-
Technisches Gebiet
-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren insbesondere
zur Verbesserung einer Regeneration von Abgasnachbehandlungsvorrichtungen,
wie insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und von Anspruch
6.
-
Stand der Technik
-
Bei
modernen Fahrzeugen wird der Antriebsmotor, wie beispielsweise die
Brennkraftmaschine, mittels einer elektronischen Steuereinheit elektronisch
gesteuert und/oder geregelt. Diese Steuerung und/oder Regelung hat
Einfluss beispielsweise auf die Leistung, die Drehzahl, das Drehmoment
des Antriebsmotors, aber auch auf das Abgas, wie die Abgasmenge,
dessen Zusammensetzung und der Abgastemperatur.
-
Bei
manchen Anwendungsfällen, wie beispielsweise bei Fahrzeugen,
ist in dem Abgasstrang der Brennkraftmaschine ein Partikelfilter
vorgesehen, in welchem die von der Brennkraftmaschine emittierten
Partikel eingelagert werden. Die Partikel können dabei
brennbar sein, wobei sie auf Kohlenstoffbasis basieren können
und durchaus als Rußpartikel bestehen können.
Die heute verwendeten Partikelfilter haben nur eine endliche Aufnahmekapazität
und müssen nach einer vorbestimmten Betriebsdauer immer
einmal wieder regeneriert werden. Dies geschieht, indem die eingelagerten
Partikel oxidiert werden, wobei bei diesem Oxidationsprozess Wärme freigesetzt
wird. Diese Freisetzung von Wärme muss kontrolliert werden,
da ansonsten bei einer unkontrollierten Oxidation Temperaturen oder
Temperaturspitzen im Partikelfilter erreicht werden können,
die den Partikelfilter hinsichtlich seiner Funktion und/oder Haltbarkeit
schädigen oder gar zerstören können. Derzeit
wird gemäß Stand der Technik die Eingangstemperatur
des Abgases, das in den Partikelfilter gelangt, soweit angehoben,
bis eine Schwellentemperatur für die Oxidation der Partikel
erreicht oder überschritten ist.
-
Dabei
wird nach dem Stand der Technik eine Regeneration eines Partikelfilters
durchgeführt, wenn vorgegebene Bedingungen, wie der Temperatur
des Abgases o. ä., erreicht sind, wobei bewertet wird,
ob es notwendig und günstig ist, eine Regeneration einzuleiten.
-
Dabei
kann es durchaus kritisch sein, wenn es notwendig wäre,
eine Regeneration einzuleiten, aber die dafür günstigen
Bedingungen nicht vorliegen, so dass beispielsweise mangels Last
und/oder Volumenstrom des Abgases keine Regenerationsbedingungen
erreicht sind. In einem solchen Falle würde die Einleitung
der Regeneration nicht den gewünschten Erfolg bringen,
weil die für die Regeneration notwendigen Temperaturen
nicht erreicht werden könnten. In einem solchen Fall würde
das Motorsteuergerät auf einer Anzeige des Fahrers im Cockpit eine
Anzeige generieren, wonach eine Werkstatt auszusuchen wäre
oder es wird alternativ ein so genannter „Speed-Request",
also eine Anfrage für eine höhere Fahrgeschwindigkeit,
angezeigt. Diese Anfrage für eine höhere Geschwindigkeit
soll dem Fahrer des Fahrzeuges signalisieren, dass eine Regeneration
des Partikelfilters durchgeführt werden soll und dass es
dazu günstig sei, wenn eine höhere Fahrgeschwindigkeit
erreicht wird, weil dadurch die benötigte Abgastemperatur
erreicht wird.
-
Diese
Art von Anzeigen sind jedoch für den Fahrer des Fahrzeuges
eher ungewohnt und können ihm signalisieren, dass mit dem
Fahrzeug etwas nicht in Ordnung ist, was dem Fahrer grundsätzlich
unangenehm ist und somit eher nicht erwünscht ist, weil der
Fahrer durch die Anzeige eines Werkstattaufenthaltes entweder mit
einem Zeitverlust durch das Aufsuchen der Werkstatt rechnet oder
die Information auf der Anzeige nicht versteht und die Anzeige als Fehler
des Fahrzeugs fehl interpretiert.
-
Weiterhin
sind Fahrzeugnavigationssysteme bekannt, die auf Grundlage von ein
Verkehrswegenetz repräsentierenden Kartendaten eine Route
von einem Startort zu einem Zielort berechnen, wobei die Route hinsichtlich
mindestens eines Optimierungskriteriums, wie Fahrzeit oder Fahrstrecke
oder, wie im Falle der
EP
1 464 921 A1 , Fahrkosten, hier unter Berücksichtigung
von Straßenbenutzungsgebühren optimiert wird.
-
Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung,
Vorteile
-
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem eine verbesserte Abgasnachbehandlung
erreicht wird.
