DE102011018929B4

DE102011018929B4 - Steuersystem, um einen Kohlenwasserstoffschlupf während einer Regeneration eines Partikelmaterialfilters zu verhindern

Info

Publication number: DE102011018929B4
Application number: DE102011018929A
Authority: DE
Inventors: Julian C. Tan; John Zeilstra; Christoph Thöle; Gustavo Tepedino
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2031-04-29
Also published as: DE102011018929A1; CN102235217A; CN102235217B; US20110271656A1; US9334774B2

Abstract

Motorsteuersystem, umfassend: ein Injektionsbestimmungsmodul, das eine Soll-Rate einer Kohlenwasserstoff-(HC)-Injektion in durch einen Motor erzeugtes Abgas zur Regeneration eines Partikelmaterial-(PM)-Filters bestimmt; und ein Injektionsregulierungsmodul, das eine Rate an HC-Injektion linear von Null auf die Soll-Rate während einer Periode vor einer Regeneration des PM-Filters erhöht, wobei die Periode auf einer Differenz zwischen einer vorbestimmten Temperatur und einer Temperatur an einem Auslass eines Oxidationskatalysators (OC) basiert.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere ein Steuersystem für Abgastemperatur (EGT), um einen Kohlenwasserstoff-(HC)-Schlupf während einer Regeneration eines Partikelmaterial-(PM)-Filters zu verhindern.
HINTERGRUND
Die hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeit der derzeit bezeichneten Erfinder in dem Maße, indem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, wie auch Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik qualifizieren können, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung zulässig.
Verbrennungsmotoren kombinieren Luft und Kraftstoff, um ein Luft/Kraftstoff-(A/F-)Gemisch zu erzeugen, das in einer Mehrzahl von Zylindern verbrannt wird. Die Verbrennung des A/F-Gemisches treibt Kolben an, die eine Kurbelwelle rotierend drehen, wobei Antriebsmoment erzeugt wird. Genauer kann Luft in die Zylinder gezogen und unter Verwendung der Kolben komprimiert werden. Kraftstoff kann dann mit der komprimierten Luft kombiniert (d. h. in diese injiziert) werden, was zur Folge hat, dass das druckbeaufschlagte A/F-Gemisch verbrennt (beispielsweise ein Kompressionszündungs- von engl.: ”compression ignition”, oder CI-Motor). Beispielsweise weisen CI-Motoren Dieselmotoren auf.
Alternativ dazu kann die Luft vor der Kompression mit dem Kraftstoff gemischt werden, um das A/F-Gemisch zu erzeugen. Das A/F-Gemisch kann dann so lange komprimiert werden, bis das A/F-Gemisch einen kritischen Druck und/oder eine kritische Temperatur erreicht und automatisch zündet (beispielsweise ein Motor mit homogener Kompressionszündung von engl.: ”homogeneous charge compression ignition engine” oder HCCI-Motor). HCCI-Motoren können jedoch auch eine Zündung des A/F-Gemisches unter Verwendung von Zündfunken von Zündkerzen ”unterstützen”. Mit anderen Worten können HCCI-Motoren abhängig von Motorbetriebsbedingungen das A/F-Gemisch unter Verwendung einer Zündfunkenunterstützung zünden. Zum Beispiel können HCCI-Motoren eine Zündfunkenunterstützung bei niedrigen Motorlasten verwenden.
Abgas, das während der Verbrennung erzeugt wird, kann von den Zylindern in einen Abgaskrümmer ausgestoßen werden. Das Abgas kann Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HC) aufweisen. Das Abgas kann auch Stickoxide (NOx) aufgrund der höheren Verbrennungstemperaturen von CI-Motoren und HCCI-Motoren im Vergleich zu über Zündfunken gezündeten (SI- von engl.: ”spark ignition”) Motoren aufweisen. Ein Abgasbehandlungssystem kann das Abgas behandeln, um CO, HC und/oder NOx zu entfernen. Beispielsweise kann das Abgasbehandlungssystem umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt, einen Oxidationskatalysator (OC), einen Partikelmaterial-(PM-)Filter, ein System für selektive katalytische Reduktion (SCR), NOx-Absorber/Adsorber und/oder katalytische Wandler.
