedriger ist als VSP1 (Nein), geht das Programm weiter zu einem Schritt S14. Bei Schritt S13 bestimmt ECU 21, ob VSP größer als eine zweite vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit VSP2 ist (beispielsweise 50 km/h), die größer als VSP1 festgesetzt wurde. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP größer als die zweite vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit VSP2 ist, geht das Programm weiter zu einem Schritt S15. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder niedriger ist als die zweite vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit VSP2, geht das Programm weiter zu einem Schritt S16. Bei Schritt S14 bestimmt ECU 21, ob der Motor 1 in den Leerlauf-Bereich fällt. Falls der Motor 1 in den Leerlauf-Bereich fällt (Ja S14), geht das Programm weiter zu einem Schritt S16. Falls ECU 21 bestimmt, dass der Motor 1 bei Schritt 14 nicht in den Leerlauf-Bereich fällt (Nein), geht das Programm weiter zu einem Schritt S17. Bei Schritt S14 kann das Programm nur dann zu einem Schritt S16 weiter gehen, wenn die Zeitspanne, in der bestimmt wird, ob sich der Motor im Leerlauf-Zustand befindet, für eine vorgegebene Zeit fortgesetzt wird. Bei Schritt S15 wird ein Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert für die Temperatur-Erhöhungs-Regeneration (de -modus) dCONTa als vorrichtungs-gesteuerter variabler Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert dCONT festgesetzt. Bei Schritt S16 wird der Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert des Bereichs zur Steuerung des Gleichgewichts dCONTb als vorrichtungs-gesteuerter variabler Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert dCONT festgesetzt. Bei Schritt S17 wird 0 für den vorrichtungs-gesteuerten variablen Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert dCONT (dCONTb oder dCONTa) gesetzt.
  • Der Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert für die Temperatur-Erhöhungs-Regeneration (de -modus) dCONTa und der vorrichtungs-gesteuerte variable Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert des Bereichs zur Steuerung des Gleichgewichts dCONTb werden aus einem Plan gesucht, dem diese Vergrößerungs-/Verringerungs-Werte zugeordnet sind im Einklang mit dem Laufzustand des Motors (z.B. Menge der Kraftstoff-Einspritzung Tp und Motorgeschwindigkeit Ne (Umdrehungsgeschwindigkeit)). Auf welchen Regenerationsmodus-Vorrichtungs-gesteuerte Vorrichtung dCONTa und dCONTb festgesetzt werden (für den Fall einer einzelnen Vorrichtung und für den Fall einer Vielzahl von Vorrichtungen), ist unterschiedlich je nach dem Laufzustand des Motors. dCONTa wird festgesetzt, um den Russ aktiv zu verbrennen und so gesetzt, dass eine Abgastemperatur (beispielsweise 600°C) erhalten wird, bei der der Russ aktiv verbrannt wird und bei der der Diesel-Russfilter 12 regeneriert werden kann. Auf der anderen Seite wird dCONTb unter Bezug auf die Regenerationszeit-gesteuerte Vorrichtung festgesetzt im Einklang mit mindestens einer Regenerationsmodus-gesteuerten Vorrichtung, so dass beispielsweise 450°C als Abgastemperatur erhalten werden, bei der der Russ, dessen Menge in etwa dieselbe wie die Menge an Russ ist, die in den Diesel-Russfilter 12 fließt, verbrannt werden kann. Diese Werte dCONTa und dCONTb werden für mindestens eine oder eine Vielzahl von Regenerationsmodus-gesteuerten Vorrichtungen im Einklang mit der Laufbedinungen festgesetzt.
  • Es ist zu bemerken, dass dCONTb erkennbar bei Schritt S16 in 4 festgesetzt wird, für den Fall, dass der Motor 1 in den Leerlaufbereich fällt und die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP in einen Bereich zwischen VSP1 und VSP2 fällt. Das bedeutet, dass für den Fall, dass das Ansaugluft-Drosselventil 6 als Regenerationsmodus-gesteuerte Vorrichtung angenommen wird, diese Werte als gegenseitig unterschiedliche Werte festgesetzt werden (die Öffnungswinkel des Ansaugluft-Drosselventils 6 werden anders festgesetzt).
