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Dokumentenidentifikation DE602004000534T2 17.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001437492
Titel Regeneration eines Dieselpartikelfilters
Anmelder Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa, JP
Erfinder Inoue, Takao, Yokohama-shi Kanagawa 233-0002, JP;
Tabata, Munehiro, Isehara-shi Kanagawa 259-1133, JP;
Kawashima, Junichi, Yokosuka-shi Kanagawa 239-0835, JP;
Tsutsumoto, Naoya, Yokohama-shi Kanagawa 222-0032, JP;
Otake, Makoto, Yokohama-shi Kanagawa 241-0014, JP;
Kondou, Terunori, Yokohama-shi Kanagawa 221-0001, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602004000534
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.01.2004
EP-Aktenzeichen 040000762
EP-Offenlegungsdatum 14.07.2004
EP date of grant 29.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.08.2006
IPC-Hauptklasse F01N 9/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F02D 41/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F01N 3/025(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F02D 41/40(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F01N 3/023(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F16H 61/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regenerationsvorrichtung für einen Diesel-Partikelfilter gemäß dem Vorspruch des unabhängigen Anspruches 1 sowie ein Regenerationsverfahren zum Regenerieren eines Diesel-Partikelfilters.

Wenn ein Diesel-Partikelfilter (nachfolgend „DPF" genannt) fortgesetzt Dieselruß einfängt, wird er verstopfen. JP-10-73018, 1998 von dem Japanischen Patentamt veröffentlicht, beschreibt eine „Nacheinspritzung", die eine zweite Kraftstoffeinspritzung nach der üblichen Kraftstoffeinspritzung ist, und eine „Einspritzverstellungsverzögerung", welches eine Verzögerung der Einspritzverstellung als ein Verfahren zur Erhöhung der Abgastemperatur zur Regeneration des DPF ist. „Nacheinspritzung" und „Einspritzverstellungsverzögerung" erhöhen die Abgastemperatur auf die Selbstzündungstemperatur des Dieselrußes und verbrennen den Dieselruß, der in dem DPF abgeschieden wird.

Aus FR-A-2 820 462 sind eine Regenerationsvorrichtung und ein Regenerationsverfahren wie oben beschrieben bekannt.

Da jedoch die Abgastemperatur natürlicherweise niedrig ist, wenn die Motorleistung niedrig ist, ist es schwierig, die Abgastemperatur lediglich durch Verwendung von „Nacheinspritzung" oder „Einspritzverstellungsverzögerung" auf die Selbstzündungstemperatur des Dieselrußes zu erhöhen. Wenngleich die Abgastemperatur durch Durchführen einer „Nacheinspritzung" mit einer großen Kraftstoff-Einspritzmenge erhöht werden kann, verursacht die Erhöhung der Kraftstoff-Einspritzmenge eine schlechtere Kraftstoffverbrauchsleistung. Da die Erhöhung der Kraftstoff-Einspritzmenge das Motor-Drehmoment erhöht, muss die Einspritzverstellung der „Nacheinspritzung" verzögert werden. Aufgrund der Verzögerung der Einspritzverstellung der „Nacheinspritzung" erreicht der Kraftstoffstrahl die Wand der Motor-Zylinderbüchse, ohne in den Kolben-Verbrennungsraum eingespritzt zu werden. Infolgedessen kann Kraftstoff an der Wand der Zylinderbüchse haften, und Verdünnung des Motoröls kann auftreten.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verbesserung einer Regenerationsvorrichtung und eines Verfahrens wie oben beschrieben zur Regeneration eines Filters, ohne den Kraftstoffverbrauch zu verschlechtern oder Motoröl zu verdünnen.

Das Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Regenerationsvorrichtung für einen Diesel-Partikelfilter gelöst, der Partikel in Abgas einfängt, das von einem Fahrzeug-Dieselmotor ausgestoßen wird, wobei die Vorrichtung die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist.

Das Ziel wird weiterhin gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Regenerationsverfahren zum Regenerieren eines Diesel-Partikelfilters gelöst, der Partikel in Abgas einfängt, das von einem Fahrzeug-Dieselmotor ausgestoßen wird, wobei das Verfahren die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 10 aufweist.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden in den weiteren Unteransprüchen dargelegt. Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den anhängenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

1 ist eine Schemazeichnung eines Fahrzeuges, das mit einem Diesel-Partikelfilter und seiner Regenerationsvorrichtung ausgerüstet ist.

2 ist eine Kurve und zeigt die Regenerationskennlinie des DPF und die Regenerationsgeschwindigkeit des DPF in Abhängigkeit von der Abgastemperatur.

3 ist ein Fließbild und beschreibt eine Steuerroutine in Bezug auf die durch eine Steuerung durchgeführte DPF-Regeneration.

4 ist ein Kennfeld und zeigt den Betriebsbereich des Dieselmotors, in dem DPF-Regeneration in einem stufenlosen Getriebe möglich ist, und definiert eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motor-Drehmoment für eine jede Fahrzeuggeschwindigkeit.

5 ist ein Schaltkennfeld eines stufenlosen Getriebes.

6 ist ein Kennfeld und zeigt eine Nacheinspritzungs-Kennlinie bei feststehender Motordrehzahl und definiert die Beziehung zwischen dem Motor-Drehmoment und der Kraftstoffeinspritzmenge der Nacheinspritzung.

7 ist ein Laufzeitdiagramm und beschreibt die DPF-Regenerationssteuerung und ihre Wirkung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 7A zeigt eine Dieselruß-Abscheidungsmenge in Abhängigkeit von der Zeit. 7B zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit. 7C zeigt das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Zeit. 7D zeigt die Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Zeit. 7E zeigt eine Nacheinspritzungsmenge in Abhängigkeit von der Zeit. 7F zeigt die Abgastemperatur in Abhängigkeit von der Zeit.

8 ist ein Laufzeitdiagramm und beschreibt die DPF-Regenerationssteuerung und ihre Wirkung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 8A zeigt eine Dieselruß-Abscheidungsmenge in Abhängigkeit von der Zeit. 8B zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit. 8C zeigt das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Zeit. 8D zeigt die Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Zeit. 8E zeigt eine Nacheinspritzungsmenge in Abhängigkeit von der Zeit. 8F zeigt die Abgastemperatur in Abhängigkeit von der Zeit.

9 ist ein Kennfeld und zeigt eine Einspritzverstellungs-Verzögerungskennlinie bei feststehender Motordrehzahl und definiert die Beziehung zwischen dem Motor-Drehmoment und einem Verzögerungsbetrag.

