[发明专利]用于诊断排气传感器的方法和用于实施该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求前序部分所述的一种用于诊断排气传感器的方法和一种用于实施该方法的装置。

本发明的主题也是一种计算机程序以及一种计算机程序产品。

背景技术

为了遵守法定的内燃机排气排放极限值，使用不同的组件来清洁排气以及使用传感器单元来控制内燃机和监控排放。已知例如使用氧化-催化器、柴油机微粒过滤器(DPF)，SCR催化器以及NO_x催化器作为用于清洁排气的组件。相应的传感器系统例如是λ-探测器(剩余氧气含量探测器)、NO_x传感器或者微粒传感器。

根据规划的或者已经生效的法律规定，例如在行驶过程中必须在微粒过滤器之前或之后，对具有特别是设计成柴油发动机的内燃机的机动车的微粒排放进行监控。此外，在法规的框架内应确保对这些组件和传感器单元进行监控，防止出现错误和擅自拆卸。这可由所谓的车载自动诊断系统(OBD)确保实施。

例如由DE 103 58 195A1已知一种用于对布设在内燃机排气区域内的元件进行监测的方法，根据该方法计算用于在元件前面的第一排气温度的值，并且在该方法中第二排气温度由第二温度传感器进行测量，该第二排气温度出现在所述元件之后。在此规定：通过对于关于第二排气温度的第一排气温度进行评估，检查由该元件的热容量确定的低通滤波器性能，并且当用于元件的低通滤波器性能的给定量值发生变化时输出错误信号。

使用本方法可以对元件的状态进行评估，该元件在排气的流动方向上位于两个温度传感器之间。这样便可以发现例如在该部件上不允许的操作直至完全拆掉该部件的这些情况。

在DE 101 33 384A1中描述了一种聚集性微粒传感器作为用于排气传感器的实例。这种微粒传感器由两个相互交错的梳状的电极构成，所述电极至少部分地被一种接收套覆盖。如果内燃机排气中的微粒积聚在该微粒传感器上，那么这将导致微粒传感器的阻抗发生可评估的改变，根据该变化可以推算出积聚的微粒的数量并由此得出在排气中携带的微粒的数量。微粒传感器必须随时由积聚的微粒进行自洁式燃烧，以便重建测量准备。为此借助传感器加热装置将微粒传感器加热到规定的自洁式燃烧温度，在该温度下微粒被氧化。

发明内容

本发明的目的是，提出一种用于诊断排气传感器的方法和一种用于实施该方法的装置，该装置可识别出排气传感器上的或者排气传感器保护管上的微粒积聚直至识别出保护管的堵塞或被人工操纵。

所述目的分别通过在独立权利要求中所述的特征来实现。

根据本发明的用于诊断排气传感器的方法基于：所述排气传感器设置在内燃机的排气区域内用于对至少一种排气成分进行检测，所述排气传感器借助于传感器加热装置进行加热，并且对其温度进行检测。根据本发明的方法的特征在于：将所述排气传感器加热到位于排气温度之上的诊断起始温度，然后至少尽量降低所述传感器加热装置的加热功率或者将所述传感器加热装置完全关闭，从而能冷却排气传感器，对所述排气传感器的温度下降进行检测，计算用于关于时间的温度降低的值-即温度梯度或温度均差，将所述值与第一温度梯度阈值进行比较，并且如果温度下降过慢，而且相应地温度梯度没有超过所述温度梯度阈值，则提供错误信号。

根据本发明的方法可以对排气传感器进行诊断，从而可保证由排气传感器监控的排气成分遵守规定的排放值。如果排气传感器原本就有传感器加热装置，则可考虑将现有的传感器加热装置用于执行所述诊断。

所述诊断可以对于排气传感器的热惰性的升高实现探测，该热惰性的升高指示了积聚在传感器上的或者积聚在包覆着排气传感器的保护管上的微粒。特别是可识别堵塞的排气传感器保护管。

本发明的方法特别适合于已经具有传感器加热装置的排气传感器。但是也可以间接地例如借助排气对该排气传感器进行加热。在这种情况下也适用传感器加热装置的概念。

本方法特别适合于诊断聚集性的微粒传感器，其必须随时由沉积的微粒进行自洁式燃烧，因此需要原本随时加热到例如900℃的高温。优选地，排气传感器包含可提供用于温度的值的温度传感器。但是为了检测传感器温度，例如也可检测和评估加热元件或传感器元件的内电阻，从而就不需要单独的、具体实现的温度传感器。

根据本发明的方法的有利的改进方案和设计方案在从属权利要求中给出。

一种设计方案提出，给定一种确定的时间差来作为用于关于时间的温度降低的值，并计算温度差。替代地，也可以给定一种确定的温度差来作为用于关于时间的温度降低的值，并计算时间差。