AT524645A1 - Verfahren zum Betrieb eines Partikelfilters unter Berücksichtigung der Aschemenge - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Partikelfilters (3) unter Berücksichtigung der Aschebeladung, eine diesbezügliche Anordnung, ein diesbezügliches Steuergerät und ein diesbezügliches Fahrzeug, wobei beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (1) Treibstoff und/oder Schmierstoffe von der Verbrennungskraftmaschine (1) mindestens teilweise zu Asche umgesetzt werden, wobei ein erster Aschewert auf Basis des Treibstoff- und/oder des Schmierstoffverbrauchs der Verbrennungskraftmaschine (1) berechnet wird, wobei nach einer Regeneration des Partikelfilters der Differenzdruck über den Partikelfilter (3) bestimmt wird, wobei ein zweiter Aschewert auf Basis des bestimmten Differenzdrucks berechnet wird, wobei die Aschemenge in dem Partikelfilter (3) aus dem ersten und der zweiten Aschewert bestimmt wird, und wobei, wenn die bestimmte Aschemenge einen vorgegeben Wert überschreitet, eine Statusvorrichtung aktiviert wird.

Description

Verfahren zum Betrieb eines Partikelfilters unter Berücksichtigung der
Aschemenge
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung und ein Steuergerät, welche zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sind. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug umfassend die erfindungsgemäße
Anordnung.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zur Bestimmung der Aschemenge in einem Partikelfilter bekannt. Beispielsweise sind Verfahren bekannt, bei denen die Aschemenge im Partikelfilter ausschließlich über den Differenzdruck berechnet wird. Nachteilig an diesen Verfahren ist aber, dass die Aschemenge, wenn
überhaupt, nur nach einer aktiven Regeneration detektierbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines Partikelfilters unter Berücksichtigung der Aschemenge in dem Partikelfilter zu schaffen. Darüber hinaus soll mit dem Verfahren die Aschemenge in dem Partikelfilter einfach
und zuverlässig bestimmbar sein.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der
unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Betrieb eines Partikelfilters unter Berücksichtigung der Aschemenge in einem Partikelfilter und/oder zur Bestimmung der Aschemenge in einem Partikelfilter einer Abgasnachbehandlungsanlage einer
Verbrennungskraftmaschine. Insbesondere werden beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine Schmierstoffe von
der Verbrennungskraftmaschine und/oder Treibstoff mindestens teilweise zu Asche
umgesetzt.
Gegebenenfalls wird ein erster Aschewert auf Basis des Treibstoff- und/oder des
Schmierstoffverbrauchs der Verbrennungskraftmaschine berechnet.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass nach einer Regeneration des Partikelfilters der Differenzdruck des Partikelfilters, insbesondere über den Partikelfilter, bestimmt wird und dass ein zweiter Aschewert auf Basis des bestimmten Differenzdrucks berechnet wird. Besonders bevorzugt wird dabei immer ein Differenzdruck pro Abgasvolumenstrom bestimmt und berechnet, wobei daraus ein zweiter Aschewert
bestimmt wird.
Bevorzugt wird die Aschemenge in dem Partikelfilter aus dem ersten und dem zweiten
Aschewert bestimmt.
Besonders bevorzugt wird eine Statusvorrichtung, insbesondere eine Motorkontrollleuchte, aktiviert, wenn die bestimmte Aschemenge einen vorgegeben Wert überschreitet, wodurch gegebenenfalls der Fahrer über den Zustand seiner Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere den Zustand des Partikelfilters, informiert wird. Die Statusvorrichtung kann insbesondere auch als Serviceanzeige ausgebildet
sein.
Insbesondere kann durch das erfindungsgemäße Verfahren die Aschemenge,
insbesondere die Aschebeladung, des Partikelfilters in Gramm bestimmt werden.