10 Ist ein Laufzeitdiagramm und beschreibt die DPF-Regenerationssteuerung und ihre Wirkung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 10A zeigt eine Dieselruß-Abscheidungsmenge in Abhängigkeit von der Zeit. 10B zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit. 10C zeigt das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Zeit. 10D zeigt die Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Zeit. 10E zeigt eine Nacheinspritzungsmenge in Abhängigkeit von der Zeit. 10F zeigt die Abgastemperatur in Abhängigkeit von der Zeit.

11 ist ein Schaltkennfeld eines Schaltgetriebes.

12 ist ein Diagramm und zeigt den Betriebsbereich des Dieselmotors, in dem DPF-Regeneration in dem Schaltgetriebe möglich ist, und definiert die Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motor-Drehmoment für eine jede Fahrzeuggeschwindigkeit.

Unter Bezugnahme auf 1 wird nunmehr eine Regenerationsvorrichtung für einen Diesel-Partikelfilter gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Der Diesel-Partikelfilter reinigt das Abgas von einem Fahrzeug-Dieselmotor.

Eine DPF-Regenerationsvorrichtung 10 zur Wiederherstellung eines DPF 11 ist mit einer Steuerung 40, einem Differenzdrucksensor 12, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27, der die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp erfasst, einem Motordrehzahlsensor 28, der die Motordrehzahl Ne eines Dieselmotors 20 erfasst, und einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 22 des Dieselmotors 20 versehen. Die Steuerung 40 steuert den Dieselmotor 20 und ein Automatikgetriebe 30 und verändert somit die Motordrehzahl und das Übersetzungsverhältnis. In dieser Beschreibung bedeutet das Übersetzungsverhältnis des automatischen Getriebes 30 ein Untersetzungsverhältnis, d.h. (Eingangsdrehzahl)/(Ausgangsdrehzahl). Das Automatikgetriebe 30 ist mit der Ausgangswelle des Dieselmotors 20 verbunden, und das von dem Dieselmotor 20 ausgegebene Motor-Drehmoment wird in das Automatikgetriebe 30 eingegeben. Das Automatikgetriebe 30 wandelt das Motor-Drehmoment von dem Dieselmotor 20 in ein Antriebsdrehmoment um, und das Antriebsdrehmoment wird auf die Antriebsräder übertragen. Das Automatikgetriebe kann von der üblichen Art sein und einen Übertragungsmechanismus umfassen, das einen Drehmomentwandler, ein Planetengetriebe und Kupplungen sowie Steuerventile umfasst, die den Weg des zu den Kupplungen zugeführten Öles ändern. Indem sie die Steuerventile steuert, ändert die Steuerung 40 die eingerückte Kupplung, um einen Gang auszuwählen, und führt Gangschaltung durch. Wenn das Automatikgetriebe ein stufenloses Getriebe ist, umfasst das Automatikgetriebe weiterhin ein Paar mit einem Riemen synchronisierter Riemenscheiben und Steuerventile, die den zu den Riemenscheiben zugeführten Öldruck einstellen. Ein typisches stufenloses Getriebe wird in dem US-Patent Nr. 5,439,424 beschrieben, das am 8. August 1995 auf Sawada et al. erteilt wurde.

Die Steuerung 40 steuert die Einspritzverstellung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 22 und führt erforderlichenfalls „Nacheinspritzung" und „Einspritzverstellungsverzögerung" durch. Eine „Nacheinspritzung" ist eine weitere Kraftstoffeinspritzung, die auf die normale Hauptkraftstoffeinspritzung folgt und die zusätzlich zu der Hauptkraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, die an einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt des Verdichtungshubes des Dieselmotors 20 durchgeführt wird. Somit arbeitet die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 22 als Abgastemperatur-Einstellmechanismus, der die Abgastemperatur des Dieselmotors 20 einstellt. Die Steuerung 40 ist mit einem Kleinstrechner einschließlich einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) versehen, der Programme ausführt, mit einem Nur-Lese-Speicher (ROM), der Programme und Daten speichert, mit einem Direktzugriffsspeicher (RAM), der die Berechnungsergebnisse der CPU und die erfassten Daten zeitweilig speichert, und mit einer Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle (E/A-Schnitstelle).

Ein DPF 11 ist ein Filter, der Dieselruß in dem aus dem Dieselmotor 20 ausgestoßenen Abgas einfängt, zum Beispiel ein Keramikporenfilter. Der DPF 11 wird in dem Abgassystem für den Dieselmotor 20 eingebaut. Wenn der DPF 11 fortgesetzt Dieselruß einfängt, wird er verstopfen. Wenn sich Dieselruß in einem gewissen Maß angesammelt hat, wird die Abgastemperatur erhöht, indem die Kraftstoffeinspritzung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 22 gesteuert wird. Dies verbrennt und entfernt den abgeschiedenen Dieselruß und regeneriert den DPF. Die Regenerationsmerkmale des DPF 11 werden an späterer Stelle beschrieben werden.

Der Differenzdrucksensor 12 ist eine Druckdifferenz-Messeinrichtung zum Erfassen des Differenzdruckes dP zwischen dem Druck auf der Einlassseite und auf der Auslassseite des DPF 11. Die Menge des eingefangenen Dieselrußes wird ausgehend von der Größe des Differenzdruckes geschätzt, und auf diese Weise unterstützt der Differenzdrucksensor 12 die Steuerung 40 bei der Ermittlung der Regenerations-Zeitsteuerung des DPF. Der Differenzdrucksensor 12 gibt das erfasste Differenzdrucksignal an die Steuerung 40 aus. Der Differenzdrucksensor 12 ist ein Beispiel des Zustandserfassungssensors, der einen Zustand des DPF 11 erfasst. Wen der Zustand des DPF 11 ein vorgegebener Zustand wird, legt die Steuerung 40 fest, dass Regeneration des DPF 11 erforderlich ist. Für den Differenzdrucksensor 12 bedeutet der Zustand des DPF 11, dass der Differenzdruck und der vorgegebene Zustand einem experimentell vorbestimmten Wert des Differenzdruckes entsprechen.

