(57)【要約】ここに記載されているのは、排ガス後処理システムを制御する方法および装置である。第１状態量によって排ガス後処理システムの状態が特徴付けられる。第２状態量により、特別モード状態に対する別の影響が考慮される。特別モード状態は、上記の第１および第２状態量に依存して開始される。
2004512467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス後処理システムの状態を特徴付ける第１状態量を求める、例えば内燃機関に対する排ガス後処理システムを制御する方法において、
特別モード状態に対する別の影響を考慮する第２状態量を求め、
前記特別モード状態を前記の第１および第２状態量に依存して開始することを特徴とする、
排ガス後処理システムを制御する方法。
【請求項２】
前記の第１および／または第２状態量に依存して別個の特別モード状態を開始する、
請求項１に記載に記載の方法。
【請求項３】
前記第２状態量によって、内燃機関の状態、周囲条件および／またはドライバタイプを特徴付ける、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１状態量を、測定量および／または制御量に依存して決定する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
内燃機関の回転数、噴射量、負荷、排ガス体積流、温度量、走行速度および／または最後の特別モード状態以来の時間を特徴付ける量のうちの少なくとも１つの量に依存して前記第２状態量を設定する、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２状態量に依存して閾値を設定し、
該閾値に依存して前記特別モード状態を開始および／または終了する、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記の第１および第２状態量に依存して評価数を設定し、
該評価数の値に依存して前記特別モード状態を開始する、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ファジー論理により、前記の第１および／または第２状態量に依存してまたは状態量の形成のために評価される量に依存して、前記特別モード状態を開始する、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記排ガス後処理システムは少なくとも１つの微粒子フィルタを含む、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
特別モード状態として前記微粒子フィルタの再生を行う、
請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
排ガス後処理システムの状態を特徴付ける第１状態量が求められる、例えば内燃機関に対する排ガス後処理システム制御装置において、
第２状態量を求める手段と、
特別モード状態に対する別の影響を考慮する手段と、
該特別モード状態を前記第１および第２状態量に依存して開始する手段とを有することを特徴とする、
排ガス後処理システム制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１および請求項１１の上位概念に記載された排ガス後処理システムを制御する方法および装置に関する。
【０００２】
排ガス後処理システムを制御するこのような方法およびこのような装置は、ＤＥ１９９０６２８７から公知である。そこでは排ガス後処理システムは微粒子フィルタを含んでおり、この微粒子フィルタは、例えば、直接噴射の内燃機関に使用される。そこでは状態量として微粒子フィルタの被着（Ｂｅｌａｄｕｎｇ）を検出し、所定の値を上回った際にこの微粒子フィルタを有利な手段によって再生する特別モード状態が開始される。
【０００３】
ここでこの再生は、微粒子フィルタの被着だけに依存して、すなわち微粒子フィルタにおけるすす質量だけに依存して行われる。このすす質量は有利な方法によって求められる。微粒子フィルタの再生には付加的な燃料が必要であり、この燃料は、例えば後噴射（Ｎａｃｈｅｉｎｓｐｒｉｔｚｕｎｇ）の際に調量されるか、または適切に噴射されて排ガス温度を上昇させる。
【０００４】
発明の課題
本発明の課題は、排ガス後処理システムを有する内燃機関を制御する方法および制御において、上記の特別モード状態時に発生する付加的な燃料消費を低減することである。
【０００５】
発明の利点