Das effektive Volumen des Partikelfilters kann gegebenenfalls nach folgender Vorschrift
berechnet werden:
Veff = Vpf — Vasche wobei Ver das effektive Volumen des Partikelfilters, Vpr das Volumen des Partikelfilters und Vascnhe das Volumen der im Partikelfilter befindlichen Asche ist. Das Volumen der
Asche kann aus der Aschemenge bestimmt werden.
Durch die Verwendung von dem Verr, kann eine Rußbeladung des Filters in Gramm pro
Liter effektives Volumen angegeben werden. Dies bringt den Vorteil, dass Maßnahmen
das Thermomanagement betreffend immer bei einer bestimmten relativen Rußbeladung ausgelöst werden können, obwohl das effektive Volumen und die absolute
Rußbeladung kleiner werden.
Der Partikelfilter kann bevorzugt ein Dieselpartikelfilter, ein sogenannter DPF, oder ein
Ottomotorpartikelfilter, ein sogenannter OPF oder GPF, sein.
Der erste Aschewert kann, insbesondere ausschließlich, auf Basis des Betriebspunkts
der Verbrennungskraftmaschine, bevorzugt kontinuierlich, bestimmt werden.
Der erste Aschewert kann, insbesondere ausschließlich, auf Basis von Messdaten der
Verbrennungskraftmaschine, bevorzugt kontinuierlich, bestimmt werden.
Der erste Aschewert kann, insbesondere ausschließlich, auf Basis des in der Verbrennungskraftmaschine verwendeten Motoröls und/oder des Treibstoffverbrauchs
der Verbrennungskraftmaschine, bevorzugt kontinuierlich, bestimmt werden.
Gegebenenfalls wird bei der Bestimmung des ersten Aschewerts ein sogenannter erster Ascheauffangfaktor berücksichtigt. Gegebenenfalls werden bei der Bestimmung des ersten Ascheauffangfaktors der Abgasmassenstrom und/oder der Abgasvolumenstrom
und/oder die Abgastemperatur berücksichtigt.
Der zweite Aschewert kann, insbesondere ausschließlich, auf Basis des bestimmten Differenzdrucks des Partikelfilter, insbesondere des Differenzdrucks über den Partikelfilter, bestimmt werden. Besonders bevorzugt wird der zweite Aschewert auf Basis des Differenzdruckes und des Abgasvolumenstroms bestimmt. Dabei wird aus einem Verhältnis zwischen Differenzendruck und Abgasolumenstrom (dP/Abgasvolumenstrom) ein sogenannter Flusswiedestand (flow resistance) ermittelt, welcher proportional zu einer RuRbeladung ist. Somit wird also die RuRbeladung in
einer einfachen Weise bestimmt.
Gegebenenfalls wird bei der Bestimmung des zweiten Aschewerts ein sogenannter
zweiter Ascheauffangfaktor berücksichtigt. Gegebenenfalls werden bei der Bestimmung
des zweiten Ascheauffangfaktors der Abgasvolumenstrom und/oder die
Abgastemperatur berücksichtigt.
Gegebenenfalls sind der erste und der zweite Ascheauffangfaktor ident.
Die Aschemenge in dem Partikelfilter kann unter Berücksichtigung des Treibstoffund/oder Schmierstoffverbrauchs der Verbrennungskraftmaschine berechneten ersten Aschewerts und des auf Basis des Differenzdrucks bestimmten zweiten Aschewerts, besonders bevorzugt auf Basis des Differenzdrucks pro Abgasvolumenstrom
bestimmten Aschewerts, bestimmt werden.
Gegebenenfalls wird eine Statusvorrichtung, insbesondere eine Motorkontrollleuchte, aktiviert, wenn die bestimmte Aschemenge im Partikelfilter einen vorab festgelegten Wert überschreitet. Dadurch kann der Fahrer über den Zustand der Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere über den Zustand des Partikelfilters,
informiert werden.
