SE539381C2 - Förfarande och system för övervakning av en storhet relaterad till en partikelmassa i åtminstone ett avgasrör - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning tillhandahåller ett förfarande och ettsystem för övervakning av en storhet relaterad till enpartikelmassa M i åtminstone ett avgasrör anordnat nedströmsåtminstone en förbranningsmotor. Systemet innefattar en förstafaststallandeenheten, vilken ar anordnad för faststallande aven minskning A av ett differentialtryck dP åtminstone över etteller flera partikelfilter anordnade nedströms den åtminstoneen förbranningsmotorn. Denna minskning A står i relation tillett differentialtryck dPmí åtminstone för motsvarande etteller flera referenspartikelfilter. Systemet innefattar avenen andra faststallandeenhet, vilken ar anordnad förfaststallande av storheten vilken ar relaterad tillpartikelmassan M, dar faststallandet baseras på denfaststallda minskningen A av differentialtrycket dP och på ettförutbestamt samband mellan minskningen A och storheten som arrelaterad till partikelmassan M. Systemet innefattar vidare enjamförelseenhet, vilken ar anordnad för jamförelse avstorheten med ett definierat gransvarde MÜM Systemetinnefattar aven en tillhandahållandeenhet, vilken ar anordnadför tillhandahållande av åtminstone en indikation relaterad till resultatet av jamförelsen. Fig. 3

Description

lO FÖRFARANDE OCH SYSTEM FÖR ÖVERVAKNING AV EN STORHET RELATERADTILL EN PARTIKELMASSA I ATMINSTONE ETT AVGASRÖR Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för övervakningav en storhet relaterad till en partikelmassa i åtminstone ettavgasrör enligt ingressen till patentkrav l. Föreliggandeuppfinning avser aven ett system anordnat för övervakning aven storhet relaterad till en partikelmassa i åtminstone ettavgasrör enligt ingressen till patentkrav 27, samt ettdatorprogram och en datorprogramprodukt, vilka implementerar förfarandet enligt uppfinningen.

Bakgrund Följande bakgrundsbeskrivning utgör en beskrivning avbakgrunden till föreliggande uppfinning, och behöver således inte nödvandigtvis utgöra tidigare kand teknik.

Motorer, såsom exempelvis motorer innefattade i fordon ellerfartyg, ar vanligen utrustade med ett avgasbehandlingssystemför rening av avgaser skapade vid förbranning i motorn. Pågrund av ökade myndighetsintressen avseende föroreningar ochluftkvalitet i framförallt stadsområden har utslappsstandarderoch utslappsregler för förbranningsmotorer framtagits i många jurisdiktioner.

Sådana utslappsstandarder utgör ofta kravuppsattningar vilkadefinierar acceptabla granser på avgasutslapp frånförbranningsmotorer i exempelvis fordon. Exempelvis reglerasofta nivåer för utslapp av kvaveoxider NOX, kolvaten CXHWkolmonoxid CO och partiklar PM för de flesta typer av fordon idessa standarder. Fordon utrustade med förbranningsmotorer gertypiskt upphov till dessa utslapp i varierande grad. I dettadokument beskrivs uppfinningen huvudsakligen för dess tillampning i fordon. Dock kan uppfinningen utnyttjas i lO väsentligen alla tillämpningar dar forbranningsmotorerutnyttjas, exempelvis i farkoster, såsom i fartyg ellerflygplan/helikoptrar, varvid regler och/eller standarder fordessa tillampningar begransar utslappen från forbranningsmotorerna.

I en stravan att uppfylla sådana utslappsstandarder behandlas(renas) de avgaser som orsakas av forbranningsmotornsforbranning i ett avgasbehandlingssystem. Sådanaavgasbehandlingssystem innefattar ofta åtminstone ettpartikelfilter, vilket ar anordnat att fånga upp partiklar, såsom exempelvis sotpartiklar, i avgasstrommen.

Med ett val fungerande partikelfilter fångas tillrackligt stordel av partiklarna i avgasstrommen upp i partikelfiltret,varvid kraven i utslappsstandarderna kan uppfyllas. Dock skeren inlagring av de uppfångade partiklarna i partikelfiltret,vilket påverkar dess filtrerande funktion, och darmed desspartikeluppfångade formåga. Vid en viss inlagringsnivå forpartikelfiltret behover filtret renas, vilket kan åstadkommasmed en regenerering av filtret. For att veta nar regenereringskall goras har enligt tidigare kand teknik en matning av ettdifferentialtryck over partikelfiltret utforts. Baserat pådenna matning har en regenerering av partikelfiltretaktiverats om behov funnits. Även modeller for till exempelsotuppbyggnad, sotoxidation och askinlagring i partikelfiltretgår att utnyttja for att avgora nar en regenerering skaaktiveras. Tidigare har aven for fordon i vissa marknader ensotsensor i avgasroret utnyttjats for matning av partikelmassan i avgasroret.

Det finns aven en risk att partikelfiltret skadas, slitsoch/eller går sonder på annat satt, varvid dess partikeluppfångade formåga också kan forsamras. Enligt lO tidigare kand teknik har mätningar av differentialtrycket overpartikelfiltret utnyttjats for att faststalla ompartikelfiltret ar helt eller ar skadat/trasigt for diagnosombord på fordonet (OBD; On Board Diagnostic). Enligtregelverket for fordon som uppfyller kraven enligt EuroVI fortunga fordon finns ett krav på att en felkod ska ges vid enminskning av differentialtrycket med 40% relativt ettreferensfilter och under en given matcykel. Alltså indikerashar med en OBD-felkod om partikelfiltret ar skadat/trasigt.For de fordon vilka ar utrustade med en sotsensor iavgasroret, kan sotsensorn utnyttjas aven vid bestammande avom partikelfiltret ar skadat, slitet eller trasigt på annatsatt genom att partikelmassan i avgasroret mats med sotsensorn.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen De fordon som utnyttjar matningar av differentialtrycket overpartikelfiltret for att faststalla om partikelfiltret arskadat och/eller trasigt for diagnos ombord på fordonet utfordessa matningar for att uppfylla ovan namnda lagkrav, det villsaga endast for att hitta ett skadat och/eller trasigtpartikelfilter. Det gors har inga uppskattningar avpartikelmassan M som slapps ut i atmosfaren från fordonet baserat på differentialtrycket over partikelfiltret.

Vissa fordon utnyttjar, såsom namns ovan, en sotsensor iavgasroret for partikelfilterdiagnostik, det vill saga for attavgora om partikelfiltret ar trasigt och behover bytas ut. Ensådan sotsensor kan aven utnyttjas for att faststallapartikelmassan M som slapps ut i atmosfaren från fordonet.Dock har utnyttjande av sotsensorer i avgasror visat sig haflera nackdelar. Dessutom ar, såsom namns ovan, inte alla fordon utrustade med sotsensor i avgasroret, eftersom det idag lO inte finns något lagkrav på upptäckt av partikelmassa och/eller sot i avgasroret.

De resistiva givare, elektrostatiska givare och andra typer avgivare som idag utnyttjas som sotsensorer ar dyra. Dessutom ardessa givare relativt nyligen utvecklade och har en låg och ibland aven ojamn tillforlitlighet.

Avgasror utgor en problematisk miljo for sensorer, eftersomavgaserna typiskt innefattar partiklar som forsvårarmatningarna och aven smutsar ner sjalva sensorerna. Alltså hartidigare kanda losningar forlitat sig på matningar gjorda avofta nedsmutsade givare i en miljo i vilken det kan vara svårtatt utskilja forekomsten av vissa partiklar. Dessutom behoverdessa givare relativt ofta bytas ut, eller rengoras, på grundav nedsmutsningen, vilket gor att utnyttjandet av givarna blirkostsamt på grund av material- och arbetskostnader, samt på grund av fordonet behover tas ur trafik.

Sammantaget har alltså skadade och/eller trasigapartikelfilter tidigare identifierats baserat pådifferentialtrycket over partikelfiltret, varvid ingeninformation om utslapp av partikelmassa har kunnat erhållas.Utslapp av partikelmassa från fordonet har tidigare istalletfor vissa fordon och på vissa marknader faststallts baserat pådyr, inexakt och otillforlitlig resistiv sensorteknik, vilkenhar utnyttjat givare i avgasroret. Detta inexakta ochotillforlitliga faststallande av utslappen av partikelmassahar lett till att utslappsgransvarden for partikelmassan riskerar att overskridas.