  • In dem Flussdiagramm von 2 fügt ECU 21 den vorrichtungs-gesteuerten variablen Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert dCONT (dCONTa, dCONTb oder 0) einem vorrichtungs-gesteuerten variablen Basiswert CONT hinzu, um einen vorrichtungs-gesteuerte Endvariable CONT (= CONT + dCONT) bei Schritt S6 zu erhalten.
  • Zusammen mit der Verbrennung des Rußes, der sich am Diesel-Russfilter 12 auf die oben beschriebene Art angesammelt hat, bestimmt ECU 21 im Einklang mit dem Flussdiagramm von 5, dass die Regeneration abgeschlossen wurde.
  • Das bedeutet, dass bei Schritt S21 ECU 21 eine Menge die Abgas-Strömungsmenge Qexh und die Temperatur des Diesel-Russfilters 12 (im Folgenden als Filtertemperatur bezeichnet) Tdpf abliest. Die Geschwindigkeit der Russ-Verbrennungs-Temperatur ΔPM (eine Menge, die sich auf die Russ-Verbrennung pro Zeiteinheit aus diesen Qexh und Tdpf ableitet). [Verb fehlt auch im englischen Text!] Die Schätzung von ΔPM wird im Einklang mit Qexh und Tdpf zugewiesen. Die Filtertemperatur Tdpf wird abgeleitet, indem der Durchschnitt der Abgastemperaturen Texhin und Texhout an den Eingangs- und Ausgangs-Abschnitten des Diesel-Russfilters 12 berechnet wird (Tdpf = k x (Texhin + Texhout)/2, wobei k für einen Koeffizienten steht). Bei Schritt S22 berechnet ECU 21 den Anteil verbleibenden Rußes rPM im Diesel-Russfilter 12. Es ist zu bemerken, dass rPM die Menge an Russ, der verbrannt wurde, von der Menge an angesammeltem Russ PM abzieht, die bei Schritt S1 geschätzt wurde, und dass sie PM von dem subtrahierten Ergebnis abzieht (rPM = PM/(PM – Σ(ΔPM × Δt)), wobei Δt die Zeitspanne zur Berechnung bezeichnet). Bei Schritt S23 bestimmt ECU 21, ob rPM von einem vorgegebenen Wert R1 abgezogen wird. Falls es bei Schritt S23 von R1 abgezogen wurde, geht das Programm weiter zu einem Schritt S24. Falls es nicht bei Schritt S23 von R1 abgezogen wurde, wird das vorliegende Programm beendet. Es ist zu bemerken, dass R1 vorliegt, weil der Russ ausreichend verringert wurde und der Diesel-Russfilter 12 regeneriert wurde. Bei Schritt S24 wird 0 von dem Bitschalter zur Bestimmung der Regenerationszeit F festgesetzt. Danach wird aufgrund der nachfolgenden Weiterverarbeitung das Abgas wieder auf Normaltemperatur gebracht.
  • Als nächstes wird das obige Vorgehen unter Bezug auf 6 beschrieben, welche eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeit der der Verbrennung des Rußes ΔPM und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellt. Der Russ, der von Motor 1 als Abgas abgegeben wurde, wird kontinuierlich auf dem Diesel-Russfilter 12 angesammelt. Die Menge des angesammelten Rußes PM, die aus der Druckdifferenz zwischen Vorder- und Hinterabschnitten des Filters ΔPdpf und der Abgas-Strömungsmenge Qexh berechnet wird, hat die vorgegebene Menge PM1 erreicht. Wenn ECU 21 bestimmt, dass es an der Zeit ist, den Diesel-Russfilter 12 zu regenerieren, setzt ECU 21 den vorrichtungs-gesteuerten Mengen-Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert dCONT (dCONTa oder dCONTb) fest, um die Abgastemperatur im Einklang mit dem Antriebszustand des Motors 1 zu diesem Zeitpunkt zu erhöhen.