-
Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe bezüglich der Vorrichtung gelöst mit
einer Vorrichtung zur Steuerung einer Abgasnachbehandlung insbesondere
eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor, wie insbesondere Brennkraftmaschine,
und einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, mit einer Steuereinheit zur
Steuerung der Antriebsmotors und zum Einleiten einer Regeneration
der Abgasnachbehandlungsvorrichtung, wobei weiterhin eine Navigationsvorrichtung
vorgesehen ist, wobei für die Steuervorrichtung und für
die Navigationsvorrichtung bzw. zwischen diesen Signale oder Daten
bezüglich der Steuerung der Regeneration austauschbar sind.
Dabei werden Signale oder Daten ausgetauscht, um die Steuerung der
Regeneration zu ermöglichen oder zu fördern, wenn
die Fahrzeugbedingungen dies nicht als vorteilhaft oder möglich
ansehen lassen.
-
Dabei
kann es zweckmäßig sein, wenn für die
Steuereinheit ein Signal an die Navigationsvorrichtung sendbar ist,
wenn eine höhere Fahrgeschwindigkeit für die Regeneration
günstig oder notwendig wäre, insbesondere wenn
ein so genanntes „Speed-Request"-Signal vorliegt. Auch
können andere Bedingungen statt der erhöhten Fahrgeschwindigkeit
angefordert werden.
-
Auch
ist es vorteilhaft, wenn für die Navigationsvorrichtung
ein Signal an die Steuereinheit sendbar ist, wenn bei der berechneten
Fahrtroute eine für eine Regeneration günstige
Strecke vorliegt und gegebenenfalls vorteilhaft zeitnah durchfahrbar
ist.
-
Auch
ist es vorteilhaft, wenn für die Navigationsvorrichtung
ein Signal an die Steuereinheit sendbar ist, wenn eine alternative
neue Fahrtroute berechenbar ist, welche eine für eine Regeneration
günstige Strecke aufweist und die vorteilhaft zeitnah durchfahrbar
ist.
-
Gemäß eines
weiteren erfindungsgemäßen Gedankens ist es vorteilhaft,
wenn die neu berechenbare Strecke dem Fahrer anzeigbar und/oder
zur Auswahl vorschlagbar ist.
-
Die
Aufgabe bezüglich des Verfahrens wird gelöst mit
einem Verfahren zur Steuerung einer Abgasnachbehandlung insbesondere
eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor, wie insbesondere Brennkraftmaschine,
und einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, mit einer Steuereinheit
zur Steuerung der Antriebsmotors und zum Einleiten einer Regeneration
der Abgasnachbehandlungsvorrichtung, wobei weiterhin eine Navigationsvorrichtung
vorgesehen ist, wobei die Steuervorrichtung und die Navigationsvorrichtung
Signale oder Daten bezüglich der Steuerung der Regeneration
der Abgasnachbehandlungsvorrichtung austauschen.
-
Vorteilhaft
ist es, wenn die Steuereinheit ein Signal an die Navigationsvorrichtung
sendet, wenn eine höhere Fahrgeschwindigkeit für
die Regeneration günstig oder notwendig wäre,
insbesondere wenn ein so genanntes „Speed-Request"-Signal
vorliegt. Auch können andere Bedingungen statt der erhöhten Fahrgeschwindigkeit
angefordert werden.
-
In
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel, ist es zweckmäßig,
wenn die Navigationsvorrichtung ein Signal an die Steuereinheit
sendet, wenn bei der berechneten Fahrtroute eine für eine
Regeneration günstige Strecke vorliegt und diese vorteilhaft
zeitnah durchfahrbar ist.
-
Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die Navigationsvorrichtung ein Signal an
die Steuereinheit sendet, wenn eine alternative neue Fahrtroute
berechnet wird, welche eine für eine Regeneration günstige Strecke
aufweist und die vorteilhaft zeitnah durchfahrbar ist.
-
Auch
ist es vorteilhaft, wenn die neu berechnete Strecke dem Fahrer angezeigt
und/oder zur Auswahl vorgeschlagen wird.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Nachstehend
wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine
schematische Darstellung eines Fahrzeugs.
-
Bevorzugte Ausführung
der Erfindung
-
Die 1 zeigt
schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit Antriebsmotor 2,
wie vorzugsweise eine Brennkraftmaschine, bei welcher im Abgasstrang 3 eine
Abgasnachbehandlungsvorrichtung 4, wie beispielsweise ein
Partikelfilter vorgesehen ist. Der Antriebsmotor 2 wird
dabei von einer Steuereinheit 5 gesteuert, welche auf Signale
und Daten des Fahrzeugs 1, des Antriebsmotors 2 und/oder
der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 4 zurückgreift.
-
Weiterhin
ist eine Ortungs- und/oder Navigationsvorrichtung 6 vorgesehen,
welche aufgrund von Satelliten- und/oder Kartendaten die aktuelle
Position des Fahrzeugs 1 bestimmt und beispielsweise bei fahrerseitiger
Auswahl eines Zieles und einer Zielführung eine Route auswählt
und den Fahrer mittels angezeigter optischer und/oder akustischer
Kommandos zum gewünschten Ziel führt. Dabei greift
die Ortungs- und/oder Navigationsvorrichtung 6 bevorzugt auf
in einem Speicher 7 vorhandene digitale Kartendaten zu
und wählt abhängig von aktuellen Standort und
von weiteren vorgegebenen gegebenenfalls vorwählbaren Randbedingungen
die optimale Strecke aus.
