用于监控颗粒物过滤器的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于监控在用汽油运行的内燃机的废气通道中的颗粒物过滤器的方法。本发明专利技术此外涉及一种用于实施该方法的装置。按照本发明专利技术规定，确定在颗粒物过滤器之前的第一废气温度和在颗粒物过滤器之后的第二废气温度和由在第一和第二废气温度之间的差或由第一和第二废气温度的不同的时间曲线推断出颗粒物过滤器的存在和/或正确的功能。该方法基于对颗粒物过滤器的热质量的作用的探测或在燃烧聚积在颗粒物过滤器中的碳黑颗粒物时其对废气温度的影响。由此在颗粒物过滤器之前和之后的温度变化曲线显示特征性的区别。如果这些情况不出现，那么颗粒物过滤器被移除并且例如用一段管子替换，它的热质量大大地小于颗粒物过滤器的热质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】现有技术本专利技术涉及一种用于监控在用汽油运行的内燃机的废气通道中的颗粒物过滤器的方法。本专利技术此外涉及一种用于监控在用汽油运行的内燃机的废气通道中的颗粒物过滤器的装置，其中，内燃机配有控制单元。在用汽油运行的内燃机的废气通道中的颗粒物过滤器用于减少由内燃机排放的颗粒。也与用于用柴油运行的内燃机的颗粒物过滤器一样，在用汽油运行的内燃机中，颗粒物过滤器在需要时必须通过燃烧掉颗粒物进行再生。这种再生必须被监控。此外规章规定，借助于诊断功能在运行期间监控颗粒物过滤器的正确的功能和存在。对用于柴油机的颗粒物过滤器的监控通过确定在颗粒物过滤器之前和之后的压力差以及通过连接在废气通道中的颗粒物过滤器之后的颗粒物传感器来实施。DE112008003421T5描述一种用于再生颗粒物过滤器的方法，包括:-在内燃机下游和颗粒物过滤器上游设置氧化催化器，-在氧化催化器上游设置第一氧传感器；-在氧化催化器下游设置第二氧传感器；-设置处理器，用于在针对氧化催化器选择的时间间隔的长度上选择和维持希望的氧浓度的改变，以便提供从氧化催化器流出的废气流，该废气流应该具有理论温度，和可选择的温度探测，以便提供附加的调节回路；-通过将流出氧化催化器的废气流通过引导颗粒物过滤器再生颗粒物过滤器，其中，通过颗粒物过滤器流出的废气流的温度和选择的时间间隔是足够的，以便再生颗粒物过滤器。DE102010046747A1描述一种用于实施火花点火式发动机的颗粒物过滤器的再生的方法，具有废气设备，该废气设备具有颗粒物过滤器，定位在颗粒物过滤器上游的有害物质限制装置，为此设计的温度传感器，颗粒物过滤器的温度，和包括定位在颗粒物过滤器下游的位于下游的氧传感器。按照专利技术规定，在再生颗粒物过滤器期间升高颗粒物过滤器的温度；作为对此的反应，即颗粒物过滤器的温度大于一个温度阈值和使位于下游的氧传感器的λ严重负载的时间大于一个时间阈值，将二次空气引导到位于有害物质限制装置下游和颗粒物过滤器上游的一个位置；和作为对此的反应，即颗粒物过滤器的温度大于所述温度阈值和使位于下游的氧传感器的λ严重负载的时间不大于所述时间阈值，设置颗粒物过滤器降解条件。通过在废气的空气/燃料比的振荡的改变上监控在颗粒物过滤器下游的空气/燃料比，可以确定用于颗粒物过滤器再生的合适的条件。尤其是振荡的减小显示颗粒物过滤器中的碳黑的氧化。在颗粒物过滤器之后的废气的空气/燃料比的增大的振荡显示，碳黑负载被氧化，再生可以结束。在要求保护的方法中需要λ传感器。在这个实施方案中不使用连接在颗粒物过滤器之后的温度传感器。DE102012207717A1描述一种用于再生用于过滤发动机的废气的过滤器的方法，其中，该方法包括:-确定过滤器中的碳黑聚积量；-将碳黑聚积量与第一碳黑聚积量阈值相比较-和在响应在碳黑聚积量和第一碳黑聚积量阈值之间的比较下选择地提高在废气中的氧化水平，以触发在过滤器中的再生。在图1中为此示出的装置包括连接在颗粒物过滤器之后的温度传感器180-3。但是在按照图3对该方法的描述中仅仅按照颗粒物数量进行控制，但是不按照温度传感器180-3处的温度。温度仅仅被确定，以确保一个适合再生开始的温度。在DE10358195A1中建议一种用于监控布置在内燃机的废气区域中的构件的方法，其中，通过评价在要监控的构件之前出现的第一废气温度(TvK)和由在要监控的构件之后的第二温度传感器(TH)探测的第二废气温度(TnK)的大小，检查通过构件的热容量确定的低通特性。按照该专利技术的方法实现对构件的改变的监控，该改变例如可以不允许的操作情况下出现。在极端情况下，要监控的构件，例如催化器和/或颗粒物过滤器，可以已经被完全拆除。该文献教导，由在废气通道中的构件的热容量产生的、通流构件的废气的温度特性推断出在该构件上的操作。但是颗粒物过滤器没有具体地指定。DE102009003091A1监控传感器单元的存在，其中借助于传感器单元直接地或间接地确定传感器温度和由直接地或间接地确定的传感器温度与借助于另一个传感器单元确定的废气温度的比较和/或与模拟参数和/或与限定的阈值的比较，推断出传感器单元的拆除和/或不符合功能要求的安装的识别。