  • Das bedeutet, dass, wenn der Motor 1 in einen Reisebereich mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit von VSP = 30 km/h bis 50 km/h fällt, ECU 21 den Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert des Bereichs zur Steuerung des Gleichgewichts dCONTb als dCONT setzt, um die Abgastemperatur auf 450°C zu erhöhen. Dadurch wird die Geschwindigkeit der Verbrennung des Rußes ΔPM im Wesentlichen gleich groß wie die Menge an Russ, die innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit in den Diesel-Russfilter 12 fließt. Auf der anderen Seite setzt ECU 21, wenn der Motor 1 in einen Bereich mit mittlerer oder hoher Reisegeschwindigkeit (mit Ausnahme des natürlichen Regenerationsbereichs) von größer als 50 km/h fällt, den Vergrößeruns-/Verringerungs-Wert des Temperatur-Erhöhungs-Regenerationsmodus dCONTa als dCONT fest. Dadurch wird die Abgastemperatur auf 600°C erhöht. Dadurch, dass der angesammelte Russ aktiv verbrannt wird und in Bezug auf die Zeit allmählich verringert wird, wird der Diesel-Russfilter 12 regeneriert. In dem Bereich der Temperaturerhöhung kann die Abgastemperatur auf schrittweise Art auf eine Vielzahl von Solltemperaturen erhöht werden. Das bedeutet, dass in einem Bereich A (bezogen auf 6), in dem sich die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP in einem relativ niedrigen Geschwindigkeits-Bereich von 50 km/h bis 60 km/h befindet, die Abgastemperatur auf eine einzelne Solltemperatur (beispielsweise 570°C) erhöht wird. Auf der anderen Seite wird in einem Bereich B (bezogen auf 6) bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit die Abgastemperatur zunächst auf eine relativ geringe Solltemperatur (beispielsweise 570°C) erhöht. Anschließend, wenn der Russ verbrannt wird und die Regeneration schon etwas fortgeschritten ist, wird zu diesem Zeitpunkt die Abgastemperatur auf einen höhere Solltemperatur (beispielsweise 640°C) als die obige relativ niedrige Solltemperatur erhöht. Es ist zu bemerken, dass, wenn der Motor 1 in den natürlichen Regenerationsbereich fällt, der Russ mittels der Hitze ver brannt wird, die das Abgas natürlicherweise besitzt, selbst wenn die Steuerung zur Erhöhung der Abgastemperatur nicht ausgeführt wird und die angesammelte Menge kann verringert werden.
  • In dieser Ausführungsform entsprechen die Schritte S2 und S3 im Flussdiagramm von 2 einer Vorrichtung (einem Bereich) zur Bestimmung des Regenerations-Zeitpunkts, die Schritte S5 und S6 im selben Flussdiagramm entsprechen dem Bereich (der Vorrichtung) zur Steuerung des Regenerations-Zeitpunkts (oder -Modus), der Schritt S15 des Flussdiagramms, das in 4 gezeigt ist, entspricht dem ersten Bereich (der Vorrichtung) zur Erhöhung der Abgastemperatur und Schritt S16 desselben Flussdiagramms entspricht dem zweiten Bereich (der Vorrichtung) zur Erhöhung der Abgastemperatur.
  • Die folgenden Vorteile können gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten werden. Zunächst wird, wenn der Russ, der auf dem Diesel-Russfilter 12 angesammelt wurde, die vorgegebene Menge PM1 erreicht hat und der Motor 1 in den Bereich der Temperatur-Erhöhungs-Regeneration fällt, die Abgastemperatur auf eine hohe Temperatur von beispielsweise 600°C erhöht. Dadurch wird die aktive Verbrennung des Rußes ausgeführt, so dass der Diesel-Russfilter 12 regeneriert werden kann.
  • Auf der anderen Seite kann, wenn der Motor 1 sich im Bereich zur Steuerung des Gleichgewichts befindet, die Abgastemperatur erhöht werden. Obwohl der Diesel-Russfilter 12 nicht regeneriert werden kann, kann die Abgastemperatur auf 450°C erhöht werden. Dadurch wird die Menge an Russ, die in den Diesel-Russfilter 12 fließt, verbrannt und entfernt, wann immer Abgas in den Diesel-Russfilter 12 fließt. Dadurch kann eine weitere Ansammlung von Russ unterdrückt werden. Deshalb fällt zu einem Zeitpunkt, an dem der Regenerations-Zeitpunkt erreicht ist, nicht nur der Motor 1 in den Bereich zur Steuerung des Gleichgewichts, sondern der Motor 1 wird auch mitten während der Regeneration in den Bereich zur Steuerung des Gleichgewichts überführt, der Russ kann kontinuierlich verbrannt werden. Dadurch wird der angesammelte Russ auf die Toleranzmenge gedrückt und ein übermäßiger Anstieg des Abgasdrucks wird vermieden. Zusammen mit diesem Vorteil kann, wenn die Abgastemperatur nach einem übermäßigen Anstieg des Abgasdrucks erhöht wird, der Diesel-Russfilter 12 davor geschützt werden, dass eine Hitzeüberlastung auftritt.