-
Wie
oben bereits ausgeführt, sind die Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 4 derart
ausgestaltet, dass sie von Zeit zu Zeit abhängig von Ihrer
Beladung regeneriert werden müssen. Dies kann bei einem
Partikelfilter beispielsweise durch die gezielte Erhöhung
der Abgaseingangstemperatur am Partikelfilter geschehen. Sind jedoch
die aktuellen Bedingungen des Fahrzeugzustandes nicht geeignet,
eine Regeneration des Partikelfilters durchzuführen, weil die
Abgastemperatur nicht auf die gewünschte für die Regeneration
wünschenswerte Temperatur angehoben werden kann, kann ein
entsprechendes Signal oder eine entsprechende Mitteilung auf der
Anzeige im Fahrzeug mitgeteilt werden, wie die Nachricht, eine Werkstatt
aufzusuchen oder des so genannten „Speed Requests", also
eine Anfrage für eine höhere Fahrgeschwindigkeit,
wonach eine Fahrtstrecke mit erhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit
bevorzugt werden würde, weil in einem solchen Fahrzustand
die Abgastemperatur auf die für die Regeneration nötige Temperatur
angehoben werden könnte.
-
In
Falle einer Steuerung der Brennkraftmaschine 2 zur Regeneration
der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 4 kann, wie bereits
oben beschrieben, ein so genannter „Werkstatt-Befehl" oder
ein so genannter „Speed Request"-Befehl ausgegeben werden.
-
Liegt
ein solcher Befehl vor und befindet sich das Fahrzeug in einem Routenzielführungsmodus, so
kann im Falle, dass der Ortungs- und/oder Navigationsvorrichtung 6 der „Speed-Request"-Befehl
vorliegt, von der Navigationsvorrichtung eine Route vorgeschlagen
werden, bei welcher eine erhöhte Fahrgeschwindigkeit mit
höherer Wahrscheinlichkeit realisiert werden kann. So kann
beispielsweise eine Autobahnstrecke oder eine Bundesstraßenstrecke
vorgeschlagen werden, wenn der dadurch in Kauf zu nehmende Umweg
nicht allzu groß ist und im Bereich eines voreinstellbaren
akzeptablen Bereich eines Umweges liegt.
-
Somit
ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Steuereinheit 5 und
der Navigationsvorrichtung 6 eine Signal- oder Datenverbindung
vorliegt, über welche Signale oder Daten ausgetauscht werden
können, wie beispielsweise ein „Speed-Request"-Befehl oder
-Signal.
-
Im
diesem Anwendungsbeispiel kann beispielsweise die Bestimmung einer
neuen Route durch die Navigationsvorrichtung 6 erfolgen,
gleichzeitig oder auch bevor das „Speed-Request"-Signal auf
der Fahrzeuganzeige angezeigt wird, so dass in diesem Falle gegebenenfalls
sogar vermieden werden könnte, das „Speed-Request"-Signal
anzuzeigen, weil die vorgeschlagene Route dem Speed-Request genügt.
Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Navigationsvorrichtung 6 der Steuereinheit 5 ein
Signal übergibt, welches dieses anzeigt. Bei der anderen
vorgeschlagenen Route kann weiterhin eine Fahrerinformation ausgegeben werden,
so dass der Fahrer darüber in Kenntnis gesetzt wird, dass
die neue Route vorgeschlagen wird, weil diese für die Abgasnachbehandlung vorteilhaft ist.
Dies dient der Akzeptanz der neuen Route beim Fahrer, wenn er die
eigentlich günstigere Route kennt und dennoch eine davon
abweichende Route angezeigt bekommt.
-
Gemäß eines
anderen Ausführungsbeispieles kann bei Vorliegen eines „Speed-Request"-Signals
die Navigationsvorrichtung 6 auch abschätzen, ob
in der näheren Zukunft eine Strecke zu fahren wäre,
die den Anforderungen für die Regeneration des Partikelfilters
entsprechen würde und somit für die Regeneration
günstig wäre. Wäre dies der Fall, so könnte
die Navigationsvorrichtung 6 der Steuereinheit 5 ein
entsprechendes Signal senden, so dass die Anzeige des „Speed-Request"-Signals
ggf. unterbleiben kann und daher nicht angesteuert wird. Entsprechend
ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit 5 und die Navigationsvorrichtung 6 sich
Daten austauschen über das vorliegen einer Notwendigkeit
einer Regeneration und der dazu vorliegenden Bedingungen. Sind die
dafür vorteilhaften oder notwendigen Bedingungen vorliegend,
so dass keine Information oder Anweisung an den Fahrer ausgegeben
werden muss, so kann die Regeneration angesteuert und durchgeführt
werden.
-
Das
beschriebene erfindungsgemäße Verfahren und die
diesbezügliche Vorrichtung ist nicht auf die Anwendung
für Partikelfilter beschränkt. Auch können
diese für NOx-Minderungssysteme, Speicherkatalysatoren
oder selektive Reduktionskatalysatoren verwendbar sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-