Gegebenenfalls wird keine Statusvorrichtung, insbesondere keine Motorkontrollleuchte, aktiviert, wenn die bestimmte Aschemenge im Partikelfilter einen vorab festgelegten
Wert unterschreitet oder diesem vorab festgelegten Wert entspricht.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass eine Statusinformation zur Funktion der Abgasnachbehandlungsanlage mittels der Statusvorrichtung, insbesondere der Motorkontrollleuchte, einer sogenannten MIL-Lampe — „Malfunction Indicator Light“ eines Fahrzeuges, ausgegeben wird, wodurch der Fahrer über den Status der Funktionstüchtigkeit der Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere der
Funktionstüchtigkeit des Partikelfilters, informiert wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Statusinformation zur Funktion der Abgasnachbehandlungsanlage mittels einer Information durch eine Warnlampe und/oder eines Hinweises in einem Display eines Fahrzeuges und/oder eines akustischen Hinweises ausgegeben wird, wodurch der Fahrer über den Status der
Funktionstüchtigkeit der Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere der
Funktionstüchtigkeit des Partikelfilters, informiert wird.
Gegebenenfalls kann die Statusvorrichtung eine Warnlampe, insbesondere eine Motorkontrollleuchte, sein. Gegebenenfalls kann die Statusvorrichtung einen Hinweis in
einem Display eines Fahrzeuges und/oder einen akustischer Hinweis ausgeben.
Die Verbrennungskraftmaschine kann ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs,
insbesondere ein Dieselmotor oder ein Ottomotor, sein.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Verfahrensschritte des Verfahrens wie zuvor
beschrieben aufeinander folgen.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die angegebene semantische Reihenfolge
nicht unbedingt der chronologischen Reihenfolge entspricht.
Die Verfahrensschritte können einmal, niemals oder auch mehrmals während des
Betriebs eines Fahrzeuges durchgeführt werden.
In allen Ausführungsformen ist bevorzugt vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren automatisiert, insbesondere durch ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs
gesteuert und/oder geregelt ausgeführt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es möglich sein, die Funktion des Partikelfilters, insbesondere das effektive Volumen des Partikelfilters, zu bestimmen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter dem effektiven Volumen des Partikelfilters das Volumen verstanden werden, welches frei von Asche ist. Mit anderen Worten kann das effektive Volumen gegebenenfalls für die Filtration von Ruß und/oder
Asche zur Verfügung stehen.
Im Rahmen der Erfindung kann unter der Bestimmung des Differenzdrucks des Partikelfilters die Bestimmung des Differenzdrucks über den Partikelfilter verstanden werden. Mit anderen Worten kann der Differenzdruck des Partikelfilters bzw. der
Differenzdruck über den Partikelfilter durch die Bestimmung des Drucks, insbesondere
des Druckunterschieds, vor und nach dem Partikelfilter bestimmt werden. Besonders bevorzugt wird dabei immer ein Differenzdruck pro Abgasvolumenstrom bestimmt und
berechnet.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Differenzdruck über den Partikelfilter bestimmt wird, wenn die Rußbeladung im Partikelfilter im Wesentlichen null ist. Besonders bevorzugt wird dabei der Differenzdruck pro Abgasvolumenstrom über den Partikelfilter
bestimmt wird, wenn die Rußbeladung im Partikelfilter im Wesentlichen null ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Differenzdruck über den Partikelfilter bestimmt wird, wenn der Partikelfilter im Wesentlichen frei von Ruß ist. Besonders bevorzugt wird dabei der der Differenzdruck pro Abgasvolumenstrom über den Partikelfilter bestimmt
wird, wenn der Partikelfilter im Wesentlichen frei von Ruß ist.
Gegebenenfalls wird der zweite Aschewert mittels einer Differenzdruckmessung über den Partikelfilter bestimmt. Insbesondere wird der zweite Aschewert bestimmt, wenn der Partikelfilter frei von Ruß ist. Die Differenzdruckmessung ist dabei insbesondere eine Differenzdruckmessung pro Abgasvolumenstrom, wofür insbesondere eine
Differenzdruckbestimmungseinheit vorgesehen ist.