  • Zusätzlich kann im Bereich zur Steuerung des Gleichgewichts ein Anstieg der Abgastemperatur auf die Solltemperatur (in dieser Ausführungsform 450°C) verringert werden im Vergleich zu dem Fall, wenn versucht wird, den Russ aktiv zu verbrennen. Daher wird für den Fall, dass, um die Abgastemperatur zu erhöhen, der Zeitpunkt des Einspritzens der Nacheinspritzung verzögert wird, eine Verzögerungsmenge (der Verzögerungswinkel ist gering) verringert. Folglich kann der eingespritzte Kraftstoff nicht mit dem Schmieröl gemischt werden.
  • Als zweite bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Schritt S16 des Flussdiagramms von 4 durch das gesamte Flussdiagramm, das in 7 gezeigt ist, ersetzt werden. Die Differenz zwischen der Solltemperatur und der tatsächlichen Abgastemperatur wird so berechnet, dass eine Feedback-Steuerung ausgeführt werden kann, damit die Abgastemperatur mit der Solltemperatur zusammenfällt.
  • Im Detail setzt ECU 21 wie bei Schritt S151, auf dieselbe Weise wie unter Bezug auf den Schritt S16 des Flussdiagramms von 4 beschrieben, einen Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert des Bereichs zur Steuerung des Gleichgewichts dCONTb während des Vergrößerungs-/Verringerungs-Werts des Steuerungsmodus für das Gleichgewicht dCONTb fest. Bei Schritt S152 liest ECU 21 die Abgastemperatur Texhin am Einlassabschnitt des Filters ab. Bei Schritt S153 setzt ECU 21 einen Feedback-Korrekturkoeffizienten Kfb im Einklang mit der Differenz zwischen der Solltemperatur tTexh (beispielsweise 450°C, oben beschrieben) und Texhin fest. Kfb wird auf „1" gesetzt, wenn tTexh mit Texhin zusammenfällt. In dem Maß, wie die Differenz (= tTexh – Texhin) größer wird, wird Kfb als größerer Wert festgesetzt (vorausgesetzt, dass er größer null ist). Bei Schritt S154 korrigiert ECU 21 die über den Bereich zur Steuerung des Gleichgewichts gesteuerte Variable dCONTb, indem es den Vergrößerungs-/Verringerungs-Wert des Bereichs zur Steuerung des Gleichgewichts dCONTb mit Kfb multipliziert (dCONTb = dCONTb × Kfb).
  • In der zweiten Ausführungsform bildet das gesamte Flussdiagramm von 7 die zweite Vorrichtung (den Bereich) zur Erhöhung der Abgastemperatur. Eine solche Feedback-Funktion, wie sie oben beschrieben wurde, wird mit der Regenerierungsvorrichtung des Diesel-Russfilters 12 zur Verfügung gestellt. Daher kann die Abgastemperatur genau auf die Solltemperatur erhöht werden. Es ist zu bemerken, dass die Abgastemperatur auf demselben Weg wie im Bereich zur Temperatur-Erhöhungs-Regeneration feedback-gesteuert werden kann. Es ist auch zu bemerken, dass ECU 21 einen Mikrocomputer beinhaltet, der eine CPU (Central Processing Unit), ein ROM (Read Only Memory), ein RAM (Random Access Memory), einen Eingangs-Port, einen Ausgangs-Port, einen gemeinsamen Bus usw. besitzt. Die Y-Achse von 3 bezeichnet die Motorbelastung und die X-Achse von 3 bezeichnet die Motorgeschwindigkeit.