Die Druckschriften DE 103 25 083 A1 und US 7 412 822 B2 offenbaren herkömmliche Motorsteuersysteme mit Injektionsbestimmungs- und Injektionsregulierungsmodulen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Motorsteuersystem umfasst ein Injektionsbestimmungsmodul und ein Injektionsregulierungsmodul. Das Injektionsbestimmungsmodul bestimmt eine Soll-Rate an Kohlenwasserstoff-(HC)-Injektion in durch einen Motor erzeugtes Abgas zur Regeneration eines Partikelmaterial-(PM)-Filters. Das Injektionsregulierungsmodul erhöht eine Rate einer HC-Injektion linear von Null auf die Soll-Rate während einer Periode vor Regeneration des PM-Filters, wobei die Periode auf einer Differenz zwischen einer vorbestimmten Temperatur und einer Temperatur an einem Auslass eines Oxidationskatalysators (OC) basiert.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele nur zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt sind, den Schutzumfang der Offenbarung zu beschränken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
1 ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Motorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Steuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Diagramm ist, das das zeitbasierte rampenartige Ändern der Kohlenwasserstoff-(HC)-Injektion auf Grundlage einer Auslasstemperatur eines Oxidationskatalysators (OC) gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
4 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Steuerung einer Abgastemperatur (EGT von engl.: ”exhaust gas temperature”), um einen HC-Schlupf während einer Regeneration eines Partikelmaterial-(PM-)Filters zu verhindern, gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die Offenbarung, ihre Anwendung bzw. ihren Gebrauch zu beschränken. Zu Zwecken der Klarheit sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen zur Identifizierung ähnlicher Elemente verwendet. Die hier verwendete Formulierung ”zumindest eines aus A, B und C” sei so zu verstehen, dass ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder gemeint ist. Es sei zu verstehen, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
Der hier verwendete Begriff ”Modul” betrifft eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Motoren mit Kompressionszündung (CI) (beispielsweise Diesel) und homogener Kompressionszündung (HCCI) können ähnliche Abgasbehandlungssysteme aufweisen. Genauer gesagt können Abgasbehandlungssysteme für CI- und HCCI-Motoren einen Oxidationskatalysator (OC von engl.: ”oxidation catalyst”), der vor (d. h. stromaufwärts) eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR) angeordnet ist, und einen Partikelmaterial-(PM)-Filter aufweisen. Der OC oxidiert Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HC), um Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) zu bilden. Der SCR-Katalysator (in Verbindung mit einem Dosiermittel, wie Harnstoff) entfernt Stickoxide (NOx) aus dem Abgas.
Der PM-Filter entfernt andererseits PM von dem Abgas. Der PM-Filter kann PM von dem Abgas so lange entfernen, bis der PM-Filter gesättigt ist. Mit anderen Worten kann der Sättigungszustand einem Zustand entsprechen, wenn der PM-Filter voll mit PM (beispielsweise Ruß) ist, wobei danach ein Regenerationszyldus beginnen kann. Der Regenerationszyldus kann HC in das Abgas einführen. Das HC in dem Abgas kann durch den OC in einer exothermen Reaktion katalysiert werden, die Wärme erzeugt und die Abgastemperatur (EGT) erhöht. Die erhöhte EGT an dem Auslass des OC (d. h. an dem Einlass des PM) kann das in dem PM-Filter abgefangene PM verbrennen und/oder spalten, wodurch der PM-Filter ”regeneriert” wird.