Insbesondere wird der zweite Aschewert bestimmt, wenn der Abgasmassenstrom im Bereich von 100 kg/h bis einschließlich 2000 kg/h liegt.
Gegebenenfalls wird der zweite Aschewert auf Basis des Differenzdrucks über den Partikelfilter in Betriebspunkten des Partikelfilters, insbesondere nach einer Regeneration des Partikelfilters, bestimmt, wenn der Differenzdruck der Aschemenge im Partikelfilter entspricht. Insbesondere wird hierbei wieder ein Differenzdruck pro
Abgasvolumenstrom bestimmt.
Gegebenenfalls wird der zweite Aschewert bestimmt, wenn über den gemessenen
Differenzdruck die Aschemenge im Partikelfilter bestimmbar ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Differenzdruck über den Partikelfilter bestimmt wird, wenn der Abgasmassenstrom im Bereich von 100 kg/h bis 2000 kg/h, insbesondere im Bereich von 500 kg/h bis einschließlich 1000 kg/h. Grundsätzlich sind diese Werte von einem Filterwiderstand abhängig und können dementsprechend
variieren.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage mehrere Abgasnachbehandlungskomponenten, wie insbesondere einen Dreiwegekatalysator, einen Dieseloxidationskatalysator, den Partikelfilter, einen NOx-Speicherkatalysator, einen Katalysator zur selektiven Reduktion von Stickoxiden und/oder einen
Ammoniakschlupfkatalysator, umfasst.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungskomponenten, insbesondere der Partikelfilter, mindestens teilweise von dem aus der
Verbrennungskraftmaschine austretenden Abgas und/oder Asche durchströmt werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Berechnung des ersten Aschewerts nach
folgender Vorschrift erfolgt: Ar = Amı X Fi
wobei A; der erste Aschewert ist, A,.1 der auf Basis des Treibstoff- und/oder Schmierstoffverbrauchs berechnete Aschewert ist und Fi angibt, wie viel Prozent des
berechneten Aschewerts im Partikelfilter verbleiben.
Grundsätzlich kann zwar vorgesehen sein, dass die Berechnung des zweiten
Aschewerts nach folgender Vorschrift erfolgt: A = Am X Fr,
wobei 4, der zweite Aschewert ist, A.» der auf Basis des Druckverlusts über den Partikelfilter berechnete Aschewert ist und F, angibt, wie viel Prozent des berechneten
Aschewerts im Partikelfilter verbleiben.
Allerdings ist es vorteilhaft, wenn bei einer Berechnung des Differenzdruckes nur mehr die Asche im Filter gemessen, nicht jedoch die Rohasche vom Motor. Der auf Basis des Druckverlustes berechnete Aschewert ist dabei dann bereits A2, da nur jene Asche die
im Filter ist, einen Differenzdruck erzeugen kann.
Gegebenenfalls wird bei der Bestimmung des ersten und/oder des zweiten Aschewerts
ein sogenannter Ascheauffangfaktor, nämlich der Wert F1 und/oder F2, berücksichtigt.
Gegebenenfalls werden bei der Bestimmung des Ascheauffangfaktors der
Abgasvolumenstrom und/oder die Abgastemperatur berücksichtigt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass bei der Berechnung des ersten und/oder des zweiten Aschewerts die Abgastemperatur, insbesondere nach dem Austritt aus der Verbrennungskraftmaschine und/oder beim Eintritt in den Partikelfilter, berücksichtigt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn für die Berechnung eine Temperatur stromaufwärts des Partikelfilters oder ein Filtersubstrattemperaturmodell verwendet
werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass bei der Berechnung des ersten und/oder des
zweiten Aschewerts die Temperatur des Partikelfilters berücksichtigt wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Regeneration des Partikelfilters mit Sauerstoff bei einer Partikelfiltertemperatur von größer als 480 °C, insbesondere von größer als
580 °C, erfolgt.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anordnung, wobei die Anordnung eine
Verbrennungskraftmaschine und eine Abgasnachbehandlungsanlage umfasst.
