(57)【要約】【課題】自動車の残存走行可能距離内において排気ガス浄化装置の再生が完全に実行可能な、排気ガス浄化装置の再生方法および装置を提供する。【解決手段】自動車内において駆動エンジンとして使用されている内燃機関（１０）の排気領域（１３）内に配置されている排気ガス浄化装置（１４）の再生方法および方法を実行するための装置において、排気ガス浄化装置（１４）は、その再生の間に、少なくとも１つの堆積排気ガス成分から再生される。余裕タンク・レベル（Ｒ）に到達したときに警報が出される余裕タンク・レベル（Ｒ）が、排気ガス浄化装置（１４）の再生要求（Ｒｅｇ＿ｋｍ、Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、Ｒｅｇ＿Ｍｏｄ）の関数として上昇される。これにより、再生のためにタンクが空になって自動車が立ち往生することがないことが保証され、自動車の残存走行可能距離（ｒ＿ｋｍ）内に再生が完全に実行可能であることが保証される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車内において駆動エンジンとして使用されている内燃機関（１０）の排気領域（１３）内に配置されている排気ガス浄化装置（１４）であって、その再生の間に、少なくとも１つの堆積排気ガス成分から再生される排気ガス浄化装置（１４）の再生方法において、
余裕タンク・レベル（Ｒ）に到達したときに警報が出される余裕タンク・レベル（Ｒ）が、排気ガス浄化装置（１４）の再生要求（Ｒｅｇ＿ｋｍ、Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、Ｒｅｇ＿Ｍｏｄ）の関数として上昇されること、
を特徴とする排気ガス浄化装置の再生方法。
【請求項２】
実際タンク・レベル（Ｉ＿ＴＦ）により達成可能な走行距離の間に再生が必要とされるとき、余裕タンク・レベル（Ｒ）の上昇（＋Ｒ）が行われることを特徴とする請求項１に記載の再生方法。
【請求項３】
残存走行可能距離（ｒ＿ｋｍ）内において再生が完全に実行可能ではないときにのみ、余裕タンク・レベル（Ｒ）の上昇（＋Ｒ）が行われることを特徴とする請求項２に記載の再生方法。
【請求項４】
再生要求（Ｒｅｇ＿ｋｍ）は、固定設定距離に関連していることを特徴とする請求項２または３に記載の再生方法。
【請求項５】
再生要求（Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ）は測定信号に関連し、この場合、蓄積状態センサ（１５）から提供される蓄積状態測定信号（ｄｐ）が考慮されることを特徴とする請求項２または３に記載の再生方法。
【請求項６】
再生要求（Ｒｅｇ＿Ｍｏｄ）が計算され、この場合、内燃機関（１０）の少なくとも１つの運転変数および排気ガスの少なくとも１つの特性変数（ｍｓ＿Ａｂｇ）の少なくともいずれかが考慮されることを特徴とする請求項２または３に記載の再生方法。
【請求項７】
余裕タンク・レベル（Ｒ）が、再生を実行するために必要な絶対値（＋Ｒ）だけ上昇されることを特徴とする請求項１に記載の再生方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の再生方法を実行するために設計された制御装置（２０）が設けられていることを特徴とする排気ガス浄化装置（１４）の再生装置。
【請求項９】
コンピュータで実行されるとき、請求項１ないし７のいずれかに記載の再生方法の全てのステップを実行するコンピュータ・プログラム。
【請求項１０】
プログラムがコンピュータまたは制御装置（２０）で実行されるとき、請求項１ないし７のいずれかに記載の再生方法を実行するための、マシンが読取り可能な媒体に記憶されたプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス浄化装置の再生方法およびその方法を実施する再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ特許公開第１９９０６２８７号に、定期的間隔で再生される内燃機関の粒子フィルタの作動方法が開示されている。再生は、粒子フィルタの蓄積状態に対する尺度の関数として行われる。粒子を調整することなく、粒子は約５５０℃の温度以上で酸化する。着火温度への到達と共に発熱反応が開始され、発熱反応は粒子を燃焼させる。