Der DPF-Einlasstemperatursensor 13 ist eine Temperatur-Messeinrichtung zum Erfassen der Einlasstemperatur Ti (das heißt der Abgastemperatur des Dieselmotors 20) des DPF 11 und gibt ein Signal aus, das die Einlasstemperatur an die Steuerung 40 anzeigt. Ein DPF-Auslasstemperatursensor 14 ist eine Temperatur-Messeinrichtung zum Erfassen der Auslasstemperatur To des DPF 11 und gibt ein Signal aus, das die Auslasstemperatur an die Steuerung 40 anzeigt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27 ist eine Messeinrichtung für die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) und kann ein Sensor sein, der die Drehzahl der Ausgangswelle des Automatikgetriebes 30 erfasst. Der Motordrehzahlsensor 28 ist eine Messeinrichtung für die Motordrehzahl (Ne) und kann ein Sensor sein, der die Drehzahl der Ausgangswelle eines Dieselmotors 20 erfasst. Die Signale von den Sensoren 12 bis 14 und 27 bis 28 werden in die Steuerung 40 eingegeben.

Die Steuerung 40 arbeitet als eine Betriebspunkt-Bestimmungsvorrichtung. Wenn die Steuerung 40 bestimmt, dass Regeneration des PDF 11 erforderlich ist, legt sie fest, ob der Betriebspunkt des Dieselmotors 20 in einem Temperaturbereich liegt, in dem Selbstzündung der Partikel möglich ist oder nicht. Hierbei ist der „Betriebspunkt" ein Satz aus Motordrehzahl Ne und Motor-Drehmoment ETor (Motorlast), das heißt (Ne, ETor). Wenn der Betriebspunkt des Dieselmotors 20 nicht in dem Bereich liegt, in dem Selbstzündung von Partikeln möglich ist, setzt die Steuerung 40 einen neuen Betriebspunkt, wobei sie gleichzeitig die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp beibehält. Somit funktioniert sie als Betriebspunkt-Einstellvorrichtung des Dieselmotors 20. Der neue Betriebspunkt ist ein Betriebspunkt, an dem heißes Abgas ausgestoßen werden kann, um die Partikeltemperatur auf die Selbstzündungstemperatur anzuheben, und die gleiche Fahrzeuggeschwindigkeit wird an dem neuen Betriebspunkt und an dem ursprünglichen Betriebspunkt aufrechterhalten. Die Steuerung 40 bestimmt, ob der neue Betriebspunkt vorliegt, an dem heißes Abgas ausgestoßen werden kann, um die Partikeltemperatur auf Selbstzündungstemperatur zu erhöhen.

Wenn ein solcher neuer Betriebspunkt vorliegt, ändert die Steuerung 40 das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes 30, um den eingestellten neuen Betriebspunkt auszuführen. Wenn mit anderen Worten bestimmt wird, dass Regeneration des DPF erforderlich ist, legt die Steuerung 40 ausgehend von der Motordrehzahl entsprechend dem neuen Betriebspunkt und der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Soll-Übersetzungsverhältnis fest. Auf diese Weise arbeitet die Steuerung 40 weiterhin als Soll-Übersetzungsverhältnis-Bestimmungsvorrichtung. Die Steuerung 40 steuert das Automatikgetriebe 30 so, dass das Soll-Übersetzungsverhältnis erreicht wird. Somit arbeitet die Steuerung 40 weiterhin als Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung.

Um die Motordrehzahl entsprechend dem neuen Betriebspunkt zu erreichen, steuert die Steuerung 40 eine Drosselklappe 21 des Dieselmotors 20, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 22 des Dieselmotors 20 und das Getriebe 30 an und ändert die Motordrehzahl. Die Steuerung 40 steuert weiterhin den Zeitpunkt und die Menge der Kraftstoffeinspritzung und führt erforderlichenfalls Nacheinspritzung und Einpritzverstellungs-Verzögerung durch. Details der von der Steuerung 40 durchgeführten Steuerung werden an späterer Stelle beschrieben werden.

2 ist eine Kurve und zeigt die Regenerationsmerkmale des DPF. Die Abgastemperatur wird auf der horizontalen Achse gezeigt und die DPF-Regenerationsrate wird auf der vertikalen Achse gezeigt. Wie in 2 gezeigt wird, kann der DPF nicht regeneriert werden, wenn die Abgastemperatur Ti eine niedrige Temperatur ist. Wenn die Abgastemperatur jedoch höher ist als eine Schwellentemperatur Te ist, verbrennt der Dieselruß, und der DPF kann regeneriert werden. Die DPF-Regenerationsrate nimmt weiterhin mit einem Anstieg der Abgastemperatur zu. Die Schwellentemperatur Te beträgt zum Beispiel 400 Grad Celsius.

Unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Regenerationssteuerung des Partikelfilters beschrieben werden. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Automatikgetriebe 30 ein stufenloses Getriebe. Die in dem Fließbild von 3 gezeigte Steuerroutine wird als Programm implementiert, das von der Steuerung 40 ausgeführt wird. Die Steuerroutine wird im Wesentlichen wiederholt durch Interruptverarbeitung in Abständen von jeweils zehn Millisekunden ausgeführt. Jedoch ist Interrupt verboten, bis die Steuerroutine beendet ist.

In einem Schritt S1 bestimmt die Steuerung 40, ob Regeneration des DPF 11 erforderlich ist oder nicht. Wenn Regeneration erforderlich ist, geht die Routine zu einem Schritt S2 über. Wenn Regeneration nicht erforderlich ist, wird die Routine beendet. Die Notwendigkeit von Regeneration des DPF wird anhand der Größe des Differenzdruckes dP an dem Einlass und dem Auslass des DPF, der von dem Differenzdrucksensor 12 erfasst wird, bestimmt. Wenn der Differenzdruck aufgrund von Zusetzung des DPF größer ist als ein vorgegebener Wert (das heißt, wenn die Menge der Dieselrußabscheidung eine vorgegebene Dieselruß-Abscheidungsmenge, die den Beginn von Regeneration erfordert, übersteigt), wird bestimmt, dass Regeneration des DPF erforderlich ist. Der vorgegebene Wert oder die vorgegebene Dieselruß-Abscheidungsmenge wird experimentell in Abhängigkeit der Bauweise des Dieselpartikelfilters ermittelt.