Gegebenenfalls umfasst die Abgasnachbehandlungsanlage mindestens eine
Abgasnachbehandlungskomponente, insbesondere einen Partikelfilter.
Gegebenenfalls werden beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine Schmierstoff
und/oder Treibstoff mindestens teilweise zu Asche umgesetzt. Es wird dabei
angenommen, dass der Schmierstoff einen größeren Einfluss auf eine Aschemenge hat
als der Treibstoff.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens eingerichtet und/oder ausgestaltet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage eine Druckmesseinrichtung umfasst, welche zur Differenzdruckmessung des Partikelfilters, insbesondere über den Partikelfilter, eingerichtet ist. Durch die Differenzdruckmessung
wird mit Vorteil ein Differenzdruck pro Abgasvolumenstrom bestimmt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine Druckmesseinrichtung zwei Druckmessvorrichtungen umfasst, wobei die erste Druckmessvorrichtung vor dem Partikelfilter und die zweite Druckmessvorrichtung nach dem Partikelfilter angeordnet ist. Die Abgasnachbehandlungsanlage umfasst mit Vorteil weiter einen Dieseloxidationskatalysator, welcher stromaufwärts von dem als Dieselpartikelfilter ausgebildeten Partikelfilter angeordnet ist. Dabei ist es günstig, wenn die erste Druckmessvorrichtung stromaufwärts des Dieseloxidationskatalysators und die zweite Druckmessvorrichtung stromabwärts des Partikelfilters angeordnet ist. Die Druckmesseinrichtung ist dabei vorteilhaft zur Bestimmung eines Differenzdruckes pro
Abgasvolumenstroms ausgebildet und angeordnet.
Über die Druckmesseinrichtung kann der Differenzdruck über den Partikelfilter bestimmt werden. Insbesondere kann über die Druckmesseinrichtung der Druckunterschied, insbesondere der Differenzdruck, vor und nach dem Partikelfilter bestimmt werden oder wie oben beschrieben vor und nach dem Partikelfilter und eine weiteren stromaufwärts
des Partikelfilters angeordneten Abgasnachbehandlungseinrichtung.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Steuergerät für die
Abgasnachbehandlungsanlage einer Verbrennungskraftmaschine.
Bevorzugt ist das Steuergerät zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
eingerichtet.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst. Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Anordnung auch als stationäre Anlage ausgebildet sein oder eine stationäre Anlage kann eine entsprechende Anordnung umfassen. Eine stationäre Anlage kann beispielsweise als Generator ausgebildet sein.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich gegebenenfalls aus den
Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren.
Die Erfindung wird nun am Beispiel exemplarischer, nicht ausschließlicher und/oder
nicht einschränkender Ausführungsbeispiele weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, und
Fig. 3 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Anordnung.
Wenn nicht anders angegeben, so entsprechen die Bezugszeichen folgenden Komponenten:
Verbrennungskraftmaschine 1, Abgasnachbehandlungsanlage 2, Partikelfilter 3, erste Druckmessvorrichtung 4, zweite Druckmessvorrichtung 5, erste Temperaturmessvorrichtung 6, HC-Doser 7, zweite Temperaturmessvorrichtung 8, erste NOx-Messvorrichtung 9, dritte Temperaturmessvorrichtung 10, AdBlue-Doser 11, vierte Temperaturmessvorrichtung 12, zweite NOx-Messvorrichtung 13, Berechnung des ersten Aschewerts 14, Regeneration des Partikelfilters 15, Berechnung des zweiten Aschewerts 16, Bestimmung der Aschemenge in dem Partikelfilter unter Berücksichtigung des ersten und des zweiten Aschewerts 17, Bestimmte Aschemenge ist kleiner als der vorab festgelegte Grenzwert 18, Bestimmte Aschemenge ist größer als der vorab festgelegte Grenzwert 19, Statusvorrichtung nicht aktiviert 20, Statusvorrichtung aktiviert 21, Dieseloxidationskatalysator 22, SCR-Katalysator 23 und
Ammoniakschlupfkatalysator 24.
