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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Regeneration einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere eines Partikelfilters mittels eines vorzugsweise kennfeldbasierten Rechenmodells, wobei die Abgasnachbehandlungseinrichtung in zumindest zwei, vorzugsweise zumindest fünf Zellen, eingeteilt wird, der Beladungszustandes in jeder der Zellen mittels eines Ablagerungsmodells ermittelt wird und ein Regenerationsvorgange für die Abgasnachbehandlungseinrichtung in Abhängigkeit des Beladungszustandes eingeleitet wird.
Ein im Abgasstrom einer Brennkraftmaschine angeordneter Partikelfilter, insbesondere vom sogenannten "Wall-Flow"-Typ, muss bei hoher Beladung mit brennbaren Partikeln regeneriert werden. Um eine effektive Partikelfilterregeneration durchführen zu können, ist eine möglichst genaue Kenntnis des Beladungszustandes des Partikelfilters erforderlich.
Ein Verfahren, wie ausgehend vom Beladungszustand des Partikelfilters und weiterer Grössen, wie z.B. der Fahrzeit und/oder der Fahrstrecke, eine Regeneration ausgelöst werden kann, ist zum Beispiel in der DE 199 45 372 AI beschrieben.
Es ist bekannt, den Beladungszustand des Partikelfilters aus einer Messung der Druckdifferenz zu bestimmen. Da solche Messungen aber mit hohen Ungenauigkeiten verbunden sind, ist weiterhin bekannt, neben der Druckdifferenz auch noch eine Schätzung über die im Partikelfilter akkumulierte Masse an Partikeln heranzuziehen.
Hierzu ist es bekannt, Partikelemissionen aus Kennfeldern abzuschätzen, in welche Betriebsdaten der Brennkraftmaschine, wie Drehzahl, Drehmoment, etc., eingehen.
Einige bekannte Verfahren berücksichtigen lediglich die im Partikelfilter akkumulierte Masse an Partikeln, ohne Rücksicht auf die Verteilung dieser Masse innerhalb des Partikelfilters. Ein Verfahren, das die Masse an Partikeln ohne deren Verteilung berücksichtigt, kann als sogenanntes "Null-Dimensionales" Modell des Partikelfilters angesehen werden.
Aus der DE 102 52 732 AI ist ein verbessertes Verfahren bekannt, wie Mithilfe eines eindimensionalen Modells der räumlichen Verteilung der Partikel im Filter die Genauigkeit der Beladungsbestimmung verbessert werden kann.
Das in dieser Schrift offenbarte Verfahren nutzt die Verteilung der Partikel aber lediglich dazu, über eine verbesserte Bestimmung des Strömungswiderstandes des beladenen Partikelfilters einen Korrekturfaktor zu berechnen, der die Gesamtmasse an Partikeln genauer zu bestimmen hilft. Der Korrekturfaktor wird dazu verwendet, eine mittels Druck- und Temperatursensoren bestimmte charakteristische Grösse des Partikelfilters zu korrigieren, um dadurch letztlich die Genauigkeit des Beladungszustandes zu erhöhen. Der zur Einleitung der Regeneration massgebende Beladungszustand wird somit auf konventionelle Weise durch Drucksensoren bestimmt.
Aus dem Artikel "Elektronik ermöglicht Innovationen in der Motorenentwicklung", Dr.
Holger Hülser et al., MTZ 1/2003 Jahrgang 64, Seite 30 bis 37, ist ein Rechenmodell bekannt, welches die Abgasnachbehandlungseinrichtung in mehrere Zellen einteilt und den Beladungszustandes in jeder der Zellen mittels eines Ablagerungsmodells ermittelt. Durch die Kenntnis des Beladungszustandes muss eine aktive Regeneration des Partikelfilters erst dann ausgelöst werden, wenn kritische Grenzwerte überschritten werden.
