CN105386836A - 用于诊断废气传感器的功能的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于诊断废气中的废气传感器的功能的方法。在此依据是否在加热阶段期间在预定的时间间隔上达到废气传感器的运行温度来进行对功能的评价。在此考虑，是否在加热阶段期间具有足够的加热功率供使用，用以成功地实施加热阶段。本发明此外涉及一种用于实施该方法的装置。该方法和装置实现对废气传感器的功能的可靠的诊断。

Description

用于诊断废气传感器的功能的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于诊断废气中的废气传感器的功能的方法，其中，废气传感器在加热阶段通过用电加热器加热被至少暂时地带到运行温度上。
本发明此外涉及一种用于实施该方法的装置。
背景技术
废气传感器例如以颗粒物传感器的形式用于现场诊断在内燃机的废气中颗粒物过滤器。为此将废气引导到颗粒物传感器的电极结构旁并且评价由于从废气中沉积的颗粒物在电极之间的阻抗的改变。
这种颗粒物传感器例如由文献DE102007060939A1已知。两个交叉指型的相互啮合在一起的电极安装在绝缘的载体上并且形成与控制装置连接的传感器元件。在测量阶段期间，炭黑沉积在电极上。由由此产生的阻抗改变的时间曲线，可以确定废气的颗粒物含量。如果颗粒物传感器这样地被加载炭黑，即不再有进一步的阻抗改变，那么它在再生阶段期间被自由燃烧（通过燃烧而被清洁）。在这个加热阶段期间，颗粒物传感器借助于集成的加热元件被加热。
在再生期间已知的是，颗粒物传感器的温度借助于集成的温度传感器来确定并且借助于加热调节器来调节。
文献DE102010027975A1描述一致由于独立诊断废气探测器的方法，该废气探测器具有加热元件，其中，废气探测器可以是颗粒物传感器。为了诊断废气探测器，将加热元件的测量的加热功率与模拟的加热功率比较。在偏差大于预定值的情况下，该废气探测器被识别为有故障。该独立诊断两个识别出有缺陷的颗粒物传感器，它们的电极被损坏并且发出相应的光学的或声学的报警信号。
发明内容
本发明的任务是提供一种方法，借此能够简单并且可靠地识别废气传感器的功能。
此外本发明的任务是提供一种用于实施该方法的装置。
本发明的公开
本发明的涉及用于诊断废气传感器的功能的方法的任务相应于权利要求1如此地解决，即，如果在加热阶段期间废气传感器的预定的运行温度没有被达到，或者如果该预定的运行温度在预定的时间间隔上没有被达到，则推断废气传感器是有故障的。该加热阶段例如可以设置用于实施废气传感器的再生。如果运行温度没有或者没有足够长时间地被达到，那么该再生不能够被成功地实施并且一个接下来的测量阶段被启动。加热阶段例如可以设置用于再生一个收集式的颗粒物传感器。在前一个测量阶段期间沉积在颗粒物传感器上的颗粒物在此在加热阶段期间被燃烧掉。如果为了自由燃烧颗粒物传感器需要的温度没有或者没有在足够长的时间间隔上被达到，那么至少不是全部沉积的颗粒物被可靠地燃烧，由此颗粒物传感器的测量能力没有被建立起来。这可以简单地借助于温度传感器和时间测量机构来监控。如果需要的温度不能够或不足够长时间地被调整，那么可以推断出废气传感器的故障，例如推断出在加热器馈电线上的增大的电阻或者老化的或损坏的加热器。
废气传感器的一种可简单使用的功能检查可以由此实现，即如果在加热阶段期间预定的运行温度没有被达到，或者在预定的时间间隔上没有被达到，则不启动一个在所述加热阶段之后的测量阶段，并且如果在所述加热阶段之后的测量阶段不被启动，则推断废气传感器是有故障的。废气传感器的一种运行策略规定，只有当在加热阶段期间要求的温度在预定的时间间隔上被达到时才进行在加热阶段之后的测量阶段，由此可以由未被启动的测量阶段推断出废气传感器的故障。