上記の特別モード状態に対する別の影響を考慮する第２状態量を求めることと、この特別モード状態を第１および／または第２状態量に依存して開始することとによって、特別モードにおける燃料の付加的の消費を格段に低減することが可能である。これは例えばつぎにようにすることによって保証される。すなわち、有利には特別モード状態に対して条件が適切である場合に、この特別モード状態を開始することによって保証されるのである。
【０００６】
殊に有利であるのは、第１および／または第２状態量に依存して別個の再生手段を開始する場合である。このことが意味するのは、例えば、微粒子フィルタの被着状態に依存して別個の再生手段を開始することである。さらにこのことが意味し得るのは、内燃機関の動作状態に依存して別個の再生手段を開始することである。
【０００７】
殊に有利であるのは、第２状態量によって、内燃機関の状態、周囲条件および／またはドライバタイプが特徴付けられる場合である。内燃機関の状態および／または周囲条件を考慮することによって、条件が再生に有利である動作状態を利用して再生を行うことができる。例えば、再生には排ガス温度の高い値が必要である。この排ガス温度の高い値は、所定の動作点においてほぼ達成される。この動作点では再生を比較的簡単に行うことができる。
【０００８】
殊に有利であるのは、上記の第１状態量を測定量および／または制御量に依存して決定する場合である。測定量を考慮することによって、排ガス後処理システムの状態を比較的精確に決定することが可能である。殊に状態量のこの検出が簡単でありかつコスト的に有利であるのは、これらの状態量が、すでに存在する測定量および制御量に基づいてシミュレーションされる場合である。この場合、付加的なセンサは不要である。
【０００９】
殊に精確かつ簡単な制御が得られるのは、つぎの量のうちの１つまたは複数の量を使用して、例えば第２状態量を求める場合である。これらは例えば、内燃機関の回転数、噴射量、負荷、排ガス体積流（Ａｂｇａｓｖｏｌｕｍｅｎｓｔｒｏｍ）、温度量、走行速度および／または最後の特別モード状態以来の時間を特徴付ける量などである。温度量として例えば、内燃機関の後の排ガス温度、微粒子フィルタに供給される排ガスの温度、冷却剤温度、エンジン温度および／または周囲温度が有利である。
【００１０】
殊に簡単な構成が得られるのは、上記の第２状態量に依存して閾値を設定する場合であり、これらの閾値に依存して特別モード状態を開始および／または終了させる。
【００１１】
第１および第２状態量に依存して評価数（Ｂｅｗｅｒｔｕｎｇｓｚａｈｌ）を設定することにより、またその値に依存して特別モード状態を開始することにより、この評価数を求める際に、極めて多くの影響および／量を考量することが可能である。
【００１２】
殊に有利であるのは、少なくとも１つの微粒子フィルタを含む排ガス後処理システムにおいて本発明の手段を使用する場合であり、ここで特別モード状態においてこの微粒子フィルタが再生される。しかしながらこの手段はこの適用に制限されるのでなく、別の排ガス後処理システムにおいても使用可能である。
【００１３】
本発明の別の有利な実施形態および発展形態は従属請求項に記載されている。
【００１４】
図面
本発明を以下、図面に示した実施形態に基づいて説明する。ここで図１は、本発明の制御部のブロック図を示しており、図２および図３は本発明の構成の流れ図をそれぞれ示しており、図４は本発明の手段を説明する表を示している。
【００１５】
実施例の説明
図１には内燃機関の排ガス後処理システムの重要な要素が示されている。内燃機関は参照符号１００で示されている。この内燃機関にはフレッシュエアー管路１０５を介してフレッシュエアーが供給される。内燃機関１００の排ガスは、排ガス管路（Ａｂｇａｓｌｅｉｔｕｎｇ）１１０を介して周囲外気に達する。排ガス管路には排ガス後処理システム１１５が配置されている。ここでこの排ガス後処理システムは、触媒コンバータおよび／または微粒子フィルタとすることが可能である。さらに、相異なる有害物質に対して別個の触媒コンバータを設けるか、または少なくとも１つの触媒コンバータと微粒子フィルタとを組み合わせることが可能である。
【００１６】
さらに制御ユニット１７０が設けられており、これには少なくとも１つのエンジン制御ユニット１７５および排ガス後処理制御ユニット１７２が含まれている。エンジン制御ユニット１７５は、燃料調量システム１８０に制御信号を供給する。排ガス後処理制御ユニット１７２は、エンジン制御ユニット１７５に、また１実施形態では調整素子１８２に制御信号を供給し、ここでこの調整素子は、排ガス管路において排ガス後処理システムの手前に、または排ガス後処理システムに配置されている。
