用于运行废气后处理装置的方法和用于控制废气后处理装置的机构以及废气后处理装置 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于运行带有柴油颗粒过滤器的废气后处理装置的方法，以及用于控制所述废气后处理装置的机构，以及废气后处理装置。此外本发明还涉及马达控制器和内燃机。
【背景技术】
[0002]由【背景技术】公开了使用一种用于清洁烟尘颗粒的废气的柴油颗粒过滤器。柴油颗粒过滤器可以具有细孔结构——例如陶瓷结构或者如文献US 2007151231 A中所描述的细孔的钢织物结构一一在所述细孔结构的壁上分离烟尘颗粒。为了能够适应未来的废气(排放)标准必须确保废气中的烟尘颗粒数处于一定极限值之下。已公开的是，将柴油颗粒过滤器再生；由此确保了，柴油颗粒过滤器(DPF)不会阻塞并且马达不会受损或者说不会停止。在此区分有被动再生和主动再生，其中在预先确定的时间间隔中和/或在可预先给定的触发信号之后燃烧烟尘颗粒。对于带有被动再生的柴油颗粒过滤器的废气后处理系统，充分利用所谓的CRT效应(连续再生陷阱)，并且将柴油颗粒过滤器在这种意义下、尤其是没有固定地预先给定的触发信号的情况下进行持续地再生；为此能够引入适合的热管理，所述热管理例如如此伴随着改变的马达运行而产生，使得提高废气温度，以便辅助废气中的烟尘颗粒进行燃烧。此外希望实现改进了的过滤效率。
【发明内容】
[0003]在这一点上实施本发明，其任务在于，说明一种方法和一种装置，借助所述装置能够减少废气中的排出的烟尘颗粒数，尤其是此外能够以改进了的过滤效率运行柴油颗粒。然而仍然能够应用现有的柴油颗粒过滤器技术。
[0004]通过本发明利用用于运行具有马达并且具有带有柴油颗粒过滤器的废气后处理装置的内燃机的方法来解决关于方法的任务，所述方法具有下列步骤:
-尤其是利用规律的再生运行所述柴油颗粒过滤器，
-确定所述柴油颗粒过滤器的当前的烟尘负载。
[0005]根据本发明地为此进行设置，将所述当前的烟尘负载与预先确定的烟尘负载参考值进行比较，并且在低于所述烟尘负载参考值时提高在所述柴油颗粒过滤器中的所述烟尘颗粒负载。
[0006]烟尘负载一般能够理解为能够量化负载的各个负载参数。这例如可以是重量或者体积或者类似指标中的烟尘负载数量或者也可以是颗粒数。
[0007]通过权利要求6所述的机构和权利要求7所述的废气后处理装置来解决关于装置的任务。本发明还涉及一种按照权利要求9所述的马达控制器和一种按照权利要求10所述的内燃机。
[0008]本发明从以下考虑出发，尤其是为了实现过滤效率应能够在被优化的区域中运行DPF。为此，本发明已经认识到，不直接在DPF的再生之后规律地存在被优化的区域。结果表明，尤其是直接在再生之后仍能够改进DPF的过滤效率。原则上希望提高过滤效率；也就是说，通过为了运行将DPF尽可能快地置入到被优化的区域中来改进DPF的响应率。结果表明，原则上能够在烟尘负载的被优化的区域中运行DPF。
[0009]本发明基于以下认识，通过提高柴油颗粒过滤器中的烟尘颗粒数来提高柴油颗粒过滤器的过滤效率。意外的是，恰恰通过提高柴油颗粒(DPF)中的烟尘颗粒负载，在柴油颗粒过滤器之后实现减少烟尘颗粒排放量。
[0010]在一种优选的改进方案的范畴中表明，较轻微负载的DPF具有相比较高负载的DPF、尤其是被优化负载的DPF更糟的过滤效率。按照本发明的认识如此设定烟尘负载，使得实现较好的过滤效率，并且也有效减少了颗粒数。
[0011]因而本发明的方案如此设置DPF被优化的最小负载，使得根据本发明地在低于参考值时尤其是通过内燃机专门针对于此的运行措施来提高在柴油颗粒过滤器中的烟尘颗粒负载。这在效果上导致了 DPF的相对顺畅的负载直至并且超出被优化的最小负载；确切地说，能够运行在所希望的DPF的烟尘负载的运行频带中。
[0012]能够从从属权利要求中获得本发明的优选的改进方案，并且一一说明有利的可能性方案，在提出任务的范畴中以及关于其他优点方面实现上述方案。
[0013]优选地，尤其是附加地设置DPF的被优化的最大承载。有利的是，使得在超出参考值时尤其是通过内燃机专门针对于此的运行措施来降低柴油颗粒过滤器中的烟尘颗粒负载；尤其是借助运行措施如例如通过热管理或者类似措施进行DPF再生。
[0014]优选在烟尘负载的被优化的运行频带内、也就是说优选在DPF被优化的最小负载之上和DPF被优化的最大承载之下设置DPF的运行。
[0015]为了实现被优化的、尤其是最小的烟尘负载，原则上存在若干可能性方案以供使用。作为特别有利的是，设置DPF控制部，所述DPF控制部能够影响至少一个马达特征参数；优选通过马达控制器。这样能够将用于控制DPF的机构如此作用于马达控制器，使得在低于参考值时，通过提高DPF前的废气中的烟尘排放量和/或废气温度和/或放量来提高柴油颗粒过滤器的烟尘颗粒负载。