涉及被加热的废气传感器的功能的诊断的本发明的任务此外相应于独立权利要求3如此地解决，即确定一个用于达到运行温度要求的加热功率，确定一个用于达到运行温度的可供使用的加热功率，如果可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地（无例外地）大于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地比要求的加热功率大一个预定的阈值，则实施用于识别一个无受损的或有缺陷的废气传感器的诊断，和如果可供使用的加热功率在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率至少暂时地小于由要求的加热功率和所述阈值构成的和，则不实施诊断。在不利的条件下，例如在过小的供给电压下和在废气传感器的过高的冷却下，可能发生：不能够或者不能够在预定的时间间隔上达到运行温度，因为可供使用的加热功率不够用。通过将要求的加热功率与可供使用的加热功率比较，可以检查，是否在加热阶段期间提供了足够的加热功率，用以在给定的条件下达到运行温度。如果不是这种情况，就不能够决定，是否该废气传感器是无损的或是有缺陷的。相应地，在一个具有过低的可供使用的加热功率的加热阶段之后不进行是否该废气传感器是无损的或是有缺陷的诊断。相反，如果具有足够的加热功率供使用，则实施诊断。以这种方式防止无损的废气传感器被错误地诊断为是有故障的。
为了能够比较在加热阶段期间要求的加热功率和可供使用的加热功率，它们必须以足够的精确度被确定。为此可以规定，要求的加热功率至少依据废气速度和废气温度由特性曲线族确定，或者要求的加热功率由物理模型至少依据导热系数或废气传感器的温度或废气通道的壁温或废气速度和废气温度或热辐射系数分别单独考虑地或者在至少其中两个参数组合下来确定，和/或者可供使用的加热功率由加热器的可供使用的供给电压或由该可供使用的供给电压乘以最大的占空比或由通过控制装置预定的供给电压的极限来确定。有利地在此可以规定，用于通过极限的废气传感器的要求的加热功率和/或可供使用的加热功率以正好但还是可靠的加热功率需求来确定。因此加热功率被用于极限试样而不是用于实际上存在的废气传感器。如果用于实施加热功率的可供使用的加热功率对于这种通过极限的废气传感器是足够的，那么它也足够用于一个更好的废气传感器。
一种简单的方法，用于决定是否可供使用的加热功率足够提供要求的加热功率，可以由此实现，即，依据由可供使用的加热功率和要求的加热功率构成的第一商或依据由要求的加热功率和可供使用的加热功率构成的第二商作为比较参数实施在可供使用的加热功率和要求的加热功率之间的比较，或者依据在可供使用的加热功率和要求的加热功率之间的第一差或依据在要求的加热功率和可供使用的加热功率之间的第二差作为比较参数实施该比较。比较参数可以在没有高的数学费用下由要求的和可供使用的加热功率确定。它们实现直接的比较，是否可供使用的加热功率大于要求的加热功率或大于由要求的加热功率和阈值的和。为此例如可以针对由要求的加热功率和可供使用的加热功率构成的第二商作为比较参数，要求它必须具有小于1的值，以便确定诊断。如果该值大于1，那么要求的加热功率大于可供使用的加热功率并且废气传感器是否是有故障的诊断被抑制。
为了考虑在加热阶段期间要求的和可供使用的加热功率的改变，可以规定，在一个加热阶段的持续时间期间或在该加热阶段的一个时间段期间确定出现的最小第一商或出现的最大第二商或出现的最小第一差或出现的最大第二差，并且如果出现的最小第一商或出现的最小第一差大于一个对应的预定值或如果出现的最大第二商或出现的最大第二差小于一个对应的预定值，则实施用于识别一个无受损的或有缺陷的废气传感器的诊断。由此可以检查，是否要求的加热功率在加热阶段期间至少暂时地不能够被提供。仅仅暂时太小的可供使用的加热功率也会导致，要求的运行温度不能够被达到或者不能够在预定时间间隔上达到。在这种情况下因此可以规定，不实施诊断。所述的加热阶段的时间段例如可以涉及的是在颗粒物传感器的再生期间一个自由燃烧的持续时间。
相应于本发明的一个替代的实施方式变型，可以规定，为了比较可供使用的加热功率和要求的加热功率，取代加热功率本身，使用一个与加热功率相关联的加热功率参数，尤其是加热器有效电压、加热器有效电压的平方、加热器占空比或输出的加热功率。这些参数与加热功率相关联并且因此可以相应地用于评价。当使用的参数对于其他的应用已经存在于控制器中并且可以同时用于比较供使用的和要求的加热功率时，这尤其可以是有利的。此外可以设想，在废气传感器的一个相应存在的电子布线情况下可以比加热功率本身更简单地探测各个参数。
有故障的和无损的废气传感器的一种可靠的识别可以如此地实现，即，如果
a）在一个加热阶段期间没有达到预定的运行温度或如果没有在预定的时间间隔上达到预定的运行温度或如果跟随在加热阶段之后的测量阶段没有被启动，和如果