【００１７】
さらに種々のセンサが設けられており、これらは排ガス後処理制御ユニットおよびエンジン制御ユニットに信号を供給する。ここでは少なくとも１つの第１センサ１９４が設けられており、このセンサにより、この内燃機関に供給される空気の状態を特徴付ける信号が供給される。第２センサ１７７により、燃料調量システム１８０の状態を特徴付ける信号が供給される。少なくとも１つの第３センサ１９１により、排ガス後処理システムの手前の排ガスの状態を特徴付ける信号が供給される。少なくとも１つの第４センサ１９３により、排ガス後処理システム１１５の状態を特徴付ける信号が供給される。さらに少なくとも１つのセンサ１９２により、排ガス後処理システムの後方の排ガスの状態を特徴付ける信号が供給される。有利には、温度値および／または圧力値を検出するセンサが使用される。さらに、排ガスおよび／またはフレッシュエアーの化学的組成を特徴付けるセンサも使用可能である。ここでこれらは例えば、ラムダセンサ、ＮＯＸセンサまたはＨＣセンサである。
【００１８】
第１センサ１９４、第３センサ１９１、第４センサ１９３および第５センサ１９２の出力信号は、有利には排ガス後処理制御ユニット１７２に供給される。第２センサ１７７の出力信号は、有利にはエンジン制御ユニット１７５に供給される。さらに図示しない別のセンサを設けることも可能であり、これらのセンサにより、ドライバの望みに関する信号または別の周囲状態またはエンジン動作状態を特徴付ける信号が供給される。
【００１９】
殊に有利であるのは、エンジン制御ユニットと排ガス後処理制御ユニットとが構造上の１ユニットを構成する場合である。しかしながらこれらは、空間的に互いに分割された２つの制御ユニットとして構成することも可能である。
【００２０】
以下では本発明の手段を、例えば直接噴射形の内燃機関において使用される微粒子フィルタの例で説明する。しかしながら本発明の手段は、この適用に限定されるのはなく、排ガス後処理システムを有する別の内燃機関においても使用可能である。例えば本発明の手段は、触媒コンバータと微粒子フィルタとが組み合わされている排ガス後処理システムにおいて使用可能である。さらに本発明の手段は、１つの触媒コンバータだけを有するシステムに使用可能である。
【００２１】
上記のセンサ信号に基づいて、エンジン制御部１７５により、燃料調量システム１８０に供給する制御信号が計算される。つぎにこの燃料調量システムによって、内燃機関１００の相応の燃料が調量される。燃焼の際には排気ガスに微粒子が発生することがある。これらの微粒子は、排ガス後処理システムの微粒子フィルタ１１５によって吸収される。動作が行われるうちに微粒子フィルタ１１５に相応する量の微粒子が蓄積する。これによってこの微粒子フィルタおよび／または内燃機関の動作が損なわれる。したがって所定の間隔で、ないしは微粒子フィルタが所定の被着状態に達した場合に再生過程が開始されるのである。この再生は、特別モードと称されることもある。
【００２２】
上記の被着状態は、例えば種々異なるセンサ信号に基づいて識別される。１つには微粒子フィルタ１１５の入力側と出力側との間の圧力差を評価することができる。別の１つとしては被着状態を種々異なる温度値および／または種々異なる圧力値に基づいて求めることが可能である。さらに別の量を使用して被着状態を計算またはシミュレーションすることもできる。相応する手段は、例えば、ＤＥ１９９０６２８７から公知である。
【００２３】
微粒子フィルタが所定の被着状態に達したことが排ガス後処理制御ユニットによって識別されると、再生が開始される。微粒子フィルタを再生するためには種々の手段が利用可能である。まずつぎのようにすることが可能である。すなわち調整素子１８２を介して所定の複数の物質を排ガスに供給し、つぎに排ガス後処理システム１１５においてこれらの物質を相応に反応させることが可能である。付加的に調量されるこれらの物質によって、例えば、微粒子フィルタにおいて温度上昇および／または微粒子の酸化が発生する。例えば、調整素子１８２によって燃料および／または酸化剤を供給することができる。
【００２４】
１実施形態では、相応する信号をエンジン制御ユニット１７５に伝達し、このエンジン制御ユニットによっていわゆる後噴射を行うようにすることが可能である。この後噴射によって、炭化水素を所期のように排ガスに生じさせることができ、これらの炭化水素が、温度上昇を介して排ガス後処理システム１１５の再生に寄与するのである。
【００２５】
通例、被着状態は種々異なる量に基づいて決定される。閾値との比較によって、種々異なる状態が識別され、識別した被着状態に依存して再生が開始される。