In dem Schritt S2 wird bestimmt, ob der aktuelle Betriebspunkt des Dieselmotors 20 in einem Betriebsbereich liegt, in dem Regeneration des DPF schwierig ist. Diese Bestimmung wird durchgeführt, indem das Kennfeld aus 4 nachgeschlagen wird. Das Kennfeld aus 4 ist in dem ROM der Steuerung 40 gespeichert und definiert die Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motor-Drehmoment für jede Fahrzeuggeschwindigkeit. 4 zeigt den Betriebsbereich, in dem Regeneration des DPF in einer Motordrehzahl/Motor-Drehmoment-Ebene möglich ist. Die Motordrehzahl wird auf der horizontalen Achse gezeigt und das Motor-Drehmoment (die Motorlast) wird auf der vertikalen Achse gezeigt. Der Betriebsbereich, in dem Regeneration des DPF möglich ist, kann im voraus experimentell ermittelt werden. Die fetten Kurven zeigen Isowert-Kurven für die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp. Mit anderen Worten kann eine konstante Fahrzeuggeschwindigkeit an allen Betriebspunkten auf einer jeden Isowert-Kurve aufrechterhalten werden. In 4 werden beispielhafte Isowert-Kurven (Vsp = V1, Vsp = V2, Vsp = V3, Vsp = V4) gezeigt, und hier nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit zur oberen Seite des Papiers zu, nämlich V4 > V3 > V2 > V1.

In 4 zeigt die Strichpunktkurve die Grenze 50 des Betriebsbereiches, innerhalb dessen die Abgastemperatur Ti eine Temperatur höher als die Schwellentemperatur Te erreichen kann. Der Motor-Betriebsbereich oberhalb der Grenze 50 wird in dieser Beschreibung als „möglicher DPF-Regenerationsbereich" bezeichnet. In diesem Motor-Betriebsbereich kann die Abgastemperatur auf eine Temperatur (höher als die Schwellentemperatur Te) ansteigen, bei der Dieselruß durch eine geeignete „Nacheinspritzung" oder eine geeignete „Einspritzverstellungs-Verzögerung" verbrennen kann, was keine Probleme verursacht, wie zum Beispiel Anhaften von Kraftstoff an der Wand der Zylinderbüchse. Der Motor-Betriebsbereich unter der Grenze 50 ist ein Motor-Betriebsbereich, in dem Regeneration des DPF schwierig ist, und zwar auch dann, wenn „Nacheinspritzung" und „Einspritzverstellungs-Verzögerung" durchgeführt werden, da entweder Dieselruß nicht verbrannt werden kann oder Probleme auftreten, wie zum Beispiel Anhaften von Kraftstoff an der Wand der Zylinderbüchse. Dieser Bereich wird in dieser Beschreibung als „schwieriger DPF-Regenerationsbereich" bezeichnet. Zum Beispiel liegt der Betriebspunkt A in 4 in dem möglichen DPF-Regenerationsbereich, wohingegen die Betriebspunkte B und C in dem schwierigen DPF-Regenerationsbereich liegen.

Die dünne Volllinie ist eine Isothermenkurve für die Abgastemperatur. Insbesondere erhält man unter Verwendung der isothermen Abgastemperaturkurve die Abgastemperaturkurve von der Motordrehzahl und dem Motor-Drehmoment. Die oberen Kurven zeigen hohe Temperaturen und die unteren Kurven zeigen niedrige Temperaturen. In 4 ist die bergförmige Kurve eine Maximaldrehmomentkurve.

In dem Schritt S2 wird bestimmt, ob der aktuelle Betriebspunkt in dem schwierigen DPF-Regenerationsbereich liegt, indem das Kennfeld aus 4 nachgeschlagen wird. Die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp wird von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27 abgelesen und die aktuelle Motordrehzahl Ne wird von dem Motordrehzahlsensor 28 abgelesen. Das aktuelle Motor-Drehmoment ETor erhält man von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp und der aktuellen Motordrehzahl Ne durch Nachschlagen des Kennfeldes aus 4, wobei der aktuelle Betriebspunkt (Ne, ETor) des Dieselmotors 20 festgestellt wird. Wenn der Betriebspunkt des Dieselmotors nicht in dem schwierigen DPF-Regenerationsbereich liegt (das heißt der Betriebspunkt liegt in dem möglichen DPF-Regenerationsbereich), geht die Routine zu einem Schritt S8 über, und wenn sich der Betriebspunkt des Dieselmotors 20 in dem schwierigen DPF-Regenerationsbereich befindet, geht die Routine zu einem Schritt S3 über.

In einem Schritt S3 wird die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit abgelesen, indem der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27 verwendet wird, und danach wird unter Bezugnahme auf 4 ermittelt, ob die Isowert-Kurve, die die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit aufrecht erhält, durch den möglichen DPF-Regenerationsbereich hindurch geht. Somit wird ein Betriebspunkt gesucht, der die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit beibehält und der für Regeneration des DPF geeignet ist. In dem Kennfeld aus 4 gilt zum Beispiel: Wenngleich der Betriebspunkt B kein geeigneter Betriebspunkt für DPF-Regeneration ist, existiert ein geeigneter Betriebspunkt (zum Beispiel der Punkt D) für Regeneration des DPF, da die Isowert-Kurve (Vsp = V3) durch den möglichen DPF-Regenerationsbereich hindurch geht. In dem Kennfeld aus 4 ist der Betriebspunkt C kein geeigneter Betriebspunkt für DPF-Regeneration und geht die Isowert-Kurve (Vsp = V1) nicht durch den möglichen DPF-Regenerationsbereich hindurch. Da kein für DPF-Regeneration geeigneter Betriebspunkt existiert, wenn die Isowert-Kurve für die aktuelle Geschwindigkeit nicht durch den möglichen DPF-Regenerationsbereich hindurch geht, geht die Routine zu dem Schritt S8 über. Wenn andererseits der mögliche DPF-Regenerationsbereich die Isowert-Kurve für die aktuelle Gehwindigkeit beinhaltet, geht die Routine zu einem Schritt S4 über, um den Betriebspunkt zu ändern.

In einem Schritt S4 wird das Kennfeld aus 4 nachgeschlagen, und ein neuer Betriebswert wird gesetzt, der die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit beibehält. Somit wird eine Änderung des Betriebspunktes durchgeführt. Ab hier wird angenommen, dass der aktuelle Betriebspunkt der Punkt B in 4 ist. Der aktuelle Betriebspunkt B wird geändert und ein neuer Betriebspunkt D wird eingestellt. Unter dem Gesichtspunkt des Verhinderns rascher Änderungen der Motordrehzahl bzw. des Motor-Drehmomentes ist es wünschenswert, den neuen Betriebspunkt D an dem Schnittpunkt der Isowert-Kurve für die aktuelle Geschwindigkeit und der Grenze 50 zu positionieren. Unter dem Gesichtspunkt der Durchführung zufriedenstellender DPF-Regeneration ist es jedoch andererseits wünschenswert, den neuen Betriebspunkt D von der Grenze 50 entfernt zu positionieren. Daher wird der Betriebspunkt D unter Berücksichtigung beider Gesichtspunkte festgelegt. Zum Beispiel kann der Betriebspunkt D von dem Schnittpunkt der Isowert-Kurve für die aktuelle Geschwindigkeit und der Grenze 50 lediglich um einen vorgegebenen Abstand entfernt sein.