b）可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地比要求的加热功率大一个预定的阈值，
则推断出一个有缺陷的废气传感器，
和/或
a）如果在加热阶段期间达到预定的运行温度，或者在预定的时间间隔上达到预定的运行温度，或者如果跟随在加热阶段之后的测量阶段被启动，和如果
b）可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地比要求的加热功率大一个预定的阈值，
则推断出一个无受损的废气传感器，
和/或者
如果可供使用的加热功率在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率至少暂时地小于由要求的加热功率和所述预定的阈值构成的和，则不实施对废气传感器的诊断。
在此之后仅仅当在加热阶段期间具有足够的加热功率供使用用以覆盖要求的加热功率时才进行是否废气传感器是有缺陷的或者是无损的评价。作为是否废气传感器是有缺陷的或者是无损的标准，使用在预定的时间间隔上预定的运行温度的达到。如果可供使用的加热功率在加热阶段期间不是足够的，那么不进行诊断。由此可以可靠地避免错误的诊断，其中一个无损的废气传感器被分级为是有缺陷的或者一个有缺陷的废气传感器被分级为是无损的。
相应于本发明的另一个实施方式变型，可以规定，如果
a）在一个加热阶段期间没有达到预定的运行温度或如果没有在预定的时间间隔上达到预定的运行温度或如果跟随在加热阶段之后的测量阶段没有被启动，和如果
b）可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地比要求的加热功率大一个预定的第一阈值，则推断废气传感器是有缺陷的，
和/或，如果
a）在加热阶段期间达到预定的运行温度，或者如果在预定的时间间隔上达到预定的运行温度，或者如果跟随在加热阶段之后的测量阶段被启动，和如果
b）可供使用的加热功率在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率在加热阶段期间至少暂时地小于由要求的加热功率和一个与第一阈值相比较小的第二阈值构成的和，则推断废气传感器是无受损的，
和/或者，如果
a）在一个加热阶段期间没有达到预定的运行温度或如果没有在预定的时间间隔上达到预定的运行温度或如果跟随在加热阶段之后的测量阶段没有被启动，和如果
b）可供使用的加热功率在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率在加热阶段期间至少暂时地小于由要求的加热功率和第一阈值构成的和，则不实施对废气传感器的诊断，
和/或者，如果
a）在一个加热阶段期间达到预定的运行温度或如果在预定的时间间隔上达到预定的运行温度或如果跟随在加热阶段之后的测量阶段被启动，和如果
b）可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率，或者如果可供使用的加热功率在加热阶段期间持续地大于由要求的加热功率和第二阈值构成的和，则不实施对废气传感器的诊断。
因此仅仅当加热阶段没有成功地结束并且同时在加热阶段期间提供足够的加热功率供用以达到运行温度使用时，才识别出一个有缺陷的废气传感器。如果仅仅提供不足够的加热功率，这也可能是没有成功地结束的加热阶段的原因。为了避免在这种不利的条件下在加热阶段期间将一个实际上无损的废气传感器评价为是有缺陷的，在足够的加热功率下不实施对有缺陷的废气传感器的诊断。
相反，仅仅当加热阶段在比较小的可供使用的加热功率下被成功地结束时才识别出一个无损的废气传感器。该方法考虑，一个实际上极限值的废气传感器在有利的条件下也能够成功地被再生。这种实际上有缺陷的废气传感器在成功地结束的加热阶段的情况下会被评价为是无损的。为了避免这种情况，仅仅当可供使用的加热功率小于要求的加热功率时或者小于要求的加热功率加上一个预定的第二阈值时才实施无损检查。