Figur 1 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Partikelfilters 3 unter Berücksichtigung der Aschemenge in einem Partikelfilter 3 und/oder zur Bestimmung der Aschemenge in einem Partikelfilter 3 einer Abgasnachbehandlungsanlage 2 einer
Verbrennungskraftmaschine 1.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 Treibstoff und/oder Schmierstoff mindestens teilweise zu Asche umgesetzt. Diese Asche durchströmt anschließend mindestens teilweise die Abgasnachbehandlungsanlage 2 der Verbrennungskraftmaschine 1, welche einen
Partikelfilter 3 umfasst.
Auf Basis des Treibstoff- und/oder des Schmierstoffverbrauchs der
Verbrennungskraftmaschine 1 wird ein erster Aschewert berechnet 14.
Der erste Aschewert wird gemäß dieser Ausführungsform nach folgender Vorschrift
berechnet: Ar = Amnı X Fi
wobei A, der erste Aschewert ist, A1 der auf Basis des Treibstoff- und/oder Schmierstoffverbrauchs berechnete Aschewert ist und F, angibt, wie viel Prozent des
berechneten Aschewerts im Partikelfilter 3 verbleiben.
Im Laufe des Verfahrens wird der Partikelfilter regeneriert 15. Die Regeneration des Partikelfilters 3 erfolgt mit Sauerstoff bei einer Partikelfiltertemperatur von größer als 480 °C, insbesondere von größer als 580 °C. Die Regeneration ist jedoch nicht
zwingend notwendig. Nach der Regeneration, insbesondere unmittelbar nach der Regeneration, wird der
Differenzdruck über den Partikelfilter 3 bestimmt und auf Basis des Differenzdrucks der
zweite Aschewert berechnet 16.
Der Differenzdruck über den Partikelfilter 3 wird gemäß dieser Ausführungsform bestimmt, wenn die Rußbeladung im Partikelfilter 3 im Wesentlichen null ist und/oder wenn der Partikelfilter 3 im Wesentlichen frei von Ruß ist. Dadurch kann von dem bestimmten Differenzdruck auf die Aschemenge, welche im Partikelfilter 3 vorhanden
ist, geschlossen werden.
Der zweite Aschewert wird gemäß dieser Ausführungsform nach folgender Vorschrift
berechnet: A2 = Am X Fz
wobei 4, der zweite Aschewert ist, A.» der auf Basis des Druckverlusts über den Partikelfilter 3 berechnete Aschewert ist und F, angibt, wie viel Prozent des
berechneten Aschewerts im Partikelfilter 3 verbleiben.
Ferner wird der Differenzdruck gemäß dieser Ausführungsform über den Partikelfilter 3
bestimmt wird, wenn der Abgasmassenstrom über 100 kg/h beträgt.
Bei der Berechnung des ersten und des zweiten Aschewerts werden die
Abgastemperatur und/oder die Temperatur des Partikelfilters 3 berücksichtigt.
Anschließend wird die Aschemenge im Partikelfilter aus dem ersten und dem zweiten
Aschewert bestimmt 17.
Wenn die bestimmte Aschemenge im Partikelfilter größer als ein vorab definierten Wert 19 ist, wird eine Statusvorrichtung, insbesondere eine Motorkontrollleuchte, aktiviert 21, wodurch der Fahrer über den Zustand der Abgasnachbehandlungsanlage 2 informiert
wird. Wenn die bestimmte Aschemenge im Partikelfilter kleiner als der vorab definierten Wert ist oder dem vorab definierten Wert entspricht 18, wird die Statusvorrichtung,
insbesondere die Motorkontrolllampe, nicht aktiviert 20.
Figur 2 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer ersten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Anordnung.
Die Anordnung umfasst gemäß dieser Ausführungsform eine Verbrennungskraftmaschine 1 und eine Abgasnachbehandlungsanlage 2. Die
Abgasnachbehandlungsanlage 2 umfasst einen Partikelfilter 3.
Beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 1 werden Treibstoff und/oder Schmierstoff mindestens teilweise zu Asche umgesetzt. Diese Asche durchströmt
anschließend die Abgasnachbehandlungsanlage 2 und somit auch den Partikelfilter 3.
Die Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform ist zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Insbesondere wird das erfindungsgemäße Verfahren von einem nicht dargestellten Steuergerät geregelt und/oder gesteuert
ausgeführt.
Ferner umfasst die Anordnung eine Druckmesseinrichtung, welche zur Differenzdruckmessung über den Partikelfilter 3 eingerichtet ist. Die Druckmesseinrichtung umfasst zwei Druckmessvorrichtungen, wobei die erste Druckmessvorrichtung 4 vor dem Partikelfilter 3 und die zweite Druckmessvorrichtung 5
nach dem Partikelfilter 3 angeordnet sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Statusinformation zur Funktion der Abgasnachbehandlungsanlage 2 mittels einer Statusvorrichtung, insbesondere einer MIL-Lampe — „Malfunction Indicator Light — Motorkontrollleuchte“ — eines Fahrzeuges, eines Displays und/oder eines akustischen Hinweises, ausgegeben wird, wodurch der Fahrer über den Status der Funktionstüchtigkeit der Abgasnachbehandlungsanlage 2,
insbesondere der Funktionstüchtigkeit des Partikelfilters 3, informiert wird.
Figur 3 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. Die Merkmale der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 3 können bevorzugt den Merkmalen der ersten Ausführungsform gemäß
Figur 2 entsprechen.
Die Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform ist zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Insbesondere wird das erfindungsgemäße Verfahren von einem nicht dargestellten Steuergerät geregelt und/oder gesteuert
ausgeführt.
Die Anordnung umfasst gemäß dieser Ausführungsform eine
Verbrennungskraftmaschine 1 und eine Abgasnachbehandlungsanlage 2.
Die Abgasnachbehandlungsanlage 2 umfasst gemäß dieser Ausführungsform einen Dieseloxidationskatalysator 22, einen sogenannten DOC, einen Dieselpartikelfilter, einen sogenannten DPF, einen Katalysator, welcher zur selektiven Reduktion von Stickoxiden eingerichtet ist, einen sogenannten SCR-Katalysator 23, und einen
Ammoniakschlupfkatalysator 24, einen sogenannten ASC.
Zwischen der Verbrennungskraftmaschine 1 und dem Dieseloxidationskatalysator 22 sind eine erste Temperaturmessvorrichtung 6 und ein sogenannter HC-Doser 7
angeordnet.
Zwischen dem Dieseloxidationskatalysator 22 und dem Dieselpartikelfilter sind eine
zweite Temperaturvorrichtung 8 und eine erste Druckmessvorrichtung 4 angeordnet.
Zwischen dem Dieselpartikelfilter und dem SCR-Katalysator 23 sind eine zweite Druckmessvorrichtung 5, eine erste NOx-Messvorrichtung 9, eine dritte
Temperaturmessvorrichtung 10 und ein sogenannter AdBlue-Doser 11 angeordnet.
Nach dem SCR-Katalysator 23 ist der Ammoniakschlupfkatalysator 24 angeordnet. Nach dem Ammoniakschlupfkatalysator 24 sind eine vierte Temperaturmessvorrichtung
12 und eine zweite NOx-Messvorrichtung 13 angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Druckmesseinrichtung die erste und die
zweite Druckmessvorrichtung 4, 5, welche zur Differenzdruckmessung über den
Partikelfilters 3 eingerichtet ist.
Durch diese beispielhafte Konfiguration können die erfindungsgemäßen Effekte erzielt
werden. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, sondern
umfasst jegliches Verfahren, jegliche Anordnung, jegliches Steuergerät und jegliches
Fahrzeug gemäß den nachfolgenden Patentansprüchen.

