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DE4042563C2 - Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine

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Publication number
DE4042563C2
DE4042563C2 DE4042563A DE4042563A DE4042563C2 DE 4042563 C2 DE4042563 C2 DE 4042563C2 DE 4042563 A DE4042563 A DE 4042563A DE 4042563 A DE4042563 A DE 4042563A DE 4042563 C2 DE4042563 C2 DE 4042563C2
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internal combustion
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DE4042563A
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Motohiro Shinzawa
Shunichi Aoyama
Yoshiki Sekiya
Nobukazu Kanesaki
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine mit einem Filter, in dem im Abgas enthaltene Teilchen abgeschieden und gesammelt werden, wobei die in dem Filter gesammelten Teilchen immer dann verbrannt werden, wenn eine Regeneration des Filters erforder­ lich ist.
Bei einer solchen, aus der EP 0 220 484-A2 bekannten Abgasreini­ gungsanlage wird ein die Temperatur in dem Filter anhebendes Strömungssteuerventil nach Maßgabe von Daten betätigt, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine angeben, wie Drehzahl und Drehmoment am Filter sowie die Kraftstoffeinspritzmenge. Die gezielte Regeneration wird immer dann eingeleitet, wenn der Ab­ gasgegendruck einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Aus der DE-PS 37 29 857 ist ein Verfahren zur Regeneration eines Rußabscheiders bei einem Dieselmotor bekannt, bei dem die jewei­ lige Drehzahl und jeweilige Leistung des Dieselmotors erfaßt werden, um zwei Bereiche des Motorkennfeldes zu unterscheiden. In dem einen Bereich findet eine unzureichende Regeneration und in dem anderen Bereich eine ausreichende selbsttätige Regenera­ tion des Rußabscheiders durch Oxidation statt. Ein erster Be­ triebszeitenzähler addiert alle Betriebszustände im ersten Be­ reich des Kennfeldes auf, während ein zweiter Betriebszeitenzäh­ ler alle Betriebszustände im zweiten Bereich des Kennfeldes aufaddiert. Bei Erreichen eines vorgegebenen Summenwertes im er­ sten Zähler wird durch gezielte innere Leistungserhöhung oder durch Brennstoffzugabe zum Abgas ein Betriebspunkt im zweiten Bereich des Motorkennfeldes eingeregelt und der zweite Zähler aktiviert. Bei Erreichen eines vorgegebenen Summenwertes im zweiten Zähler werden beide Zähler auf Null gesetzt und die Lei­ stungserhöhung oder Brennstoffzugabe zum Abgas wieder zurückge­ nommen.
Aus der DE-OS 37 23 470 ist ein Verfahren zur Regenerierung eines Rußfilters bekannt, bei dem bei allen Belastungen und Drehzahlen der Brennkraftmaschine ein Maß für die Belagstärke des Rußfilters erhalten wird, um damit eine effektive und den Anforderungen angemessene Regenerierung des Rußfilters steuern zu können. Dabei wird aus dem Wert des Abgasgegendrucks und der Drehzahl ein Maß für die Belagstärke des Rußfilters berechnet und der so berechnete Wert mit einem vorgegebenen Maximalwert der Belagstärke verglichen. Bei Überschreiten des Maximalwertes wird die Regenerierung des Rußfilters eingeleitet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasreinigungsanlage zu schaffen, bei der das Erfordernis einer Regenerierung des Fil­ ters noch zuverlässiger bestimmt werden kann.
Bei einer Abgasreinigungsanlage ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Menge von Teil­ chen, die in dem Filter jeweils gesammelt sind, durch folgende Maßnahmen sehr genau bestimmt werden kann:
  • (1) Es werden jeweilige Mengen (ΔPCT1) von gesammelten Teil­ chen pro Zeiteinheit addiert und jeweilige Mengen (ΔPCT2) von verbrannten Teilchen pro Zeiteinheit subtrahiert.
  • (2) Jede Menge (ΔPCT1) von gesammelten Teilchen pro Zeitein­ heit wird aus einer ersten Karte berechnet, in der die Menge von gesammelten Teilchen nach Maßgabe der Maschinenbelastung und der Maschinendrehzahl bestimmt ist. Jede Menge (ΔPCT2) von verbrannten Teilchen pro Zeiteinheit wird aus einer zweiten Karte berechnet, in der die Menge von verbrannten Teilchen nach Maßgabe der Maschinenbelastung und der Maschinendrehzahl bestimmt ist.