相应于本发明的另一个实施方式变型，可以规定，在实施的诊断和在第一加热阶段之后被识别为有缺陷的废气传感器的情况下，在一个故障存储器中进行记录并且如果在随后的加热阶段中达到一个预定的运行温度和/或如果在预定的时间间隔上达到该预定的运行温度和/或如果一个在跟随该加热阶段之后的测量阶段被启动和如果一个确定的比较参数在随后的加热阶段中产生一个与第一加热阶段相比更不利的、在要求的加热功率和可供使用的加热功率之间的比，则该记录在存储器中被复位（重置）。比较参数在此例如通过第一或第二商或者第一或第二差形成。如果关于相应要求的加热功率在随后的成功的加热阶段期间与不成功的第一加热阶段相比具有较少的加热功率供使用，即可以在不利的条件下能够成功地实施该加热阶段，那么故障记录被消除并且废气传感器被分级为是无损的。相反，如果在随后的成功的加热阶段期间存在更有利的条件来达到运行温度，那么该故障不被复位。由此实现，实施的故障记录可以事后再次进行检查和修正。在此避免，之前被分级成有故障的废气传感器可以在事后被证明为是无损的，如果随后的加热阶段仅仅基于明显的更有利的条件，例如在更高的供给电压下或者在更高的废气温度下，成功地进行的话。
本方法优选应用于监控颗粒物传感器，在其上在测量阶段期间废气中的颗粒物沉积到该传感器上并且它们的数量被确定并且其中在加热阶段期间这些颗粒物通过用电加热器对颗粒物传感器加热而被燃烧掉。
本发明的涉及装置的任务被如此地解决，即控制装置具有处理装置，
它在一个再生阶段之后防止过渡到一个测量阶段，如果自由燃烧温度和自由燃烧持续时间在再生阶段期间没有被达到的话，处理装置具有用于在再生阶段期间确定和比较要求的加热功率和可供使用的加热功率的机构，处理装置被设计成释放和实施对颗粒物传感器的诊断，如果可供使用的加热功率在再生期间大于要求的加热功率或者大于一个高于要求的加热功率的阈值的话，处理装置被设计成不释放和不实施对颗粒物传感器的诊断，如果可供使用的加热功率在再生期间小于要求的加热功率或者小于所述高于要求的加热功率的阈值的话，处理装置被设计成诊断一个有缺陷的颗粒物传感器，如果到测量阶段的过渡被阻止并且诊断被释放的话，和/或者处理装置被设计成诊断一个无受损的颗粒物传感器，如果到测量阶段的过渡已完成并且诊断被释放的话。该装置因此仅仅当在再生期间也实际地提供了足够的加热功率用以能够成功地实施该再生时才实施对颗粒物传感器的功能的诊断。如果不是这种情况，那么不实施诊断，因为不能够无疑地确定是否该颗粒物传感器是有缺陷或是无损的。
此外可以规定，如果所述再生没有成功地结束并且可供使用的加热功率在再生期间不是持续地等于或大于要求的加热功率或者如果可供使用的加热功率不是持续地大于由要求的加热功率和一个第一阈值构成的和，则处理装置推断颗粒物传感器有故障，如果所述再生成功地结束并且可供使用的加热功率在再生期间至少暂时地小于或等于要求的加热功率或者如果可供使用的加热功率在再生期间至少暂时地小于由要求的加热功率和一个第二阈值构成的和，则处理装置推断颗粒物传感器无受损，并且处理装置在所有其他的情况下不实施对颗粒物传感器的功能的诊断。因此在这个实施方式变型中，故障检查仅仅当在再生期间提供了足够的加热功率时才被实施。相反，颗粒物传感器的无损检查仅仅当可供使用的加热功率与要求的加热功率相比更少时才被实施。
下面借助于在附图中示出的实施例详细解释本发明。
附图说明
图1是在颗粒物传感器的三个再生阶段期间线图形式的信号变化曲线，
图2是在颗粒物传感器的另外三个再生阶段期间线图形式的图1的信号变化曲线，
图3是用于释放颗粒物传感器的功能的诊断和用于识别释放颗粒物传感器的功能的流程图。
具体实施方式
图1示出在颗粒物传感器的三个再生阶段（10，20，30）期间线图形式的信号变化曲线。三个再生阶段（10，20，30）的信号变化曲线在此处相对于三个时间轴（40.1，40.2，40.3）以相同的时间刻度画出。
再生阶段（10，20，30）是加热阶段，其中实施成颗粒物传感器的废气传感器被加热到运行温度。第一再生阶段10的持续时间通过第一标记10.1和第二标记10.2限界，第二再生阶段20的持续时间通过第三标记20.1和第四标记20.2限界，和第三再生阶段30的持续时间通过第五标记30.1和第六标记30.2限界。
在第一再生阶段10期间，颗粒物传感器的温度相应于第一温度曲线11变化。在此在加热阶段期间它先升高，然后在自由燃烧阶段期间保持恒定在一个预定的运行温度上和在自由燃烧阶段之后在冷却阶段中又下降。在图中在第一温度曲线11下面示出在第一再生阶段10期间第一可供使用的加热功率12和第一要求的加热功率14的曲线。在第一可供使用的加热功率12和第一要求的加热功率14之间的最小第一差A14通过双箭头标出。在第一加热功率12，13下面示出第一状态再生15和第一状态测量阶段16，作为一个控制装置的内部二元控制信号。