In einem Schritt S5 werden die Motordrehzahl NeD und das Motor-Drehmoment TD für den neuen Betriebspunkt D aus dem Kennfeld aus 4 berechnet.

In einem Schritt S6 wird ein Soll-Übersetzungsverhältnis aus einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V3 und einem Motor-Drehmoment NeD für den neuen Betriebspunkt D berechnet. Diese Berechnung kann zum Beispiel durchgeführt werden, indem ein in 5 gezeigtes und in einem ROM gespeichertes Kennfeld nachgeschlagen wird. Die Linien in 5 zeigen den 1. bis 4. Gang (Gr 1–4) des manuellen Modus des stufenlosen Getriebes. Der Anstieg der Linie auf der Niedrig-Seite (hohe Übersetzung) ist steil, und der Anstieg der Linie auf der Hoch-Seite (niedrige Übersetzung) ist allmählich. Die Geschwindigkeitsänderung des Stufenlosen Getriebes wird durchgeführt, indem das Verhältnis der Radien des Paares von Riemenscheiben verändert wird.

In dem Schritt S6 werden das Soll-Übersetzungsverhältnis für die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp und die Motordrehzahl NeD des Betriebspunktes D auf der Grundlage des Schaltkennfeldes aus 5 berechnet.

In einem Schritt S7 wird ein Befehlssignal zur Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses (Hochschalten) an das Automatikgetriebe 30 (stufenloses Getriebe) gesendet, und das Befehlssignal an die untere Motordrehzahl wird an den Motor (Drosselklappe 21, Kraftstoffeinspritzeinrichtung 22) gesendet. Auf diese Weise wird die Motordrehzahl NeD ausgeführt und das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes 30 wird auf das Soll-Übersetzungsverhältnis gesteuert.

In einem Schritt S8 wird die Regeneration des DPF gestartet. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Kennfeld aus 6 nachgeschlagen und „Nacheinspritzung" durchgeführt, um die Temperatur des DPF zu erhöhen.

Das Kennfeld aus 6 wird in dem ROM gespeichert und definiert die Beziehung der Nacheinspritzungsmenge ID und des Motor-Drehmomentes unter der Bedingung, dass die Motordrehzahl Ne konstant ist (in diesem Ausführungsbeispiel gilt Ne = NeD). Die Nacheinspritzungsmenge ID für die Nacheinspritzung ist die für die Regeneration des PDF erforderliche Kraftstoffeinspritzungsmenge. Da ein großes Motor-Drehmoment die Abgastemperatur erhöht, nimmt die Nacheinspritzungsmenge ID ab, wenn das Motor-Drehmoment TD für den neuen Betriebspunkt D zunimmt. Die Nacheinspritzungsmenge ID in Bezug auf das in dem Schritt S5 ermittelte Motor-Drehmoment kann unter Verwendung dieses Kennfeldes berechnet werden. In dem Schritt S8 wird Nacheinspritzung aktiviert, in dem die für die Regeneration des DPF auf der Grundlage des Kennfeldes aus 6 erforderliche Nacheinspritzmenge ID berechnet wird.

In einem Schritt S9 wird bestimmt, ob die Regeneration des DPF abgeschlossen worden ist oder nicht. Für diese Bestimmung kann ein bekanntes Verfahren verwendet werden; zum Beispiel kann die Bestimmung entsprechend dem Differenzdruck an dem Einlass und dem Auslass des DPF oder entsprechend der seit dem Beginn der Regeneration abgelaufenen Zeit durchgeführt werden. Es kann bestimmt werden, dass die Regeneration des PDF abgeschlossen worden ist, wenn der Differenzdruck kleiner ist als ein zweiter vorgegebener Wert oder wenn die seit Beginn der Regeneration abgelaufene Zeit größer ist als eine vorgegebene Zeit.

In einem Schritt S10 wird die DPF-Regenerations-Endverarbeitung ausgeführt. Insbesondere wird die Nacheinspritzung abgebrochen. Wenn eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses und des Motorbetriebspunktes aus den Schritten S4 bis S7 durchgeführt wird, wird das Übersetzungsverhältnis von dem neu eingestellten Übersetzungsverhältnis für den Betriebspunkt D auf das ursprüngliche Übersetzungsverhältnis, bevor dies durch die Schritte S4 bis S7 geändert wird (das Übersetzungsverhältnis für den Betriebspunkt B), zurückgeführt, und weiterhin wird der Motorbetriebspunkt von dem Betriebspunkt D auf den ursprünglichen Betriebspunkt B vor der Änderung durch die Schritte S4 bis S7 zurückgeführt.

Die Wirkung der Steuerung dieses Ausführungsbeispieles an dem stufenlosen Getriebe wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Laufzeitdiagramme aus den 7A–F beschrieben werden. Die Volllinie betrifft die Steuerung dieses Ausführungsbeispieles, und die Strichlinie betrifft den Fall, in dem die Steuerung dieses Ausführungsbeispieles nicht durchgeführt wird (in dem die Drehzahländerungssteuerung nicht durchgeführt wird).

Wie in 7A gezeigt wird, wird Dieselruß mit abgelaufener Zeit abgeschieden. Wenn die Dieselrußablagerung einen bestimmten Dieselrußablagerungs-Betrag überschreitet, der Aktivierung von Regeneration erfordert, wird die oben erwähnte Steuerung gestartet (Zeit t1; Schritt S1). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant gehalten wird (7B), wird das Getriebe 30 auf die Hoch-Seite (niedriges Übersetzungsverhältnis) geschaltet, so dass der DPF regeneriert werden kann (7C; Schritt S7). Die Motordrehzahl wird durch das Hochschalten des Getriebes 30 reduziert (7D; Schritt S7). Nacheinspritzung wird aktiviert (7E; Schritt S8). Indem diese Steuerung durchgeführt wird, steigt die Abgastemperatur somit auf die Schwellentemperatur Te, bei der Regeneration des DPF möglich ist, an (7F).