Die wesentlichen Vorteile, die durch diese Merkmale (1) und (2) erhalten werden, sollen jetzt erläutert werden:
Durch Verwendung der ersten und zweiten Karten nach dem Merkmal (2) entsprechen die Menge (ΔPCT1) der gesammelten Teilchen pro Zeiteinheit und die Menge (ΔPCT2) der verbrannten Teilchen pro Zeiteinheit sehr genau den jeweils vorherrschenden Betriebszu­ ständen der Brennkraftmaschine. Außerdem erleichtert die Verwen­ dung der Karten die Bestimmung dieser Mengen (ΔPCT1) und (ΔPCT2), insbesondere wenn ein Mikroprozessor dazu benutzt wird, der ohnehin in einem Kraftfahrzeug benutzt wird. Dadurch werden die einerseits gesammelten und andererseits verbrannten Teilchen sehr genau nach Maßgabe der jeweiligen Betriebszustände der Brennkraftmaschine bestimmt, wodurch eine sehr genaue Entschei­ dung getroffen werden kann, ob der eine Regeneration des Filters erfordernde Zeitpunkt gekommen ist oder nicht. Dieses verhindert einen zu hohen Brennstoffverbrauch infolge einer zu frühen Rege­ neration durch eine Erhöhung der Abgastemperatur des Filters, während gleichzeitig eine Beschädigung des Filters infolge einer zu großen Erwärmung durch eine zu späte Regeneration verhindert wird, bei der eine große Menge an gesammelten Teilchen augen­ blicklich verbrannt würde.
Nach Maßgabe des Merkmals (1) wird die sehr genau bestimmte Menge (ΔPCT1) pro Zeiteinheit addiert und die sehr genau be­ stimmte Menge (ΔPCT2) pro Zeiteinheit subtrahiert, um die resul­ tierende Menge von im Filter gesammelten Teilchen jeweils genau zu bestimmen. Dabei ist zu betonen, daß ein kontinuierliches Hinzuaddieren und Subtrahieren pro Zeiteinheit nur dann sinnvoll ist, wenn die jeweils bestimmten Mengen (ΔPCT1) und (ΔPCT2) nach Maßgabe der Maschinenbelastung und der Maschinendrehzahl sehr genau bestimmte Werte sind. Wären diese Mengen (ΔPCT1) und (ΔPCT2) relativ ungenaue Werte und würden diese kontinuierlich pro Zeiteinheit addiert oder subtrahiert, so könnten sich Fehler allmählich vergrößern, wodurch dann wiederum die Bestimmung des Zeitpunktes einer erforderlichen Regeneration des Filters ent­ sprechend ungenau werden könnte.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einem Filter und einer Re­ generierungseinrichtung, bei der die Erfindung anwend­ bar ist,
Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung der wesentlichen Einzelheiten einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3A und 3B Flußdiagramme zur Verdeutlichung der Arbeits­ weise, die bei der Steuerung gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird,
Fig. 4 bis 8 Datentabellen, die in Verbindung mit der Ausfüh­ rungsform zum Einsatz kommen.
Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine, bei der ein im Grundzu­ stand offenes Ansaugdrosselventil 6 in der Ansaughauptleitung 5 angeordnet ist und mit einem Unterdruckservomotor 8 betriebsver­ bunden ist.
Die Vakuumkammer des Vakuumservomotors ist mit einer Vakuumpumpe über ein Dreiwege-Magnetventil 19 verbunden. Wenn das Ventil 19 eingeschaltet ist, wird ein Unterdruck mit einer vorbestimmten Größe an die Vakuumkammer der Servoeinrichtung anstelle des Atmosphärendrucks angelegt.
Ein im Grundzustand offenes Abgasdrosselventil 21 der Klappen­ bauart ist in der Abgasleitung 2 an einer Stelle stromauf eines Filters 3 angeordnet. Das Ventil ist mit einem Vakuumservomotor 22 betriebsverbunden. Ein Dreiwege-Magnetventil 23 ist derart ausgelegt, daß das Anlegen des Unterdrucks von der Pumpe an die Vakuumkammer des Servomotors gesteuert wird.
Ein Bypaßkanal 24 überbrückt das Filter 3. Ein im Grundzustand geschlossenes Bypaß-Steuerventil 25 der Klappenbauart ist in dem Bypaßkanal 24 angeordnet und mit einem Vakuumservomotor 26 be­ triebsverbunden. Ein Magnetventil 27 ist derart ausgelegt, daß das Anlegen des Unterdrucks an die Vakuumkammer dieser Vorrich­ tung gesteuert wird.