Det ar darfor ett syfte med foreliggande uppfinning atttillhandahålla ett forfarande och ett system som åtminstonedelvis loser ett eller flera av de ovan namnda problemen med tidigare kand teknik. lO Detta syfte uppnås genom det ovan nämnda förfarandet enligtden kannetecknande delen av patentkrav l. Syftet uppnås avengenom ovan namnda system enligt kannetecknande delen avpatentkrav 27 samt av ovan namnda datorprogram och datorprogramprodukt.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller ett forfarande och ettsystem for overvakning av en storhet relaterad till enpartikelmassa M i åtminstone ett avgasror anordnat nedstromsåtminstone en forbranningsmotor. Systemet innefattar en forstafaststallandeenheten, vilken ar anordnad for faststallande aven minskning A av ett differentialtryck dP åtminstone over etteller flera partikelfilter anordnade nedstroms den åtminstoneen forbranningsmotorn. Denna minskning A står i relation tillett differentialtryck dPm¿ åtminstone for motsvarande etteller flera referenspartikelfilter. Systemet innefattar avenen andra faststallandeenhet, vilken ar anordnad forfaststallande av storheten som ar relaterad tillpartikelmassan M, dar faststallandet baseras på denfaststallda minskningen A av differentialtrycket dP och på ettforutbestamt samband mellan minskningen A och storheten som arrelaterad till partikelmassan M. Systemet innefattar vidare enjamforelseenhet, vilken ar anordnad for jamforelse avstorheten med ett definierat gransvarde MÜM Systemetinnefattar aven en tillhandahållandeenhet, vilken ar anordnadfor tillhandahållande av åtminstone en indikation relaterad till resultatet av jamforelsen.

Genom utnyttjande av foreliggande uppfinning tillhandahålls,genom utnyttjande av ett samband/forhållande mellandifferentialtrycket dP och partikelmassan M, en eller fleraindikationer vilka indikerar om partikelmassan i detåtminstone ett avgasroret ar for hog. Om partikelmassan ar for hog kan detta exempelvis bero på att partikelfiltret ar lO trasigt. Enligt föreliggande uppfinning kan faststallandet avom partikelmassa ar för hög baseras på förandringar fördifferentialtrycket över de ett eller flera partikelfiltren,eller över de ett eller flera partikelfiltren och ett eller flera ytterligare komponenter i avgasbehandlingssystemet.

Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning kan alltså enkorrelation mellan differentialtrycksminskningen A åtminstoneöver ett eller flera partikelfilter och partikelmassan Mnedströms dessa ett eller flera partikelfilter erhållas ochutnyttjas för att faststalla en nivå på partikelmassan M somslapps ut i atmosfaren från fordonet. Harigenom kan en exaktoch tillförlitlig övervakning av partikelmassan M som slapps ut i atmosfaren erhållas.

Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning elimineras alltsåbehovet av de resistiva och/eller elektrostatiska sotsensoreri det åtminstone ett avgasröret som i vissa fordon tidigarehar utnyttjats för att bestamma partikelmassan i detåtminstone ett avgasröret. Föreliggande uppfinningtillhandahåller en kostnadseffektiv och tillförlitlig lösning på ovan namnda problem för tidigare kanda system.

Föreliggande uppfinning utnyttjar istallet trycksensorer,vilka inte ar lika kansliga som sotsensorerna och aven harhögre tillförlitlighet, i kombination medsambandet/förhållandet mellan differentialtrycket dP ochpartikelmassan M vid faststallandet av om partikelmassan i detåtminstone ett avgasröret ar för hög eller inte. För högpartikelmassa kan exempelvis bero på att ett eller flera partikelfilter ar trasiga, såsom namns ovan.

Enligt en utföringsform kan åtminstone en sensor som redanidag vanligtvis finns installerad i ett fordon för ett annat andamål utnyttjas för att faststalla minskningen A av lO differentialtrycket dP åtminstone över de ett eller flerapartikelfiltren. Baserat på den faststalldadifferentialtrycksminskningen A kan sedan, tack vare de enligtuppfinningen förutbestamda sambanden mellandifferentialtrycksminskningen A och partikelmassan M, enjamförelse med gransvardet MÜ,göras, varvid ett för högt vardeför partikelmassan M kan identifieras/upptackas. Med andra ordkan en redan befintlig sensor utnyttjas för ett annat andamålan det ar avsett för genom utnyttjande av föreliggandeuppfinning, vilket gör att uppfinningen kan implementeras till låg kostnad och med ett lågt tillskott i komplexitet.

Det finns olika lagkrav på kontroll av hur stor partikelmassasom får finnas i det åtminstone ett avgasröret nedströmspartikelfiltret. Ett exempel på ett sådant lagkrav ar 25mg/kWh för diagnos ombord på fordonet (OBD; On BoardDiagnostic), vilket då kan utnyttjas som gransvardet MÜ,föratt avgöra om parikelmassan ar för hög i det åtminstone ettavgasröret. Ett annat exempel på ett sådant lagkrav ar lOmg/kWh för motorcertifiering med helt partikelfilter. Ävenandra gransvarden kan utnyttjas, såsom beskrivs mer i detalj nedan.

Föreliggande uppfinning har alltså en fördel i att jamförelsenmed gransvardet Mülkan göras baserat på en minskning A idifferentialtryck, eftersom samband mellan minskningar A ochpartikelmassa M, eller en storhet relaterad till partikelmassaM, har faststallts och kan utnyttjas. Avsevarda förenklingaroch förbattringar åstadkoms alltså genom utnyttjande avföreliggande uppfinning, både avseende kostnader ochtillförlitlighet för faststallandet av partikelmassan i det åtminstone ett avgasröret.

Indikationerna kan sedan tillhandahållas ett eller flerastyrsystem i exempelvis ett fordon och/eller kantillhandahållas föraren av fordonet via forargranssnittet,exempelvis genom indikering medelst till exempel en lampa eller en annan instrumentering.

Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas narmare nedan med ledning avde bifogade ritningarna, dar lika hanvisningsbeteckningar anvands for lika delar, och vari: Figur 1 visar ett exempelfordon i vilket foreliggande uppfinning kan implementeras, Figur 2 visar ett exempel på ett avgasbehandlingssystem, Figur 3 visar ett flodesschema for ett forfarande enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning, Figur 4a visar ett flodesschema for ett forfarande enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning, Figur 4b visar ett flodesschema for ett forfarande enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning, Figur 5 visar exempel på differentialtryck som funktion av avgasvolymflode, Figur 6 visar exempel på differentialtrycksminskning och partikelmassa M som funktion av skador pà partikelfilter, och Figur 7 visar en styrenhet i vilken foreliggande uppfinningkan implementeras.Beskrivning av föredragna utföringsformer Figur 1 visar schematiskt ett exempelfordon 100 innefattande ett avgasbehandlingssystem 150, dar fordonet kan innefatta ett system enligt föreliggande uppfinning, vilket beskrivs mer idetalj nedan. Fordonet har en drivlina innefattande enförbranningsmotor 101, vilken på ett sedvanligt satt, via enpå förbranningsmotorn 101 utgående axel 102, vanligtvis viaett svanghjul, ar förbunden med en vaxellåda 103 via enkoppling 106. Fordonets drivlina kan aven vara av annan typ,såsom av en typ med konventionell automatvaxellåda, av en typmed hybriddrivlina, av en typ innefattande fler an en motor etc.

En från vaxellådan 103 utgående axel 107 driver drivhjulen110, 111 via en slutvaxel 108, såsom t.ex. en sedvanligdifferential, och drivaxlar 104, 105 förbundna med namnda slutvaxel 108.

Fordonet 100 innefattar vidare ovan namndaavgasbehandlingssystem/avgasreningssystem 150 forbehandling/rening av avgasutslapp resulterande frånförbranning i förbranningsmotorns 101 förbranningskammare,vilka kan utgöras av cylindrar. Avgaserna leds till och frånavgasbehandlingssystemet 150 av avgasrör 151. Avgaserna slappsvidare ut i atmosfaren vid utloppet 152. Bransle tillförs förbranningsmotorn 101 av ett branslesystem 120.

Fordonet innefattar aven en styrenhet 140 innefattande enförsta faststallandeenhet 141, en andra faststallandeenhet142, en jamförelseenhet 143, och en tillhandahållandeenhet 144enligt föreliggande uppfinning, vilka beskrivs mer i detalj nedan.

I figur 2 visas ett exempel på ett avgasbehandlingssystem 150,vilket exempelvis kan illustrera ett EuroVI-system, och vilketmed en avgasledning/avgasrör 151 ar anslutet till enförbranningsmotor 101, dar de vid förbranningen genererade avgaserna, det vill saga avgasströmmen 203, indikeras med pilar. Föreliggande uppfinning kan aven utnyttjas vid andratyper av avgasbehandlingssystem, varforavgasbehandlingssystemet 150 i figur 2 skall ses som ettpedagogiskt och icke-begransande exempel. I figurerna, ochaven i delar av beskrivningstexten illustreras och/ellerbeskrivs ofta for enkelhets skull utnyttjande av ett avgasror.Det skall dock noteras att aven flera avgasror kan utnyttjasenligt olika utforingsformer av uppfinningen, varfor figurernaoch beskrivningstexten skall tolkas som illustrerandeoch/eller beskrivande av åtminstone ett avgasror.Avgasstrommen 203 leds till ett dieselpartikelfilter (DieselParticulate Filter, DPF) 220 via endieseloxidationskatalysator (Diesel Oxidation Catalyst, DOC)210. Vid forbranning i forbranningsmotorn bildas som ovannamns partiklar, och partikelfiltret DPF 220 anvands for attfånga upp dessa partiklar. Avgasstrommen 203 leds har genom enfilterstruktur dar partiklar fångas upp från den passerande avgasstrommen 203 och upplagras i partikelfiltret 220.