Wenn danach keine weitere Abscheidung von Dieselruß vorliegt (Zeit t2 in 7A; Schritt S9), wird die DPF-Regenerationsverarbeitung abgeschlossen. Das Übersetzungsverhältnis (7C) und die Motordrehzahl (7D) werden auf ihre ursprünglichen Werte zurückgeführt, die Nacheinspritzung wird abgebrochen (7E) und die Abgastemperatur wird auf ihren ursprünglichen Wert zurückgeführt, das heißt auf die Temperatur unmittelbar vor dem Beginn der Regeneration (7F).

Danach wird Dieselruß erneut allmählich abgeschieden (7A) und wenn die Dieselrußmenge die Dieselruß-Abscheidungsmenge zu Beginn der Regeneration überschreitet, wird die oben genannte Regenerationsverarbeitung erneut durchgeführt.

Andererseits kann bei dem Stand der Technik die Abgastemperatur auf eine Temperatur oberhalb der Schwellentemperatur Te erhöht werden, bei der Regeneration des DPF möglich ist (7F), während gleichzeitig eine feststehende Fahrzeuggeschwindigkeit (7B) aufrechterhalten wird, und ohne dass das Übersetzungsverhältnis oder die Motordrehzahl verändert würden (Strichlinien aus 7C und D). Aus diesem Grund muss die Kraftstoffeinspritzungsmenge der Nacheinspritzung stark erhöht werden (Strichlinie von 7E). Wenn die Nacheinspritzungsmenge erhöht wird, wird der Kraftstoffverbrauch beeinträchtigt.

Die Steuerung dieses Ausführungsbeispieles kann Filterregenerationsverarbeitung durchführen, indem der Betriebspunkt des Motors so verändert wird, dass die Abgastemperatur hoch ist, auch wenn die Motorlast gering und die Abgastemperatur niedrig sind. In der Steuerung dieses Ausführungsbeispieles kann die Einspritzungsmenge der „Nacheinspritzung" im Vergleich zu dem Stand der Technik, bei dem der Betriebspunkt des Motors nicht verändert wird, reduziert werden, und zwar auch dann, wenn eine „Nacheinspritzung" durchgeführt wird, um die Abgastemperatur über die Schwellentemperatur Te zusätzlich zu der Änderung des Betriebspunktes des Motors zu erhöhen. Auf diese Weise bewirkt die Steuerung dieses Ausführungsbeispieles eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauches.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Regenerationssteuerung des Partikelfilters wird nunmehr unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben werden. Gleiche Symbole bezeichnen Teile mit gleichen Funktionen wie die des ersten oben beschriebenen Ausführungsbeispieles, und eine Beschreibung dieser Elemente wird nicht erneut wiederholt werden. Das Fließbild der Regenerationssteuerung ist das gleiche wie das Fließbild aus 3.

In diesem Ausführungsbeispiel wird in dem Schritt S8 des Fließbildes die DPF-Regenerationsverarbeitung nicht durch Nacheinspritzung durchgeführt, sondern durch „Einspritzverstellungsverzögerung". Die Steuerung 40 steuert die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 22, um die Einspritzverstellung zu verzögern. Der Verzögerungsbetrag RD, der für die Regeneration erforderlich ist, kann ermittelt werden, indem das Kennfeld aus 9 entsprechend dem in dem Schritt S5 berechneten Motor-Drehmoment TD nachgeschlagen wird. Das Kennfeld aus 9 wird in dem ROM gespeichert und bestimmt das Verhältnis zwischen dem Verzögerungsbetrag RD der Einspritzverstellung und dem Motor-Drehmoment ETor. Der Verzögerungsbetrag RD nimmt zu, wenn das Motor-Drehmoment TD für den neuen Betriebspunkt D zunimmt.

Da eine Fehlzündung auftreten wird, wenn die Einspritzverstellung zu stark verzögert wird (wenn der Verzögerungsbetrag zu groß ist), gibt es einen oberen Grenzwert des Verzögerungsbetrages. Daher wird zum Beispiel, wenn der Motor-Drehmoment TD1 ist und wenn der Verzögerungsbetrag RD1 entsprechend dem Motor-Drehmoment TD1 über den oberen Grenzwert hinaus geht, die Einspritzverstellungsverzögerung gestartet, nachdem das Motor-Drehmoment von TD1 auf TD2 gesenkt worden ist und der Verzögerungsbetrag von RD1 auf RD2 gesenkt worden ist.

Somit kann der Verzögerungsbetrag im Vergleich zum Stand der Technik (Strichlinie), bei dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 30 und der Betriebspunkt des Dieselmotors 20 nicht verändert werden, gering sein, selbst wenn die Einspritzverstellungsverzögerung so eingestellt wird, dass DPF-Regenerationsverarbeitung wie in 8E gezeigt durchgeführt wird.

In diesem Ausführungsbeispiel gibt es zusätzlich zu der Wirkung des ersten Ausführungsbeispieles die zusätzliche Wirkung, dass Steuerung einfach ist. Analog dazu gilt: Selbst wenn die Einspritzverstellung verzögert wird anstelle dass eine Nacheinspritzung durchgeführt wird, um die Abgastemperatur auf eine Temperatur über der Schwellentemperatur Te anzuheben, wobei der Betriebspunkt des Motors im Vergleich zum Stand der Technik nicht verändert wird, kann der Verzögerungsbetrag der Einspritzverstellung klein gehalten werden. Somit hat die Steuerung dieses Ausführungsbeispieles die Wirkung der Verbesserung des Kraftstoffverbrauches.

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die 10 bis 12 ein drittes Ausführungsbeispiel der Regenerationssteuerung des Partikelfilters beschrieben werden.

Wenngleich das erste Ausführungsbeispiel die DPF-Regenerationssteuerung für ein stufenloses Getriebe beschrieben hat, beschreibt dieses Ausführungsbeispiel die DPF-Regenerationssteuerung für ein Schaltgetriebe. Die Steuerroutine ist identisch mit der aus 3.

Wie in 10A gezeigt wird, wird Dieselruß im Verlauf der Zeit abgeschieden. Wenn die Dieselruß-Abscheidungsmenge eine vorgegebene Dieselruß-Abscheidungsmenge, die die Aktivierung der Regeneration erfordert, überschreitet, wird die Steuerung der Schritte S2 bis S10 gestartet (Zeit t1; Schritt S1). Bei feststehender Fahrzeuggeschwindigkeit (10B) wird das Übersetzungsverhältnis auf die Hoch-Seite (Volllinie von 10C; Schritt S7) geschaltet, und somit wird die Motordrehzahl reduziert (10D; Schritt S7).