Gegenüber einem Partikelfiltersystem, das nur auf einer Druckmessung beruht, sind so weniger Regenerationen erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, auf Basis eines Rechenmodells eine weitere Verbesserung der Steuerung der Regeneration des Partikelfilters zu ermöglichen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass für jede Zelle zumindest ein Schwellwert für den maximal zulässigen Beladungszustand definiert wird, und dass der Regenerationsvorgang für die Abgasnachbehandlungseinrichtung eingeleitet wird, wenn der Beladungszustand zumindest einer Zelle über dem entsprechenden Schwellwert liegt.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass aufgrund des Beladungszustandes zumindest einer Zelle eine Zustandszahl ermittelt wird und dass der Regenerationsvorgang in Abhängigkeit der Zustandszahl eingeleitet wird.
Im Unterschied zu bekannten Verfahren zum Betrieb eines Partikelfilters wird die räumlich inhomogene Verteilung der Partikel im Filter nicht nur zur verbesserten Bestimmung der Gesamtmasse an abgelagerten Partikeln benutzt, sondern unmittelbar zur Beeinflussung der Auslösung einer Regeneration des Partikelfilters. Diese Verbesserung in der Auslösung der Regeneration erlaubt eine Reduktion der Anzahl der Regenerationen, was den Kraftstoff-Mehrverbrauch reduziert.
Insbesondere kann aber auch eine thermische Schädigung des Partikelfilters durch lokale Überhitzung besonders stark beladener Bereiche vermieden werden.
Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren werden die Beladungszustände in zumindest zwei Zellen des Partikelfilters bestimmt. Die Zellen des Partikelfllters können dabei fiktiv festgesetzt sein und müssen nicht unbedingt mit konstruktiv ausgebildeten Zellen übereinstimmen. Zur Erfassung von verschiedenen Zellen in Strömungsrichtung des Abgases oder quer dazu ist das Rechenmodell für die Beladung des Partikelfilters somit zumindest eindimensionaler Art, d.h., dass zumindest eine Längendimension, beispielsweise in Strömungsrichtung des Ab gases und/oder quer dazu, erfasst wird.
Neben der Gesamtmasse an Partikeln werden somit auch die Massen in unterschiedlichen Teilen des Partikelfilters berücksichtigt, um die Regeneration des Partikelfllters abhängig von der Masse an Partikeln in unterschiedlichen Zellen des Partikelfilters bzw. in Abhängigkeit von deren Verteilung einzuleiten.
Vorzugsweise wird der Partikelfilter im Rechenmodell in gleich grosse Zellen unterteilt. Dadurch kann der Rechenaufwand so gering für möglich gehalten werden. Prinzipiell ist es aber auch möglich, dass die Zellen unterschiedliche Grösse aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Ablagerungsmodell die in jede der Zellen einströmende Masse an Partikeln in einen Anteil, welcher in dieser Zelle abgelagert wird und in einen Anteil, welcher aus der Zelle ausströmt, einteilt.
Für die Beladung ist vor allem der Anteil, der in jeder Zelle abgelagert wird, von Relevanz.
Gemäss der Erfindung ist kann vorgesehen sein, dass einander entsprechende Schwellwerte zumindest zweier Zellen unterschiedlich gross definiert werden, wobei vorzugsweise der Schwellwert einer stromaufwärtigen Zelle kleiner ist als der Schwellwert einer stromabwärtigen Zelle. Überschreitet der Beladungszustand zumindest einer Zelle einen entsprechenden Schwellwert, so wird der Regenerationsvorgang eingeleitet. Es ist aber auch möglich, dass die Entscheidung über die Regenerationsnotwendigkeit aus dem Beladungszustand mehrerer Zellen abgleitet wird. So kann aus der Verteilung der Partikel in den Zellen des Partikelfilter-Modells eine Information über den Beladungszustand gewonnen werden.
