[发明专利]用于确定颗粒过滤器的存在和运行的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于确定受控点火内燃发动机的颗粒过滤器(18)的存在和运行的方法，所述内燃发动机以可变的流速产生排气，所述排气被引导在所述颗粒过滤器(18)的上游区域(20)与下游区域(22)之间通过所述颗粒过滤器(18)。根据所述方法，对于每个采样时刻，基于所采样的气体流速值和所采样的气体差压值，计算该质量流速的时间积分值以及与所采样的差压值之和相对应的存在标准值；并且，当该质量流速的所述时间积分值达到或超过上限阈值时，将该存在标准值与存在阈值进行比较，以这种方式来确定该颗粒过滤器(18)的存在和运行。

技术领域

本发明涉及一种用于确定受控点火内燃发动机的颗粒过滤器的存在和运行的方法和设备。

背景技术

已知的实践是，希望诊断内燃发动机的颗粒过滤器。这种诊断包括确定颗粒过滤器是处于工作状态还是发生故障。当将与颗粒过滤器相关联的发动机安装在机动车辆上时，OBD(其代表车载诊断)规范规定需要能够在任何时候执行这种诊断、并且尤其是在车辆正在行驶的情况下。

通常，发动机排气处理系统的架构包括发动机的下游的、对气体执行催化后处理的两个单片(monolith)，即上游单片以及包括颗粒过滤器功能的下游单片。下游单片具有排气经由其进入的上游区域以及排气经由其离开的下游区域。该架构配备有传感器，并且尤其配备有使得可以提供上游区域与下游区域之间的差压的值的压力传感器。该压力传感器使得可以检测颗粒过滤器的过载，并且因此防止火灾风险。这些单片还在上游包括流速测量装置(例如，流量计)，使得可以测量通过颗粒过滤器的气体的质量流速。在另一场景中，可以根据调节进入发动机的气体的流速的阀的截面以在及发动机的进气歧管中占主导的压力和温度来推导出流速。

使用这些测量值或这些估计值，已知的实践是能够评估颗粒过滤器的运行。为此，通过使用存储器-存储构件和计算机，记录上游区域中的压力与下游区域中的压力之差；记录气体的质量流速，并且以此方式计算进入颗粒过滤器的颗粒的瞬时量(质量流速)，并且通过将此瞬时量关于时间进行积分来推导出颗粒过滤器的碳烟负载，即储存在颗粒过滤器中的碳烟的质量；接下来，根据流速和负载，从通过测试预先建立的表中确定过滤器两端的压降的理论值；然后，将诊断标准计算为等于理论压降与实际压降之差；并且最后，当标准高于阈值时，表明该过滤器有故障，该阈值是储存在过滤器中的颗粒或碳烟的量的函数。具体地，如果过滤器有故障，即如果过滤器损坏或者如果下游单片完全不存在，则过滤器难以捕获包含在发动机的排气中的碳烟中的颗粒，或者甚至根本不能捕获到这些颗粒，与处于良好工作状态的过滤器不同，在碳烟逐渐堆积的影响下，过滤器有被阻塞的趋势。因此，与处于良好工作状态的过滤器相比，对于相同的流速，有缺陷的过滤器在其两端仅展现较小的压降，这意味着所述实际压降偏离理论压降。

可以参考文件FR-A1-2 939 474，该文件描述了用于确定下游单片的颗粒过滤器的存在和运行的这种方法，该方法相对复杂并且需要较长的计算时间。

发明内容

因此，出现的并且本发明旨在解决的一个问题是提供一种用于确定颗粒过滤器的运行和/或存在的方法和设备，该方法和设备是较简单的并且能够提供可靠且快速的结果。

提出了一种用于确定受控点火内燃发动机的颗粒过滤器的存在和运行的方法，所述内燃发动机以可变的流速产生排气，所述排气被引导在所述颗粒过滤器的上游区域与下游区域之间通过所述颗粒过滤器，该方法属于包括以下步骤的类型：

-a)在一系列时刻采样通过所述颗粒过滤器的气体的该质量流速的值，并且同时采样这些气体在所述颗粒过滤器的所述上游区域与所述下游区域之间的、与这些质量流速值相对应的差压值；以及

-b)根据所述记录的气体流速值和气体差压值来确定所述颗粒过滤器是否存在并且正在工作。

在步骤b)中，对于每个采样时刻，根据所采样的气体流速值和所采样的气体差压值，计算该质量流速关于时间的积分值以及与所采样的差压值之和相对应的存在标准的值；并且