【０００３】
ドイツ特許公開第１９７３９８４８号に、内燃機関の排気領域内にＮＯｘ吸蔵触媒が配置されている、内燃機関の運転方法が開示されている。ＮＯｘ吸蔵触媒の最終吸蔵容量に基づいて、途中でＮＯｘ吸蔵触媒の再生が行われなければならず、この再生は、例えばエンジン内部で提供されてもよい炭化水素および／または一酸化炭素の供給により行われる。ＮＯｘ吸蔵触媒内への好ましくない硫黄の堆積は、高温においてリッチな排気ガスを用いたＮＯｘ吸蔵触媒の作動により除去可能である。このような方法が、例えばドイツ特許公開第１９８４３８５９号に開示されている。
【０００４】
排気ガス浄化装置が再生を実行するために必要な作動温度への到達は、例えば、排気温度の上昇により、または排気ガス浄化装置の直接加熱により行うことができる。排気温度の上昇は、例えば内燃機関の効率を低下することにより達成可能である。他の可能性は、接触作用面において発熱反応をする可燃性排気ガス成分を内燃機関の排気領域内に注入することである。接触作用面は、例えば粒子フィルタ内に含まれていてもよい。触媒、例えば（ＮＯｘ）吸蔵触媒内には、原理的に本来接触作用面が存在している。
【０００５】
排気ガス浄化装置の作動温度を実際作動温度よりも上昇させるためにエネルギーが必要とされ、このエネルギーは、一般に、内燃機関に供給される燃料から得られる。
タンク内のレベルが余裕レベルを下回るか、または平均消費量に基づいて計算された自動車の残存走行可能距離が所定の値を下回ったとき、警報信号を提供するタンク・レベル情報を自動車が取得することは一般に既知の従来技術である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、自動車の残存走行可能距離内において排気ガス浄化装置の再生が完全に実行可能な、排気ガス浄化装置の再生方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、自動車内において駆動エンジンとして使用されている内燃機関の排気領域内に配置されている排気ガス浄化装置であって、その再生の間に、少なくとも１つの堆積排気ガス成分から再生される排気ガス浄化装置の再生方法において、余裕タンク・レベルに到達したときに警報が出される余裕タンク・レベルが、排気ガス浄化装置の再生要求の関数として上昇される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による排気ガス浄化装置の再生方法は、排気ガス浄化装置の再生のためにタンクが空になって自動車が立ち往生することが回避可能であるという利点を有する。
実行された再生が中断される必要がないことにより、他の利点が得られる。これにより、再生がエネルギーの面で効率よく実行可能である。
【０００９】
本発明による方法の他の変更態様および形態が可能である。
一形態は、実際タンク・レベルで達成可能な走行距離の間に再生要求の発生が予想されるとき、余裕タンク・レベルの上昇が行われるように設計されている。余裕タンク・レベルに到達したときに警報信号が提供される余裕タンク・レベルの決定において、再生要求を考慮することにより、自動車の残存走行可能距離の間に再生が実行可能であることが前提とされる。
【００１０】
一形態は、再生要求があったときに存在するタンク・レベルでは再生が完全に実行可能ではないときにのみ、余裕タンク・レベルの上昇が行われるように設計されている。これにより、一方で、余裕タンク・レベルの不必要な変更が回避され、他方で、燃料タンクが空になる前に再生が終了可能となることが保証される。
【００１１】
一形態は、次の再生要求が最後の再生以降の燃料消費量から決定されるように設計されている。１つの追加または代替形態は、次の再生要求が内燃機関の少なくとも１つの運転条件および／または排気ガスの少なくとも１つの特性変数の関数として決定されるように設計されている。１つの他の追加または代替形態は、次の再生要求が粒子フィルタの蓄積状態の関数として決定されるように設計されている。これらの手段の少なくとも１つにより、固定値、例えばｋｍ値の設定よりも、予想される再生要求の発生への正確な適合が達成される。
【００１２】
一形態は、余裕タンク・レベルが、再生を実行するために必要なある絶対値だけ上昇されるように設計されている。