Diese Information über den Beladungszustand wird einem Rechenblock zugeführt, der aus dem Beladungszustand und möglichen weiteren Informationen eine Aussage über die Regenerationsnotwendigkeit bestimmt. Diese Aussage über die Regenerationsnotwendigkeit kann aus einer binären Anforderung (ja/nein) oder einer Zustandszahl bestehen, die eine Information über die Dringlichkeit einer Regeneration des Partikelfilters enthält.
Die Regenerationsanforderung kann weiters mit weiteren Informationen, beispielsweise Motor- und/oder Abgasparameter, verknüpft werden, um dann tatsächlich eine Regeneration des Partikelfilters auszulösen.
Um eine genaue Aussage über den Beladungszustand des Partikelfilters zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn für zumindest eine Gruppe von Zellen jeweils zumindest zwei Schwellwerte, vorzugsweise ein erster und ein zweiter Schwellwert, definiert wird und dass in Abhängigkeit der Häufigkeit des Überschreitens der Schwellwerte die Zustandszahl ermittelt wird, wobei vorzugsweise Überschrei tungen von höheren Schwellwerten die Zustandszahl mehr beeinflusst als Überschreitungen von niedrigeren Schwellwerten.
Besonders vorteilhaft ist es,
wenn die Partikel in brennbare und nicht brennbare Partikel unterteilt werden und wenn die Beladung jeder Zelle mit brennbaren und nicht brennbaren Partikeln getrennt ermittelt wird, wobei vorzugsweise die Regeneration des Partikelfilters nur dann eingeleitet wird, wenn die Beladung einer oder mehrerer Zellen mit brennbaren Partikeln einen Schwellwert für brennbare Partikel überschreitet. Auf diese Weise kann die Regenerationseffektivität wesentlich erhöht werden.
In weiterer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Beladungszustand in jedem der Abschnitte in Abhängigkeit der im Abgasstrom vorhandenen Stickoxiden und/oder in Abhängigkeit der Temperatur des Partikelfilters ermittelt wird.
Hierbei wird berücksichtigt, dass im Abgasstrom vorhanden Stickoxide die Ablagerung von Partikeln im Partikelfilter erheblich reduzieren können, insbesondere bei hohen Temperatur des Partikelfilters und/oder bei einer katalytischen Beschichtung des Partikelfilters. Weiters ist es möglich, den Einfluss der Stickoxide auf die im Partikelfilter abgelegte Masse an Partikeln zu berücksichtigen. Dabei kann auf Basis der aus dem Partikelemissionsmodell bestimmten Masse an Partikeln, der aus dem NO[chi]-Emissionsmodell bestimmten Masse an Stickoxiden, sowie der Temperatur des Partikelfilters eine um dem temperaturabhängigen Einfluss der Stickoxide verminderte effektive Partikelmasse bestimmt werden, die sich im Partikelfilter ablagert.
Die Temperatur des Partikelfilters wird berücksichtigt, da die Oxidation der Partikel durch NOxvon der Temperatur des Partikelfilters abhängt.
So findet bei Temperaturen unterhalb von ca. 200[deg.]C keine Oxidation von NOxstatt. In einer einfachen Ausführungsform wird im Stickoxidemissionsmodel die Masse an Stickoxiden mit einem Faktor multipliziert, der von der Temperatur des Partikelfllters abhängt, das Ergebnis von der Partikelmasse subtrahiert und das Resultat dieser Subtraktion auf einen nur leicht negativen Wert nach unten begrenzt, um die effektive Partikelmasse zu erhalten.
Der Wert des genannten Faktors nimmt bei tiefen Temperaturen den Wert 0 an und entspricht bei hohen Temperaturen einem festen Wert, welcher auch die unterschiedliche (mittlere) molekulare Masse von Stickoxiden und Russ berücksichtigt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Figuren näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau des Systems zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 das Partikelfilter-Modell, Fig. 3 den Ver fahrensablauf in einer erfindungsgemässen Ausführungsvariante, Fig. 4 den Verfahrensablauf in einer zweiten erfindungsgemässen Ausführungsvariante, Fig. 5 die Partikelverteilung in einem Partikelfilter in Strömungsrichtung und Fig. 6 die kumulierte Partikelmasse pro Zelle.
Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des Systems. Im Abgasstrang 2 einer Brennkraftmaschine 1 ist ein Partikelfilter 3 angeordnet.
Gegebenenfalls kann vor dem Partikelfilter 3 noch ein nicht weiter dargestellter Oxidationskatalysator positioniert sein.
Mit Bezugszeichen CPU ist die Motorsteuereinheit bezeichnet. Aufgrund des durch die Motorsteuereinheit CPU vorgegebenen Motorbetriebspunkts werden im Emissionsmodell 5 Rohemissionen, wie NO , HC, CO, Partikelemissionen oder dergleichen berechnet. Teil des Emissionsmodells 5 ist ein Partikel-Emissionsmodell EMP, welches Werte für die Massen bzw. die Konzentrationen der Partikel im Abgas liefert. Zur Modulierung der Ablagerung der Partikel im Partikelfilter 3 ist ein Partikelfiltermodell PF-M vorgesehen. Gegebenenfalls können die Emissionsmodelle 5, EMP und das Partikelfiltermodell PF-M über Sensore[pi]7, $ in Korrekturschritten 8, 9 modifiziert werden.
Das Partikelfiltermodell PF-M ermittelt den Beladungszustand und gibt Anforderungen zur Durchführung einer Regeneration an eine Regenerationssteuereinheit 10 weiter, die über die Motorsteuereinheit CPU den nächsten Regenerationsvorgang für den Partikelfilter 3 einleitet. Mit Bezugszeichen 11 sind der Motorsteuereinheit CPU zugeführte Daten über den Fahrzeug-Zustand und über die Fahrsituation bezeichnet. Das Emissionsmodell 5, das Partikel-Emissionsmodell EMP und/oder das Partikelfiltermodell PF-M können in die Motorsteuereinheit CPU integriert sein.
Es ist aber auch möglich, zumindest eines der Modelle in ein separates Steuergerät oder in ein anderes Steuergerät, beispielsweise einen sogenannten "Fahrzeugführungsrechner", der vielfach in schweren IMutzfahrzeugen eingesetzt wird, zu implementieren.
Fig. 2 zeigt den relevanten Ausschnitt der Steuerungsalgorithmen im Motorsteuergerät CPU. Ein bekanntes Partikel-Emissionsmodell EMP liefert einen Wert für die Masse m_soot bzw. die Konzentration der Partikel im Abgas. Dieses Modell EMP kann hierzu auf Motorbetriebsgrössen wie etwa Drehzahl n und Drehmoment M und/oder auf Daten von im Abgasstrang angeordneten Sensoren 6, 7 zurückgreifen. Mit mAist der Abgas-Volumenstrom bezeichnet.
Weiterhin ist in den Steuerungsalgorithmen ein Partikelfilter-Modell PF-M vorgesehen, welches die Ablagerung der Partikel im Partikelfilter 3 modelliert.
Bekannt sind hier bisher Modelle, welche die Gesamtmasse an Partikeln bestimmen. Das erfindungsgemässe Verfahren setzt hier ein Modell ein, das aus n fiktiven Zellen ZI, Z2,...Zn besteht, wobei n zumindest 2, vorteilhafterweise etwa 4-8 beträgt. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn diese Modell-Zellen ZI, Z2,...Zn in Strömungsrichtung des Abgases angeordnet sind, es sich also um ein 1-dimensionales Modell des Partikelfilters 3 handelt.
Diese mehreren Zellen ZI, Z2,...Zn können unterschiedlich grosse Abschnitte des Partikelfilters 3 simulieren, aber der Rechenaufwand ist besonders gering, wenn jede Zelle ZI, Z2,...Zn einen gleich grossen Abschnitt des Partikelfilters 3 modelliert.
