DE4042563C2 - Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer BrennkraftmaschineInfo
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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.
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)
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)
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.
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.
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| JP33904389A JP2623879B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | エンジンの排気浄化装置 |
| JP33904189A JP2616074B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | エンジンの排気浄化装置 |
| JP33904489A JP2626111B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | エンジンの排気浄化装置 |
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Citations (3)
| 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 |
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|---|---|---|---|---|
| US4756155A (en) * | 1985-03-26 | 1988-07-12 | Nissan Motor Company, Ltd. | Exhaust particle removing system for an internal combustion engine |
-
1990
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- 1990-12-27 DE DE4042562A patent/DE4042562C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| 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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