Das Übersetzungsverhältnis und die Motordrehzahl werden bestimmt, indem das Schalt-Kennfeld aus 11 nachgeschlagen wird. Das Schalt-Kennfeld für das Schaltgetriebe wird in einem ROM gespeichert, und die Linien zeigen einen ersten Gang (i(1)) bis vierten Gang (i(4)). Der Anstieg der Linie auf der Niedrig-Seite (hohes Übersetzungsverhältnis) ist steil, und der Anstieg der Linie auf der Hoch-Seite (niedriges Übersetzungsverhältnis) ist allmählich.

Für eine gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit kann der Betriebspunkt aus höchstens vier Punkten ausgewählt werden. In dem Fall einer Fahrzeuggeschwindigkeit V3 zum Beispiel kann er aus dem Betriebspunkt B1 des ersten Ganges (Motordrehzahl NeB1), dem Betriebspunkt B2 des zweiten Ganges (Motordrehzahl NeB2), dem Betriebspunkt B des dritten Ganges (Motordrehzahl NeB) und dem Betriebspunkt D des vierten Ganges (Motordrehzahl NeD) ausgewählt werden. Diese Betriebspunkte werden in dem Kennfeld von 12 aufgezeichnet.

12 zeigt den Motorbetriebsbereich, in dem DPF-Regeneration in einer Motordrehzahl-Ebene in einem Schaltgetriebe möglich ist. Die horizontale Achse zeigt die Motordrehzahl Ne und die vertikale Achse zeigt das Motor-Drehmoment ETor (Motorlast). Für eine gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit kann der Betriebspunkt aus höchstens vier Punkten ausgewählt werden. Bei der Fahrzeuggeschwindigkeit V3 kann der Betriebspunkt zum Beispiel aus den vier Betriebspunkten B1 (in dem Diagramm nicht gezeigt), B2, B und D ausgewählt werden.

Wenn zum Beispiel Regeneration des DPF erforderlich ist, während das Fahrzeug mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V3 läuft, wobei der Motor auf dem Betriebspunkt B (dritter Gang) läuft, wird der Motor-Betriebspunkt von dem Betriebspunkt B (dritter Gang) zu dem Betriebspunkt D (vierter Gang) geändert. Wenn zum Beispiel Regeneration des DPF erforderlich ist, während das Fahrzeug mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V3 läuft, wobei der Motor auf dem Betriebspunkt B2 (zweiter Gang) läuft, wird der Betriebspunkt von dem Betriebspunkt B2 (zweiter Gang) zu dem Betriebspunkt D (vierter Gang) geändert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich der Betriebspunkt B des dritten Ganges bzw. der Betriebspunkt B2 des zweiten Ganges in dem schwierigen DPF-Regenerationsbereich befindet, und um den Motor an dem Betriebspunkt D in dem möglichen DPF-Regenerationsbereich laufen zu lassen, wird der Gang des Getriebes 30 von dem zweiten Gang in den vierten Gang hochgeschaltet.

Erneut unter Bezugnahme auf 10 wird Nacheinspritzung bei dem Übersetzungsverhältnis und bei der Motordrehzahl durchgeführt, die in den Schritten S4 bis S7 eingestellt werden. Diese Steuerung kann die Abgastemperatur auf eine Temperatur oberhalb der Schwellentemperatur Te anheben, bei der die Regeneration des DPF aktiviert werden kann (10F).

Wenn keine Dieselruß-Abscheidung vorliegt (Zeit t2 von 10A; Schritt S10), wird die DPF-Regenerationsverarbeitung beendet. Das Übersetzungsverhältnis (10C) und die Motordrehzahl (10D) werden auf das ursprüngliche Übersetzungsverhältnis (10C) und auf die ursprüngliche Motordrehzahl vor der Änderung durch die Schritte S4 bis S7 zurückgeführt. Die Nacheinspritzung bricht ab (10E), und die Abgastemperatur wird auf die ursprüngliche Abgastemperatur vor der Änderung durch die Schritte S8 bis S9 zurückgeführt.

Danach, wenn sich Dieselruß erneut allmählich abscheidet (10A), wenn dieser eine vorgegebene Dieselruß-Abscheidungsmenge, die den Beginn der Regeneration erfordert, überschreitet, wird die oben genannte Steuerung wiederholt.

Um andererseits die Abgastemperatur auf eine Temperatur oberhalb der Schwellentemperatur Te, bei der der DPF regeneriert werden kann (10F), ohne die Motordrehzahl (punktierte Linien von 10C und D) zu ändern, während gleichzeitig eine feststehende Fahrzeuggeschwindigkeit aufrecht erhalten wird (10B), muss die Motor-Nacheinspritzungsmenge stark erhöht werden (Strichlinie von 10E). Wenn somit die Nacheinspritzungsmenge erhöht wird, wird der Kraftstoffverbrauch beeinträchtigt.

Indem daher die Steuerung in diesem Ausführungsbeispiel auch in einem Schaltgetriebe durchgeführt wird, kann die Abgastemperatur auf eine Temperatur oberhalb der DPF-Regenerationstemperatur Te erhöht werden, ohne dass die Nacheinspritzungsmenge stark erhöht wird, und daher kann die Kraftstoffausnutzung verbessert werden.

Wenngleich die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Wenngleich in den drei vorstehenden Ausführungsbeispielen Nacheinspritzung und Einspritzverstellungs-Verzögerung zusammen mit einer Änderung des Betriebspunktes (einer Änderung der Motordrehzahl und des Übersetzungsverhältnisses) durchgeführt werden, sind Nacheinspritzung und Einspritzverstellungs-Verzögerung nicht erforderlich, wenn die Änderung des Betriebspunktes an sich es ermöglicht, dass die Abgastemperatur auf eine Temperatur oberhalb der DPF-Regenerationstemperatur Te erhöht wird. Weiterhin kann Einspritzverstellungs-Verzögerung auch durchgeführt werden, um die Abgastemperatur in einem Schaltgetriebe zu erhöhen.

Angesichts der vorstehenden Lehren der Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann Änderungen und Varianten des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles denkbar sein. Der Erfindungsbereich wird unter Bezugnahme auf die folgenden Patentansprüche definiert.