Oxidationskatalysatorn DOC 210 har flera funktioner ochanvands normalt primart for att vid avgasbehandlingen oxiderakvarvarande kolvaten C¿g,(aven benamnt HC) och kolmonoxid CO iavgasstrommen 203 till koldioxid CO2och vatten H2O.Oxidationskatalysatorn DOC 210 kan aven oxidera en stor andelav de i avgasstrommen förekommande kvavemonoxiderna NO tillkvavedioxid NO2. Oxideringen av kvavemonoxid NO tillkvavedioxid NO2 år viktig for den kvavedioxidbaseradesotoxidationen i partikelfiltret och ar vidare fordelaktig viden eventuell efterfoljande reduktion av kvaveoxider NOX. Idetta avseende innefattar avgasbehandlingssystemet 150 vidareen nedstroms om partikelfiltret DPF 220 anordnad SCR(Selective Catalytic Reduction) -katalysator 230. SCR- katalysatorer anvander ammoniak NH3, eller en sammansattning ur 11 vilken ammoniak kan genereras/bildas, såsom t.ex. urea, somtillsatsmedel för reduktion av mangden kvaveoxider NOX iavgasströmmen. Reaktionshastigheten för denna reduktionpåverkas dock av förhållandet mellan kvavemonoxid NO ochkvavedioxid N02 i avgasströmmen, varför reduktionens reaktionpåverkas i positiv riktning av föregående oxidation av NO till N02 i oxidationskatalysatorn DOC.

Såsom namnts ovan erfordrar SCR-katalysatorn 230 tillsatsmedelfor att minska koncentrationen av en förening såsom exempelviskvaveoxider NOX i avgasströmmen 203. Detta tillsatsmedelsprutas in i avgasströmmen uppströms SCR-katalysatorn 230 (ejvisat i figur 2). Detta tillsatsmedel ar ofta ammoniak-och/eller ureabaserat, eller utgörs av ett amne ur vilketammoniak kan utvinnas eller frigöras. Urea bildar ammoniakdels vid uppvarmning (termolys) och dels vid heterogen katalyspå en oxiderande yta (hydrolys) inom SCR-katalysatorn.Avgasbehandlingssystemet 150 ar aven försett med en slip-katalysator (Ammonia Slip Catalyst; ASC) vilken ar anordnadatt oxidera ett överskott av ammoniak som kan kvarstå efterSCR-katalysatorn 230. Darigenom kan slipkatalysatorn ASC gemöjlighet till att förbattra systemets totala NOX-omvandling/reduktion. Avgasströmmen fortsatter till avgasröret151, som alltså kan bestå av ett eller flera avgasrör, och dess utloppsdel 152, dar avgaserna slapps ut i atmosfaren.

Det ska noteras att figur 2 endast illustrerar ett av mångaolika avgasbehandlingssystem för vilka föreliggande uppfinningkan utnyttjas. Vasentligen alla avgasbehandlingssystem vilkainnefattar ett eller flera partikelfilter kan utnyttjaföreliggande uppfinning för diagnos av partikelmassan M i det åtminstone ett avgasröret. 12 Avgasbehandlingssystemet 150 innefattar aven en eller flerasensorer 261, 262 för bestammande av ett differentialtryck dPför partikelfiltret, och för vissa utföringsformer aven föråtminstone en komponent i avgasbehandlingssystemet annan anpartikelfiltret. Dessa sensorer 261, 262 kan innefatta eneller flera av åtminstone en differentialtrycksgivare,åtminstone en absoluttrycksgivare, eller åtminstone en givarevilken ar anordnad att mata en storhet relaterad till ettdifferentialtryck dP över partikelfiltret 220, dardifferentialtrycket dP kan beraknas baserat på matvarden fördenna storhet. Sensorerna 261, 262 kan vara anslutna till enstyr/sensor-enhet 260. Det ar aven möjligt att mataomgivningstrycket, det vill saga atmosfarstrycket, ochåtminstone ett annat tryck i avgasbehandlingssystemet, varviddifferentialtrycket dP över partikelfiltret 220 kan bestammasbaserat på omgivningstrycket och det åtminstone ett andra trycket.

Om avgasbehandlingssystemet 150 ar utrustat med en sotsensorför matning av partikelmassa M, så ar denna sotsensor anordnadnedströms partikelfiltret DPF 220. I figur 2 ar en sotsensor263 darför schematiskt inritad direkt nedströmspartikelfiltret 220, men denna sotsensor 263 kan givetvis avenha andra placeringar nedströms partikelfiltret DPF 220 iavgasbehandlingssystemet 150.

Figur 3 visar ett flödesschema för förfarandet 300 enligtföreliggande uppfinning, vilket utnyttjas för att övervaka enstorhet relaterad till en partikelmassa M i det åtminstone ettavgasröret 151 anordnat nedströms den åtminstoneförbranningsmotorn 101. Det åtminstone ett avgasröret 151leder avgasströmmen från förbranningsmotorn 101 till ochmellan komponenterna i avgasbehandlingssystemet 150 och vidare till ett utlopp 152, dar de resterande avgaserna slapps ut i 13 den omgivande luften. Med det åtminstone ett avgasroret 151kan alltså i detta dokument avses den del av det åtminstoneett avgasroret 151 som ar anordnad mellan forbranningsmotorn101 och avgasbehandlingssystemet 150, det vill saga nedstromsforbranningsmotorn 101 och uppstroms avgasbehandlingssystemet150, den del av det åtminstone ett avgasroret 151 som aranordnad mellan komponenterna i avgasbehandlingssystemet,och/eller den del av det åtminstone ett avgasroret 151 som aranordnad nedstroms avgasbehandlingssystemet 150 och i narheten av utloppet 152.

I ett forsta steg av forfarandet 301, vilket exempelvis kanutforas medelst ovan namnda forsta faststallandeenhet 141,faststalls en minskning A av ett differentialtryck dPåtminstone over ett eller flera partikelfilter 220, dar dennaminskning A står i relation till ett differentialtryck dPæffor åtminstone motsvarande ett eller flerareferenspartikelfilter. Detta referenspartikelfilter kanenligt en utforingsform utgoras av det utnyttjadepartikelfiltret sjalvt nar det ar oanvant, det vill saga innandet har tagits i drift. Referenspartikelfiltret kan enligt enutforingsform aven utgoras av det utnyttjade partikelfiltretsjalvt efter att det har anvants en tid, varvid vården forpartikelmassa och/eller aska i partikelfiltret foretradesvisar kanda, eftersom de påverkar differentialtrycket dP.Referenspartikelfilter kan enligt en utforingsform ocksåutgoras av ett forutbestamt normfilter, vilket harforutbestamda egenskaper. Med andra ord utgor minskningen Ahar en skillnad mot ett optimalt och/eller normalt varde fordifferentialtrycket dP over åtminstone de ett eller flerapartikelfiltren 220. De ett eller flera partikelfiltren 220ar, såsom beskrivs ovan, anordnade nedstroms den åtminstone en forbranningsmotorn 101 och kan, mojligtvis via en eller flera 14 andra avgasreningskomponenter, vara anslutna tillforbranningsmotorn 101 via det åtminstone ett avgasroret 151.Enligt en nedan mer i detalj beskriven utforingsformfaststalls minskningen A av differentialtrycket dP endast narbivillkoret att volymflodet ut från forbranningsmotorn 101 skavara hogt ar uppfyllt. Alltså kan minskningen A avdifferentialtrycket dP enligt en utforingsform faststallas vidett visst avgasvolymflode och/eller som funktion av avgasvolymflodet.

De ett eller flera partikelfiltren kan har innefatta ett ellerflera partikelfilter, som kan vara seriellt eller parallelltanordnade. Även åtminstone en ytterligareavgasbehandlingskomponent vilken inte ar ett filter kaninnefattas av for differentialtrycket dP. Alltså kandifferentialtrycket dP har enligt en utforingsform avseskillnadstrycket over de ett eller flera partikelfiltren.Enligt en annan utforingsform kan differentialtrycket dP harenligt en utforingsform avse skillnadstrycket over de etteller flera partikelfiltren och åtminstone en ytterligarekomponent i avgasbehandlingssystemet. Detta gor att befintligatrycksensorer i avgasbehandlingssystemet 150 och/eller i detåtminstone ett avgasroret 151 kan utnyttjas av foreliggandeuppfinning. Partikelfiltren kan har utgoras av åtminstone ettDPF (Diesel Particulate Filter), åtminstone etthalvflodesfilter, åtminstone ett helflodesfilter, åtminstoneett TERS-system (Traffic Emission Reduction System),åtminstone ett PERS-system (Particle Emission ReductionSystem), åtminstone ett CSF-filter (Catalyzed Soot Filter),åtminstone ett CDPF-filter (Caralyzed DPF) och/eller åtminstone en partikelfalla.

I ett andra steg 302 av forfarandet, vilket exempelvis kan utforas medelst ovan namnda andra faststallandeenhet 142, fastställs den storhet relaterad till partikelmassan M som skaövervakas genom utnyttjande av forfarandet. Faststallandet avdenna storhet gors baserat på den i det forsta steget 301faststallda minskningen A av differentialtrycket dP och på ettforutbestamt samband mellan denna minskning A avdifferentialtrycket dP och storheten relaterad till partikelmassan M.