Abgasbehandlungssysteme können daher ferner einen oder mehrere HC-Injektoren aufweisen, die HC (beispielsweise Kraftstoff) stromaufwärts von einem OC in einen Abgasstrom injizieren. Alternativ dazu können Abgasbehandlungssysteme eine Nachverbrennungs-Kraftstoffinjektion ausführen, um HC in das Abgas einzuführen. Herkömmliche Steuersysteme steuern eine Injektion von HC in den Abgasstrom während einer PM-Filterregeneration auf Grundlage einer Abgasströmung. Das Abgas kann jedoch auch HC aufgrund unvollständiger Katalysierung durch den OC aufweisen.
Mit anderen Worten kann der OC die injizierten HC aufgrund unzureichender Temperatur des OC möglicherweise nicht vollständig katalysieren. Die injizierten HC, die den OC passieren, ohne katalysiert zu werden, können als ”HC-Schlupf” bezeichnet werden. Der HC-Schlupf kann den SCR-Katalysator vergiften (d. h. schädigen) und kann ferner den SCR-Katalysator betriebsunfähig machen. Darüber hinaus kann der HC-Schlupf unbeabsichtigte und/oder ungesteuerte Regenerationszyklen des PM-Filters auslösen. Mit anderen Worten kann der HC-Schlupf erhöhte Emissionen und/oder einen Schaden an verschiedenen Komponenten des Abgasbehandlungssystems (z. B. dem SCR-Katalysator, dem PM-Filter, etc.) zur Folge haben.
Dementsprechend werden ein System und Verfahren vorgestellt, die eine HC-Injektion regulieren, um einen HC-Schlupf zu verhindern. Das System und Verfahren können eine Rate an HC-Injektion auf Grundlage einer Auslasstemperatur des OC erhöhen, bis eine Soll-Rate an HC-Injektion erreicht ist. Das System und Verfahren können die Soll-Rate an HC-Injektion auf Grundlage der Abgasströmung und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmen. Zum Beispiel können das System und Verfahren die Rate der HC-Injektion gemäß einer zeitbasierten Rampenfunktion auf Grundlage der Auslasstemperatur des OC erhöhen. Alternativ können das System und Verfahren eine Soll-Menge an HC-Injektion bestimmen und die HC-Injektion auf Grundlage der Soll-Menge an HC-Injektion steuern. Mit anderen Worten können das System und Verfahren die HC-Injektion auf Grundlage der OC-Auslasstemperatur schrittweise erhöhen, um den HC-Schlupf zu vermeiden, wodurch Emissionen verringert und/oder der SCR-Katalysator und der PM-Filter geschützt werden.
Nun Bezug nehmend auf 1 weist ein Motorsystem 10 einen CI-Motor 12 auf. Nur beispielhaft kann der Motor 12 ein Dieselmotor oder ein HCCI-Motor sein. Der Motor 12 verbrennt ein Luft/Kraftstoff-(A/F-)Gemisch, um Antriebsmoment zu erzeugen. Luft wird in einen Ansaugkrümmer 14 durch einen Einlass 16 gezogen. Eine Drossel (nicht gezeigt) kann enthalten sein, um eine Luftströmung in den Ansaugkrümmer 14 zu regulieren. Luft aus dem Ansaugkrümmer 14 wird in einer Mehrzahl von Zylindern 18 verteilt. Während sechs Zylinder 18 gezeigt sind, sei angemerkt, dass der Motor 12 eine andere Anzahl von Zylindern aufweisen kann.
Kraftstoffinjektoren 20 entsprechen den Zylindern 18. Die Kraftstoffinjektoren 20 können Kraftstoff direkt in die Zylinder 18 (Direkt-Kraftstoffinjektion) injizieren. Alternativ dazu können die Kraftstoffinjektoren 20 jedoch Kraftstoff über Ansaugkanäle der Zylinder 18 (d. h. Kanal-Kraftstoffinjektion) injizieren. Ein Kolben (nicht gezeigt) komprimiert und verbrennt das A/F-Gemisch in dem Zylinder 18. Der Kolben treibt einen Motorkurbelwelle (nicht dargestellt) bei einem Arbeitstakt an, um ein Antriebsmoment zu erzeugen. Bei einer Ausführungsform können die Zylinder 18 Zündkerzen (nicht gezeigt) (beispielsweise für Zündfunkenunterstützung in einem HCCI-Motor) aufweisen. Die Kraftstoffinjektoren 20 können auch Kraftstoff in die Zylinder 18 nach einer Verbrennung des A/F-Gemisches (Nachverbrennungsinjektion) injizieren, um Kohlenwasserstoffe (HC) in das Abgas einzuführen.
