[發明專利]用于借助于顆粒傳感器來監控顆粒過濾器的方法

在審

• 申請號: 202010871092.6
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112443380A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: M·埃特爾;S·考茨施曼;T·漢德勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00;F01N9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫云漢;劉春元

本發明涉及一種用于借助于顆粒傳感器（20）來監控顆粒過濾器（16）的方法，該顆粒傳感器在內燃機（10）的廢氣管路（17）中布置在顆粒過濾器（16）的下游，該方法包括：限定第一診斷階段（52），第一診斷階段包括：規定布置在內燃機后面的極限顆粒過濾器的炭黑排放模型，并且根據炭黑排放模型，確定在完全的傳感器再生（50）之后的多久的時長之后顆粒傳感器（20）在使用極限顆粒過濾器的情況下能夠提供首個可測量信號，其中這樣確定的時長（t₁）限定了第一診斷階段（52）的結束，其中該方法還包括：檢測顆粒傳感器的輸出信號（40、42）；并且如果顆粒傳感器的信號出現在所限定的第一診斷階段（52），則確定顆粒過濾器（16）損壞。

技術領域

本發明涉及一種用于借助于顆粒傳感器來監控顆粒過濾器的方法以及一種用于執行該方法的計算單元和一種用于執行該方法的計算機程序。

背景技術

內燃機不可避免地在廢氣中產生炭黑顆粒，對于這些炭黑顆粒來說適用越來越嚴格的極限值。因而，在柴油發動機中、但是也包括在汽油發動機中，在廢氣后處理系統中使用炭黑過濾器或顆粒過濾器。在廢氣流中所建造的顆粒過濾器的工作能力例如可以通過適當的炭黑顆粒傳感器來被監控，這些炭黑顆粒傳感器的輸出信號通過控制單元來被分析，以便推斷在廢氣中的炭黑顆粒含量。為了不同的目的而可以將相對應的傳感器布置在顆粒過濾器前面和/或布置在顆粒過濾器后面。

這種傳感器例如可以在陶瓷基底上包括兩個梳狀的、嚙合到彼此中的電極，其中導電炭黑顆粒的積聚導致這些電極的阻抗根據所積聚的炭黑量而發生變化。隨著在傳感器表面上的顆粒濃度升高，以這種方式能在這些電極之間所施加的電壓恒定的情況下測量到電阻減小或電流增加。不過，在產生導電連接并且借此產生可測量信號之前，需要所積聚的炭黑顆粒的一定的最少量。即在傳感器處構造該最少顆粒量之前，電阻性顆粒傳感器將不提供信號并且然后表現出電阻的變化、即與所施加的測量電壓有關的電流信號。

同樣，電阻性顆粒傳感器只有在一定的最大負荷之內才能提供可有意義地分析的信號；高于該最大負荷，電阻將不再明顯下降或所測量的電流將不再顯著升高。因而，顆粒傳感器可以通過熱解來再生，其方式是將該顆粒傳感器加熱到適當的溫度，在該溫度下，所積聚的炭黑顆粒可能被燃燒掉。傳感器例如可以通過在陶瓷襯底的背面上的加熱元件來被加熱。這些加熱元件還可以被用于使傳感器保持在相對恒定的運行溫度，因為導電能力也受溫度影響。通常，在車輛中為了診斷目的的測量周期以傳感器的這種再生來開始并且在取得診斷結果之后重新完全再生。

將來關于監控顆粒過濾器的立法包含顯著降低的極限值并且規定：顆粒過濾器的小的損壞在車載診斷（OBD）中就已經可以可靠地并且及時地被識別。因此需要：在廢氣中的炭黑濃度小時，相對應的顆粒傳感器就已經必須立即提供診斷結果。利用到目前為止的方法并不能實現這些極限值和反應時間。

發明內容

按照本發明，提出了具有專利獨立權利要求的特征的一種用于監控顆粒過濾器的方法以及一種用于執行該方法的計算單元和一種用于執行該方法的計算機程序。有利的設計方案是從屬權利要求以及隨后的描述的主題。

在此，尤其提出了一種用于借助于顆粒傳感器來監控顆粒過濾器的方法，該顆粒傳感器在內燃機的廢氣管路中布置在顆粒過濾器的下游，其中限定第一診斷階段，該第一診斷階段包括：規定布置在內燃機后面的極限顆粒過濾器的炭黑排放模型；并且根據該炭黑排放模型，確定在完全的傳感器再生之后的多久的時長之后該顆粒傳感器在使用極限顆粒過濾器的情況下可以提供首個可測量信號，其中這樣確定的時長限定了第一診斷階段的結束。基于此，接著繼續檢測顆粒傳感器的輸出信號，并且如果顆粒傳感器的信號出現在所限定的第一診斷階段，則確定顆粒過濾器損壞。通過基于所希望的極限值和排放模型來限定極限顆粒過濾器、也就是說恰好仍容許或者不再容許的顆粒過濾器，在第一診斷階段就已經可以很早地查明顆粒過濾器是否比該極限顆粒過濾器損壞得更嚴重，使得例如需要更換。在現有技術中公知炭黑排放模型。