Claims (10)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Partikelfilters (3) unter Berücksichtigung der Aschemenge und/oder zur Bestimmung der Aschemenge in einem Partikelfilter (3) einer Abgasnachbehandlungsanlage (2) einer Verbrennungskraftmaschine (1),
- wobei beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (1) Schmierstoffe von der Verbrennungskraftmaschine (1) und/oder Treibstoff mindestens teilweise Zu Asche umgesetzt werden,
- und wobei ein erster Aschewert auf Basis des Treibstoff- und/oder des Schmierstoffverbrauchs der Verbrennungskraftmaschine (1) berechnet wird,
dadurch gekennzeichnet,
- dass nach einer Regeneration des Partikelfilters (3) der Differenzdruck über den Partikelfilter (3) bestimmt wird,
- dass ein zweiter Aschewert auf Basis des bestimmten Differenzdrucks berechnet wird,
- dass die Aschemenge in dem Partikelfilter (3) aus dem ersten und dem zweiten Aschewert bestimmt wird,
- und dass, wenn die bestimmte Aschemenge einen vorgegeben Wert überschreitet, eine Statusvorrichtung, insbesondere eine
Motorkontrollleuchte, aktiviert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck über den Partikelfilter (3) bestimmt wird, - wenn die Rußbeladung im Partikelfilter (3) im Wesentlichen null ist,
- und/oder wenn der Partikelfilter (3) im Wesentlichen frei von Ruß ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck über den Partikelfilter (3) bestimmt wird, wenn der Abgasmassenstrom im Bereich von 100 kg/h bis einschließlich 2000 kg/h, insbesondere im Bereich von 500 kg/h bis einschließlich 1000 kg/h, liegt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
- dass die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mehrere Abgasnachbehandlungskomponenten, wie insbesondere einen Dreiwegekatalysator, einen Dieseloxidationskatalysator (22), den Partikelfilter (3), einen NOx-Speicherkatalysator, einen Katalysator zur selektiven Reduktion von Stickoxiden und/oder einen Ammoniakschlupfkatalysator (24), umfasst,
- und/oder dass die Abgasnachbehandlungskomponenten, insbesondere der Partikelfilter (3), mindestens teilweise von dem aus der Verbrennungskraftmaschine (1) austretenden Abgas und/oder Asche
durchströmt werden.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des ersten Aschewerts nach folgender
Vorschrift erfolgt: A = Amı X Fı
wobei A; der erste Aschewert ist, 4,1 der auf Basis des Treibstoff- und/oder Schmierstoffverbrauchs berechnete Aschewert ist und F, angibt, wie viel Prozent
des berechneten Aschewerts im Partikelfilter (3) verbleiben.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass bei der Berechnung des ersten und/oder des zweiten Aschewerts die Abgastemperatur, insbesondere nach dem Austritt aus der Verbrennungskraftmaschine (1) und/oder beim Eintritt in den Partikelfilter (3), berücksichtigt wird,
- und/oder dass bei der Berechnung des ersten und/oder des zweiten
Aschewerts die Temperatur des Partikelfilters (3) berücksichtigt wird.
7. Anordnung,
- wobei die Anordnung eine Verbrennungskraftmaschine (1) und eine
Abgasnachbehandlungsanlage (2) umfasst,
- wobei die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mindestens eine Abgasnachbehandlungskomponente, insbesondere einen Partikelfilter (3), umfasst,
- und wobei beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (1) Treibstoff und/oder Schmierstoff mindestens teilweise zu Asche umgesetzt werden,
dadurch gekennzeichnet, - dass die Anordnung zur Ausführung des Verfahrens gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.
8. Anordnung, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungsanlage eine Druckmesseinrichtung umfasst, welche zur Differenzdruckmessung des Partikelfilters, insbesondere über den Partikelfilter, eingerichtet ist.
9. Steuergerät für die Abgasnachbehandlungsanlage (2) einer Verbrennungskraftmaschine (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät
zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.
10. Fahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Anordnung nach
Anspruch 9 oder 10 umfasst.
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