[0016]在所述方法的一种改进方案中，通过在柴油颗粒过滤器前的废气调控的范畴中的排放调整过程(Emiss1nsvertrimmungs-Prozess)、尤其是通过在布置在柴油颗粒过滤器上游的柴油氧化催化剂中的废气调控来提高柴油颗粒过滤器中的烟尘颗粒负载。有利地通过减小柴油氧化催化剂中的二氧化氮的排放并且由此通过柴油颗粒过滤器中的二氧化氮减小烟尘燃烧来实现该排放调整。
[0017]在一种特别有利的改进方案中，提高柴油颗粒过滤器中的烟尘颗粒负载作为马达的排放调整过程的开启的结果。在所述方法的一种改进方案中，首先在排放调整过程中从烟尘排放量、废气温度、N0X排放量、碳氢化合物排放量、一氧化碳排放量和颗粒排放量组成的组中确定至少一个马达特征参数的额定值。
[0018]在该额定值的基础上，随后确定至少一个马达特定的调节参量，并且将马达调节到该调节参量上，其中从车轮压力、废气再循环率(AGR率)、增压压力、Lambda、进气节流和BOI (Begin of Inject1n喷射始点)组成的组中选择该调节参量。然而除了所提到的调节参量，也能够有利地使用马达的其他的调节参量。
[0019]在排放调整过程的一种优选的改进方案中，马达特征参数为烟尘排放量、废气温度或放量。提高马达的烟尘排放量使得增加了从马达进入到柴油颗粒过滤器中并且能够在那里储存的烟尘颗粒。如果减小废气温度或者放量，则这致使相较于在较高的废气温度或者较高的放量下的运行的柴油颗粒过滤器中的烟灰燃烧的减小并且由此柴油颗粒过滤器的烟尘颗粒负载的提高。
[0020]在一种优选的改进方案中，能够通过在马达下游布置的SCR (selectivecatalytic reduct1n选择性催化还原)系统确保遵循所要求的放量。
[0021]有利地借助于分析在柴油颗粒过滤器上的压差、借助于负载模式、烟尘负载传感器或者烟尘传感器来确定负载。尤其有利的是，为了分析压差使用被修正了的压差，所述被修正了的压差考虑了柴油颗粒过滤器中烟灰负载的份额。
[0022]本发明也涉及一种用于控制废气后处理装置、尤其是带有已再生的柴油颗粒过滤器的废气后处理装置的机构，其中所述机构构造用于执行按照权利要求1或2中任一项、尤其是按照权利要求2所述的方法。
[0023]本发明也涉及一种具有柴油颗粒过滤器、尤其是被动再生的柴油颗粒过滤器的废气后处理装置，其中所述废气后处理装置具有用于根据本发明地进行控制的机构。
[0024]在一种有利的改进方案中，除了柴油颗粒过滤器，废气后处理装置也具有柴油氧化催化剂。
[0025]利用马达控制部能够如此设定马达废气，使得在柴油氧化催化剂处例如通过改变马达的废气温度或者NO排放量来减少所排放的二氧化氮量。
[0026]本发明也涉及一种马达控制器，所述马达控制器构造用于执行按照本发明所述的、尤其是按照权利要求3或4中任一项所述的方法。
[0027]本发明也涉及一种具有马达并且具有带有柴油颗粒过滤器、尤其是再生的柴油颗粒过滤器的废气后处理装置的内燃机，其中所述内燃机具有上述类型的马达控制器。
[0028]现在，在下文中根据附图对本发明的实施例进行描述。这些附图并非必须按照尺寸比例来示出实施例，而这些示图是在需要解释的地方实施成示意图形式和/或轻微扭曲的形式。对于能够直接从附图中识别出的原理的补充可以参考相关的【背景技术】。在此要考虑的是，涉及实施方式的形式和细节的各种变型和更改能够被进行，而不偏离于本发明的一般想法。在【附图说明】中以及在权利要求书中公开的本发明特征不仅能够单一地也能够任意组合地对于本发明的改进方案均是关键性的。此外，由在【附图说明】中和/或在权利要求书中公开的至少两个特征构成的所有组合也落入本发明的范畴中。本发明的一般构思并不局限于在下文中示出和描述的优选的实施方式的精确形式或者细节，相较于在权利要求书中要求保护的内容也不局限于所限定的主内容。在所说明的测量区域中，位于所提到的极限内的值也应该作为极限值公开并且能够任意地使用并且能够要求保护。为了简单起见，在下文中对于相同或者相似的部件或者具有相同或者相似作用的部件使用相同的附图标记。
【附图说明】
[0029]从下文中对优选的实施例的描述中并且基于附图得出本发明的其他优点、特征和细节。
[0030]图1示出了内燃机的一种优选的实施方式的示意图，所述内燃机具有马达、增压部以及废气后处理装置的系统，所述废气后处理装置带有柴油颗粒过滤器和用于柴油颗粒过滤器的被动的再生的机构；
图2是根据一种优选的实施方式的、用于带有柴油颗粒过滤器的废气后处理装置的方法流程的原理草图，其中将所述当前的烟尘负载与预先确定的烟尘负载参考值进行比较，并且在低于所述烟尘负载参考值时提高在所述柴油颗粒过滤器中的所述烟尘颗粒负载；
图3是用于内燃机的一种优选的实施方式的作用模式的原理示图；
图4是用于带有柴油颗粒过滤器的废气后处理装置的方法流程的一种实施方式的细节示意图。
【具体实施方式】
[0031]图1示出了带有马达100、增压部200以及象征性示出的废气后处理装置300的内燃机1000，所述废气后处理装置包括柴油颗粒过滤器DPF，能够通过控制机构GO