Die Kurbelwelle (nicht dargestellt) rotiert mit Motordrehzahl oder einer Rate, die proportional zur Motordrehzahl ist. Ein Sensor 22 für Kurbelwellendrehzahl (CS von engl.: ”crankshaft speed”) misst eine Drehzahl der Kurbelwelle. Nur beispielhaft kann der CS-Sensor 22 ein Sensor für variable Reluktanz sein. Das Antriebsmoment von der Motorkurbelwelle kann an einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs (beispielsweise Räder) über ein Getriebe (nicht gezeigt) übertragen werden. Ein Sensor 24 für Getriebeabtriebswellendrehzahl (TOSS von engl.: ”transmission output shaft speed”) misst eine Drehzahl der Abtriebswelle des Getriebes 24. Mit anderen Worten kann die Messung von dem TOSS-Sensor 24 eine Fahrzeuggeschwindigkeit angeben. Sowohl die Motordrehzahl als auch die Fahrzeuggeschwindigkeit können unter Verwendung anderer geeigneter Sensoren und/oder Verfahren gemessen oder berechnet werden.
Das Abgas, das aus der Verbrennung in den Zylindern 18 resultiert, wird in einen Abgaskrümmer 26 ausgestoßen. Ein Sensor 28 für Abgasluftmassenstrom (EMAF von engl.: ”exhaust mass airflow”) erzeugt ein EMAF-Signal, das eine durch den EMAF-Sensor 28 strömende Luftrate angibt. Beispielsweise kann das EMAF-Signal angeben oder dazu verwendet werden, eine Abgasströmung durch ein Abgasbehandlungssystem 30 zu bestimmen. Somit kann der EMAF-Sensor 28 zwischen dem Abgaskrümmer 26 und dem Abgasbehandlungssystem 30 angeordnet sein.
Das Abgasbehandlungssystem 30 kann das Abgas behandeln. Das Abgasbehandlungssystem 30 kann einen HC-Injektor 32, einen OC 34, einen SCR-Katalysator 38 und einen PM-Filter 42 aufweisen. Das Abgasbehandlungssystem 30 kann auch Temperatursensoren 36, 40 aufweisen, die an einem Auslass des OC 34 bzw. einem Einlass des PM-Filters 42 angeordnet sind. Der Temperatursensor 36 kann die Temperatur an dem Auslass des OC 34 messen, im Folgenden als T₁ bezeichnet. Der Temperatursensor 40 kann die Temperatur an dem Einlass des PM-Filters 42 messen, im Folgenden als T₂ bezeichnet. Während nur zwei Temperatursensoren 36, 40 gezeigt werden, kann eine andere Anzahl von Temperatursensoren umgesetzt werden. Zusätzlich oder alternativ können die Temperaturen an verschiedenen Stellen in dem Abgasbehandlungssystem (einschließlich T₁ und T₂) basierend auf Motorbetriebsparametern modelliert werden.
Der HC-Injektor 32 injiziert selektiv Kohlenwasserstoffe in einen Abgasstrom. Wie vorher beschrieben wurde, können die Kraftstoffinjektoren 20 jedoch eine Nachverbrennungsinjektion ausführen, um HC in das Abgas einzuführen. Der OC 34 oxidiert CO und HC in dem Abgas. Der SCR-Katalysator 38 entfernt NOx aus dem Abgas. Der PM-Filter 42 entfernt PM von dem Abgas. Das Abgasbehandlungssystem 30 kann ferner einen oder mehrere NOx-Sensoren (nicht gezeigt) aufweisen, die die Abgas-NOx-Konzentration messen.