Anspruch[de]
  1. Regenerationsvorrichtung für einen Diesel-Partikelfilter (11), der Partikel in Abgas einfängt, das von einem Fahrzeug-Dieselmotor (20) ausgestoßen wird, wobei der Dieselmotor (20) ein Motor-Drehmoment (ETor) über ein automatisches Getriebe (30) an Antriebsräder ausgibt, wobei sie umfasst:

    einen Zustandserfassungssensor (12), der einen Zustand des Diesel-Partikelfilters (11) erfasst;

    eine Einrichtung, die auf Basis des Zustandes des Filters (11) feststellt, ob Regeneration des Filters (11) erforderlich ist oder nicht,

    gekennzeichnet durch

    eine Steuerung (40), die ein Kennfeld speichert, das einen vorgegebenen Betriebsbereich des Motors (20) definiert, in dem eine Abgastemperatur (Te) hoch genug ist, um eine Selbstzündung eingefangener Partikel zu bewirken;

    eine Einrichtung, die einen Betriebspunkt (B, B1, B2, C) des Dieselmotors (20) auf einen Punkt (A, D) innerhalb des vorgegebenen Betriebsbereiches modifiziert, wenn die Regeneration des Filters (11) erforderlich ist;

    eine Einrichtung, die ein Soll-Übersetzungsverhältnis des automatischen Getriebes (30) auf Basis einer Motordrehzahl (Ne) an dem modifizierten Betriebspunkt (A, D) einstellt; und

    eine Einrichtung, die ein Übersetzungsverhältnis des automatischen Getriebes (30) auf das Soll-Übersetzungsverhältnis steuert.
  2. Regenerationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung ein Zustandserfassungssensor (12) ist und eine Steuerung (40) die Feststelleinrichtung, die Speichereinrichtung, die Modifiziereinrichtung, die Einstelleinrichtung und die Steuereinrichtung umfasst.
  3. Regenerationsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (27), der eine Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) erfasst, wobei die Steuerung (40) so programmiert ist, dass sie die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (27) liest, den Betriebspunkt (B, B1, B2, C) des Dieselmotors (20) auf einen Punkt (A, D) modifiziert, der innerhalb des vorgegebenen Betriebsbereiches liegt und der die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) beibehält, und das Soll-Übersetzungsverhältnis des automatischen Getriebes (30) auf Basis der gelesenen Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) und der Motordrehzahl (Ne) an dem modifizierten Betriebspunkt (A, D) einstellt.
  4. Regenerationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (40) so programmiert ist, dass sie das Automatikgetriebe (30) auf das Soll-Übersetzungsverhältnis steuert, indem sie ein Hochschalten des automatischen Getriebes (30) durchführt.
  5. Regenerationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (40) des Weiteren so programmiert ist, dass sie feststellt, ob die Regeneration des Filters (11) vollständig ist oder nicht, und wenn die Regeneration des Filters (11) vollständig ist, den Betriebspunkt (A, D) des Dieselmotors (20) auf einen Betriebspunkt (B, B1, B2, C) vor der Modifikation zurückführt.
  6. Regenerationsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebspunkt (B, B1, B2, C) vor der Modifikation außerhalb des vorgegebenen Betriebsbereiches liegt.
  7. Regenerationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (22) des Dieselmotors (20), wobei die Steuerung (40) des Weiteren so programmiert ist, dass sie die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (22) so steuert, dass sie nach Steuern des Übersetzungsverhältnisses des automatischen Getriebes (30) auf das Soll-Übersetzungsverhältnis eine Nacheinspritzung durchführt, wobei die Nacheinspritzung eine weitere Kraftstoffeinspritzung ist, die auf eine normale Kraftstoffeinspritzung folgt.
  8. Regenerationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (22) des Dieselmotors (20), wobei die Steuerung (40) des Weiteren so programmiert ist, dass sie die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (22) so steuert, dass nach Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des automatischen Getriebes (30) auf das Soll-Übersetzungsverhältnis der Einspritzzeitpunkt zurückgenommen wird.
  9. Regenerationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustanderfassungssensor (12) ein Differenzdrucksensor ist, der einen Differenzdruck zwischen einem Einlassdruck und einem Auslassdruck des Filters (11) erfasst, und die Steuerung (40) des Weiteren so programmiert ist, dass sie feststellt, dass Regeneration des Filters (11) erforderlich ist, wenn der Differenzdruck größer ist als ein vorgegebener Wert.
  10. Regenerationsverfahren zum Regenerieren eines Diesel-Partikelfilters (11), der Partikel im Abgas einfängt, das von einem Fahrzeug-Dieselmotor (20) ausgestoßen wird, wobei der Dieselmotor (20) ein Motordrehmoment (Etor) über ein automatisches Getriebe (30) an Antriebsräder ausgibt und das Regenerationsverfahren die folgenden Schritte umfasst:

    Erfassen eines Zustandes des Diesel-Partikelfilters (11);

    auf Basis des erfassten Zustandes Feststellen, ob Regeneration des Filters (11) erforderlich ist oder nicht,

    gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

    Speichern eines Kennfeldes, das einen vorgegebenen Betriebsbereich des Dieselmotors (20) definiert, in dem eine Abgastemperatur (Te) hoch genug ist, um eine Selbstentzündung eingefangener Partikel zu bewirken;

    Modifizieren eines Betriebspunktes (B, B1, B2, C) des Dieselmotors (20) auf einen Punkt (A, D) innerhalb des vorgegebenen Betriebsbereiches, wenn die Regeneration des Filters (11) erforderlich ist;

    Einstellen eines Soll-Übersetzungsverhältnisses des automatischen Getriebes (30) auf Basis einer Motordrehzahl (Ne) an dem modifizierten Betriebspunkt (A, D); und

    Steuern eines Übersetzungsverhältnisses des Automatikgetriebes (30) auf das Soll-Übersetzungsverhältnis.
  11. Regenerationsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Schritt des Erfassens einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp), wobei der Schritt des Modifizierens des Betriebspunktes (B, B1, B2, C) das Modifizieren des Betriebspunktes (B, B1, B2, C) des Dieselmotors (20) auf einen Punkt (A, D) umfasst, der innerhalb des vorgegebenen Betriebsbereiches liegt und der die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) beibehält, und der Schritt des Einstellens des Soll-Übersetzungsverhältnisses das Einstellen eines Soll-Übersetzungsverhältnisses des automatischen Getriebes (30) auf Basis der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsp) und der Motordrehzahl (Ne) an dem modifizierten Betriebspunkt (A, D) umfasst.
Es folgen 12 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

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