I ett tredje steg 303 av forfarandet, vilket exempelvis kanutforas medelst ovan namnda jamforelseenhet 143, jamfors den iandra steget 302 faststallda storheten som ar relaterad tillpartikelmassan M med ett definierat gransvarde MÜM Enligt enutforingsform av foreliggande uppfinning utgor storheten justpartikelmassan M och det definierade gransvardet Mülutgor ettgransvarde for just partikelmassan, varvid en direkt kontrollav partikelmassans M nivå i relation till gransvardet Mm kanerhållas. Enligt en annan utforingsform av foreliggandeuppfinning kan storheten istallet till exempel utgora ensotmangd och/eller rok, vilka båda ar korrelerade tillpartikelmassan M, varvid det definierade gransvardet Mülutgorett gransvarde korrelerat till partikelmassagransvardet,varigenom en indirekt kontroll av partikelmassans M nivå i relation till gransvardet Mülkan erhållas.

I ett fjarde steg 304 av forfarandet enligt foreliggandeuppfinning, vilket exempelvis kan utforas medelst ovan namndatillhandahållandeenhet 144, tillhandahålls åtminstone enindikation relaterad till resultatet av jamforelsen i det tredje steget 303 av forfarandet.

Genom utnyttjande av forelaggande uppfinning kan en ellerflera indikationer alltså tillhandahållas, vilka kan indikeraom partikelmassans M overstiger tillåtna gransvarden MÜ baserat på forandringar A for differentialtrycket dP over 16 partikelfiltret, eller over partikelfiltret och en eller fleraytterligare komponenter. Alltså finns enligt föreliggandeuppfinning inget behov av de sotsensorer i det åtminstone ettavgasroret som i vissa tillampningar tidigare har utnyttjatsfor att bestamma partikelmassan i det åtminstone ettavgasroret. Harigenom kan utnyttjande av dessa kostsamma ochicke-tillforlitliga sotsensorer undvikas vidpartikelmangdsdiagnos om föreliggande uppfinning utnyttjas,samtidigt som ett mer tillforlitligt tillhandahållande av indikationer erhålls.

Den åtminstone en indikation relaterad till resultatet avjamforelsen i det tredje steget 303 kan utgoras av ett antalolika indikationer avsedda for olika typer av mottagare.Exempelvis kan, om sotmangden/partikelmassan år for hog, enindikation goras i ett forargranssnitt 160, såsom att en lampatands eller byter farg. Harigenom blir foraren informerad ompartikelmassans och/eller partikelfiltrens tillstånd och kanvidta lampliga åtgarder, såsom att ta fordonet till en verkstad om partikelfiltren år trasiga/skadade.

Alternativt kan den åtminstone en felkoden indikeras i/tillåtminstone ett system i fordonet, vilket baserar beslut isystemet på denna felkod. Exempelvis kan indikationentillhandahållas ett system relaterat till avgasrening av denåtminstone en avgasstrommen 203 genom avgasbehandlingssystemet150, varvid avgasbehandlingssystemet kan styras på ett sålampligt satt som mojligt under de forutsattningar som ges avindikationen, exempelvis baserat på informationen att for hogpartikelmassa finns i det åtminstone ett avgasroret, vilket kan bero på att något av partikelfiltren år trasigt.

Den åtminstone en indikeringen kan aven tillhandahållas ett styrsystem relaterat till den åtminstone en forbranningsmotorn 17 101. Då kan den åtminstone en indikeringen, som exempelvis kaninnefatta en felkod, av motorstyrsystemet tolkas som att eneller flera åtgarder vilka minskar den partikelmassa som avgesav den åtminstone en forbranningsmotorn 101 ska utforas.Harvid kan exempelvis bransletillforseln från branslesystemet120 minskas, vilket gor att mindre partikelmassa/sot bildasoch tillfors avgaserna. Även andra åtgarder som minskarmangden sot/partikelmassa i det åtminstone ett avgasroret 151kan vidtas, såsom justeringar av tillforsel av luft till denåtminstone en forbranningsmotorn 101 och/eller en justering av tandningen for den åtminstone en forbranningsmotorn 101.

Den åtminstone en indikeringen kan aven tillhandahållas ettstyrsystem relaterat till den åtminstone en forbranningsmotorn101, dar den åtminstone en indikeringen av motorstyrsystemettolkas som att en eller flera åtgarder vilka okar ettvolymflode avgivet av den åtminstone en forbranningsmotor 101ska utforas. Harigenom kan differentialtrycket dP okas, vilketger en mer robust och mer tillforlitlig diagnos avpartikelfiltret. Exempelvis kan ett okat volymflode erhållasgenom ett okat motorvarvtal åstadkoms for den åtminstone enforbranningsmotorn, vilket kan styras genom att okabransletillforseln och/eller genom att utfora en nedvaxling till ett lagre vaxellage i vaxellådan 103.

Enligt en utforingsform ar det definierade gransvardet Mülsomutnyttjas vid jamforelsen i det ovan beskrivna tredje steget303 av forfarandet relaterat till ett lagkrav for en tillåtenmangd partikelmassa M nedstroms den åtminstone enforbranningsmotorn 101. Gransvardet Mülkan har exempelvis varaangivet for en tillåten mangd partikelmassa M nedstromspartikelfiltret 220, såsom vid utloppet 152 for det åtminstoneett avgasroret, varvid den ovan namnda storheten relaterad till partikelmassan M faststalls for motsvarande position, det 18 vill saga vid utloppet 152, i det andra steget 302 avförfarandet. Gransvardet Mülkan har också vara angivet for entillåten mangd partikelmassa M i en annan position foravgasstrommens passage genom det åtminstone ett avgasroret 151och/eller avgasbehandlingssystemet 150, varvid den ovan namndastorheten relaterad till partikelmassan M faststalls for motsvarande position.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning hargransvardet Mülett varde inom intervallet 1-100 mg/kWh. Enligten utforingsform av foreliggande uppfinning har gransvardet MÜett varde inom intervallet 10-30 mg/kWh. Enligt enutforingsform har gransvardet Mülvardet 25 mg/kWh; Mm = 25mg/kWh. Med andra ord har gransvardet Mülett varde inomintervallet 1-100 mg/kWh, foretradesvis ett varde inomintervallet 10-30 mg/kWh och mer foretradesvis vardet 25mg/kWh. Om exempelvis MÜ1= 25 mg/kWh kommer åtminstone enfelkod indikeras om det i det andra steget 302 faststalldavardet for storheten relaterad till partikelmassan M motsvararett varde overstigande 25 mg/kWh. Denna felkod kan då avforaren och/eller av styrsystem i fordonet tolkas som attpartikelmassan ar for hog i det åtminstone ett avgasroret,vilket i sig kan bero på att partikelfiltret 220 artrasigt/skadat. På motsvarande satt utnyttjas aven andra gransvarden Mülinom de ovan angivna intervallen.

Foreliggande uppfinning utnyttjar såsom beskrivs ovan ettsamband mellan minskningen A av differentialtrycket dP ochstorheten relaterad till partikelmassan M for att faststallavardet på storheten relaterad till partikelmassan M i detandra steget 302 av foreliggande uppfinning. Det finns fleraolika satt att bestamma sjalva sambandet. Dessa olika satt innefattar utnyttjande av matningar, exempelvis i provceller, 19 och/eller av modeller for de ett eller flera partikelfiltren 220.

Sådana provceller kan innefatta en motor, eller annanutrustning som ger avgasfloden, samt matutrustning forfaststallande av till exempel temperatur, avgasmassfloden,tryck i avgassystemet, och utslapp uppstroms och nedstroms avgasbehandlingssystemet 150.

En filtermodell kan till exempel innefatta modellering medelstCFD (computer fluid dynamics), varvid exempelvis avgasfloden,temperaturer, tryck, filtrering och/eller partikelmassa kan estimeras.

Det forutbestamda sambandet mellan minskningen A avdifferentialtrycket dP over åtminstone de ett eller flerapartikelfiltren 220 och storheten relaterad tillpartikelmassan M kan enligt en utforingsform bestammas genomatt vid en eller flera tester, såsom genom matningar,modelleringar och/eller simuleringar, under definieradeforhållanden och med olika grad av skada åtminstone på de etteller flera partikelfiltren 220 faststalla en korrelationmellan minskningen A av differentialtrycket dP och storhetenrelaterad till partikelmassan M. De olika graderna av skada påfiltren kan åstadkommas genom att på filtren utforaperforering, håltagning, borrning, avlagsnande av en ellerflera pluggar, avlagsnande av en eller flera tatningaroch/eller skakning. De definierade forhållandena for testernakan definieras av en eller flera av en sarskild langd i tidfor testerna, ett sarskilt motorvarvtal utnyttjad vid testernamotsvarande åtminstone en typ av drift, ett sarskiltmotormoment utnyttjat vid testerna motsvarade åtminstone entyp av drift och/eller en last utnyttjad vid testerna motsvarande åtminstone en typ av drift. Exempelvis kan de lO definierade förhållandena specificeras av en förutbeståmdcykel för transient drift, såsom WHTC (World HarmonizedTransient Cycle) och/eller av en förutbeståmd cykel förvåsentligen stationår drift, såsom WHSC (World Harmonized Stationary Cycle).