【００２６】
このような排ガス後処理システムでは、所定の間隔で特別モード状態を実行しなければならない。微粒子フィルタでは、この特別モード状態において、フィルタに蓄積した微粒子が燃焼する。この特別モード状態、例えば微粒子フィルタの再生を開始するためには、所定の要求を満たさなればならず、例えば、フィルタの温度、ひいては排ガス温度は所定の値をとらなければならない。この再生過程の開始は、問題を含んでいる。これをあまり早期に開始すると、燃料消費が増大してしまうことになる。開始が遅すぎると、一方では燃料消費を増大させてしまう。それは排ガスの背圧（Ａｂｇａｓｇｅｇｅｎｄｒｕｃｋ）が増大するからである。さらにつぎのようなケースが発生することがある。すなわち、再生の際に極めて高い温度がフィルタに発生し、これによって不利な条件の下ではそれが損傷してしまうことがあるのである。
【００２７】
再生過程を開始するために温度を上昇させるかまたは点火温度を低下させる手段により保証されるのは、フィルタの微粒子が酸化することである。
【００２８】
以下に説明する実施例では、排ガスシステムにおける圧力損失が、エンジン回転数に依存して設定可能な閾値を上回る場合に、再生が開始される。この圧力損失は、排ガス後処理システム１１５の手前および後方の圧力の測定値から得られる。
【００２９】
本発明では排ガスシステムにおける圧力損失に対する閾値を、負荷状態および無負荷状態においてエンジン回転数に依存して測定して特性マップに格納する。確率的にこの閾値を上回るたびに不所望に再生がトリガされてしまわないようにするため、上回った回数を累算する。ここは上回った回数Ｋは、再生過程を特徴付ける別の状態量である。上回った回数が第１閾値以下の場合、再生は行われず、この上回った回数が第１閾値以上ではあるが、第２閾値以下の場合、有利な動作条件が備わっている場合に再生を開始することができる。上記の回数が第２閾値以上の場合、不利な条件においても再生が行われる。
【００３０】
再生が開始されると、下回った回数Ｌが、最小の閾値ＳＷＭＩＮによってチェックされる。下回った回数Ｌが第１閾値よりも小さい場合、引き続き再生が行われる。下回った回数Ｌが第１閾値より大きいが第２閾値よりも小さい場合、再生プログラムは終了する。その他の場合、すなわち下回った回数Ｌが第２閾値よりも大きい場合、エラーが識別される。以下では本発明の手段を図２Ａおよび２Ｂの流れ図に基づいて説明する。
【００３１】
第１ステップ２００では、微粒子フィルタの被着状態を特徴付ける量Ｐが決定される。このために図示の実施形態において圧力損失が評価される。ここで圧力損失とは、微粒子フィルタの入力側と出力側との間の圧力差のことである。
【００３２】
引き続いてステップ２０５では内燃機関の回転数および／または別の動作特性量、例えばこの内燃機関の負荷および／または噴射される燃料量から閾値ＳＷが求められる。この閾値ＳＷは、これが、被着している微粒子フィルタにおける圧力差に相応するようにする選択される。
【００３３】
続いて行われる判定２１０でチェックされるのは、圧力差Ｐが閾値ＳＷがよりも大きいか否かである。大きくない場合、このプログラムはステップ２００に進む。判定２１０で、圧力損失Ｐが閾値ＳＷよりも大きいことが識別される場合、ステップ２１５でカウンタＫが値１だけ増大される。引き続いて行われる判定２２０でチェックされるのは、このカウントの値Ｋが第１の値Ｓ１よりも大きいか否かである。大きくない場合、このプログラムは先ほどと同様にステップ２００に進む。この判定によって、このカウンタの内容が第１の値Ｓ１よりも大きいことが識別される場合、判定２２５により、このカウンタ値が第２の値Ｓ２よりも大きいか否かがチェックされる。大きい場合、ステップ２３５において微粒子フィルタの再生が開始される。このことが意味するのは、閾値ＳＷを上回った回数が第２の値Ｓ２よりも大きい場合はいつでも再生が開始されることである。
【００３４】
判定２２５により、カウンタＫの値が、第２の値Ｓ２よりも小さいことが識別されると、判定２３０が行われ、ここでは所定の動作状態であるか否かがチェックされる。所定の動作状態にない場合、ステップ２００に進む。所定の動作状態にある場合、すなわち再生に有利な相応の動作状態である場合、再生がステップ２３５で行われる。
【００３５】
このことが意味するのは、フィルタの被着状態が所定の値に達している場合、有利な動作状態の際に再生が行われることである。さらなる被着状態に達した際には動作状態に依存しないでフィルタの再生が行われる。
【００３６】
