用于诊断废气传感器的功能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诊断废气中的废气传感器的功能的方法。在此依据是否在加热阶段期间在预定的时间间隔上达到废气传感器的运行温度来进行对功能的评价。在此考虑，是否在加热阶段期间具有足够的加热功率供使用，用以成功地实施加热阶段。本发明专利技术此外涉及一种用于实施该方法的装置。该方法和装置实现对废气传感器的功能的可靠的诊断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于诊断废气中的废气传感器的功能的方法，其中，废气传感器在加热阶段通过用电加热器加热被至少暂时地带到运行温度上。本专利技术此外涉及一种用于实施该方法的装置。
技术介绍
废气传感器例如以颗粒物传感器的形式用于现场诊断在内燃机的废气中颗粒物过滤器。为此将废气引导到颗粒物传感器的电极结构旁并且评价由于从废气中沉积的颗粒物在电极之间的阻抗的改变。这种颗粒物传感器例如由文献DE102007060939A1已知。两个交叉指型的相互啮合在一起的电极安装在绝缘的载体上并且形成与控制装置连接的传感器元件。在测量阶段期间，炭黑沉积在电极上。由由此产生的阻抗改变的时间曲线，可以确定废气的颗粒物含量。如果颗粒物传感器这样地被加载炭黑，即不再有进一步的阻抗改变，那么它在再生阶段期间被自由燃烧（通过燃烧而被清洁）。在这个加热阶段期间，颗粒物传感器借助于集成的加热元件被加热。在再生期间已知的是，颗粒物传感器的温度借助于集成的温度传感器来确定并且借助于加热调节器来调节。文献DE102010027975A1描述一致由于独立诊断废气探测器的方法，该废气探测器具有加热元件，其中，废气探测器可以是颗粒物传感器。为了诊断废气探测器，将加热元件的测量的加热功率与模拟的加热功率比较。在偏差大于预定值的情况下，该废气探测器被识别为有故障。该独立诊断两个识别出有缺陷的颗粒物传感器，它们的电极被损坏并且发出相应的光学的或声学的报警信号。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种方法，借此能够简单并且可靠地识别废气传感器的功能。此外本专利技术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用于诊断废气传感器的功能的方法的任务相应于权利要求1如此地解决，即，如果在加热阶段期间废气传感器的预定的运行温度没有被达到，或者如果该预定的运行温度在预定的时间间隔上没有被达到，则推断废气传感器是有故障的。该加热阶段例如可以设置用于实施废气传感器的再生。如果运行温度没有或者没有足够长时间地被达到，那么该再生不能够被成功地实施并且一个接下来的测量阶段被启动。加热阶段例如可以设置用于再生一个收集式的颗粒物传感器。在前一个测量阶段期间沉积在颗粒物传感器上的颗粒物在此在加热阶段期间被燃烧掉。如果为了自由燃烧颗粒物传感器需要的温度没有或者没有在足够长的时间间隔上被达到，那么至少不是全部沉积的颗粒物被可靠地燃烧，由此颗粒物传感器的测量能力没有被建立起来。这可以简单地借助于温度传感器和时间测量机构来监控。如果需要的温度不能够或不足够长时间地被调整，那么可以推断出废气传感器的故障，例如推断出在加热器馈电线上的增大的电阻或者老化的或损坏的加热器。废气传感器的一种可简单使用的功能检查可以由此实现，即如果在加热阶段期间预定的运行温度没有被达到，或者在预定的时间间隔上没有被达到，则不启动一个在所述加热阶段之后的测量阶段，并且如果在所述加热阶段之后的测量阶段不被启动，则推断废气传感器是有故障的。废气传感器的一种运行策略规定，只有当在加热阶段期间要求的温度在预定的时间间隔上被达到时才进行在加热阶段之后的测量阶段，由此可以由未被启动的测量阶段推断出废气传感器的故障。涉及被加热的废气传感器的功能的诊断的本专利技术的任务此外相应于独立权利要求3如此地解决，即确定一个用于达到运行温度要求的加热功率，确定一个用于达到运行温度的可供使用的加热功率，如果可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地（无例外地）大于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地比要求的加热功率大一个预定的阈值，则实施用于识别一个无受损的或有缺陷的废气传感器的诊断，和如果可供使用的加热功率在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率至少暂时地小于由要求的加热功率和所述阈值构成的和，则不实施诊断。在不利的条件下，例如在过小的供给电压下和在废气传感器的过高的冷却下，可能发生：不能够或者不能够在预定的时间间隔上达到运行温度，因为可供使用的加热功率不够用。通过将要求的加热功率与可供使用的加热功率比较，可以检查，是否在加热阶段期间提供了足够的加热功率，用以在给定的条件下达到运行温度。如果不是这种情况，就不能够决定，是否该废气传感器是无损的或是有缺陷的。相应地，在一个具有过低的可供使用的加热功率的加热阶段之后不进行是否该废气传感器是无损的或是有缺陷的诊断。相反，如果具有足够的加热功率供使用，则实施诊断。以这种方式防止无损的废气传感器被错误地诊断为是有故障的。为了能够比较在加热阶段期间要求的加热功率和可供使用的加热功率，它们必须以足够的精确度被确定。为此可以规定，要求的加热功率至少依据废气速度和废气温度由特性曲线族确定，或者要求的加热功率由物理模型至少依据导热系数或废气传感器的温度或废气通道的壁温或废气速度和废气温度或热辐射系数分别单独考虑地或者在至少其中两个参数组合下来确定，和/或者可供使用的加热功率由加热器的可供使用的供给电压或由该可供使用的供给电压乘以最大的占空比或由通过控制装置预定的供给电压的极限来确定。有利地在此可以规定，用于通过极限的废气传感器的要求的加热功率和/或可供使用的加热功率以正好但还是可靠的加热功率需求来确定。因此加热功率被用于极限试样而不是用于实际上存在的废气传感器。如果用于实施加热功率的可供使用的加热功率对于这种通过极限的废气传感器是足够的，那么它也足够用于一个更好的废气传感器。一种简单的方法，用于决定是否可供使用的加热功率足够提供要求的加热功率，可以由此实现，即，依据由可供使用的加热功率和要求的加热功率构成的第一商或依据由要求的加热功率和可供使用的加热功率构成的第二商作为比较参数实施在可供使用的加热功率和要求的加热功率之间的比较，或者依据在可供使用的加热功率和要求的加热功率之间的第一差或依据在要求的加热功率和可供使用的加热功率之间的第二差作为比较参数实施该比较。比较参数可以在没有高的数学费用下由要求的和可供使用的加热功率确定。它们实现直接的比较，是否可供使用的加热功率大于要求的加热功率或大于由要求的加热功率和阈值的和。为此例如可以针对由要求的加热功率和可供使用的加热功率构成的第二商作为比较参数，要求它必须具有小于1的值，以便确定诊断。如果该值大于1，那么要求的加热功率大于可供使用的加热功率并且废气传感器是否是有故障的诊断被抑制。为了考虑在加热阶段期间要求的和可供使用的加热功率的改变，可以规定，在一个加热阶段的持续时间期间或在该加热阶段的一个时间段期间确定出现的最小第一商或出现的最大第二商或出现的最小第一差或出现的最大第二差，并且如果出现的最小第一商或出现的最小第一差大于一个对应的预定值或如果出现的最大第二商或出现的最大第二差小于一个对应的预定值，则实施用于识别一个无受损的或有缺陷的废气传感器的诊断。由此可以检查，是否要求的加热功率在加热阶段期间至少暂时地不能够被提供。仅仅暂时太小的可供使用的加热功率也会导致，要求的运行温度不能够被达到或者不能够在预定时间间隔上达到。在这种情况下因此可以规定，不实施诊断。所述的加热阶段的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于诊断废气中的废气传感器的功能的方法，其中，废气传感器在加热阶段期间通过用电加热器加热被至少暂时地带到运行温度上，其特征在于，如果在加热阶段期间废气传感器的预定的运行温度没有被达到，或者如果该预定的运行温度在预定的时间间隔上没有被达到，则推断废气传感器是有故障的。

【技术特征摘要】
2014.09.01 DE 102014217402.31.用于诊断废气中的废气传感器的功能的方法，其中，废气传感器在加热阶段期间通过用电加热器加热被至少暂时地带到运行温度上，其特征在于，如果在加热阶段期间废气传感器的预定的运行温度没有被达到，或者如果该预定的运行温度在预定的时间间隔上没有被达到，则推断废气传感器是有故障的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果预定的运行温度在加热阶段期间没有被达到，或者在预定的时间间隔上没有被达到，则不启动跟随所述加热阶段之后的测量阶段，并且如果跟随所述加热阶段之后的测量阶段不被启动，则推断废气传感器是有故障的。
3.用于诊断废气中的被加热的废气传感器的功能的方法，其中，废气传感器在加热阶段通过用电加热器加热被至少暂时地带到运行温度上，其特征在于，确定一个用于达到运行温度的要求的加热功率（13，23，33，80），确定一个用于达到运行温度的可供使用的加热功率（12，22，32，84），如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地比要求的加热功率（13，23，33，80）大一个预定的阈值，则实施用于识别一个无受损的或有缺陷的废气传感器的诊断，和如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）至少暂时地小于由要求的加热功率和所述阈值构成的和，则不实施诊断。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，要求的加热功率（13，23，33，80）至少依据废气速度（72）和废气温度（71）由特性曲线族确定，或者要求的加热功率（13，23，33，80）由物理模型至少依据导热系数或废气传感器的温度或废气通道的壁温或废气速度（72）和废气温度（71）或热辐射系数分别单独考虑地或者在至少两个参数组合下来确定，和/或者可供使用的加热功率（12，22，32，84）由加热器的可供使用的供给电压（73）或由该可供使用的供给电压（73）乘以最大的占空比（74）或由通过控制装置预定的供给电压（73）的极限来确定。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，依据由可供使用的加热功率（12，22，32，84）和要求的加热功率（13，23，33，80）构成的第一商或依据由要求的加热功率（13，23，33，80）和可供使用的加热功率（12，22，32，84）构成的第二商（85）作为比较参数实施在可供使用的加热功率（12，22，32，84）和要求的加热功率（13，23，33，80）之间的比较，或者依据在可供使用的加热功率（12，22，32，84）和要求的加热功率（13，23，33，80）之间的第一差（14，24，34）或依据在要求的加热功率（13，23，33，80）和可供使用的加热功率（12，22，32，84）之间的第二差作为比较参数实施该比较。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在一个加热阶段的持续时间期间或在该加热阶段的一个时间段期间确定出现的最小第一商或出现的最大第二商（86）或出现的最小第一差（14，24，34）或出现的最大第二差，和如果出现的最小第一商或出现的最小第一差（14，24，34）大于一个对应的预定值或如果出现的最大第二商（86）或出现的最大第二差小于一个对应的预定值，则实施用于识别一个无受损的或有缺陷的废气传感器的诊断。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，为了比较可供使用的加热功率（12，22，32，84）和要求的加热功率（13，23，33，80），取代加热功率（12，13，22，23，32，33，80，84）本身，使用一个与加热功率（12，13，22，23，32，33，80，84）相关联的加热功率参数，尤其是加热器有效电压、加热器有效电压的平方、加热器占空比或输出的加热功率。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，如果
a）在一个加热阶段期间没有达到预定的运行温度或如果没有在预定的时间间隔上达到预定的运行温度或如果跟随在加热阶段之后的测量阶段没有被启动，和如果
b）可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地比要求的加热功率（13，23，33，80）大一个预定的阈值，
则推断废气传感器是有缺陷的，
和/或
a）如果在加热阶段期间达到预定的运行温度，或者在预定的时间间隔上达到预定的运行温度，或者如果跟随在加热阶段之后的测量阶段被启动，和如果
b）可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地比要求的加热功率（13，23，33，80）大一个预定的阈值，
则推断废气传感器是无受损的，
和/或者
如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）至少暂时地小于由要求的加热功率和所述预定的阈值构成的和，则不实...

【专利技术属性】
技术研发人员：D斯托吉塞维奇，B勒茨勒，B坎普，J博世，A迪米罗，I萨拉克，
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