Eine Heizeinrichtung 29 ist unmittelbar stromauf des Filters 3 angeordnet und derart ausgelegt, daß das Filter beim Zuführen eines Erregungssignales von einer Steuereinheit 41 aufgewärmt wird.
Die Heizeinrichtung 24 und das Bypaß-Steuerventil 25 sind in Kombination zueinander vorgesehen, um eine Filtertemperatur- Steueranordnung zu bilden.
Ein Drucksensor 31 der Halbleiterbauart ist angeordnet, um die Druckdifferenz ΔP zu erfassen, die sich am Filter ergibt, wäh­ rend Temperatursensoren 32, 33 der Thermoelementbauart angeord­ net sind, um die Einlaß- und Auslaßtemperaturen zu bestimmen, die an den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden des Fil­ ters herrschen, und um jeweils TIN und TOUT-Signale abzugeben.
Ein Kurbelwinkelsensor 43 ist angeordnet, um die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 1 zu erfassen, während ein Brennkraftmaschinenbelastungssensor 35 angeordnet ist, um ein Signal Q abzugeben, welches den Gaspedalniederdrückweg wieder­ gibt. Ein Brennkraftmaschinenkühlmittel-Temperatursensor 36 ist angeordnet, um ein TW-Signal an die Steuereinheit abzugeben.
Die Steuereinheit 41 enthält einen Mikroprozessor, der auf die Ausgänge der vorstehend angegebenen Sensoren anspricht, und in geeigneter Weise Treibersignale an die Dreiwege-Magnetventile 19, 23 und 27 abgibt.
Fig. 2 zeigt die wesentlichen Einzelheiten einer Ausführungs­ form, die sich dadurch auszeichnet, daß eine Sammelpartikelmenge pro Zeiteinheit ΔPCT1 oder eine Abbrandpartikeimenge pro Zeit­ einheit ΔPCT2 ermittelt wird. Da ΔPCT1 und ΔPCT2 von den Brennkraftmaschinenbetriebsbedingungen und -Parametern abhängig sind, ändern sie sich mit denselben. Die Sammelpartikelmenge SUM, die man durch Addition von ΔPCT1 und Subtraktion von ΔPCT2 erhält, ändert sich ebenfalls folglich mit den Brennkraftma­ schinenbetriebsbedingungen.
Es ist daher möglich, genau die Menge an Partikeln zu bestimmen, die gesammelt wurden, und daher läßt sich bestimmen, wenn ein Regeneration erforderlich ist.
Der Ausgang des Sensors, der die Abgastemperatur der stromabwär­ tigen Seite des Filters 3 (TOUT) detektiert, wird nicht genutzt.
Fig. 3A und 3B zeigen ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Betriebsweise, die bei einem programmierten Steuerungsablauf durchgeführt wird. Im Schritt 2S1 werden die Ausgänge der Senso­ ren abgetastet, und die Momentanwerte von Ne, Q, TW und TIN werden eingelesen.
Bei diesem Flußdiagramm sind die Schritte 2S1, 2S13 und 2S14 derart gewählt, daß hierdurch der zeitliche Ablauf zur Einlei­ tung der Regenerierung gesteuert wird. Im Schritt 2S2 wird der Status eines Merkers F für eine erforderliche Regenerierung ge­ prüft. Wenn es nicht an der Zeit ist, das Filter zu regenerie­ ren, dann stellt man fest, daß der Merker F gelöscht ist (F = 0). Wenn F = 0 ist, dann wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt 2S3 fortgesetzt. In diesem Schritt wird bestimmt, wenn es Zeit ist, eine Integration eines ΔPCT Wertes durchzuführen. Wenn die Zeit für die Integration erreicht ist, wird der Steue­ rungsablauf mit dem Schritt 2S4 fortgesetzt. Es ist noch zu er­ wähnen, daß das Intervall Δt zwischen den Integrationen bei­ spielsweise auf 2-3 Sek. Intervalle gesetzt werden kann.
Im Schritt 2S4 wird bestimmt, in welchem Betriebsbereich die Brennkraftmaschine arbeitet. Bei dieser bevorzugten Ausführungs­ form werden hierzu aufgelistete Daten genutzt, die beispiels­ weise in Fig. 4 gezeigt sind. Wie sich aus dieser Figur ersehen läßt, wird der Brennkraftmaschinenbetrieb in zwei Brennkraftmaschinendrehzahlen (Ne)/Belastungs(O)Bereiche unter­ teilt. Der erste ist ein Bereich, in dem das Abbrennen der ge­ sammelten, brennbaren Partikel spontan erfolgt, und der andere ist ein Bereich, in dem sich die Partikel im Filter 3 sammeln.