没有示出的颗粒物传感器实施成收集的电阻式的颗粒物传感器，其具有交叉指型的、梳子式相互啮合的电极结构。在测量阶段期间废气中的颗粒物沉积在电极结构上并且改变它的阻抗。从阻抗变化的时间曲线中可以推导出废气的颗粒物含量。如果颗粒物传感器被加载了颗粒物，那么它在下一个测量阶段之前必须被自由燃烧（通过燃烧进行清洁）。这通过在再生阶段10，20，30期间示出的温度提高来实施。该温度提高提高集成在颗粒物传感器中的电加热器产生，它经由加热调节器被如此地控制，使颗粒物传感器具有运行温度。为此为颗粒物传感器配置一个温度传感器。
第一再生阶段10在第一标记10.1处通过第一状态再生15从低到高的一个跃变启动。自该时间点起加热器加热颗粒物传感器，直到它达到运行温度。然后加热调节器通过调整一个脉冲宽度调制的占空比如此地调节输入给加热器的加热功率，即在自由燃烧阶段期间保持运行温度。如果运行温度被保持一个预定的时间段，那么结束自由燃烧阶段并且温度下降。第一再生阶段10的结束在第一状态再生15从高变换到低时达到。
在第一再生阶段10期间确定第一可供使用的加热功率12和第一要求的加热功率13的变化。同时确定最小第一差A14，其中在第一可供使用的加热功率12和第一要求的加热功率13之间的差通过第一再生阶段10的变化形成并且从其中滤波出最小差。
第二再生阶段20的视图对应于具有第二温度曲线21、第二可供使用的加热功率22、第二要求的加热功率23、最小第一差B24、第二状态再生25和第二状态测量阶段26的第一再生阶段10的视图。相应地，对于第三再生阶段30，示出第三温度曲线31、第三可供使用的加热功率32、第三要求的加热功率33、最小第一差C24、第三状态再生35和第三状态测量阶段36。
在第一再生阶段10期间，第一温度曲线11在自由燃烧阶段期间在运行温度上变化。因此从颗粒物的成功的再生出发，使得在第一再生阶段10结束时第一状态测量阶段从低跳跃到高并且由此释放随后的测量阶段。同时最小第一差A保持对于没有示出的阈值。这意味着，对于颗粒物传感器的再生具有足够的加热功率12供使用。按照本发明，由此释放用于识别无损或有缺陷的颗粒物传感器的诊断的实施。这检查，第一状态测量阶段16在第一再生阶段10之后是否从低变换到高。如果是这种情况，如在第一再生阶段10的实施例中示出的那样，则该颗粒物传感器被评估为的完好无损的。
在第二再生阶段20期间，运行温度在预定的时间间隔上没有达到，如从第二温度曲线21中可以获知的那样。因此第二状态测量阶段26在第二再生阶段20之后不是从地变换到高并且随后的测量阶段没有被启动。但是同时最小第一差B24保持低于预定的阈值。在第二再生阶段20期间因此没有足够地准备加热功率，用于将颗粒物传感器的温度调节到运行温度。由于这个原因，不实施用于识别无损或有缺陷的颗粒物传感器的诊断，因为不能够无疑地证明，是否该不成功的再生是基于颗粒物传感器的缺陷或是不足够的第二可供使用的加热功率22。
在第三再生阶段30期间也没有在预定的时间间隔上达到运行温度，因此第三状态测量阶段36没有从低转换到高并且因此没有启动随后的测量阶段。如高于没有示出的阈值的最小第一差C34所示的那样，在再生阶段30期间已经准备了足够的可供使用的加热功率32，用于施加第三要求的加热功率33。因此用于识别无损或有缺陷的颗粒物传感器的诊断被释放和实施。该诊断识别出，第三状态测量阶段36不处于高位，随后的测量阶段因此没有被启动，并且因此识别出一个有缺陷的颗粒物传感器。
该诊断因此检查，是否具有足够的加热能量供使用，用于实施成功的再生。如果是这种情况，但是再生仍然不是成功的，那么推断出一个有缺陷的颗粒物传感器。相反，如果再生是成功的，那么诊断出一个无损的颗粒物传感器。可供使用的加热功率12，22，32和要求的加热功率13，23，33不少用于目前的颗粒物传感器，而是用于一个极限试样，它正好被认为是无损的具有正好允许的加热功率需求。