動作状態として有利には、噴射される燃料量またはこの量に相応する量を使用する。択一的または補足的に排ガス温度または、排ガス後処理システムの温度を特徴付ける温度値を使用することができる。
【００３７】
本発明の方法の別の実施形態は図３に流れ図の例で示されている。
【００３８】
微粒子フィルタのそれぞれの再生には付加的な燃料量が必要であり、これは付加的な後噴射ないしはより効率の悪い動作状態によって得られる。適切な方法によってこの付加的な消費は低減することが可能である。本発明ではこれはつぎのようにして保証される。すなわち、再生の開始および／または再生の持続時間を、内燃機関および／排ガス後処理システムの状態に依存して、消費が最適化になるように決定することによって保証されるのである。
【００３９】
したがって良好な再生条件の際には、例えば負荷が高くかつ排ガス温度が高い際には、再生を開始する被着に対する閾値が、より小さな値にシフトされ、これによってこの良好な条件が再生に利用される。ここでは再生がまだ必ずしも必要でない場合であっても、条件が良好であれば再生がすでに実行される。本発明では、困難な状況下だけでしか再生ができない状態において、すなわち劣悪な再生条件時には、フィルタの詰まりが回避される程度にだけ再生を行う。すなわち、再生を終了する閾値を相応により高い値にシフトするのである。
【００４０】
すなわちここではエンジン状態に依存するフレキシブルな再生のオンないしはオフの境界が選択されるのである。相応する手段が流れ図として図３に示されている。第１ステップでは微粒子フィルタの被着状態Ｐが検出される。このためには例えばこの微粒子フィルタの入力側と出力側との間の差分圧力を使用可能である。引き続いてステップ３１０では第１閾値ＳＷおよび第２閾値ＳＷＭＩＮが、内燃機関および／または微粒子フィルタの動作状態から決定される。このために有利には回転数Ｎおよび／または噴射される燃料量についての信号ＱＫが使用される。
【００４１】
第１閾値ＳＷにより、再生を開始すべき値が示される。第２閾値ＳＷＭＩＮにより、再生を終了すべき値が示される。引き続いてステップ３２０において被着状態と閾値ＳＷとが比較される。被着状態が第１閾値ＳＷよりも大きい場合、再生が開始され、そうでなければこのプログラムはステップ３００に進む。再生が開始されると、ステップ３３０において被着状態が新たに検出され、引き続いてステップ３４０において第２閾値ＳＷＭＩＮと比較される。被着状態が第２閾値よりも小さい場合、引き続きステップ３３０において再生が行われ、被着状態が新たに検出される。被着状態が第２閾値ＳＷＭＩＮよりも小さい場合、ステップ３５０におて再生が終了する。
【００４２】
本発明では、閾値はつねに目下の被着状態に適応される。したがって有利には第２閾値を、ステップ３３０と３４０との間でその都度更新して新たに計算する。
【００４３】
有利にはステップ３１０において閾値を特性曲線または特性マップから読み出す。これらの特性曲線および特性マップをアプリケーションの枠内で決定することは極めて煩雑である。したがって択一的には、再生を開始または終了するためにいわゆるファジーシステムを使用する。ここでは空気温度、エンジン温度、負荷およびすす質量などの種々異なる入力量を評価し、つづいてファジー論理を使用して結合する。この手段を説明する相応の表は図４に示されている。
【００４４】
部分図４ａには表の形態で空気温度ＴＬと、エンジン温度ＴＭと、負荷とが示されている。温度値は有利にはセンサ１９４および１７７によって検出される。直接噴射の内燃機関では有利には負荷量として、噴射される燃料量を特徴付ける量を使用する。
【００４５】
ここでは低、中間および高と称される３つの負荷領域ならびに３つの温度領域「低温」、「中間」、「高温」が、チャージエア（Ｌａｄｅｌｕｆｔ）に対しても、エンジン温度ＴＭに対しても共に示されている。負荷、エンジン温度ＴＭおよび空気温度ＴＬからなる組み合わせ毎に、考えられ得る再生に対する評価値が決定される。ここでは「不良」、「中間」および「良好」が区別される。値「良好」は、例えば、高負荷かつ高温の際に生じる。値「不良」は、例えば、低負荷かつ低温の際に生じる。ここに示した表は、例示的にだけ選択されているのであり、別の値を設定することも可能である。
【００４６】
図４ｂには第２の表が示されており、ここでは再生条件および微粒子被着が示されている。微粒子被着では「極めて少量」、「少量」、「中間」、「多量」、「極めて多量」が区別される。再生条件においては図４ａの表の値「良好」、「中間」、「不良」が示されている。値の各対には、状態「再生オフ」または「再生オン」が割り当てられる。微粒子の数が少量の場合、すなわち被着状態が少量であるか、または極めて少量である場合、通例、再生は行われない。中間の微粒子被着では再生条件が良好な場合にだけ再生が行われ、極めて多量の被着状態では一般的に再生が行われる。