Korrelationen mellan minskningen A av differentialtrycket dPoch storheten som år relaterad till partikelmassan M kanfaststållas genom utnyttjande av ett förfarande enligt enutföringsform av föreliggande uppfinning, vilken illustreras med ett flödesschema i figur 4a.

I ett första steg 40la av förfarandet utförs en matningoch/eller simulering av åtminstone ett vårde för en minskningA av differentialtrycket dP som funktion av skadan, tillexempel hålstorlek, åtminstone på de ett eller flerapartikelfiltren 220. Såsom nåmns ovan kan funktionen beståmmasgenom måtningarna på partikelfilter med olika grader av skadapå filtren, dar skadan kan åstadkommas genom perforering,håltagning, borrning, avlågsnande av en eller flera pluggar och/eller avlågsnande av en eller flera tåtningar.

Figur 5 visar exempel på kurvor för sådana måtningar och/ellersimuleringar. Mer specifikt visar figur 5 differentialtryck dPsom funktion av avgasvolymflöde V för ett nominelltpartikelfilter och för partikelfilter med olika stora skador.Som visas i figuren ger högre volymflöde V större differentialtryck.

Den översta kurvan (stjårnor på kurvan) visar vården för ettnominellt partikelfilter, vilket motsvarar ovan nåmndareferenspartikelfilter. Den nåst översta kurvan (streckad)visar vården för ett partikelfilter med 5 % hålstorlek, vilketinnebar att 5 % av filterstrukturerna saknas. Den nåst nedersta kurvan (kryss på kurvan) visar vården för ett 21 partikelfilter med 10 % hålstorlek. Den nedersta kurvan(kvadrater på kurvan) visar vården for ett partikelfilter med15 % hålstorlek. Såsom framfår av figuren beror minskningen Ai differentialtryck dP jamfort med oversta kurvan forreferenspartikelfiltret, det vill saga de olika stigningarnafor de olika kurvorna, av storleken på skadan for filtret påså satt att ju storre skadan på partikelfiltret ar destostorre blir minskningen A i differentialtryck dP. Med andraord ar skillnaden mellan vardena i differentialtryck dP mellankurvan for referensfiltret och de andra filtren, darskillnaden motsvarar minskningen A, for ett givet varde på avgasvolymflodet storre for storre skada på filtret.

Differentialtrycket dP i figur 5 kan beskrivas som enandragradsekvation, dar kl och kg ar konstanter och V'ar volymflodet: dp=klv+k2vï (ekv. 1) I ett andra steg 402a av forfarandet i figur 4a utfors enmatning och/eller simulering av ett varde for storhetenrelaterad till partikelmassan M nedstroms åtminstone de etteller flera partikelfiltren 220, exempelvis vid utloppet 152,som funktion av skadan, såsom hålstorleken, åtminstone på de ett eller flera partikelfiltren 220.

Figur 6 visar exempel på kurvor for sådana matningar och/ellersimuleringar. Mer specifikt visar figur 6 en kurva (medtrianglar på kurvan) for minskning A i differentialtryck dPjamfort med referenspartikelfiltret som funktion av skador påpartikelfiltret. Denna kurva ar framtagen baserat på data fråndet forsta steget 401a i figur 4a (eller forsta steget 301 i figur 3) och figur 5. lO 22 Figuren visar aven en uppmatt kurva (med stjarnor på kurvan)for storheten relaterad till partikelmassa, har exemplifieradsom partikelmassan M, nedströms partikelfiltret som funktionav skadan, såsom hålstorleken, på åtminstone de ett eller flera partikelfiltren 220.

Matta/simulerade varden for minskningen A i differentialtryckdP i figur 6 kan kurvanpassas efter en funktion vilkenexempelvis kan beskrivas som ekvation 2, dar a, b och C ar konstanter: f(x)=aeXåxC. (ekv. 2) Det kan noteras att utseendet for den uppmatta kurvan (medstjarnor på kurvan) for storheten som funktion av skadan berorav partikelmassan for avgaserna ut från forbranningsmotornlOl. Detta gor att olika forbranningsmotorer får olikautseende på denna kurva om de olika motorerna avser olikapartikelmassa ut från forbranningsmotorn lOl. Detta gor avenatt kurvan får ett annorlunda utseende for en och samma motor om motorn kalibreras så att sotvardet andras.

I ett tredje steg 403a av forfarandet korreleras de mattaoch/eller simulerade vardena for minskningen A avdifferentialtrycket dP med den matta och/eller simuleradestorheten relaterad till namnda partikelmassa M. Harigenomerhålls alltså en korrelation mellan minskningen A avdifferentialtrycket dP och storheten relaterad tillpartikelmassan M, vilken kan utnyttjas som det forutbestamdasambandet mellan minskningen A av differentialtrycket dP ochstorheten relaterad till partikelmassan M enligt foreliggandeuppfinning. Som ett icke-begransande exempel kan det noterasatt ett gransvarde motsvarande 25 mg/kWh; Mth =25 mg/kwh; O motsvaras av ca 6 6 hål i partikelfiltret (kurvan med stjarnor O i figur 6), vilket i sin tur motsvaras av cirka 70 6 minskning lO 23 O A av differentialtrycket dP (kurva med trianglar för 6 6 hål),vilket tydligt framgår av figur 6.

Alltså kan enligt uppfinningen, genom att korrelationen mellanminskningen A av differentialtrycket dP och storhetenrelaterad till partikelmassan M ar faststalld, ett faststalltvarde för minskningen A av differentialtrycket dP direktutnyttjas för att avgöra om partikelmassan M i det åtminstone ett avgasröret överstiger lampliga vården.

Korrelation mellan minskningen A av differentialtrycket dP ochstorheten som ar relaterad till partikelmassan M kan avenfaststallas genom utnyttjande av ett förfarande enligt enutföringsform av föreliggande uppfinning, vilken illustreras med ett flödesschema i figur 4b.

I ett första steg 40lb av förfarandet mats och/eller simulerasett varde för en partikelmassa Ma@ Som avges av den åtminstone en förbranningsmotorn lOl.

I ett andra steg 402b mats och/eller simuleras åtminstone ettvarde för en filtreringskapacitet C åtminstone för de etteller flera partikelfiltren 220 som funktion av minskningen Aav differentialtrycket dP åtminstone över de ett eller flerapartikelfiltren 220. Ett satt att faststalla dessa vården aratt mata filtreringskapaciteten för olika grad av skada påfiltret på motsvarande satt som beskrivs för det första steget40la och figur 5 ovan, det vill saga genommatningar/simuleringar vid olika grader av perforering,håltagning, borrning, avlagsnande av en eller flera pluggar,avlagsnande av en eller flera tatningar hos filtret,sprickbildning, smaltning och/eller skakning. Skakning somnamns i detta dokument kan exempelvis åstadkommas genom långprov i skakrigg eller annan liknande anordning. 24 I ett tredje steg 403b av förfarandet faststalls storheten somar relaterad till partikelmassan M som funktion av minskningenA av differentialtrycket dP åtminstone over de ett eller flerapartikelfiltren 220. Faststallandet baseras har på de i detforsta steget 401b matta och/eller simulerade vardena forpartikelmassan Mag avgiven av den åtminstone enforbranningsmotorn 101 och på de i det andra steget 402b mattavardena for filtreringskapacitet C. Harigenom erhålls alltsåen korrelation mellan minskningen A av differentialtrycket dPoch storheten relaterad till partikelmassan M, vilken kanutnyttjas som det forutbestamda sambandet mellan minskningen Aav differentialtrycket dP och storheten relaterad till partikelmassan M enligt foreliggande uppfinning.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning har deutnyttjade forutbestamda sambanden bestamts i forvag, det villsaga innan de faktiskt utnyttjas i exempelvis ett fordon underdrift. Till exempel kan sambanden bestammas vid matningar iprovcell och/eller genom modellering, varefter data relateradtill dessa forutbestamda samband lagras for att varatillgangliga for utnyttjande vid overvakningen av storhetenrelaterad till partikelmassan M enligt foreliggande uppfinning.

Faststallande av minskningen A av differentialtrycket dPåtminstone over de ett eller flera partikelfiltren 220 i detforsta steget 301 av forfarandet enligt foreliggandeuppfinning utfors dock, enligt en utforingsform, under driftav den åtminstone en forbranningsmotorn 101, exempelvis underframforande av ett fordon innefattande foreliggande uppfinning.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utnyttjas åtminstone en sensor 261, 262 anordnad for matning av tryck åtminstone for de ett eller flera partikelfiltren vidfastställandet av minskningen A av differentialtrycket dPåtminstone over de ett eller flera partikelfiltren 220. Såsomnamns ovan innefattar avgasbehandlingssystemet 150 en ellerflera sensorer 261, 262 vilka normalt sett utnyttjas forbestammande av ett differentialtryck for partikelfiltret, ochfor vissa utforingsformer aven for åtminstone en komponent iavgasbehandlingssystemet annan an partikelfiltret. Dessasensorer 261, 262 kan innefatta en eller flera av åtminstoneen differentialtrycksgivare, åtminstone enabsoluttrycksgivare, eller åtminstone en givare vilken aranordnad att mata en storhet relaterad till ettdifferentialtryck dP over partikelfiltret 220, dardifferentialtrycket dP kan beraknas baserat på matvarden fordenna storhet. Det differentialtryck vilket faststalls medhjalp av den åtminstone en sensorn 261, 262 utnyttjasvanligtvis for stallande av diagnoser for de ett eller flerapartikelfiltren, dar diagnosen kan indikera att ett eller flera partikelfilter 220 bor bytas ut eller regenereras.