Claims (19)

  1. Regenerierungsvorrichtung für einen Rußfilter (12), der einen Ruß (PM) in Abgas eines Verbrennungsmotors (1) auffängt, wobei die Regenerierungsvorrichtung umfasst: – einen Regenerierungszeitpunkt-Bestimmungsabschnitt (21, S1 bis S4), der einen Zeitpunkt bestimmt, zu dem ein angesammelter Ruß verbrannt wird, um den Rußfilter zu regenerieren; und – einen Regenerierungsmodus-Steuerabschnitt (21, S5, S6), der eine Steuerung einer Verbrennung des Rußes durchführt, wobei der Regenerierungsmodus-Steuerabschnitt enthält: einen ersten Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt (21, S15), der eine Temperatur des Motorabgases auf eine erste Solltemperatur erhöht, die auf eine Temperatur eingestellt ist, die einer Kriteriumstemperatur, bei der der Ruß verbrannt wird, um den Rußfilter zu regenerieren, wenn der Motor in einen ersten Antriebsbereich fällt, gleich ist oder höher ist als diese, und einen zweiten Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt (21, S16), der die Motorabgastemperatur auf eine zweite Solltemperatur erhöht, die auf eine Temperatur eingestellt ist, die niedriger ist als die Kriteriumstemperatur, wenn der Motor in einen zweiten Antriebsbereich fällt, der sich von dem ersten Antriebsbereich unterscheidet.
  2. Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Solltemperatur (tTexh) eine Temperatur des Motorabgases zum Verbrennen des Rußes (PM) ist, dessen Menge annähernd einer Menge des Rußes gleich ist, der in den Rußfilter strömt.
  3. Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt (21, S15) die Abgastemperatur auf die erste Solltempe ratur erhöht, die auf eine Temperatur zum Verbrennen des Rußes eingestellt ist, um eine Ansammlungsmenge des Rußes in dem Rußfilter zu verringern, wenn der Motor in den ersten Antriebsbereich fällt.
  4. Regenerierungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Antriebsbereich ein Antriebsbereich ist, der auf einer Seite niedrigerer Fahrzeuggeschwindigkeit als der erste Antriebsbereich liegt.
  5. Regenerierungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt enthält: – einen Erfassungsabschnitt (31), der eine Abgastemperatur (Texhin) erfasst; und – einen Abgastemperatur-Steuerabschnitt (31), der die Abgastemperatur auf Basis der erfassten Abgastemperatur (Texhin) und der zweiten Solltemperatur (tTexh) steuert.
  6. Regenerierungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zweite Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt die Motorabgastemperatur auf die zweite Solltemperatur erhöht, indem wenigstens ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt einer Haupteinspritzung über alle Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (7) zum Steuern eines Motor-Drehmomentes, ein weiterer Kraftstoffeinspritzzeitpunkt einer Nacheinspritzung und eine Einspritzmenge der Nacheinspritzung, die ausgeführt wird, indem der Einspritzzeitpunkt gegenüber der Haupteinspritzung verzögert wird, ein Turboladedruck eines Turboladers (3), eine Abgasrückführungsmenge (EGR-Menge) aus einem Abgaskanal (9) des Motors zu einem Ansaugluftkanal (2) desselben oder eine Öffnungsfläche (2, 6) des Ansaugluftkanals reguliert wird.
  7. Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Regenerierungszeitpunkt-Bestimmungsabschnitt umfasst: – einen Rußansammlungsmengen-Schätzabschnitt (21, S2), der eine Ansammlungsmenge (PM) des Rußes in dem Rußfilter auf Basis eines Filter-Vorwärts- und-Rückwärts-Differenzdrucks (Δ Pdf) und einer Abgas-Strömungsmenge (Qexh) schätzt; und – einen Rußansammlungsmengen-Bestimmungsabschnitt (21, S3), der bestimmt, ob die Rußansammlungsmenge (PM) erhöht ist und eine vorgeschriebene Menge (PM1) erreicht hat, und wobei der Regenerationszeitpunkt-Bestimmungsabschnitt die Zeit bestimmt, zu der der angesammelte Ruß in dem Rußfilter verbrannt wird, um den Rußfilter zu regenerieren, wenn der Rußansammlungsmengen-Bestimmungsabschnitt (21, S3) bestimmt, dass der angesammelte Ruß (PM) die vorgeschriebene Menge (PM1) erreicht hat.