Aus der Verteilung der Partikel in den Zellen ZI, Z2,...Zn des Partikelfilter-Modells PF-M wird dann eine Information über den Beladungszustand, BZ, gewonnen,
wie weiter unten ausführlich erläutert wird. Diese Information über den Beladungszustand BZ wird dann einem Rechenblock R_ANF zugeführt, der aus BZ und möglichen weiteren Informationen eine Anforderung ANF bestimmt, dass das Partikelfilter 3 zu regenerieren ist. Diese Anforderung ANF, kann, wie in der Literatur bekannt, aus einer binären Anforderung (ja/nein) oder einer Zustandszahl bestehen, die eine Information über die Dringlichkeit einer Regeneration des Partikelfilters enthält.
Die Regenerations-Anforderung ANF kann, wie ebenfalls bekannt, in weiteren, hier nicht dargestellten Rechenblöcken mit weiteren Informationen verknüpft werden um dann tatsächlich eine Regeneration des Partikelfilters 3 auszulösen.
Fig. 3 zeigt das Modell PF-M des Partikelfilters 3.
In jeder der n Zellen ZI, Z2,...Zn mit dem Index i ist die Masse an Partikeln m_i abgelegt, d.h. m_l in der ersten Zelle ZI, m_2 in der zweiten Zelle Z2 usw. Ein einfacher Algorithmus zur Berechnung der Verteilung der Partikel in den einzelnen Zellen ZI, Z2,...Zn teilt die Partikelmasse m_i_ein, die am Eingang jeder der Zellen ZI, Z2,...Zn des Modells PF-M ankommt, in zwei Anteile m_i_par und m_i_trans auf. Dabei stellt m_par den Teil der Partikel dar, der parallel zur Strömungsrichtung 12 des Abgases weiter transportiert wird, während m_trans denjenigen Teil der Partikel darstellt, der transversal zur Richtung des Abgasstromes 12 bewegt und auf der Wand des Partikelfilters 3 abgelagert wird.
Für jede Zelle ZI, Z2,...Zn gilt also die Gleichung: m_i_ein = m_i_trans + m_i_par.
Zudem ist die Partikelmasse m_i_par, die aus Zelle Zi parallel zum Abgasstrang transportiert wird, gleichzeitig diejenige Partikelmasse, die am Eingang der nächsten Zelle ZI, Z2,...Zn mit dem Index i+1 ankommt. Es gilt also: m_(i+l)_ein = m_i_par.
Am Eingang der ersten Zelle ZI kommt die gesamte Partikelmasse an, es gilt also: m 1 ein = m soot. < * ' ' - f t,c <
Weiterhin kann man davon ausgehen, dass ein "Wall Flow" Partikelfilter die Partikel nahezu vollständig aus dem Abgas herausfiltert, dass also am Ausgang der letzten Zelle in guter Näherung keine Partikel mehr parallel transportiert werden.
Es gilt also: m_n_par 0.
Die in jeder Zelle ZI, Z2,...Zn abgelagerte Partikelmasse m_i ergibt sich durch Integration des transversalen Anteils m_i_trans über die Zeit.
Die Aufteilung von m_i_ein in die beiden Anteile m_i_par und m_i_trans wird vorteilhafterweise durch einen Faktor f_i beschrieben, welcher für jede Zelle unterschiedlich ist. Es gilt also: m_i_par = M x m_i_ein und: m_i_trans= (1-fJ) x m_i_ein
Da, wie oben ausgeführt, am Ende des Partikelfilters nahezu keine Partikel entweichen, gilt die Beziehung: f_l x f_2 x ... x f_n * 0.
Aus der Literatur ist bekannt, dass die Ablagerung der Partikel auf der Wand des Filters mit der lokalen Strömungsgeschwindigkeit durch die Wand v_i_trans steigt.