Alltså utnyttjas genom foreliggande uppfinning den åtminstoneen sensorn 261, 262 som redan finns installerad i exempelvisett fordon for ett annat andamål nu aven for att faststallaminskningen A av differentialtrycket dP åtminstone over de etteller flera partikelfiltren 220. Baserat på denna faststalldadifferentialtrycksminskning A kan sedan, tack vare deforutbestamda sambanden mellan differentialtrycksminskningen Aoch partikelmassan M, en jamforelse med gransvardet Mülgoras,varvid en for hog sotnivå i avgasroret kanidentifieras/upptackas. Med andra ord kan en redan befintligsensor utnyttjas for ett annat andamål genom utnyttjande av foreliggande uppfinning, vilket gor att uppfinningen kan 26 implementeras till låg kostnad och med ett lågt tillskott ikomplexitet.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utnyttjasen modell for ett mottryck åtminstone i de ett eller flerapartikelfiltren 220 vid faststallandet av minskningen A avdifferentialtrycket dP i det ovan namnda forsta steget 301 avforfarandet enligt foreliggande uppfinning. Faststallandet avminskningen A kan har baseras på modellen samt på en ellerflera parametrar, såsom parametrar relaterade tillavgasmassflode, avgastryck, avgastemperatur, viskositet ochpartikelfilteregenskaper. Avgasmassflodet, trycket ochtemperaturen kan matas med givare, eller kan modelleras.Harigenom åstadkoms ett faststallande av minskningen A somåtminstone delvis utnyttjar redan kanda data i exempelvis ettfordon och/eller som kan implementeras med ett lågt tillskott i komplexitet.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning finns ettbivillkor for nar faststallandet av minskningen A avdifferentialtrycket dP ska utforas. Bivillkoret ar har attvolymflodet ut från forbranningsmotorn 101 ska vara hogt vidfaststallandet av minskningen A. Detta har en fordel i attsignal-brus-förhållandet for matsignalerna ar mer fordelaktigtvid hoga volymfloden, vilket forbattrar noggrannheten for forfarandet och minskar risken for felbeslut.

Med hoga volymfloden for avgasstrommen 203 avses i dettadokument floden som motsvarar ett eller flera av: flodenstorre an 500 liter per sekund; floden storre an ett undreflodesgransvarde relaterat till en eller flera parametrar forden åtminstone en forbranningsmotorn, såsom fabrikat, typ,effekt, antal cylindrar och cylindervolym, en eller flera parametrar for de ett eller flera partikelfiltren, såsom l0 27 fabrikat och typ och/eller placering av och matnoggrannhet forutnyttjade givare; och floden storre an ett undreflodesgransvarde och mindre an ett ovre flodesgransvarde, darnamnda undre och ovre flodesgransvarden har godtyckliga lampliga valda vården, exempelvis 200 l/s respektive 800 l/s.

For en given avgastemperatur, ett givet motorvarvtal(exempelvis en procentsats av ett maximalt varvtal) och engiven last (exempelvis en procentsats av en maximal last) gerstorre effekt, fler cylindrar och/eller storre cylindervolymhogre volymfloden for avgasstrommen, vilket resulterar i ett mer fordelaktigt signal-brus-forhållande.

For partikelfilterparametrarna galler att de parametrar sombidrar till ett okat differentialtryck over de ett eller flerapartikelfiltren också medfor att signal-brus-forhållandetokar. Ett okat signal-brus-forhållande gor aven attflodesgransvardet kan minskas med bibehållen noggrannhet.Sådana partikelfilterparametrar innefattar celltathet,pluggtjocklek, vaggtjockhet, material, typ av partikelfilteroch/eller forandringar av bredd-langdforhållandet for det åtminstone ett partikelfiltret.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning faststallsminskningen A av differentialtrycket dP som en funktion av avgasvolymflodet.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning kanstatistisk bearbetning av vården erhållna genom matning,simulering och/eller modellering ske, vilket gor atttillforlitligheten for forfarandet enligt uppfinningen okar.Genom den statistiska bearbetningen kan inverkan frånfelaktiga vården minskas, varigenom ett mer robust systemtillhandahålls. Dessutom undviks inkonsekventa och felaktiga indikationer då mat/simulerings/modell-vården over en lO 28 tidsperiod kan tas hänsyn till då förfarandet enligt föreliggande uppfinning utförs.

Den statistiska bearbetningen kan exempelvis innefatta enmedelvardesbildning, en medianberakning, en berakning av enstandardavvikelse och/eller en filtrering. Den statistiskabearbetningen kan utföras för en eller flera av: - varden för minskningen A av differentialtrycket dP; - varden för ett volymflöde ut från förbranningsmotorn lOl; - varden för ett avgasmassflöde ut från förbranningsmotornlOl, vilket kan övervakas genom att analysera sensorvardenoch/eller diagnoser som redan idag anvands av motorsystemet; - varden för storheten som ar relaterad till partikelmassan M;- varden för filtreringskapaciteten C för de ett eller flerapartikelfiltren 220; - varden för en avgastemperatur för förbranningsmotorn lOl; - varden för ett avgastryck för förbranningsmotorn lOl; - varden för en inloppstemperatur för luft/gas-blandning in ien eller flera cylindrar i förbranningsmotorn lOl; - varden för ett inloppstryck för luft/gas-blandning in i eneller flera cylindrar i förbranningsmotorn lOl; - varden för en bransleförbrukning för förbranningsmotorn lOl;- varden för ett insprutningstryck av bransle i en eller fleracylindrar i förbranningsmotorn lOl; - varden för ett eller flera lambda-förhållanden, det villsaga för luft/bransle-förhållanden in i en eller fleracylindrar i förbranningsmotorn; - varden för ett varvtal för förbranningsmotorn lOl; och - varden för en last för förbranningsmotorn lOl.

Fackmannen inser att ett förfarande för övervakning av enstorhet relaterad till en partikelmassa M i åtminstone ettavgasrör enligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket nar det exekveras i 29 en dator åstadkommer att datorn utfor forfarandet.Datorprogrammet utgor vanligtvis en del av endatorprogramprodukt 703, dar datorprogramprodukten innefattarett lampligt digitalt icke-flyktigt/permanent/bestandigt/varaktigt lagringsmedium påvilket datorprogrammet ar lagrat. Namnda icke-flyktiga/permanenta/bestandiga/varaktiga datorlasbara mediumbestår av ett lampligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-OnlyMemory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (ErasablePROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), enhårddiskenhet, etc.

Figur 7 visar schematiskt en styrenhet 700. Styrenheten 700innefattar en berakningsenhet 701, vilken kan utgoras avvasentligen någon lamplig typ av processor eller mikrodator,t.ex. en krets for digital signalbehandling (Digital SignalProcessor, DSP), eller en krets med en forutbestamd specifikfunktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).Berakningsenheten 701 ar forbunden med en, i styrenheten 700anordnad, minnesenhet 702, vilken tillhandahållerberakningsenheten 701 t.ex. den lagrade programkoden och/ellerden lagrade data berakningsenheten 701 behover for att kunnautfora berakningar. Berakningsenheten 701 ar aven anordnad attlagra del- eller slutresultat av berakningar i minnesenheten 702.

Vidare ar styrenheten 700 forsedd med anordningar 711, 712,713, 714 for mottagande respektive sandande av in- respektiveutsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehållavågformer, pulser, eller andra attribut, vilka avanordningarna 711, 713 for mottagande av insignaler kandetekteras som information och kan omvandlas till signaler somkan behandlas av berakningsenheten 701. Dessa signaler tillhandahålls sedan berakningsenheten 701. Anordningarna 712, 714 for sandande av utsignaler ar anordnade att omvandlaberakningsresultat från berakningsenheten 701 till utsignalerfor overforing till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter for vilka signalerna ar avsedda.

Var och en av anslutningarna till anordningarna for mottaganderespektive sandande av in- respektive utsignaler kan utgorasav en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss(Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media OrientatedSystems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlos anslutning.

En fackman inser att den ovan namnda datorn kan utgoras avberakningsenheten 701 och att det ovan namnda minnet kan utgoras av minnesenheten 702.

Allmant består styrsystem i moderna fordon av ettkommunikationsbussystem bestående av en eller flerakommunikationsbussar for att sammankoppla ett antalelektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, ocholika på fordonet lokaliserade komponenter. Ett dyliktstyrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, ochansvaret for en specifik funktion kan vara uppdelat på fler anen styrenhet. Fordon av den visade typen innefattar alltsåofta betydligt fler styrenheter an vad som visas i figurerna 1 och 7, vilket ar valkant for fackmannen inom teknikområdet.