除了所示的第一差14，24，34以外，也可以使用在要求的加热功率13，23，33和可供使用的加热功率12，22，33之间的第二差、由可供使用的加热功率12，22，33和要求的加热功率13，23，33构成的第一商或者在图3中示出的要求的加热功率13，23，33和可供使用的加热功率12，22，33构成的第二商85，作为比较参数，用于确定，是否具有足够的加热功率供实施再生使用。具有足够的加热功率供释放诊断使用的决定在此情况下可以自在可供使用的加热功率12，22，33和要求的加热功率13，23，33之间的一个平衡状态起，即在第一差14，24，34或第二差下自0起或者在第一商或第二商下自1起，被确定。备选地，可以预设与0或1不同的差或商，由此可供使用的加热功率12，22，33相应于一个预定的阈值必须高于要求的加热功率13，23，33。诊断的释放也可以在要求的加热功率13，23，33和可供使用的加热功率12，22，33的直接的比较之后实施，如果要求的加热功率13，23，33小于可供使用的加热功率12，22，33的话。
图2以线图形式示出在颗粒物传感器的另外的三个再生阶段期间图1的信号曲线。相同的信号和图轴在此处与图1相同地引入地表示。
第二再生阶段20和第三再生阶段30在它们的信号曲线和所属的评价上对应于图1中的相应的再生阶段20，30。
相应于在图2中示出的备选的评价，只有当再生阶段成功地结束并且随后的测量阶段被启动和同时只确定一个与第一要求的加热功率13相比较小的第一可供使用的加热功率12时，才评价一个颗粒物传感器为无损的。这在比较小的最小第一差A14中得以证明，它低于没有示出的第二阈值。如果在这种比较差的条件下能够实施具有变换到随后的测量阶段中的成功的再生，那么可以有把握地断定颗粒物传感器是无损的。实际的颗粒物传感器的这种成功的再生在这种条件下也是可能的，因为要求的加热功率13，23，33是用于一个极限试样而不是用于实际上的现有的颗粒物传感器。相应于这种备选的评价，在图1中针对第一再生阶段10示出的条件下没有颗粒物传感器被评价为是无损的，因为在此处最小第一差A14高于没有示出的第二阈值。在这种有利的条件下刚好不再可接受的颗粒物传感器(BPU:最好部分不可接受)也还可以成功地再生。针对图2描述的备选的评价方法由此防止，在有利的再生条件的基础上将一个有缺陷的颗粒物传感器评价为是无损的。
图3示出用于释放对功能的诊断和用于识别颗粒物传感器的功能的流程图50，包括输入参数70、废气温度71、废气速度72、供给电压73和最大占空比74。流程图50由八个块51，52，53，54，55，56，57，58，乘法位60、除法位61以及两个比较块62，63形成并且作为软件和硬件在控制装置中使用。
废气温度71和废气速度72输入到第一块51和第六块56，而供给电压73和最大占空比74输入到乘法位60。在第一块51中形成要求的加热功率80，它被传递到除法位61。为此在第一块51中存储一个特征曲线族，从其中由废气温度71和废气速度72形成要求的加热功率80。对此备选地，可以在第一块51中存储一个模型，它由导热系数Kc、颗粒物传感器的温度Ts、废气通道的模拟的壁温Tw、热对流特征曲线族f()依据废气速度72vEG和废气温度71TEG和热辐射系数Kr相应于等式
确定要求的加热功率Perf80。
在乘法位60中，通过加热器的可供使用的供给电压73、例如电池电压和最大可调整的占空比74的相乘，形成有效的供给电压73。通过占空比调整加热器的加热功率。在最大占空比74的情况下，对于可供使用的供给电压73，获得最大可能的有效供给电压81，由供给电压在第二块52中通过平方和通过除以加热器的电阻形成第一有效加热功率82。在第六块56中依据附加设置的极限，其例如被建立在控制加热器的控制装置中，确定第二有效加热功率83。这种极限可以是控制装置的最大允许的加热电压或功率极限本身。第二有效加热功率83在此处借助于模型由废气温度71和废气速度72确定。由第一有效加热功率82和第二有效加热功率83，在第三块53中确定各较小的值并且作为可供使用的加热功率输出。由此在确定可供使用的加热功率84时可靠地考虑实际上限制功率的影响因素（供给电压73和最大占空比74或控制装置的功率极限）。通过用可供使用的加热功率84除要求的加热功率80，在除法位61中形成第二商85V。在第四块54中，由此滤波出在再生的过程中最大的第二商86Vmax并且输入到第一比较块62。在此处检查，是否该最大的第二商86Vmax具有小于1的值并且由此可供使用的加热功率84在再生期间总是大于要求的加热功率80。如果不是这种情况，那么不实施是否颗粒物传感器是无损的或有缺陷的诊断并且在第七块57中结束该流程。如果最大的第二商86Vmax小于1，那么具有足够的加热功率供实施再生使用并且流程跳到第二比较块63。在此处进行询问，是否再生被成功地结束，即是否在图1中示出的状态测量阶段16，26，36已经启动随后的测量阶段。如果是这种情况，那么推断颗粒物传感器无损并且流程在第五块55中结束。如果再生没有成功地结束并且随后的测量阶段没有被启动，那么相反推断为颗粒物传感器有缺陷。然后在第八块58中将相应的缺陷登记到缺陷存储器中并且将信息传递到颗粒物传感器的使用者例如机动车的司机。