Insbesondere ist der Schritt 2S4 ein solcher, bei dem bestimmt wird, wenn die momentanen Brennkraftmaschinendrehzahl- und Bela­ stungswerte angeben, daß die Abgase ausreichend heiß (400°C oder größer) sind, um eine Regenerierung einzuleiten oder nicht. Wenn die Brennkraftmaschine in der "Sammel"-Zone arbeitet, dann sollte die Partikelgesamtmenge durch Addition von ΔPCT1 erhöht werden. Wenn sich andererseits die Brennkraftmaschine in der "Selbstabbrenn"-Zone befindet, dann sollte die Gesamtpartikel­ menge dadurch reduziert werden, daß der Wert ΔPCT2 hiervon abge­ zogen wird.
Wenn sich im Schritt bei S4 ergibt, daß das Sammeln der Partikel zu erwarten ist, dann wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt 2S5 fortgesetzt, während er mit dem Schritt 2S6 fortgesetzt wird, wenn sich ein Abbrennen ergibt.
In den Schritten 2S5 und 2S6 werden die pro Zeiteinheit gesam­ melte Partikelmenge ΔPCT1 und die pro Zeiteinheit abgebrannte Partikelmenge ΔPCT2 unter Nachschlagen in den Datentabellen der in Fig. 5 und 6 gezeigten Art abgeleitet.
In den Schritten 2S7 und 2S8 werden die in den Fig. 7 und 8 auf­ gelisteten Daten eingesetzt, um die Kühlmitteltemperatur betref­ fende Korrekturfaktoren KTW1 und KTW2 abzuleiten, die eingesetzt werden, um die Werte von ΔPCT1 und ΔPCT2 zu korrigieren, wie dies in den Gleichungen (12) und (13) angegeben ist.
ΔPCT1 ← ΔPCT1 × KTW1 (12)
ΔPCT2 ← ΔPCT2 × KTW2 (13)
Wie sich aus Fig. 7 ergibt, wird bei niedrigen Kühlmitteltempe­ raturen der Wert von PCT1 durch Vorsehen eines relativ großen Korrekturfaktors erhöht. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß unter diesen Bedingungen die von der Brennkraftmaschine ab­ gegebene Partikelmenge größer als im Falle einer vollständig aufgewärmten Brennkraftmaschine ist. Aus ähnlichen Gründen nimmt der Wert von ΔPCT ab, wenn die Brennkraftmaschinenkühlmittel­ temperatur ansteigt. Wenn nämlich die Brennkraftmaschinenkühl­ mitteltemperatur ansteigt, ergibt sich hierdurch, daß die Brennkraftmaschine aufgewärmt ist, und die von der Brennkraft­ maschine abgegebene Partikelmenge hat dann die Neigung, kleiner zu werden.
Im Schritt 2S9 wird der momentane Wert von TIN mit einem vorbe­ stimmten T1 (T1 = 400° = TREG) verglichen.
Wenn TIN < T1 ist, dann wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt 2S11 fortgesetzt, während dann, wenn das Ergebnis im Schritt 2S4 derart ist, daß der Steuerungsablauf mit dem Schritt 2S6 fortgesetzt ist, dann wird bei TIN < T1 der Steuerungsablauf ausgehend von dem Schritt 2S10 mit dem Schritt 2S12 fortgesetzt. In den Schritten 2S11 und 2S12 werden die Werte von ΔPCT1 und ΔPCT2 integriert, d. h.:
SUM ← SUM + ΔPCT1 (14)
SUM ← SUM - ΔPCT2 (15)
Wenn gefunden wird, daß TIN T1 im Schritt 2S9 ist, dann wird der Schritt 2S11 umgangen. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß selbst dann, wenn der Brennkraftmaschinenbetrieb in die Sam­ melzone fällt, da TIN < T1 ist, hierbei angegeben wird, daß die Brennkraftmaschine unmittelbar eine Änderung vom Hochdrehzahl/Hochbelastungsbetriebszustand erfahren hat (d. h. sie arbeitet in einem Übergangsbetriebszustand), so daß man er­ warten kann, daß das Filter 3 ausreichend warm ist, um die Ver­ brennung der Partikel einzuleiten, die zu diesem Zeitpunkt ein­ treten. Daher sollte unter diesen Umständen die gesammelte Par­ tikelmenge pro Zeiteinheit nicht auf addiert werden.