Daher ist es vorteilhaft, in jedem Rechenschritt die Faktoren f_i durch eine quadratische Abhängigkeit von v_i_trans zu berechnen:
1- f_i = f + g x v_i_trans + h [chi] (v_i_trans)<2>
Die Geschwindigkeiten v_i_trans können mit aus der Literatur bekannten Verfahren aus der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases vor dem Partikelfilter und dem Strömungswiderstand durch die Wand jeder Zelle bestimmt werden, wobei dieser Strömungswiderstand seinerseits von der bereits in Zelle Zi abgelagerten Partikelmasse m_i abhängt.
Selbstverständlich sind auch komplexere Abhängigkeiten möglich, werden aber der Klarheit wegen hier nicht näher erörtert.
Abhängig von dem Beladungszustand des Partikelfilters 3, der durch die in jeder Zelle Zi abgelagerten Partikelmasse m_i charakterisiert ist,
kann der Rechenblock R_ANF nun eine Anforderung zur Regeneration des Partikelfilters 3 stellen.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens wird die in jeder Zelle Zi abgelagerte Partikelmasse m_i durch das dieser Zelle Zi zugeordnete Volumen des Partikelfilters 3 dividiert um so die Partikelbeladung B_i jeder Zelle Zi zu bestimmen. Übersteigt nun die Partikelbeladung einer Zelle Zi einen Schwellwert B_max, wird eine Regeneration angefordert. Der Schwellwert B_max ist abhängig vom Material des Partikelfilters 3 und der Einbausituation im Abgasstrang 2.
Für ein Partikelfilter 3 aus Siliziumkarbid (SiC) ist eine maximale Beladung zwischen 2 g/l und 12 g/l, besonders vorteilhafterweise zwischen 8 g/l und 10 g/l vorteilhaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird für den Vergleich nicht die Beladung B_i einer einzelnen Zelle Zi, sondern die über mehrere Zellen z.B. 2 oder 3 Zellen, gemittelte Beladung herangezogen.
In einer weiteren Ausgestaltung werden für unterschiedliche Teile des Partikelfilters 3 unterschiedliche Partikelbeladungs-Schwellwerte B_max berücksichtigt.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn dieser Schwellwert im vorderen Teil des Partikelfilters 3 einen geringeren Wert hat als im hinteren Teil, da eine übermässig hohe Beladung des Partikelfilters 3 im vorderen Teil besonders schnell zu einer Verstopfung des Partikelfilters 3 führen kann.
Wenn die Regenerations-Anforderung ANF nicht aus einem binären ja/nein Wert sondern aus einer Zustandszahl besteht, die eine Information über die Dringlichkeit einer Regeneration des Partikelfilters enthält, ist es vorteilhaft, wenn diese Zustandszahl von der Anzahl der Zellen Zi des Partikelfilters 3 abhängt, deren Beladung B_i den Schwellwert B_max überschreitet.
Hierbei ist es noch vorteilhafter, wenn es einen ersten Schwellwert B_max_l und einen zweiten Schwellwert B_max_2 gibt, wobei B_max_2 vorteilhafterweise grösser ist als B_max_l.
In dieser Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens hängt die Zustandszahl von der Anzahl der Zellen ab, deren Beladung B_i den ersten Schwellwert B_max_l überschreitet sowie von der Anzahl der Zellen, deren Beladung B_i ebenfalls den zweiten Schwellwert B_max_2 überschreitet, wobei die Anzahl der Zellen deren Beladung den Wert B_max_2 überschreitet einen grösseren Einfluss auf den Wert der Zustandszahl hat als die Anzahl der Zellen Zi, deren Beladung lediglich den Wert B_max_l überschreitet.