颗粒物传感器的缺陷（故障）是否存在的识别按照本发明如此地实施，即检查，是否在再生阶段期间颗粒物传感器的预定的运行温度没有被达到，或者是否该预定的运行温度在预定的时间间隔上没有被达到。这可以这样地识别出，是否一个跟随再生之后的测量阶段被启动，如针对第二比较块63描述的那样。此外本发明规定，检查是否具有足够的加热功率供使用，用以实施成功的再生。只有是这种情况时，才释放对颗粒物传感器的功能可靠性的检查。
该方法在最大程度上避免无损的颗粒物传感器被错误地分级为是有缺陷的，在该无损的颗粒物传感器中由于外部的情况再生没有成功地完成。但是如果在缺陷存储器中进行这种错误的缺陷登记，那么存在没有在流程图50中示出的修正的可能性。如果另一个成功的再生跟随在一个具有故障信号的再生之后，那么检查，是否在该另一个成功的再生中的再生条件比在具有故障信号的再生中更不利，即是否在要求的加热功率80和可供使用的加热功率84之间的比已经变差。如果在这种更不利的条件下颗粒物传感器能够被再生，那么清除掉之前进行的故障登记。为了实施这种治疗，有利的是，在要求的加热功率80和可供使用的加热功率84之间的比较不在再生阶段10，20，30的整个持续时间上，而是仅仅在自由燃烧阶段期间进行。

Claims (13)

1.用于诊断废气中的废气传感器的功能的方法，其中，废气传感器在加热阶段期间通过用电加热器加热被至少暂时地带到运行温度上，其特征在于，如果在加热阶段期间废气传感器的预定的运行温度没有被达到，或者如果该预定的运行温度在预定的时间间隔上没有被达到，则推断废气传感器是有故障的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果预定的运行温度在加热阶段期间没有被达到，或者在预定的时间间隔上没有被达到，则不启动跟随所述加热阶段之后的测量阶段，并且如果跟随所述加热阶段之后的测量阶段不被启动，则推断废气传感器是有故障的。
3.用于诊断废气中的被加热的废气传感器的功能的方法，其中，废气传感器在加热阶段通过用电加热器加热被至少暂时地带到运行温度上，其特征在于，确定一个用于达到运行温度的要求的加热功率（13，23，33，80），确定一个用于达到运行温度的可供使用的加热功率（12，22，32，84），如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地比要求的加热功率（13，23，33，80）大一个预定的阈值，则实施用于识别一个无受损的或有缺陷的废气传感器的诊断，和如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）至少暂时地小于由要求的加热功率和所述阈值构成的和，则不实施诊断。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，要求的加热功率（13，23，33，80）至少依据废气速度（72）和废气温度（71）由特性曲线族确定，或者要求的加热功率（13，23，33，80）由物理模型至少依据导热系数或废气传感器的温度或废气通道的壁温或废气速度（72）和废气温度（71）或热辐射系数分别单独考虑地或者在至少两个参数组合下来确定，和/或者可供使用的加热功率（12，22，32，84）由加热器的可供使用的供给电压（73）或由该可供使用的供给电压（73）乘以最大的占空比（74）或由通过控制装置预定的供给电压（73）的极限来确定。