本発明による装置は、方法を実行するために特別に設計された制御装置を設けている。本発明による方法は、制御装置のメモリ内にプログラム・セットとして記憶されている。
【００１３】
本発明によるコンピュータ・プログラムは、それがコンピュータで実行されるとき、本発明による方法の全てのステップが実行されるように設計されている。
マシンが読取り可能な媒体に記憶されているプログラム・コードを有する本発明によるコンピュータ・プログラム製品は、プログラムがコンピュータまたは制御装置で実行されるとき、本発明による方法を実行する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は内燃機関１０を示し、内燃機関１０の吸気領域１１内に空気センサ１２が配置され、内燃機関１０の排気領域１３内に排気ガス浄化装置１４が配置されている。排気ガス浄化装置１４に蓄積状態センサ１５が付属されている。
【００１５】
制御装置２０に、空気センサ１２は空気信号ｍｓ＿Ｌを供給し、内燃機関１０は回転速度信号ｎを供給し、蓄積状態センサ１５は蓄積状態測定信号ｄｐを供給する。
排気領域１３内に排気ガス流ｍｓ＿Ａｂｇが発生する。
【００１６】
制御装置２０は、燃料配量装置２１に燃料信号ｍ＿Ｋを供給する。
制御装置２０は燃料信号決定手段２２を含み、燃料信号決定手段２２に、回転速度信号ｎ、空気信号ｍｓ＿Ｌ、並びにトルク目標値Ｍｄ＿Ｓｏｌｌが供給され、燃料信号決定手段２２は燃料信号ｍ＿Ｋを提供する。
【００１７】
制御装置２０はさらに走行距離決定２３を含み、走行距離決定手段２３は走行距離ｓ＿ｋｍを提供する。さらに流量決定手段２４が設けられ、流量決定手段２４は、単位時間当たりの燃料消費量ｌ／ｔｉを提供する。さらにタンク・レベル決定手段２５が設けられ、タンク・レベル決定手段２５はタンク・レベルＩ＿ＴＦを提供する。
【００１８】
燃料消費量決定手段２６は、単位距離当たりの燃料消費量ｌ／ｋｍを決定する。走行可能距離決定手段２７は、実際タンク充填量により達成可能な予想走行可能距離ｒ＿ｋｍを決定する。
【００１９】
走行可能距離ｒ＿ｋｍ、単位距離当たりの燃料消費量ｌ／ｋｍ、再生信号Ｒｅｇ、距離に関連する再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍ、測定信号に関連する再生要求Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、計算再生要求Ｒｅｇ＿Ｍｏｄ、並びに再生消費量Ｉ＿Ｒｅｇが、余裕レベル変更決定手段２８に供給される。
【００２０】
計算再生要求Ｒｅｇ＿Ｍｏｄは、蓄積状態モデル１９から提供され、蓄積状態モデル１９に、回転速度信号ｎ、空気信号ｍｓ＿Ｌ、トルク目標値Ｍｄ＿Ｓｏｌｌ、並びに排気ガス流ｍｓ＿Ａｂｇが供給される。
【００２１】
余裕レベル変更決定手段２８は、タンク指示手段２９に余裕タンク・レベルＲの上昇＋Ｒを供給する。余裕タンク・レベルＲは、余裕タンク・レベル決定手段３０から提供され且つタンク指示手段２９に供給される。タンク指示手段２９は警報装置３１を含む。
【００２２】
本発明により次のように行われる。
内燃機関１０は、詳細には示されていない自動車内において、駆動エンジンとして使用される。燃料信号決定手段２２は、燃料配量装置２１に供給される燃料信号ｍ＿Ｋを、例えば回転速度ｎおよび／または空気信号ｍｓ＿Ｌおよび／またはトルク目標信号Ｍｄ＿Ｓｏｌｌの関数として決定する。トルク目標信号Ｍｄ＿Ｓｏｌｌは、例えば、詳細には示されていない自動車加速ペダルの位置に対応する。トルク目標信号Ｍｄ＿Ｓｏｌｌはそれ自身内燃機関１０の負荷状態のみを表わす。
【００２３】
排気ガス流ｍｓ＿Ａｂｇ内の少なくとも１つの好ましくない成分が排気ガス浄化装置１４内に堆積される。排気ガス浄化装置１４は、例えば吸蔵触媒、特にＮＯｘ吸蔵触媒として形成されている。排気ガス浄化装置１４は、追加態様または代替態様として、粒子フィルタを含む。以下においては、排気ガス浄化装置１４は粒子フィルタとして形成されているものと仮定される。内燃機関１０の運転の間に、排気ガス流ｍｓ＿Ａｂｇ内に含まれている粒子は粒子フィルタ１４内に堆積される。粒子フィルタ１４は、所定の蓄積状態に到達したとき、堆積された粒子から再生される。再生は定期的間隔で行われる。最も簡単な場合、再生は、例えば５００ｋｍの走行距離後に行われるように設計されてもよい。
【００２４】
距離に関連する再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍは１つのこのような信号に対応する。距離に関連する再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍ、測定信号に関連する再生要求Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、並びに計算再生要求Ｒｅｇ＿Ｍｏｄはそれぞれ、再生要求が発生したときに与えられる。この要求は、例えば時間または燃料消費量に関連していてもよい。一般に、この要求は走行距離に関連している。少なくとも１つの再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍ、Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、Ｒｅｇ＿Ｍｏｄをリセットするために、再生過程を信号する再生信号Ｒｅｇが使用されてもよい。
【００２５】
他の変数を考慮することなく、例えば５００ｋｍの所定の走行距離後に再生が必要であることのみを与える距離に関連する再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍのほかに、代替態様または追加態様として、測定信号に関連する再生要求Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓが設けられていてもよい。測定信号に関連する再生要求Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓは、粒子フィルタ１４の蓄積状態を表わす蓄積状態測定信号ｄｐから導くことができる。蓄積状態センサ１５は、例えば粒子フィルタ１４において発生した差圧を測定する。
【００２６】
さらに、追加態様または代替態様として、計算再生要求Ｒｅｇ＿Ｍｏｄが設けられていてもよく、計算再生要求Ｒｅｇ＿Ｍｏｄは蓄積状態モデル１９が提供する。蓄積状態モデル１９は、蓄積状態を、内燃機関１０の負荷の関数として決定することができる。例えば、トルク目標信号Ｍｄ＿Ｓｏｌｌは負荷に対する１つの尺度を表わす。追加態様または代替態様として、空気信号ｍｓ＿Ｌおよび／または回転速度信号ｎおよび／または排気ガス流ｍｓ＿Ａｂｇが考慮されてもよい。上に挙げた最初の３つの変数は内燃機関１０の運転変数であり、一方、排気ガス流ｍｓ＿Ａｂｇは排気ガスの特性変数の１つの例である。
【００２７】
粒子フィルタ１４の蓄積状態に対する２つ以上の尺度が制御装置２０に供給されることにより、蓄積状態に対する個々の尺度の妥当性チェックが実行可能である。
走行距離決定手段２３から提供された走行距離ｓ＿ｋｍおよび流量決定手段２４から提供された単位時間当たりの燃料消費量ｌ／ｔｉにより、燃料消費量決定手段２６は、単位距離当たりの燃料消費量ｌ／ｋｍを決定する。走行可能距離決定手段２７は、単位距離当たりの燃料消費量ｌ／ｋｍと、タンク・レベル決定手段２５から提供されたタンク・レベルＩ＿ＴＦとから、残存走行可能距離ｒ＿ｋｍを決定し、残存走行可能距離ｒ＿ｋｍは特に距離ｋｍとして供給される。
【００２８】
自動車はタンク指示手段２９を含み、タンク指示手段２９において、数値０は空のタンクに対する尺度として、また数値１００は満タンのタンクに対する尺度として目盛られている。余裕タンク・レベルＲが設けられ、余裕タンク・レベルＲに到達したとき、警報装置３１、例えばランプが作動される。余裕タンク・レベルＲは、特定の設定燃料残留容積であることが好ましい。余裕タンク・レベル決定手段３０は、余裕タンク・レベルＲを、例えば単位距離当たりの燃料消費量ｌ／ｋｍの関数として調節可能であり、この場合、傾向として消費量が低いとき、余裕タンク・レベルＲは低下されてもよい。
【００２９】