Weiterhin ist es vorteilhaft die Partikel in brennbare Partikel (Russ) und nicht brennbare Partikel (Asche) zu unterteilen und die Beladung jeder Zelle Zi mit brennbaren und nicht brennbaren Partikeln getrennt zu berechnen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, eine Regeneration des Partikelfilters 3 nur dann anzufordern,
wenn die Beladung einer oder mehrerer gemittelter Zellen Zi mit brennbaren Partikeln einen Schwellwert B_brennbar_max überschreitet.
Fig. 4 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens. Hierbei wird berücksichtigt, dass im Abgasstrom vorhandene Stickoxide (NOx) die Ablagerung von Partikeln im Partikelfilter 3 erheblich reduzieren können (sogenannter CRT-Effekt), insbesondere bei einer hohen Temperatur des Partikelfilters und/oder bei einer katalytischen Beschichtung des Partikelfilters 3. Daher ist vorgesehen, zusätzlich zu dem Emissionsmodell für Partikel, EMP, ein weiteres Modell EMNOxzu verwenden, welches die Emission an Stickoxiden beschreibt.
Solch ein Modell liefert einen Wert m_NOxfür die Masse oder Konzentration an Stickoxiden im Abgasstrom, welcher z.B. aus einem Kennfeld gewonnen werden kann, das Drehzahl n, Drehmoment M oder ähnliche Betriebsgrössen der Brennkraftmaschine als Eingang enthält.
Weiterhin ist ein NOx-Einfluss-Modell (NOx-MOD) vorgesehen, welches den Einfluss der Stickoxide auf die im Partikelfilter 3 abgelegte Masse an Partikeln berücksichtigt.
Dieses Modell bestimmt auf Basis der aus dem Partikel-Emissionsmodell EMP bestimmten Masse an Partikeln m_soot, der aus dem NOx-Emissionsmodell EMNOxbestimmten Masse an Stickoxiden m_NOxsowie der Temperatur des Partikelfilters T_PF eine um den temperaturabhängigen Einfluss der Stickoxide verminderte effektive Partikelmasse m_soot_eff, die sich im Partikelfilter 3 ablagert.
Die Temperatur T_PF wird berücksichtigt, da die Oxidation der Partikel durch NOxvon der Temperatur des Partikelfilters 3 abhängt.
So findet bei Temperaturen von unterhalb ca. 200[deg.]C keine Oxidation durch NOxstatt.
In einer einfachen Ausführungsform wird im Modell NOx-MOD die Masse m_NOxan Stickoxiden mit einem Faktor f_Temp multipliziert, der von der Temperatur des Partikelfilters T_PF abhängt, das Ergebnis von der Partikelmasse m_soot subtrahiert und das Resultat dieser Subtraktion auf einen nur leicht negativen Wert nach unten begrenzt, um die effektive Partikelmasse m_soot_eff zu erhalten. Der Wert des Faktors f_Temp nimmt bei tiefen Temperaturen den Wert Null an und entspricht bei hohen Temperaturen einem festen Wert, welcher auch die unterschiedliche (mittlere) molekulare Masse von Stickoxiden und Russ berücksichtigt.
In Fig. 5 ist die Partikelmassenverteilung in Strömungsrichtung nach einer Beladung relativ zur Position im Partikelfilter gezeigt.
Mit A ist dabei die gemessene Masse mpder Partikel, mit B die aus dem Ablagerungsmodell ermittelte Masse mpder Partikel im Partikelfilter bezeichnet, wobei der Partikelfilter 3 in vier Zellen eingeteilt wurde. Die kumulierte Masse mpder Partikel pro Zelle ZI, Z2, Z3, Z4 ist in Fig. 6 für gemessene und mit dem Ablagerungsmodell ermittelte Massen A, B dargestellt. Es ist eine gute Übereinstimmung zwischen realen und errechneten Ergebnissen erkennbar.
Das erfindungsgemässe Verfahren wurde anhand von Massenströmen der Komponenten im Abgas erörtert. Anstelle der Massenströme können aber auch die entsprechenden Konzentrationen und der Volumenstrom der Abgase verwendet werden.