Foreliggande uppfinning ar i den visade utforingsformenimplementerad i styrenheten 700. Uppfinningen kan dock avenimplementeras helt eller delvis i en eller flera andra vidfordonet redan befintliga styrenheter eller i någon forforeliggande uppfinning dedikerad styrenhet. Fackmannen inseratt styrenheten kan modifieras enligt de olika utforingsformerna av forfarandet enligt uppfinningen. 31 Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ettsystem för övervakning av den ovan namnda storheten relateradtill en partikelmassa M, vilken enligt en utföringsorm kan utgöras av sjalva partikelmassan M, i åtminstone ett avgasrör 151 anordnat nedströms åtminstone en förbranningsmotor 101.

Systemet innefattar den ovan namnda en förstafaststallandeenheten 141, vilken ar anordnad för faststallandeav en minskning A av ett differentialtryck dP åtminstone överett eller flera partikelfilter anordnade nedströms denåtminstone en förbranningsmotorn 101. Denna minskning A står irelation till ett differentialtryck dPm¿ åtminstone förmotsvarande ett eller flera referenspartikelfilter. Alltsåutgör minskningen A en skillnad mellan differentialtrycketdPæf för referenspartikelfiltret och differentialtrycket dPför det verkliga åtminstone ett partikelfiltret. Dettareferenspartikelfilter kan enligt en utföringsform utgöras avdet utnyttjade partikelfiltret sjalvt nar det ar oanvant, detvill saga innan det har tagits i drift, eller nar det anvantsen tid, såsom beskrivs ovan. Referenspartikelfilter kan enligten utföringsform också utgöras av ett förutbestamt normfilter, vilket har förutbestamda egenskaper.

Systemet innefattar aven den ovan namnda andrafaststallandeenheten 142, vilken ar anordnad för faststallandeav storheten vilken ar relaterad till partikelmassan M, darfaststallandet baseras på den faststallda minskningen A avdifferentialtrycket dP och på ett förutbestamt samband mellanminskningen A och storheten som ar relaterad till partikelmassan M.

Systemet innefattar vidare en jamförelseenhet 143, vilken aranordnad för jamförelse 303 av storheten med ett definierat gransvarde MÜM Systemet innefattar aven den ovan namnda 32 tillhandahållandeenhet 144, vilken ar anordnad fortillhandahållande av åtminstone en indikation relaterad tillresultatet av jamforelsen. Med andra ord kantillhandahållandeenheten, exempelvis genom en eller fleraindikatorer i ett forargranssnitt 160, tillhandahålla enindikation for om partikelmassan i det åtminstone ett avgasroret ar for hog.

Systemet enligt foreliggande uppfinning kan anordnas attutfora alla den ovan, och i patentkraven, beskrivnaforfarandeutforingsformerna, varvid systemet for respektiveutforingsform erhåller ovan beskrivna fordelar for respektive utforingsform.

Har och i detta dokument beskrivs ofta enheter som att de aranordnade att utfora steg i forfarandet enligt uppfinningen.Detta innefattar aven att enheterna ar anpassade och/eller inrattade for att utfora dessa forfarandesteg.

Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon 100, till exempelen lastbil eller en buss, innefattande åtminstone ett systemfor overvakning av en storhet relaterad till en partikelmassa M i åtminstone ett avgasror.

Foreliggande uppfinning ar inte begransad till de ovanbeskrivna utforingsformerna av uppfinningen utan avser ochinnefattar alla utforingsformer inom de bifogade sjalvstandiga kravens skyddsomfång.

Claims (27)

1. l. Förfarande (300) för övervakning av en storhetrelaterad till en partikelmassa M i åtminstone ett avgasrör(l5l) anordnat nedströms åtminstone en förbrånningsmotor (l0l)och som slåpps ut i atmosfåren; kännetecknat av - faststållande (30l) av en minskning A av ettdifferentialtryck dP åtminstone över ett eller flerapartikelfilter (220) anordnade nedströms nåmnda åtminstone enförbrånningsmotor (l0l), dår nåmnda minskning A står irelation till ett differentialtryck dPnf åtminstone förmotsvarande ett eller flera referenspartikelfilter; - faststållande (302) av nåmnda storhet relaterad till nåmndapartikelmassa M baserat på nåmnda faststållda minskning A avnåmnda differentialtryck dP och på ett förutbeståmt sambandmellan nåmnda minskning A av nåmnda differentialtryck dP ochnåmnda storhet relaterad till nåmnda partikelmassa M, varvidett utnyttjande av en eller flera sotsensorer i nåmndaåtminstone ett avgasrör kan undvikas; - jåmförelse (303) av nåmnda storhet relaterad till nåmndapartikelmassa M med ett definierat grånsvårde Mag och - tillhandahållande (304) av åtminstone en indikation relaterad till resultatet av nåmnda jåmförelse.

2. Förfarande enligt patentkrav l, varvid nåmndaförutbeståmda samband mellan nåmnda minskning A av nåmndadifferentialtryck dP och nåmnda storhet relaterad till nåmndapartikelmassa M beståms genom utnyttjande av en eller fleramåtningar, modeller och/eller simuleringar åtminstone för nåmnda ett eller flera partikelfilter (220).

3. Förfarande enligt något av patentkrav l-2, varvid nåmnda förutbeståmda samband mellan nåmnda minskning A av lO 34 nämnda differentialtryck dP och nämnda storhet relaterad tillnämnda partikelmassa M bestäms genom att vid en eller fleramätningar, modelleringar och/eller simuleringar underdefinierade förhällanden och med olika grad av skadaätminstone pä nämnda ett eller flera partikelfilter (220)fastställa en korrelation mellan nämnda minskning A av nämndadifferentialtryck dP och nämnda storhet relaterad till nämnda partikelmassa M.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid nämndafastställande av nämnda korrelation mellan nämnda minskning Aav nämnda differentialtryck dP och nämnda storhet relateradtill nämnda partikelmassa M innefattar stegen: - mätning och/eller simulering av ätminstone ett värde för enminskning A av nämnda differentialtryck dP som funktion avnämnda skada ätminstone pä nämnda ett eller flerapartikelfilter (220); - mätning och/eller simulering av ätminstone ett värde förnämnda storhet relaterad till nämnda partikelmassa Mätminstone nedströms nämnda ett eller flera partikelfilter(220) som funktion av nämnda skada ätminstone pä nämnda etteller flera partikelfilter (220); och - korrelering av nämnda mätta och/eller simulerade värden förnämnda minskning A av nämnda differentialtryck dP och förnämnda mätta och/eller simulerade storhet relaterad till nämnda partikelmassa M.

5. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid nämndafastställande av nämnda korrelation mellan nämnda minskning Aav nämnda differentialtryck dP och nämnda storhet relateradtill nämnda partikelmassa M innefattar stegen: - mätning och/eller simulering av ett värde för enpartikelmassa Mag avgiven av nämnda ätminstone en förbränningsmotor (lOl); l0 - mätning och/eller simulering av ätminstone ett värde för enfiltreringskapacitet C åtminstone för nämnda ett eller flerapartikelfilter (220) som funktion av nämnda minskning A avnämnda differentialtryck dP vid olika grad skada pä nämnda etteller flera partikelfilter (220) ; - fastställande av nämnda storhet relaterad till nämndapartikelmassa M som funktion av nämnda minskning A av nämndadifferentialtryck dP, baserat pä nämnda mätta och/ellersimulerade värden för nämnda partikelmassa Mag avgiven avnämnda ätminstone en förbränningsmotor (lOl) och för nämnda filtreringskapacitet C.

6. Förfarande enligt nägot av patentkrav 3-5, varvidnämnda definierade förhällanden innefattar en eller flera av:- en särskild längd i tid; - ett motorvarvtal motsvarande ätminstone en typ av drift; - ett motormoment motsvarade ätminstone en typ av drift; - en last motsvarande ätminstone en typ av drift; - förhällanden specificerade av en förutbestämd cykel förtransient drift; och - förhällanden specificerade av en förutbestämd cykel för väsentligen stationär drift.

7. Förfarande enligt nägot av patentkrav 3-6, varvidnämnda skada ätminstone pä nämnda ett eller flerapartikelfilter (220) vid nämnda en eller flera mätningar,modeller och/eller simuleringar ästadkoms genom en eller flerai gruppen av: - perforering; - hältagande; - borrning; - avlägsnande av en eller flera pluggar; - avlägsnande av en eller flera tätningar; - sprickbildning; lO 36 - smältning; - skakning; - modellering av perforering; - modellering av hältagande; - modellering av borrning; - modellering av avlägsnande av en eller flera pluggar;- modellering av avlägsnande av en eller flera tätningar;- modellering av sprickbildning; - modellering av smältning; - modellering av skakning; - simulering av perforering; - simulering av hältagande; - simulering av borrning; - simulering av avlägsnande av en eller flera pluggar; - simulering av avlägsnande av en eller flera tätningar;- simulering av sprickbildning; - simulering av smältning; och - simulering av skakning.