【００４７】
この表の値も例示的にだけ選択されている。
【００４８】
本発明による手段の別の実施形態では、再生を行うべきか否かおよびどの手段で行うかを決定する際に、エンジン制御装置にある種々異なる特性量およびパラメタを考慮する。この制御装置にあるこれらの信号および量から、エンジンの状態および／または排ガスシステムの状態に特徴的な評価数（Ｂｅｗｅｒｔｕｎｇｓｚａｈｌ）を決定する。
【００４９】
実行すべき再生手段を決定するため、評価数Ｂと、微粒子フィルタの目下の被着状態Ｐとを結合する。このことからつぎのような利点が得られる。再生の開始は、これが成功裏に実行することができない場合には、それが絶対的に必要な場合にだけ、すなわちフィルタが詰まってしまうおそれがある場合にだけ実行する。予定より早い再生手段の開始が行われるのは、このエンジンおよび排ガスシステムの状態ならび走行状態により再生が促進される相応の値にフィルタ被着が達した場合である。さらに、再生が必要な場合、動作状態に依存して有利な手段を選択することできる。これらの手段によって全体として燃料の消費を最小化することが可能である。
【００５０】
利用可能なデータ、例えばエンジン回転数、噴射量、排ガス体積流、殊に触媒コンバータの手前の排ガス温度、エンジン温度、周囲温度、走行速度および／または最後の再生以来の時間が評価される。これらの量に基づいて、評価数Ｂが求められる。微粒子フィルタの被着状態Ｐは、種々異なる測定量、例えばこのフィルタの出力側と入力側との間の圧力差に基づいて決定される。
【００５１】
個々の信号はフィルタリングされる。このフィルタリングは有利には、一時的な信号変化をカットオフするＰＴ１フィルタを用いて行われる。例えば、動作状態の一時的な変化が考慮されないようにするのである。例えば、シフトチェンジの際の回転数、噴射される燃料量および／または別の量の変化にフィルタリングによって作用を及ぼし、このような動作状態の変化が識別されないようにする。
【００５２】
検出した量の種々異なる閾値との比較により、ステップ５００において、内燃機関および／または排ガスシステムの目下の状態に対する評価数Ｂが決定される。
【００５３】
これによって例えば、エンジン回転数が高い、噴射量が多い、排ガス体積流が小さい、殊に触媒コンバータの手前の排ガス温度が高い、エンジン温度が高い、周囲温度が高い際に、有利な再生であることを示す大きな評価数が設定される。これに対してエンジン回転数が低い、噴射量が少ない、排ガス体積流が大きい、排ガス温度が低い、エンジン温度が低い、周囲温度が低い際には、不利な再生であることを示す小さな評価数Ｂが設定される。
【００５４】
さらに最後の再生との間隔、殊に最後に成功裏に実行された再生との間隔が、上記の評価数Ｂを設定する際に考慮される。この際に有利には内燃機関および／または排ガス処理システムが作動された時間が考慮される。択一的には最後の再生以来噴射された燃料またはこの燃料量を特徴付ける量も使用可能である。時間の代わりに、車両が走行した距離を使用して評価数Ｂを求めることもできる。
【００５５】
微粒子フィルタの被着状態Ｐは、種々異なる測定量、例えばフィルタの出力側と入力側との間の圧力差から決定される。ステップ５１０では、被着状態を特徴付ける量Ｐが決定される。
【００５６】
ステップ５２０では上記の評価数および被着状態から、再生のための手段が開始される。有利には別個の手段が評価数Ｂおよび／または被着状態Ｐに依存して設定される。
【００５７】
評価数Ｂおよび被着状態Ｐから手段を設定する１例が、部分図４ｂに示されている。ここでは動作状態に対する６つの相異なる評価数Ｂと、被着状態Ｐに対する６つの評価数Ｐとが設けられている。これは例示的にだけ選択されている。より多くまたはより少ない評価数の値を選択することも可能である。評価数Ｂと被着状態Ｐとからなる各組み合わせに手段Ｍが割り当てられる。ここでは種々異なる手段または種々異なる手段の組み合わせを設けることも可能である。
【００５８】
１手段として、燃料調量の領域における手段を設けることができる。例えば、後噴射を行って、炭化水素が排ガスに含まれるようにするのである。択一的には燃料を直接排ガス路に噴射することも可能である。さらに噴射過程を変化させることも可能である。例えば、噴射の重点を遅い方向にずらすか、または前噴射および／または後噴射を行うか、および／またはこれらを時間的にずらすことが可能である。