Ein Steuermodul 50 kommuniziert mit und/oder steuert verschiedene Komponenten des Motorsystems 10. Das Steuermodul 50 kann Signale von dem CS-Sensor 22, dem TOSS-Sensor 24, dem EMAF-Sensor 28, dem Temperatursensor 36 und dem Temperatursensor 40 empfangen. Das Steuermodul 50 kann mit dem PM-Filter 42 kommunizieren, um zu bestimmen, wann ein Regenerationszyklus erforderlich ist. Alternativ dazu kann das Steuermodul 50 auf Basis anderer Parameter und/oder Modellierung bestimmen, dass eine Regeneration des PM-Filters 42 erforderlich ist. Beispielsweise kann das Steuermodul 50 bestimmen, dass eine Regeneration des PM-Filters 42 erforderlich ist, wenn eine Abgasströmung kleiner als eine vorbestimmte Abgasströmungsschwelle ist (d. h. der PM-Filter 42 durch PM beschränkt ist).
Das Steuermodul 50 kann auch eine Drossel (nicht gezeigt), die Kraftstoffinjektoren 20, den HC-Injektor 32 und ein Abgasrückführungs-(AGR-)Ventil 48 steuern (nachfolgend detaillierter diskutiert). Genauer kann das Steuermodul 50 die Kraftstoffinjektoren 20 (d. h. die Nachverbrennungsinjektion) oder den HC-Injektor 32 betätigen, um die EGT zu steuern, und kann somit eine Regeneration des PM-Filters 42 steuern. Das Steuermodul 50 kann außerdem das System und Verfahren der vorliegenden Offenbarung implementieren, um eine HC-Injektion zu regulieren und einen HC-Schlupf zu verhindern.
Das Motorsystem 10 kann ferner ein AGR-System 44 aufweisen. Das AGR-System 44 umfasst das AGR-Ventil 48 und eine AGR-Leitung 46. Das AGR-System 44 kann einen Anteil von Abgas von dem Abgaskrümmer 26 in den Ansaugkrümmer 14 einführen. Das AGR-Ventil 48 kann an dem Ansaugkrümmer 14 montiert sein. Die AGR-Leitung 46 kann sich von dem Abgaskrümmer 26 zu dem AGR-Ventil 48 erstrecken, wobei eine Verbindung zwischen dem Abgaskrümmer 26 und dem AGR-Ventil 48 vorgesehen wird. Wie vorher beschrieben wurde, kann das Steuermodul 50 das AGR-Ventil 48 betätigen, um eine Menge an Abgas, die in den Ansaugkrümmer 14 eingeführt wird, zu erhöhen oder zu verringern.
Der Motor 12 kann auch einen Turbolader 60 aufweisen. Der Turbolader 60 kann durch das Abgas, das durch einen Turbineneinlass aufgenommen wird, angetrieben werden. Nur beispielhaft kann der Turbolader 60 eine Turbine mit variabler Düse aufweisen. Der Turbolader 60 erhöht eine Luftströmung in den Ansaugkrümmer 14, um eine Zunahme des Ansaug-MAP (d. h. Krümmerabsolutdruck oder Ladedruck) zu bewirken. Das Steuermodul 50 kann den Turbolader 60 betätigen, um die Strömung des Abgases selektiv zu beschränken, wodurch der Ladedruck gesteuert wird.
