[发明专利]确定内燃机的废气通道中的废气温度的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于用在废气通道中设置的热惰性的温度传感器确定内燃机的废气通道中的废气温度的方法。

此外，本发明还涉及一种用于用在废气通道中设置的热惰性的温度传感器确定内燃机的废气通道中的废气温度的装置，其中，温度传感器和控制单元连接。

背景技术

已计划的法律规范规定在运行期间必须在颗粒过滤器，例如柴油机颗粒过滤器(DPF)前和/或后，对内燃机，特别是柴油机的颗粒排放进行监控。其中，在所谓的“车上诊断”的框架中监控本身是在运行期间对它的正确功能进行检测。此外，为了进行再生控制还要求对柴油机颗粒过滤器的装载进行预测，以达到高的系统可靠性，并且，能使用成本有利的过滤材料，例如堇青石。也可规定根据颗粒排放的信息对内燃机的燃烧特性进行调节。

然而颗粒过滤器的碳黑颗粒存储能力是有限的，并且为了恢复清洁功能必须按一定的时间间隔再生。过滤器的颗粒装载太高会导致废气反压力的剧烈增高，这是不允许的。

按照简单的办法通常是根据所行驶的距离，或者内燃机的运行时间按照固定的时间间隔进行过滤器的再生。典型的是每250到1000公里进行一次。在碳黑颗粒过滤器中通过将废气温度提高到典型的550℃到650℃进行再生。这可通过在发动机的混合气准备中的措施或者通过后发动机的措施完成。其中发生放热反应。这种反应引起碳黑颗粒的烧毁，并且在几分钟内(例如20分钟)使颗粒过滤器再生。缺点是在这个运行阶段出现的增高的燃油消耗和颗粒过滤器增强出现的热磨损。因此为了减少燃油消耗人们希望只是在需要时才进行再生循环。为了对再生进行监控在废气管路中使用温度传感器。这些温度传感器通过对过滤器前或后出现的温度的监控可得出再生状态的结论，并且保护颗粒过滤器防止高的废气温度对它的损害。

此外，按照现有技术还规定，借助专门的颗粒传感器得出颗粒过滤器的装载状况的结论。此外，在“车上诊断”OBD的框架内，例如为了监控颗粒过滤器的过滤特性采用这种颗粒过滤器。例如在DE 101 493 33 A1和WO 200 300 6976 A2中描述了这种类型的颗粒传感器。据此公开了一些聚积式的电阻性的颗粒传感器。这种颗粒传感器根据颗粒的聚积情况分析交叉指式电极结构的电特性的变化。可以设置两个或者多个电极，这些电极梳状啮合。这些电极至少部分地被一个接收套筒覆盖。通过在颗粒传感器上堆积的颗粒数的增加使电极搭接起来，这引起随着颗粒堆积的提高下降的电阻，下降的阻抗，或者和电阻或者阻抗有关联的特性参数，如电压和/或电流的变化。为了进行计算通常规定一个阈值，例如电极之间的测量电流的阈值，并且将直到这个阈值的时间用作堆积的颗粒量的尺度。代替地也可计算颗粒堆积期间信号变化速度。当颗粒传感器装满颗粒时在再生阶段借助一个集成在颗粒传感器中的加热元件将堆积的颗粒烧毁。为了对再生进行调节借助一个集成的温度传感器，例如一个印上的金属弯曲部确定颗粒传感器的温度。

上述方法的缺点是用于所需的颗粒传感器和用于足够快地跟踪废气温度的温度传感器必须花费的成本高。

发明内容

本发明的任务是提供一种方法和一种装置。这种装置和方法使得在足够动态性时成本有利地确定废气温度成为可能。

本发明的公开

本发明的涉及方法的任务通过下述措施得以完成，即确定用温度传感器测量的温度的时间变化和废气通道中的废气质量流；并且在考虑测量的温度的时间变化和废气质量流的情况下确定废气温度。温度传感器的温度信号和由它的结构类型和它的安装地点所引起的滞后和废气温度的惯性有关。废气和温度传感器之间的热传递是以对流为基础，并且因此与废气的质量流有关。考虑输出信号的变化速度在惰性的传感器中能改进关于比较快速变化着的测量参数的信号分析的精确性。因此当人们用从废气质量流和温度信号的变化速度确定的修正修正温度传感器的输出信号时，就能更为准确地确定废气温度。如此确定的废气温度例如可用于其它的传感器，如NOx传感器的露点释放(Taupunktfreigabe)的合理性的评估。

在确定废气温度时还能进一步地改进精确性，其做法是在考虑用温度传感器测量的温度和/或在考虑与温度传感器的安装条件和废气管路的热质量有关的应用因素(Applikationsfaktor)的情况下确定废气温度。其中，应用因素可从废气装置上的温度曲线的测量中确定，并且特别考虑在温度传感器的安装位置上的废气装置的热质量。