【００５９】
さらに内燃機関に対する空気供給の領域における手段を設けることができる。例えばスロットルバルブを用いてフレッシュエアー量の供給を低減させたり、再循環される排ガスの量を増大させたり、またはチャージ圧を変更することが可能である。
【００６０】
さらに排ガス温度の上昇に結び付く別の手段も可能である。例えば、補助ヒータ、例えば微粒子フィルタの電気補助ヒータを設けることも可能である。さらに可能であるのは、温度を上昇させおよび／または反応温度を低減させる所定の物質を燃料に添加するか、排ガスシステムに調量することである。
【００６１】
別の実施形態では再生がドライバの運転特性に依存して行われる。エンジンがほぼいつも暖機状態であるスポーティなドライバでは、微粒子フィルタの再生は比較的わずかなコストで達成可能である。このようなドライバでは微粒子フィルタ制御は、再生に有利な動作点にしばしば到達すると仮定できる。偶然に不良の再生状態になってしまった際にはかかる再生を延期することが可能である。極めて慎重または控え目なドライバ、または短距離だけしか走行しないことが多いドライバでは、微粒子フィルタ制御部により、再生が可能なすべてのエンジン状態が利用されて再生が行われる。これによって阻止できるのは、後の短距離の走行において、格段に多くの付加的な燃料消費によって再生しなければならないことである。
【００６２】
有利にはドライバの運転特性に依存して、再生を開始するための閾値ＳＷおよび再生を終了するための閾値ＳＷｍｉｎを設定する。本発明では、図２の実施形態においてはステップ２０５で閾値ＳＷを運転特性に依存して選択し、図３の実施形態においてはステップ３１０でこの閾値を運転特性に依存して選択する。
【００６３】
有利には目下の運転特性だけでなく、より長期の時間にわたる平均の運転特性も考慮する。このために運転特性についての情報を制御ユニットの不揮発性の記憶装置に格納する。有利にはこの運転特性を、達成されたエンジン温度、走行時間、また所定の時間にわたって達成された最大のドライビングフォース（Ａｎｔｒｉｅｂｓｋｒａｆｔ）および／または内燃機関の性能に依存して評価する。これらの量に基づいてドライバを例えば３つのクラスに分ける。これらは有利には、短区間ドライバ、通常のドライバおよび長距離ドライバである。この区分は例えばつぎのようにして行われる。すなわち、記憶されている走行内で、エンジン温度、運転時間ないしはドライビングフォースが所定の閾値を上回った走行の数を求めることによって行われるのである。上回りの頻度および／または上回りの持続時間に基づいてドライバはクラスのうちの１つの区分される。つぎにこの分類に基づいて再生を開始または終了するための閾値が設定される。
【００６４】
ドライバタイプを求める簡略化された実施形態の例が図６に示されている。第１のステップ６００では、ドライバの運転特性を特徴付ける種々異なる動作特性量Ｂが検出される。これらは有利には、エンジン温度ＭＴ，運転時間ＢＴおよび最小ドライビングフォースを特徴付ける量である。このために例えば負荷および／または噴射すべき燃料量ＱＫを使用することが可能である。別の量として補足的または択一的に、各走行サイクルにおける都度の走行距離、エンジン出力および／またはドライバの望みを示す信号を評価することも可能である。
【００６５】
第１の判定６１０でチェックされるのは、これらの信号のうちの第１の信号、すなわち図示の実施例においてエンジン温度ＴＭである第１の信号が、最小エンジン温度ＳＷＴＭよりも大きいか否かである。大きい場合、ステップ６２０においてカウンタＦＴを１だけ増大させる。そうでない場合、ステップ６２５においてカウンタＦＴを１だけ減少させる。引き続き第２の判定６３０でチャックされるのは、第２の量、すなわち図示の実施例では動作時間ＢＴである第２の量が、最小走行時間よりも大きいか否かである。大きい場合、ステップ６４０において同様にカウンタＦＴを１だけ増大させる。そうでない場合にステップ６４５でこのカウンタを１だけ減少させる。判定６３０には、別の量が閾値に達しているか否か判定する図示しない別の判定を接続することができる。
【００６６】
引き続きの判定６５０でチェックされるのは、カウンタＦＴが閾値ＳＷＦＴよりも大きいか否かである。大きい場合、ステップ６６０でこのドライバは例えば長距離ドライバであることが識別され、そうでない場合、ステップ６６５でこのドライバはむしろ短距離ドライバであることが識別される。
【００６７】
有利にはこの機能は、車両の停止の直前、停止時または停止後に実行される。カウンタの相応する値またはステップ６５０〜６６５において決定されたドライバの分類は記憶され、このためこの分類はこの車両のつぎの使用時に再度利用可能である。このようにして求めたデータは再生の制御の際に考慮される。
【００６８】
微粒子フィルタの被着状態を特徴付ける量Ｐは、この微粒子フィルタの入力側と出力側における圧力の圧力差に基づいて決定することが可能である。しかしながら、別のやり形を使用して被着状態を決定することも可能である。この被着状態は種々異なる量からシミュレーションすることも可能である。
【００６９】
図示の実施例では、被着状態において２つの状態しか区別されない。さらなる状態が区別されるようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の制御のブロック図である。
【図２Ａ】
本発明の流れ図である。
【図２Ｂ】
図２Ａの流れ図のつづきである。
【図３】
本発明の別の流れ図である。
【図４】
本発明の手段を説明する表である。
【図５】
評価数および被着状態に基づく再生手段の開始を説明する図である。
【図２Ｂ】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年10月15日(2002.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス後処理システムの状態を特徴付ける第１状態量と、特別モード状態に対する別の影響を考慮する第２状態量とを求める、内燃機関の排ガスシステムにおける微粒子フィルタの再生を制御する方法において、
前記第１状態量の第１の値では、前記特別モード状態を前記の第１および第２状態量に依存して開始し、
前記第１状態量の第２の値では、前記特別モード状態を前記第２状態量のすべての値にて開始することを特徴とする、
内燃機関の排ガスシステムにおける微粒子フィルタの再生を制御する方法。
【請求項２】
前記の第１および／または第２状態量に依存して別個の特別モード状態を開始する、
請求項１に記載に記載の方法。
【請求項３】
前記第２状態量によって、内燃機関の状態、周囲条件および／またはドライバタイプを特徴付ける、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１状態量を、測定量および／または制御量に依存して決定する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
内燃機関の回転数、噴射量、負荷、排ガス体積流、温度量、走行速度および／または最後の特別モード状態以来の時間を特徴付ける量のうちの少なくとも１つの量に依存して前記第２状態量を設定する、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２状態量に依存して閾値を設定し、
該閾値に依存して前記特別モード状態を開始および／または終了する、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記の第１および第２状態量に依存して評価数を設定し、
該評価数の値に依存して前記特別モード状態を開始する、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ファジー論理により、前記の第１および／または第２状態量に依存してまたは状態量の形成のために評価される量に依存して、前記特別モード状態を開始する、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記排ガス後処理システムは少なくとも１つの微粒子フィルタを含む、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
特別モード状態として前記微粒子フィルタの再生を行う、
請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
排ガス後処理システムの状態を特徴付ける第１状態量と、特別モード状態に与える別の影響を考慮する第２状態量とが求められる、内燃機関の排ガスシステムにおける微粒子フィルタの再生を制御する装置において、
前記第１状態量の第１の値では、前記特別モード状態を前記の第１および第２状態量に依存して開始する手段と、
前記第１状態量の第２の値では、前記特別モード状態を前記第２状態量のすべての値にて開始する手段とが設けられていることを特徴とする、
内燃機関の排ガスシステムにおける微粒子フィルタの再生を制御する装置。
【国際調査報告】
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