[发明专利]用于识别颗粒过滤器的烟尘负载和灰渣负载的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于识别颗粒过滤器的烟尘负载和灰渣负载的方法，颗粒过滤器作为内燃机的废气线路中的废气清洁设备的组成部分，为了监控颗粒过滤器，测量颗粒过滤器的入口和出口之间的压差并且在诊断单元中评价。本发明还涉及一种用于实施本发明的方法的装置，尤其诊断单元。根据本发明，为了获知烟尘和灰渣负载，使在颗粒过滤器上的测量压差的时间梯度与功能正常的且未受载的参考颗粒过滤器的压差的预期时间梯度置于关联中并且使该关联经受不同的时间趋势分析。该方法相对于现有技术的优点是，即使在特别小的绝对压差的情况下，如尤其在汽油直接喷射作为内燃机的情况下那样，也能够实现颗粒过滤器的负载诊断以及烟尘负载和灰渣负载之间的区分。

技术领域

本发明涉及一种用于识别颗粒过滤器的烟尘负载和灰渣负载的方法，所述颗粒过滤器作为内燃机的废气线路中的废气清洁设备的组成部分，其中，为了监控该颗粒过滤器，测量在该颗粒过滤器的入口和出口之间的压差并且在诊断单元中进行评价。

本发明还涉及一种用于实施根据本发明的方法的装置，尤其诊断单元。

背景技术

排放法规尤其在美国和在欧洲设定了针对颗粒物质排放以及颗粒数量或颗粒浓度的极限值。除了排放极限值之外，同样给出了诊断极限值，在超过该诊断极限值的情况下必须显示故障。在车辆中为此执行诊断功能，所述诊断功能在车辆运行期间在在线诊断（OBD）中监控为了减小排放所安装的构件和部件，并且显示出导致所述诊断极限值被超过的故障。

由马达、尤其柴油马达排放的烟尘颗粒可以借助于柴油颗粒过滤器（DPF）有效地从废气中去除。目前是现有技术中所谓的壁流式柴油颗粒过滤器（DPF）。通过其单侧关闭的通道以及多孔的过滤器材料实现了在其过滤器壁的表面上的直至99%的烟尘分离。缺点是，过滤器必须时不时地热再生，因为这种过滤器随着时间会附上烟尘颗粒。在此，借助于马达内部或马达外部的措施进行一温度升高（> 600℃）且由此将过滤器中聚集的烟尘在一定的氧气过剩的情况下在废气中燃烧，因为否则会使得废气反压力强烈升高。为了能够及时地、但不是经常地实施过滤器的再生，需要适当的烟尘负载识别。

除了烟尘颗粒之外，在颗粒过滤器中在使用寿命过程中也沉积灰渣残留物，其可能由燃料或马达油中的不可燃烧的添加物所引起。灰渣沉积物在较长的运行时间之后导致颗粒过滤器的废气反压力的升高。灰渣无法通过如前所述的再生去除。如果过滤器严重地负载灰渣，则其会由于升高的反压力而导致对于马达式燃烧的反作用。因此必须识别并且显示出高的灰渣载荷。

颗粒过滤器在汽油马达中还没有批量应用。由于更严格的排放法规，尤其针对汽油直接喷射马达，几乎每个车辆制造商都在讨论废气后处理的马达内部的以及马达外部的措施。这样，在汽油系统中讨论具有在马达附近的安装位置中的三路径催化器以及连接在后面的、未涂层的汽油颗粒过滤器以及在马达附近的安装位置中的涂层的颗粒过滤器（所谓的4路径催化器=3路径催化器+颗粒过滤器）。

在此情况下可想而知，考虑在柴油系统中使用的用于诊断颗粒过滤器的方法或用于诊断颗粒过滤器的烟尘负载的方法，也就是说，借助于压力传感器来测量压力升高或在颗粒过滤器后面借助于颗粒传感器测量颗粒质量。

从DE 10 2010 002 691 A1中例如公开了一种用于诊断颗粒过滤器的方法和装置，所述颗粒过滤器作为内燃机的废气线路中的废气清洁设备的组成部分，其中，为了监控所述颗粒过滤器，测量在所述颗粒过滤器的入口和出口之间的压差并且在一诊断单元中进行评价。在此规定，经过颗粒过滤器的压差从两个压差测量中或两个绝对压力测量中确定。由此可以改善在线诊断并且除了烟尘负载获知之外，也可以检测，何时操纵了颗粒过滤器甚至何时拆除了颗粒过滤器。