Wenn in ähnlicher Weise festgestellt wird, daß TIN < T1 im Schritt 2S10 ist, ist zu erwarten, daß sich der Brennkraftma­ schinenbetriebszustand von einer Niedriggeschwindigkeit/Nied­ rigbelastungsbetriebsart geändert hat, und daß zu diesem Zeit­ punkt keine ausreichende Wärme zur Verfügung steht, um die Ver­ brennung einzuleiten. Daher wird der Schritt 2S12 des Steue­ rungsablaufes umgangen.
Im Schritt 2S13 wird der SUM-Wert mit einem vorbestimmten Bezugswert (beispielsweise 10 qm) verglichen. Wenn SUM Bezugswert ist, wird hierdurch angegeben, daß sich ausreichend Partikel gesammelt haben, um eine Regeneration zu gewährleisten, und der Steuerungsablauf wird mit dem Schritt 2S14 fortgesetzt, in dem der vorstehend angegebene Merker F für eine erforderliche Regenerierung gesetzt wird (F = 1).
Durch das Setzen des Merkers F wird bewirkt, daß der Steuerungs­ ablauf von dem Schritt 2S2 mit den Schritten 2S16 bis 2S20 fort­ gesetzt wird, in denen geeignete Steuerbefehle erzeugt werden, die das Öffnen und Schließen der Drosselventile steuern. Insbe­ sondere wird im Schritt 2S16 der momentane TIN Wert mit T1 ver­ glichen. Wenn TIN T1 ≠, dann kann der Filter spontan regene­ riert werden, und der Steuerungsablauf wird mit dem Schritt 2S18 fortgesetzt.
Wenn aber TIN < T1 ist, dann wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt 2S17 fortgesetzt, in dem die Kühlmitteltemperatur TW mit einem vorbestimmten Wert (beispielsweise 50°C) verglichen wird. Wenn TW größer als der gegebene Wert ist, dann wird der Steue­ rungsablauf mit dem Schritt 2S19 fortgesetzt. In diesem Schritt werden Befehle ausgegeben, welche die Heizeinrichtung 29 akti­ vieren und das Drosseln des Ansaug- und Auslaßsystems einleiten. Wie voranstehend angegeben ist, wird hierdurch die Abgastempe­ ratur auf einen Wert erhöht, bei dem die Verbrennung der ange­ sammelten Partikel eingeleitet werden kann.
Wenn andererseits die Kühlmitteltemperatur niedriger als der Vorgabewert ist, dann wird der Steuerungsablauf von dem Schritt 2S17 zu dem Schritt 2S20 fortgesetzt, in dem Befehle ausgegeben werden, mit denen alle Drosselventile 6, 21 und 25 geöffnet werden. Wie bereits in der Beschreibung angegeben ist, wird aus diesen Umständen geschlossen, daß es keine Möglichkeit gibt, die Temperatur der Abgase auf den Wert von TREG anzuheben.
Im Schritt 2S21 wird die Regenerationszeit gemessen und mit einem vorbestimmten Zeitwert im Schritt 2S22 verglichen. Diese Zeit kann in der Größenordnung von 10 Sek. od. dgl. gesetzt werden. Die zu bestimmende Regenerierung läuft für eine vorbe­ stimmte Zeitperiode ab. Der steuerungsablauf schreitet dann mit dem Schritt 2S23 fort, in dem die in dem bereits abgeschlossenen Regeneriervorgängen eingesetzten Daten gelöscht werden, und der Merker F für eine erforderliche Regenerierung zurückgesetzt wird (F = 0).
Zusammenfassend wird also eine Betriebsweise angewendet, bei der eine gegebene Anzahl von Parametern überwacht wird und die An­ sammlung von so ausreichenden Partikeln vorhergesagt wird, daß eine Regenerierung gewährleistet ist. Die Regenerierung wird in diesem Fall eine vorbestimmte Zeit lang aufrechterhalten, um die im Filter 3 gesammelten Partikel abzubrennen.