8. Förfarande enligt nägot av patentkrav l-7, varvidnämnda förutbestämda samband har bestämts innan nämndafastställande av nämnda minskning A av nämndadifferentialtryck dP utförs, varvid data relaterad till nämndaförutbestämda samband finns lagrade tillgängliga förutnyttjande vid nämnda övervakning av en storhet relaterad till en partikelmassa M.

9. Förfarande enligt nägot av patentkrav l-8, varvidnämnda fastställande av nämnda minskning A av ettdifferentialtryck dP ätminstone över nämnda ett eller flerapartikelfilter (220) utförs genom utnyttjande av ätminstone ensensor (261, 262) vilken är anordnad för fastställande avtryck ätminstone hos nämnda ett eller flera partikelfilter (220). 37

10. Förfarande enligt patentkrav 9, varvid nämndaåtminstone en sensor (261, 262) anordnad för faststållande avtryck åtminstone hos nåmnda ett eller flera partikelfilter(220) innefattar en eller flera i gruppen av: - åtminstone en differentialtrycksgivare; - åtminstone en absoluttrycksgivare; och - åtminstone en givare vilken måter en storhet relaterad tillnåmnda differentialtryck dP, varvid nåmnda differentialtryck dP kan beråknas baserat på måtvården för nåmnda storhet.

11. Förfarande enligt något av patentkrav 9-10, varvidnåmnda tryck vilket faststålls med nåmnda åtminstone en sensor(261, 262) åven utnyttjas för diagnos för nåmnda ett eller flera partikelfilter.

12. Förfarande enligt patentkravet 11, varvid nåmndadiagnos innefattar åtminstone en indikation på att åtminstoneett av nåmnda ett eller flera partikelfilter (220) bör bytasut.

13. Förfarande enligt patentkravet 11, varvid nåmndadiagnos innefattar åtminstone en indikation på att åtminstoneett av nåmnda ett eller flera partikelfilter (220) bör regenereras.

14. Förfarande enligt något av patentkrav 1-13, varvidnåmnda faststållande av nåmnda minskning A av ettdifferentialtryck dP åtminstone över nåmnda ett eller flerapartikelfilter (220) utförs genom utnyttjande av en modell förett mottryck åtminstone i nåmnda ett eller flera partikelfilter (220).

15. Förfarande enligt något av patentkrav 1-14, varvidnåmnda åtminstone en indikation relaterad till resultatet av nåmnda jåmförelse utgörs av åtminstone en i gruppen av: lO 38 - åtminstone en felkod indikeras i åtminstone ett system; - åtminstone en indikering aktiveras i ett förargrånssnitt;- åtminstone en indikering tillhandahålls ett system relaterattill avgasrening av nåmnda åtminstone en avgasström (203); - åtminstone en indikering tillhandahålls ett styrsystemrelaterat till nåmnda åtminstone en förbrånningsmotor (lOl),dår nåmnda åtminstone en indikering av nåmnda styrsystemtolkas som att en eller flera åtgårder vilka minskar enpartikelmassa avgiven av nåmnda åtminstone enförbrånningsmotor (lOl) ska utföras; - åtminstone en indikering tillhandahålls ett styrsystemrelaterat till nåmnda åtminstone en förbrånningsmotor (lOl),dår nåmnda åtminstone en indikering av nåmnda styrsystemtolkas som att en eller flera åtgårder vilka ökar ettvolymflöde avgivet av nåmnda åtminstone en förbrånningsmotor (lOl) ska utföras.

16. l6. Förfarande enligt något av patentkrav l-l5, varvidnåmnda definierade grånsvårde Mülår relaterat till ett lagkravför tillåten mångd partikelmassa M nedströms nåmnda åtminstone en förbrånningsmotor (lOl).

17. l7. Förfarande enligt något av patentkrav l-l6, varvidnåmnda grånsvårde Mülhar ett vårde inom intervallet l-lOOmg/kWh, företrådesvis ett vårde inom intervallet lO-30 mg/kWh, och mest företrådesvis vårdet 25 mg/kWh.

18. l8. Förfarande enligt något av patentkrav l-l7, varvidnåmnda faststållande (301) av nåmnda minskning A av nåmnda differentialtryck dP åtminstone över nåmnda ett eller flerapartikelfilter (220) utförs under drift av nåmnda åtminstone en förbrånningsmotor (lOl).

19. l9. Förfarande enligt något av patentkrav l-l8, varvid en nåmnda faststållande (30l)av nåmnda minskning A av nåmnda l0 39 differentialtryck dP åtminstone över nämnda ett eller flerapartikelfilter (220) utförs vid höga volymflöden ut från nämnda förbranningsmotor (l0l).

20. Förfarande enligt patentkrav l9, varvid namnda högavolymflöden utgörs av en i gruppen av: - flöden större an 500 liter per sekund; - flöden större an ett undre flödesgransvarde relaterat tillen eller flera parametrar för namnda åtminstone enförbranningsmotor och/eller namnda ett eller flerapartikelfilter (220); - flöden större an ett undre flödesgransvarde och mindre anett övre flödesgransvarde, dar namnda undre och övre flödesgransvarden har godtyckliga lampliga valda varden.

21. 2l. Förfarande enligt nagot av patentkrav l-20, varvid enstatistisk bearbetning utförs för en eller flera i gruppen av:- varden för namnda minskning A av namnda differentialtryckdP; - varden för ett volymflöde ut från namnda förbranningsmotor(l0l); - varden för ett avgasmassflöde ut från namndaförbranningsmotor (l0l); - varden för namnda storhet relaterad till namndapartikelmassa M; - varden för en filtreringskapacitet C för namnda ett ellerflera partikelfilter (220); - varden för en avgastemperatur för namnda förbranningsmotor(l0l); - varden för ett avgastryck för namnda förbranningsmotor(l0l); - varden för en inloppstemperatur för luft/gas-blandning in ien eller flera cylindrar i namnda förbranningsmotor (l0l); - varden för ett inloppstryck för luft/gas-blandning in i en l0 eller flera cylindrar i nämnda förbränningsmotor (l0l); - värden för en bränsleförbrukning för nämndaförbränningsmotor (l0l); - värden för ett insprutningstryck av bränsle i en eller fleracylindrar i nämnda förbränningsmotor (l0l); - värden för ett eller flera lambda-förhällanden; - värden för ett varvtal för nämnda förbränningsmotor (l0l);och - värden för en last för nämnda förbränningsmotor (l0l).

22. Förfarande enligt patentkrav 2l, varvid nämndastatistiska bearbetning innefattar en eller flera i gruppenav: - en medelvärdesbildning; - en medianberäkning; - en beräkning av en standardavvikelse; - en filtrering; och - datainsamling och analys.

23. Förfarande enligt nägot av patentkraven l-22, varvidnämnda minskning A av nämnda differentialtryck dP fastställs över nämnda ett eller flera partikelfilter (220) och ätminstone en ytterligare avgasbehandlingskomponent en-eller flera-i gruppen av: - ett DPF (Diesel Particulate Filter); - ett halvflödesfilter; - ett helflödesfilter; - ett TERS-system (Traffic Emission Reduction System); - ett PERS-system (Particle Emission Reduction System); - ett CSF-filter (Catalyzed Soot Filter); - ett CDPF-filter (Catalyzed DPF); och - en partikelfälla; - ätminstone en komponent i ett avgasbehandlingssystem annan än ett partikelfilter. 41

24. Förfarande enligt något av patentkraven 1-22, varvidnämnda storhet relaterad till nåmnda partikelmassa M utgörs aven eller flera i gruppen: - en partikelmassa M; - ett partikelantal; - sot; och - rök.

25. Datorprogram innefattande programkod, vilket nårnåmnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nåmnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav 1-24.

26. Datorprogramprodukt innefattande ett datorlåsbartmedium och ett datorprogram enligt patentkrav 25, varvidnåmnda datorprogram år innefattat i nåmnda datorlåsbara medium.

27. System anordnat för övervakning av en storhetrelaterad till en partikelmassa M i åtminstone ett avgasrör(151) anordnat nedströms åtminstone en förbrånningsmotor (101)och som slåpps ut i atmosfåren; kännetecknat av - en första faststållandeenhet (141), anordnad förfaststållande av en minskning A av ett differentialtryck dPåtminstone över ett eller flera partikelfilter (220) anordnadenedströms nåmnda åtminstone en förbrånningsmotor (101), dårnåmnda minskning A står i relation till ett differentialtryckdPnfi åtminstone för motsvarande ett eller flerareferenspartikelfilter; - en andra faststållandeenhet (142), anordnad förfaststållande av nåmnda storhet relaterad till nåmndapartikelmassa M baserat på nåmnda faststållda minskning A avnåmnda differentialtryck dP och på ett förutbeståmt samband mellan nåmnda minskning A av nåmnda differentialtryck dP och lO 42 nämnda storhet relaterad till nämnda partikelmassa M, varvidett utnyttjande av en eller flera sotsensorer i nåmndaåtminstone ett avgasrör kan undvikas; - en jåmförelseenhet (l43), anordnad för jåmförelse (303) avnåmnda storhet relaterad till nåmnda partikelmassa M med ettdefinierat grånsvårde Mafi och - en tillhandahållandeenhet (l44), anordnad förtillhandahållande av åtminstone en indikation relaterad till resultatet av nåmnda jåmförelse.