没有规定，将通过放热反应实现的温度提高作为标准使用，来监控颗粒物过滤器。在DE102010002691A1中通过测量压力差诊断颗粒物过滤器，没有规定评价在颗粒物过滤器之前和之后的温度。在DE4426020A1中描述一种方法，其中布置在内燃机的废气区域中的催化器的功能能力被监控。该监控借助于通过在催化器中的废气的放热反应产生的温度提高来进行。确定两个温度信号，其中，第一温度信号基于在催化器之后的温度的测量和第二温度信号借助于模型计算。该文献教导，在催化器中，但不是在颗粒物过滤器中，由在按照规定的功能下构件的放热反应，和由此由构件产生的废气温度的提高，推断出构件的正确的功能。拆除的构件的诊断没有提及。因此本专利技术的任务是提供一种用于监控用于用汽油运行的内燃机的颗粒物过滤器的方法，尤其是防止其拆除。本专利技术的此外的任务是提供一种用于实施该方法的装置。本专利技术的公开本专利技术的涉及方法的任务由此解决，即确定在颗粒物过滤器之前的第一废气温度和在颗粒物过滤器之后的第二废气温度和由在第一和第二废气温度之间的差或者由或第一和第二废气温度的不同的时间曲线推断出颗粒物过滤器的存在和/或正确的功能。该方法基于对颗粒物过滤器的热质量的作用的探测或在燃烧聚积在颗粒物过滤器中的碳黑颗粒物时其对废气温度的影响。由此在颗粒物过滤器之前和之后的温度变化曲线显示特征性的区别。如果这些情况不出现，那么颗粒物过滤器被移除并且例如用一段管子替换，它的热质量大大地小于颗粒物过滤器的热质量。在方法的一个实施方案中规定，由内燃机的运行温度模拟第一废气温度和借助于第二温度传感器或具有温度功能的废气传感器确定第二废气温度。如果由内燃机的运行温度模拟在颗粒物过滤器之前的第一废气温度，那么可以取消在这个位置上的第一温度传感器。因此这个解决方案是成本有利的。相反，在颗粒物过滤器之后的第二废气温度必须借助于第二温度传感器确定，以便探测取决于颗粒物过滤器的状态的温度变化并纳入监控中。按照规定，在再生颗粒物过滤器期间用来自废气中的氧气燃烧碳黑颗粒。沉积在颗粒物过滤器中的碳黑数量可以通过模型基于运行温度估计或者借助于安装在颗粒物过滤器之前的颗粒物传感器确定。在开始再生时导入具有足够高的温度的稀薄废气到颗粒物过滤器中。该再生是一种放热反应并且因此附加地加热废气。由沉积在颗粒物过滤器中的碳黑数量可以确定释放的热量和由此确定温度的提高。在颗粒物过滤器之前的合适的温度和废气成分取决于是否使用未涂层的颗粒物过滤器或具有催化作用的涂层的颗粒物过滤器。因此按照本专利技术规定，如果第一废气温度在一个可预先给定的时间段中低于第二废气温度，则推断出在颗粒物过滤器再生期间颗粒物过滤器是正确地安装的和/或功能正常的。在此情况下，可预先给定的时间段是在其中预期有放热反应的时间段。...

【技术保护点】
用于监控在用汽油运行的内燃机(10)的废气通道(14)中的颗粒物过滤器(16)的方法，其特征在于，确定在颗粒物过滤器之前的第一废气温度(16)和在颗粒物过滤器之后的第二废气温度(16)和由在第一和第二废气温度之间的差或由第一和第二废气温度的不同的时间曲线推断出颗粒物过滤器(16)的存在和/或正确的功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.24 DE 102013221598.31.用于监控在用汽油运行的内燃机(10)的废气通道(14)中的颗粒物过滤器(16)的方法，其特征在于，确定在颗粒物过滤器之前的第一废气温度(16)和在颗粒物过滤器之后的第二废气温度(16)和由在第一和第二废气温度之间的差或由第一和第二废气温度的不同的时间曲线推断出颗粒物过滤器(16)的存在和/或正确的功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由内燃机(10)的运行温度模拟第一废气温度和利用第二温度传感器(17)或具有温度功能的废气传感器确定第二废气温度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果第一废气温度在一个可预先给定的时间段中低于第二废气温度，则推断出在再生颗粒物过滤器(16)期间正确地安装的和/或功能正常的颗粒物过滤器(16)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果第二废气温度的时间曲线相对于第一废气温度的时间曲线具有比一个第一预先给定的时间延迟较大的时间延迟，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M维利莫夫斯基，E巴尔斯，T杭德勒，K温克勒，T蔡因，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE