用于加热和再生在汽油机的废气中的颗粒过滤器的方法技术

介绍了一种用于加热和再生颗粒过滤器（26）的方法，所述颗粒过滤器布置在汽油机（10）的废气流中在催化器（30）的下游，其中所述汽油机（10）具有下述设备（50），该设备用于将二次空气在所述催化器（30）和所述颗粒过滤器（26）之间引入到所述废气流中。所述方法的特征在于，补偿氧传感器对于不同于氧气的另外的废气组成成分的横向敏感性，所述氧传感器布置在所述催化器和所述颗粒过滤器之间。其他的从属权利要求涉及一种汽油机、一种计算机程序产品和一种机器能够读取的介质。

Method for heating and regenerating particulate filter in exhaust gas of gasoline engine

A method for heating and regenerating particulate filters (26) is described. The particulate filters are arranged downstream of the catalyzer (30) in the exhaust gas stream of the gasoline engine (10), wherein the gasoline engine (10) has the following equipment (50) for passing secondary air through the catalyzer (30) and the particulates. A filter (26) is introduced into the exhaust gas stream. The method is characterized in that the compensating oxygen sensor is transversely sensitive to another exhaust gas component different from oxygen, and the oxygen sensor is arranged between the catalyst and the particle filter. Other subordinate claims relate to a gasoline engine, a computer program product, and a medium that the machine can read.

【技术实现步骤摘要】
用于加热和再生在汽油机的废气中的颗粒过滤器的方法
本专利技术涉及一种用于加热和再生颗粒过滤器的方法，所述颗粒过滤器布置在汽油机的废气流中在催化器的下游，其中所述汽油机具有下述设备，该设备用于将二次空气在所述催化器和所述颗粒过滤器之间引入到所述废气流中，根据权利要求1的前序部分。此外，本专利技术涉及根据权利要求10的前序部分的、具有这种设备的内燃机、计算机程序产品和计算机能够读取的介质。
技术介绍
这种方法和这种内燃机本身假定为已知的。在现代的发动机控制系统中，使用了氧传感器，用于获取在废气中的氧气浓度并且用于所述汽油机的Lambda（兰布达，λ，是表示空燃比或空气量的符号）调节。在此使用宽带氧传感器（Breitband-Lambdasonden）和跳跃氧传感器（Sprung-Lambdasonden）。通常，宽带-氧传感器在应当精确地测量浓λ值或者稀λ值的地方使用，或者在下述地方使用：在该地方，在λ=1的范围附近的测量以有限的精确性就足够了。宽带氧传感器允许越过一宽度的空气量范围的空气量λ的测量。就跳跃氧传感器而言，所述信号在λ=1时跳跃式地变化，从而使得小的λ变化在那里导致大的信号变化。因此，跳跃氧传感器使用在下述位置，在那里在λ=1的范围中的废气λ应当以较高精确性进行测量。参见Bosch，KraftfahrtechnischesTaschenbuch（汽车技术手册），23版，524页。对于宽带氧传感器的典型的应用是Lambda调节——该Lambda调节基于布置在所述催化器之前的氧传感器的信号，和在对所述催化器进行诊断时进入的氧和排出的氧的平衡（Bilanzierung）。跳跃氧传感器的典型的应用是非常准确的λ=1的调节——该跳跃氧传感器布置在所述催化器之后，和在对所述催化器进行诊断时浓废气和稀废气的识别的中断。用于今天严格的排放和车载诊断要求（例如SULEV）的汽油机（该汽油机以汽油燃料运行）的典型的排放设备具有宽带氧传感器、布置在这个氧传感器下游的第一三元催化器、布置在所述第一三元催化器下游的跳跃氧传感器和布置在这个跳跃氧传感器下游的、未监控的第二三元催化器。可以预见，未来对于废气设备会提出更加严格的排放和诊断要求，其中不仅所述第二催化器同样也被监控，而且其中在尾气管排放中的颗粒量也会被限制。因此所述第二三元催化器必须与颗粒过滤器进行组合，或者被经涂层的颗粒过滤器所替代，它也被称为四元催化器。为了满足未来的排放和诊断要求，尤其是考虑下述废气设备，该废气设备在所述汽油机的废气流中具有在三元催化器上游的第一氧传感器（宽带）、在所述三元催化器下游的第二氧传感器（宽带或者跳跃）、颗粒过滤器（它优选是被催化地涂层的颗粒过滤器）和第三氧传感器（跳跃），该第三氧传感器布置在所述颗粒过滤器的下游。在所述催化器和所述颗粒过滤器之间附加地设置二次空气引入，该二次空气引入能够在所述第二氧传感器的上游或者下游进行。所述第二氧传感器的信号应当在这个系统中尤其是用于优化地运行所述优选被涂层的颗粒过滤器。优选被涂层的颗粒过滤器的优化的运行的特征在于，快速地达到运行温度，并且快速地再生。优化运行的前提是，在位于所述第二氧传感器的安装位置处的λ与这个第二氧传感器的信号之间存在明确的关系，因为否则的话基于这个信号的、空气量λ的调节的精确性是不够的，并且不能够允许出现较高的排放或者所述颗粒过滤器的损伤。因为通常所述第二氧传感器的信号被所述第二氧传感器对于氧气的不同敏感性和所述第二氧传感器相对于不同的废气成分（例如CO、CO2、H2、H2O、HC、NOX）的横向敏感性所影响，并且因为所述废气组成即使在相同的废气λ下也能够在不同的运行条件下不同，所以这个前提通常在宽带氧传感器和跳跃氧传感器时都得不到满足。
技术实现思路
本专利技术与本文开头提及的现有技术的区别在于：其方法方面通过权利要求1的突出的特征，和其设备方面通过权利要求10的突出的特征。在计算机程序产品方面，本专利技术具有权利要求11的特征，并且在计算机程序产品方面，本专利技术具有权利要求12的特征。在方法方面据此设置的是，为了加热所述颗粒过滤器如此运行所述汽油机和用于引入二次空气的设备，使得就时间上的平均值而言在所述催化器的输出端出现空气量λ的第一值，该第一值代表了在那里充斥着的废气环境中的第一燃料过量，并且在所述颗粒过滤器的输出端就时间上的平均值而言出现所述空气量λ的第二值，该第二值对应于在那里充斥着的废气环境的、化学计量的组成；为了再生所述颗粒过滤器如此控制所述汽油机和用于引入二次空气的设备，使得在所述催化器和所述颗粒过滤器之间出现空气量λ的预先确定的值；获取氧传感器的输出信号，该氧传感器布置在所述废气流中在所述催化器和所述颗粒过滤器之间，并且该氧传感器对于作为废气组成部分的氧气敏感；获取至少一种另外的废气组成成分的浓度；并且取决于所获取的输出信号地，并且附加地取决于所述至少一种另外的废气组成成分的浓度地获取所述空气量λ的值，并且在控制所述汽油机和/或所述设备时考虑该空气量的值。通过这些特征，为具有二次空气引入的废气设备提供了氧传感器的信号，所述二次空气引入在第一催化器和被涂层的颗粒过滤器之间，该氧传感器同样安装在第一催化器和被涂层的颗粒过滤器催化器之间，该信号允许了颗粒过滤器与所述废气组成无关的优化运行。通过根据本专利技术地这样修正布置在所述催化器与被涂层的颗粒过滤器之间的氧传感器的输出信号，与当前的废气组成无关地在传感器位置处出现在传感器信号与废气λ之间的、明确的关系，尤其是所述被涂层的颗粒过滤器尤其是在主动式二次空气引入的情况下能够关于其运行温度的快速达到并且关于不定期地需要的再生被优化地运行。优选的构造方案的特征在于，所述汽油机和用于引入二次空气的设备为了加热所述颗粒过滤器如此运行，使得就时间上的平均值而言在所述催化器的输出端出现空气量λ的第三值，该第三值代表了在那里充斥着的废气环境中的化学计量的值或者第二燃料过量，它至少小于所述第一燃料过量，并且在所述颗粒过滤器的输出端出现所述空气量λ的第四值，该第四值对应于在那里充斥着的废气环境的空气过量。获取氧传感器的输出信号，该氧传感器布置在所述废气流中在所述催化器和所述颗粒过滤器之间，并且该氧传感器对于作为废气组成成分的氧气敏感；获取至少一种另外的废气组成成分的浓度；并且取决于所获取的输出信号地，并且附加地取决于所述至少一种另外的废气组成成分的浓度地获取所述空气量λ。所述获取优选如此进行，使得所述另外的废气组成成分的浓度对于所述氧传感器的输出信号的影响在获取所述空气量λ时被修正，就是说至少部分地被消除。另一种优选的构造方案的特征在于，对于所述至少一个另外的废气组成成分的浓度由在所述汽油机的控制器中供使用的测量值进行建模。通过考虑所述至少一种另外的废气组成成分在传感器安装位置的浓度，由所述氧传感器的输出信号获取的λ值的准确性得以提高。λ调节的质量和其他的功能、尤其是基于第二氧传感器的测量的λ的、用于加热和再生所述颗粒过滤器的功能得以改善。有害物质排放被减少，并且颗粒过滤器由于过度加热的损坏得以被阻止。所述方法不仅能够用于在所述两个催化器之间的宽带氧传感器而且也能够用于成本有利的跳跃氧传感器。对于开头提到的类型的废气设备——其中二次空气引入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于加热和再生颗粒过滤器（26）的方法，所述颗粒过滤器布置在汽油机（10）的废气流中在催化器（30）的下游，其中所述汽油机（10）具有下述设备（50），该设备用于将二次空气在所述催化器（30）和所述颗粒过滤器（26）之间引入到所述废气流中，其特征在于，‑ 如此操控所述汽油机（10）和用于引入二次空气的设备（50），使得在所述催化器（30）和所述颗粒过滤器（26）之间出现空气量λ的预先确定的值；‑ 获取氧传感器（34）的输出信号，该氧传感器布置在所述废气流中在所述催化器（30）和所述颗粒过滤器（26）之间，并且该氧传感器对于作为废气组成部分的氧气敏感；‑ 获取至少一种另外的废气组成成分的浓度，和‑ 取决于所获取的输出信号地，并且附加地取决于所述至少一种另外的废气组成成分的浓度地获取所述空气量λ的值，并且在控制所述汽油机（10）和/或所述设备（50）时考虑该空气量的值。

【技术特征摘要】
2017.02.03 DE 102017201742.21.用于加热和再生颗粒过滤器（26）的方法，所述颗粒过滤器布置在汽油机（10）的废气流中在催化器（30）的下游，其中所述汽油机（10）具有下述设备（50），该设备用于将二次空气在所述催化器（30）和所述颗粒过滤器（26）之间引入到所述废气流中，其特征在于，-如此操控所述汽油机（10）和用于引入二次空气的设备（50），使得在所述催化器（30）和所述颗粒过滤器（26）之间出现空气量λ的预先确定的值；-获取氧传感器（34）的输出信号，该氧传感器布置在所述废气流中在所述催化器（30）和所述颗粒过滤器（26）之间，并且该氧传感器对于作为废气组成部分的氧气敏感；-获取至少一种另外的废气组成成分的浓度，和-取决于所获取的输出信号地，并且附加地取决于所述至少一种另外的废气组成成分的浓度地获取所述空气量λ的值，并且在控制所述汽油机（10）和/或所述设备（50）时考虑该空气量的值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汽油机（10）和用于引入二次空气的设备（50）-为了加热所述颗粒过滤器（26）如此运行，使得就时间上的平均值而言在所述催化器（30）的输出端出现空气量λ的第一值，该第一值代表了在那里充斥着的废气环境中的第一燃料过量，并且在所述颗粒过滤器（26）的输出端就时间上的平均值而言出现所述空气量λ的第二值，该第二值对应于在那里充斥着的废气环境的、化学计量的组成，并且-所述汽油机（10）和用于引入二次空气的设备（50）为了再生所述颗粒过滤器（26）如此运行，使得就时间上的平均值而言在所述催化器（30）的输出端出现空气量λ的第三值，该第三值代表了在那里充斥着的废气环境中的化学计量的值或者第二燃料过量，它至少小于所述第一燃料过量，并且在所述颗粒过滤器（26）的输出端出现所述空气量λ的第四值，该第四值对应于在那里充斥着的废气环境的空气过量。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于所述至少一个另外的废气组成成分的浓度由在所述汽油机（10）的控制器（16）中供使用的测量值进行建模。4.根据上述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M普法伊尔，M布莱，M法伊，
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