Nun Bezug nehmend auf 2 ist das Steuermodul 50 detaillierter dargestellt. Das Steuermodul 50 kann ein Injektionsbestimmungsmodul 70, ein Injektionsregulierungsmodul 80 und ein Regenerationssteuermodul 90 aufweisen. Das Injektionsbestimmungsmodul 70 empfängt Signale von dem EMAF-Sensor 28 und dem TOSS-Sensor 24, die eine Abgasströmung bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit angeben. Das Injektionsbestimmungsmodul 70 kann eine Soll-Rate an HC-Injektion, die zur Regeneration des PM-Filters 42 erforderlich ist, auf Grundlage der Abgasströmung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmen. Alternativ dazu kann das Injektionsbestimmungsmodul 70 eine Soll-Menge an HC-Injektion zur Regeneration des PM-Filters 42 auf Grundlage der Abgasströmung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmen.
Das Injektionsregulierungsmodul 80 empfängt die Soll-Rate an HC-Injektion von dem Injektionsbestimmungsmodul 70. Das Injektionsregulierungsmodul 80 kann auch ein Signal von dem Temperatursensor 36 empfangen, das die Temperatur T₁ an dem Auslass des OC 34 angibt. Das Injektionsregulierungsmodul 80 erzeugt eine regulierte Rate an HC-Injektion auf Grundlage der Soll-Rate an HC-Injektion und der Auslasstemperatur T₁. Stattdessen kann das Injektionsregulierungsmodul 80 die Soll-Rate der HC-Injektion auf Grundlage der gemessenen Temperatur T₁ ratenbegrenzen. Mit anderen Worten kann der OC 34 lediglich einen Anteil des injizierten HC bei einer gegebenen Auslasstemperatur katalysieren, und somit kann die Rate der HC-Injektion reguliert (d. h. ratenbegrenzt) werden, um HC-Schlupf zu verhindern.
Beispielsweise kann das Injektionsregulierungsmodul 80 eine Nachschlagetabelle aufweisen, die eine Mehrzahl von Werten aufweist, die verschiedenen Auslasstemperaturen des OC 34 zugeordnet sind. Die Mehrzahl von Werten kann dazu verwendet werden, die HC-Injektion ratenzubegrenzen.
Nur beispielhaft kann die Mehrzahl von Werten HC-Injektionsraten aufweisen, die von der Soll-Rate an HC-Injektion subtrahiert werden können. Alternativ dazu kann jedoch die Mehrzahl von Werten die Soll-HC-Rate gemäß anderer geeigneter Verfahren regulieren (d. h. ratenbegrenzen). Das Injektionsregulierungsmodul 80 kann dann eine regulierte Rate der HC-Injektion ausgeben.
Das Regenerationssteuermodul 90 wird zur Steuerung der Injektion von HC verwendet. Stattdessen empfängt das Regenerationssteuermodul 90 die regulierte Rate von HC-Injektion von dem Injektionsregulierungsmodul 80, und das Regenerationssteuermodul 90 steuert eine Injektion von HC in das Abgas. Genauer kann das Regenerationssteuermodul 90 die Kraftstoffinjektoren 20 (beispielsweise während einer Nachverbrennungsperiode) und/oder den HC-Injektor 32 auf Grundlage der regulierten Rate der HC-Injektion betätigen. Beispielsweise kann das Regenerationssteuermodul 90 Steuersignale für die Kraftstoffinjektoren 20 und/oder den HC-Injektor 32 erzeugen. Mit anderen Worten kann das Steuersignal dazu verwendet werden, eine Rate von in das Abgas injizierten HC während einer Regeneration des PM-Filters 42 zu steuern, während ein HC-Schlupf verhindert wird.
Nun Bezug nehmend auf 3 ist ein Diagramm gezeigt, das eine zeitbasierte rampenartige lineare Erhöhung der HC-Injektion zeigt. Die Temperatur T₁ ist für sowohl eine Soll-Rate an HC-Injektion (d. h. eine konstante Rate) als auch eine zeitbasierte rampenartige Erhöhung auf die Soll-Rate der HC-Injektion gezeigt. Genauer beträgt die Soll-Rate der HC-Injektion 3,0 Milligramm pro Sekunde (mg/s), und die zeitbasierte Rampenfunktion erhöht eine HC-Injektion von null mg/s auf die Soll-Rate der HC-Injektion (3,0 mg/s) mit einer Rate (beispielsweise Steigung) von 0,1 mg/s. Beispielsweise kann die Steigung der zeitbasierten Rampenfunktion auf der Temperatur an dem Auslass des OC basieren. Wie im Bereich 95 gezeigt ist, verringert ein Ratenbegrenzen der HC-Injektion auf Grundlage einer OC-Auslasstemperatur einen HC-Schlupf.
Nun Bezug nehmend auf 4 beginnt bei 100 ein Verfahren zur Regulierung einer HC-Injektion, um einen HC-Schlupf zu verhindern. Bei 100 bestimmt das Steuermodul 50, ob der Motor 12 eingeschaltet ist. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung mit 104 fortfahren. Wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung zu 100 zurückkehren. Bei 104 kann das Steuermodul 50 bestimmen, ob eine Regeneration des PM-Filters 42 erforderlich ist. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung mit 108 fortfahren, wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung zu 100 zurückkehren.
Bei 108 kann das Steuermodul 50 die Soll-Rate der HC-Injektion bestimmen. Bei 112 kann das Steuermodul 50 eine Ratenbegrenzung für die HC-Injektion auf Grundlage der gemessenen Auslasstemperatur T₁ des OC 34 bestimmen. Bei 116 kann das Steuermodul 50 eine regulierte Rate der HC-Injektion bestimmen. Mit anderen Worten kann das Steuermodul 50 die Soll-Rate der HC-Injektion gemäß der bestimmten Ratenbegrenzung ratenbegrenzen.
Bei 120 kann das Steuermodul 50 eine HC-Injektion gemäß der regulierten Rate an HC-Injektion steuern. Bei 124 kann das Steuermodul 50 bestimmen, ob die regulierte Rate der HC-Injektion die Soll-Rate der HC-Injektion erreicht hat. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung mit 128 fortfahren. Wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung zu 112 zurückkehren. Bei 128 kann das Steuermodul 50 bestimmen, ob die Regeneration des PM-Filters 42 vollständig ist. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung zu 100 zurückkehren. Wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung zu 120 zurückkehren.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert sein. Daher sei, während diese Offenbarung bestimmte Beispiele aufweist, der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht so beschränkt, da andere Abwandlungen dem Fachmann nach einem Studium der Zeichnungen und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims

Motorsteuersystem, umfassend: ein Injektionsbestimmungsmodul, das eine Soll-Rate einer Kohlenwasserstoff-(HC)-Injektion in durch einen Motor erzeugtes Abgas zur Regeneration eines Partikelmaterial-(PM)-Filters bestimmt; und ein Injektionsregulierungsmodul, das eine Rate an HC-Injektion linear von Null auf die Soll-Rate während einer Periode vor einer Regeneration des PM-Filters erhöht, wobei die Periode auf einer Differenz zwischen einer vorbestimmten Temperatur und einer Temperatur an einem Auslass eines Oxidationskatalysators (OC) basiert.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Temperatur eine Temperatur umfasst, damit der OC in das Abgas injizierte HC bei der Soll-Rate der HC-Injektion vollständig katalysiert.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Injektionsregulierungsmodul die Rate der HC-Injektion auf Grundlage einer gemessenen Temperatur an dem Auslass des OC erhöht.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Injektionsbestimmungsmodul die Soll-Rate der HC-Injektion auf Grundlage einer Abgasströmung und Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Regenerationssteuermodul, das eine Injektion von HC in das Abgas auf Grundlage der Rate der HC-Injektion steuert.
Motorsteuersystem nach Anspruch 5, wobei das Regenerationssteuermodul eine Injektion von HC in das Abgas durch Betätigen eines HC-Injektors steuert, und wobei der HC-Injektor stromaufwärts von dem OC angeordnet ist.