  8. Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Regenerierungsvorrichtung des Weiteren umfasst: – einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt (37), der die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) erfasst; und – einen Motorantriebsbereich-Bestimmungsabschnitt (21), der auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, ob der Motor in den ersten oder den zweiten Motorantriebsbereich fällt.
  9. Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei, wenn bestimmt wird, dass der Motor (1) in den zweiten Antriebsbereich fällt, der einen vorgegebenen Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit enthält, der Regenerierungs-Steuerabschnitt einen vorrichtungs-gesteuerten variablen Vergrößerungs-Verringerungs-Wert (dCONTb) während eines Gleichgewichts-Steuerbereiches entsprechend dem vorgegebenen Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit für wenigstens eine regenerierungsmodus-gesteuerte Vorrichtung (3, 7, 6, 11) des Motors (1) so einstellt, dass die Abgastemperatur erreicht wird, bei der der Ruß, dessen Menge annähernd die gleiche ist wie die Menge des Rußes, der in den Rußfilter strömt, verbrannt werden kann.
  10. Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der zweite Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt umfasst: – einen Abschnitt (21, S151) zum Einstellen eines gleichgewichtssteuerbereich-gesteuerten variablen Erhöhungs/Verringerungswertes, der einen vorrichtungs-gesteuerten variablen Erhöhungs/Verringerungswert (dCONTb) wenigstens einer gesteuerten Vorrichtung während des Motor-Gleichgewichts-Steuerungsbereiches so einstellt, dass die zweite Solltemperatur entsprechend dem Motorantriebszustand erreicht wird, wenn der Motor in den zweiten Antriebsbereich fällt, der den Gleichgewichts-Steuerbereich einschließt; – einen Abgastemperatur-Erfassungsabschnitt (21, 31, S152), der eine Abgastemperatur (Texhin) an einem Einlassabschnitt des Rußfilters erfasst; – einen Rückkopplungskorrekturkoeffizienten-Einstellabschnitt (21, S153), der einen Rückkopplungskorrekturkoeffizienten (Kfb) entsprechend einer Differenz zwischen der Abgastemperatur (Texhin) und der zweiten Solltemperatur (tTexh) einstellt; und – einen Abschnitt (21, S153) zum Korrigieren eines gesteuerten variablen Erhöhungs/Verringerungswertes, der den gesteuerten variablen Erhöhungs/Verringerungswert (dCONTb) mit dem Rückkopplungskorrekturkoeffizienten (Kfb) korrigiert.
  11. Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Korrekturkoeffizient (Kfb) 1 beträgt, wenn die Differenz zwischen der Abgastemperatur (Texhin) und der zweiten Solltemperatur Null beträgt, und, wenn die Differenz größer wird, der Rückkopplungskorrekturkoeffizient (Kfb) größer wird.
  12. Regenerierungsverfahren für einen Rußfilter (12), der einen Ruß (PM) in Abgas eines Verbrennungsmotors (1) auffängt, wobei das Regenerierungsverfahren umfasst: – Bestimmen (21, S1 bis S4) eines Zeitpunktes, zu dem ein angesammelter Ruß verbrannt wird, um den Rußfilter zu regenerieren; und – Durchführen (21, S5, S6) einer Steuerung für eine Verbrennung des Rußes, wobei das Durchführen der Steuerung für die Verbrennung des Rußes einschließt: – Erhöhen (21, S15) einer Temperatur des Motorabgases auf eine erste Solltemperatur, die auf eine Temperatur eingestellt ist, die einer Kriteriumstemperatur, bei der der Ruß verbrannt wird, um den Rußfilter zu regenerieren, wenn der Motor in einen ersten Antriebsbereich fällt, gleich ist oder höher ist als diese; und – Erhöhen (21, S16) der Motorabgastemperatur auf eine zweite Solltemperatur, die auf eine Temperatur eingestellt ist, die niedriger ist als die Kriteriumstemperatur, wenn der Motor in einen zweiten Antriebsbereich fällt, der sich von dem ersten Antriebsbereich unterscheidet.