本発明により、余裕タンク・レベルＲは、再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍ、Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、Ｒｅｇ＿Ｍｏｄの関数であるように設計されている。簡単な形態により、走行可能距離ｒ＿ｋｍの間に再生が必要であることを信号する再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍ、Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、Ｒｅｇ＿Ｍｏｄにおいて、走行可能距離ｒ＿ｋｍとは無関係に、余裕タンク・レベルＲの上昇＋Ｒが行われるように設計されていてもよい。余裕レベル変更決定手段２８内において、再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍ、Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、Ｒｅｇ＿Ｍｏｄから与えられた距離と残存走行可能距離ｒ＿ｋｍとの比較により検査が行われる。走行可能距離ｒ＿ｋｍが次の再生までの距離より大きい場合、上昇＋Ｒの提供が行われる。
【００３０】
有利な形態により、再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍ、Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、Ｒｅｇ＿Ｍｏｄがあったときに存在するタンク・レベルにより再生が完全に実行可能ではないときにのみ、上昇＋Ｒが行われる。この課題を実行するために、余裕レベル変更決定手段２８は、少なくとも１つの再生要求Ｒｅｇ＿ｋｍ、Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ、Ｒｅｇ＿Ｍｏｄにより供給される、予想される次の再生までの距離のみならず、再生消費量Ｉ＿Ｒｅｇを与える、再生のための燃料消費量もまた必要とする。
【００３１】
余裕レベル変更決定手段２８内において、さらに、自動車の単位距離当たりの燃料消費量ｌ／ｋｍが考慮されることが好ましい。代替態様として、固定値により計算されてもよい。余裕タンク・レベルＲの上昇＋Ｒは、走行可能距離ｒ＿ｋｍ内において再生が完全に実行可能ではないときにのみ行われる。
【００３２】
本発明の方法により、場合によっては、警報装置３１の前の作動に対応して余裕タンク・レベルＲの上昇＋Ｒが行われる。自動車のドライバは、これによって、必要な再生の前に適切な時期に場合により給油することが可能となる。これにより、再生のためにタンクが空になって自動車が立ち往生することがないことが保証される。さらに、再生を完全に終了させることができること、およびきわめて高いエネルギー消費の原因となるであろう中断をする必要がないことが保証される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による方法が実行される技術的周辺図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０    内燃機関
１１    吸気領域
１２    空気センサ
１３    排気領域
１４    排気ガス浄化装置（粒子フィルタ）
１５    蓄積状態センサ
１９    蓄積状態モデル
２０    制御装置
２１    燃料配量装置
２２    燃料信号決定手段
２３    走行距離決定手段
２４    流量決定手段
２５    タンク・レベル決定手段
２６    燃料消費量決定手段
２７    走行可能距離決定手段
２８    余裕レベル変更決定手段
２９    タンク指示手段
３０    余裕タンク・レベル決定手段
３１    警報装置
ｄｐ    蓄積状態測定信号
Ｉ＿Ｒｅｇ    再生消費量
Ｉ＿ＴＦ    タンク・レベル
ｌ／ｋｍ    単位距離当たりの燃料消費量
ｌ／ｔｉ    単位時間当たりの燃料消費量
Ｍｄ＿Ｓｏｌｌ    トルク目標値（トルク目標信号）
ｍ＿Ｋ    燃料信号
ｍｓ＿Ａｂｇ    排気ガス流
ｍｓ＿Ｌ    空気信号
ｎ    回転速度信号
Ｒ    余裕タンク・レベル
＋Ｒ    余裕タンク・レベルの上昇
Ｒｅｇ    再生信号
Ｒｅｇ＿ｋｍ    距離に関連する再生要求
Ｒｅｇ＿Ｍｅｓｓ    測定信号に関連する再生要求
Ｒｅｇ＿Ｍｏｄ    計算再生要求
ｒ＿ｋｍ    走行可能距離
ｓ＿ｋｍ    走行距離
【図１】
2007224905.tif 000003