Claims (2)

1. Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftma­ schine mit:
einem Filter (3), in dem Teilchen aus einem Abgas von der Brennkraftmaschine (1) abgeschieden und gesammelt werden, wobei die Teilchen bei ihrer Erwärmung verbrennbar sind;
einer Einrichtung (6, 21, 25, 29) zum Anheben der Temperatur in dem Filter (3) zum Verbrennen der Teilchen bei ihrer Betäti­ gung;
einer Einrichtung (41) zum Unterteilen der Betriebszustände der Brennkraftmaschine in eine erste Zone, in der die Teilchen ab­ geschieden und in dem Filter (3) gesammelt werden, und eine zweite Zone, in der die Teilchen in dem Filter (3) verbrannt werden;
einer Einrichtung (35, 34) zum Erfassen einer Maschinenbela­ stung (Q) und einer Maschinendrehzahl (Ne), um einen Betriebs­ zustand der Brennkraftmaschine festzustellen;
einer Einrichtung (41) zum Bestimmen, ob der erfaßte Betriebs­ zustand der Brennkraftmaschine in die erste oder zweite Zone entsprechend der Maschinenbelastung (Q) und der Maschinendreh­ zahl (Ne) fällt;
einer Einrichtung (41) zum Berechnen der Menge von Teilchen, die in dem Filter (3) pro Zeiteinheit in der ersten Zone gesam­ melt werden, und der Menge von Teilchen, die in dem Filter (3) pro Zeiteinheit in der zweiten Zone verbrannt werden, nach Maß­ gabe mit dem Bestimmungsergebnis der Bestimmungseinrichtung (41);
einer Einrichtung (41) zum Bestimmen der Menge von Teilchen, die in dem Filter (3) gesammelt sind, durch Addieren entspre­ chender Mengen von gesammelten Teilchen pro Zeiteinheiten, und durch Subtrahieren jeweiliger Mengen von verbrannten Teilchen pro Zeiteinheiten;
einer Einrichtung (41) zum Bestimmen, daß ein eine Regeneration des Filters (3) erfordernder Zeitpunkt gekommen ist nach Maß­ gabe der Menge der angesammelten Teilchen, und
einer Einrichtung (19, 23, 27) zum Betätigen der Einrichtung (6, 21, 25, 29) zum Anheben der Temperatur im Ansprechen auf die Bestimmung, daß der eine Regeneration erfordernde Zeitpunkt gekommen ist,
wobei die Berechnungseinrichtung (41) eine Einrichtung zum Be­ rechnen der Menge der gesammelten Teilchen aus einer ersten Karte, in der die Menge von gesammelten Teilchen in dem Filter (3) nach Maßgabe der Maschinenbelastung (Q) und der Maschinen­ drehzahl (Ne) bestimmt ist, und eine Einrichtung zum Berechnen der Menge der verbrannten Teile aus einer zweiten Karte ent­ hält, in der die Menge der in dem Filter (3) verbrannten Teil­ chen nach Maßgabe der Maschinenbelastung (Q) und der Maschinen­ drehzahl (Ne) bestimmt ist.
2. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, die außerdem eine Einrichtung (41) zum Korrigieren der Menge der gesammelten Teilchen und der Menge der verbrannten Teilchen nach Maßgabe der Kühlmitteltemperatur (Tw) der Brennkraftmaschine aufweist.
DE4042563A 1989-12-27 1990-12-27 Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime DE4042563C2 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19932301A1 (de) * 1999-07-10 2001-01-11 Volkswagen Ag Verfahren zur Regelung einer Regeneration eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Speicherkatalysators
DE10007048A1 (de) * 2000-02-17 2001-08-23 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Regenerationsnotwendigkeit eines NO¶x¶-Speicherkatalysators
DE102007025419A1 (de) 2007-05-31 2008-12-04 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einer Abgas-Heizvorrichtung
CN112555001A (zh) * 2020-12-08 2021-03-26 安徽江淮汽车集团股份有限公司 柴油车辆及其故障确定方法和计算机可读存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0220484A2 (de) * 1985-10-26 1987-05-06 MAN Technologie Aktiengesellschaft Dieselmotor mit Russfilter
DE3729857C1 (en) * 1987-09-05 1988-11-17 Uni Cardan Ag Method for the regeneration of a soot separator
DE3723470A1 (de) * 1987-07-16 1989-01-26 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren zur steuerung der regenerierung eines russfilters

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756155A (en) * 1985-03-26 1988-07-12 Nissan Motor Company, Ltd. Exhaust particle removing system for an internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0220484A2 (de) * 1985-10-26 1987-05-06 MAN Technologie Aktiengesellschaft Dieselmotor mit Russfilter
DE3723470A1 (de) * 1987-07-16 1989-01-26 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren zur steuerung der regenerierung eines russfilters
DE3729857C1 (en) * 1987-09-05 1988-11-17 Uni Cardan Ag Method for the regeneration of a soot separator

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