  13. Regenerierungsverfahren nach Anspruch 12, wobei – die erste Solltemperatur auf eine Temperatur zum Verbrennen des Rußes eingestellt ist, um eine Ansammlungsmenge des Rußes in dem Rußfilter zu verringern, wenn der Motor in einen ersten Antriebsbereich fällt; und – die zweite Solltemperatur auf eine Temperatur zum Verbrennen des Rußes eingestellt ist, dessen Menge annähernd die gleiche ist wie die Menge des Rußes, der in den Rußfilter strömt, wenn der Motor in einen zweiten Antriebsbereich fällt, der sich von dem ersten Antriebsbereich unterscheidet.
  14. Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1), die umfasst: – einen Rußfilter (12), der in einem Abgaskanal (9) des Motors angeordnet ist, um Ruß (PM) in Abgas des Motors aufzufangen; und – eine Regenerierungsvorrichtung (21, 31 bis 37, 3, 6, 7, 11) zum Regenerieren des Rußfilters (12), wobei die Regenerierungsvorrichtung umfasst: – einen Regenerierungszeitpunkt-Bestimmungsabschnitt (21, S1 bis S4), der einen Zeitpunkt bestimmt, zu dem ein angesammelter Ruß verbrannt wird, um den Rußfilter zu regenerieren; und – einen Regenerierungsmodus-Steuerabschnitt (21, S5, S6), der eine Steuerung einer Verbrennung des Rußes durchführt, wobei der Regenerierungsmodus-Steuerabschnitt enthält: – einen ersten Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt (21, S15), der eine Temperatur des Motorabgases auf eine erste Solltemperatur erhöht, die auf eine Temperatur eingestellt ist, die einer Kriteriumstemperatur, bei der der Ruß verbrannt wird, um den Rußfilter zu regenerieren, wenn der Motor in einen ersten Antriebsbereich fällt, gleich ist oder höher ist als diese, und – einen zweiten Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt (21, S16), der die Motorabgastemperatur auf eine zweite Solltemperatur erhöht, die auf eine Temperatur eingestellt ist, die niedriger ist als die Kriteriumstemperatur, wenn der Motor in einen zweiten Antriebsbereich fällt, der sich von dem ersten Antriebsbereich unterscheidet.
  15. Abgasreinigungsvorrichtung wenigstens nach Anspruch 14, wobei die zweite Solltemperatur (tTexh) eine Temperatur ist, bei der der Ruß, dessen Menge annähernd die gleiche ist wie die Menge des Rußes, der in den Rußfilter strömt, verbrannt wird.
  16. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei der erste Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt (21, S15) die Abgastemperatur auf die erste Solltemperatur erhöht, die auf eine Temperatur zum Verbrennen des Rußes eingestellt ist, um eine Ansammlungsmenge des Rußes in dem Rußfilter zu verringern, wenn der Motor in den ersten Antriebsbereich fällt.
  17. Abgasreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der zweite Antriebsbereich ein Antriebsbereich ist, der auf einer Seite niedrigerer Fahrzeuggeschwindigkeit als der erste Antriebsbereich liegt.
  18. Abgasreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt enthält: – einen Erfassungsabschnitt (31), der eine Abgastemperatur (Texhin) erfasst; und – einen Abgastemperatur-Steuerabschnitt (31), der die Abgastemperatur auf Basis der erfassten Abgastemperatur (Texhin) und der zweiten Solltemperatur (tTexh) steuert.
  19. Abgasreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei der zweite Abgastemperatur-Erhöhungsabschnitt die Motorabgastemperatur auf die zweite Solltemperatur erhöht, indem wenigstens ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt einer Haupteinspritzung über alle Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (7) zum Steuern eines Motor-Drehmomentes, ein weiterer Kraftstoffeinspritzzeitpunkt einer Nacheinspritzung und eine Einspritzmenge der Nacheinspritzung, die ausgeführt wird, indem der Einspritzzeitpunkt gegenüber der Haupteinspritzung verzögert wird, ein Turboladedruck eines Turboladers (3), eine Abgasrückführungsmenge (EGR-Menge) aus einem Abgaskanal (9) des Motors zu einem Ansaugluftkanal (2) desselben oder eine Öffnungsfläche (2, 6) des Ansaugluftkanals reguliert wird.
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