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，依据由可供使用的加热功率（12，22，32，84）和要求的加热功率（13，23，33，80）构成的第一商或依据由要求的加热功率（13，23，33，80）和可供使用的加热功率（12，22，32，84）构成的第二商（85）作为比较参数实施在可供使用的加热功率（12，22，32，84）和要求的加热功率（13，23，33，80）之间的比较，或者依据在可供使用的加热功率（12，22，32，84）和要求的加热功率（13，23，33，80）之间的第一差（14，24，34）或依据在要求的加热功率（13，23，33，80）和可供使用的加热功率（12，22，32，84）之间的第二差作为比较参数实施该比较。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在一个加热阶段的持续时间期间或在该加热阶段的一个时间段期间确定出现的最小第一商或出现的最大第二商（86）或出现的最小第一差（14，24，34）或出现的最大第二差，和如果出现的最小第一商或出现的最小第一差（14，24，34）大于一个对应的预定值或如果出现的最大第二商（86）或出现的最大第二差小于一个对应的预定值，则实施用于识别一个无受损的或有缺陷的废气传感器的诊断。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，为了比较可供使用的加热功率（12，22，32，84）和要求的加热功率（13，23，33，80），取代加热功率（12，13，22，23，32，33，80，84）本身，使用一个与加热功率（12，13，22，23，32，33，80，84）相关联的加热功率参数，尤其是加热器有效电压、加热器有效电压的平方、加热器占空比或输出的加热功率。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，如果
a）在一个加热阶段期间没有达到预定的运行温度或如果没有在预定的时间间隔上达到预定的运行温度或如果跟随在加热阶段之后的测量阶段没有被启动，和如果
b）可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地比要求的加热功率（13，23，33，80）大一个预定的阈值，
则推断废气传感器是有缺陷的，
和/或
a）如果在加热阶段期间达到预定的运行温度，或者在预定的时间间隔上达到预定的运行温度，或者如果跟随在加热阶段之后的测量阶段被启动，和如果
b）可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地比要求的加热功率（13，23，33，80）大一个预定的阈值，
则推断废气传感器是无受损的，
和/或者
如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）至少暂时地小于由要求的加热功率和所述预定的阈值构成的和，则不实施对废气传感器的诊断。
9.根据权利要求1，2或4至7中任一项所述的方法，其特征在于，如果
a）在一个加热阶段（10，20，30）期间没有达到预定的运行温度或如果没有在预定的时间间隔上达到预定的运行温度或如果跟随在加热阶段之后的测量阶段没有被启动，和如果
b）可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地比要求的加热功率（13，23，33，80）大一个预定的第一阈值，
则推断废气传感器是有缺陷的，
和/或，如果
a）在加热阶段期间达到预定的运行温度，或者如果在预定的时间间隔上达到预定的运行温度，或者如果跟随在加热阶段之后的测量阶段被启动，和如果
b）可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间至少暂时地小于由要求的加热功率（13，23，33，80）和一个与第一阈值相比较小的第二阈值构成的和，
则推断废气传感器是无受损的，
和/或者
a）在一个加热阶段期间没有达到预定的运行温度或如果没有在预定的时间间隔上达到预定的运行温度或如果跟随在加热阶段之后的测量阶段没有被启动，和如果
b）可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间至少暂时地小于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间至少暂时地小于由要求的加热功率（13，23，33，80）和第一阈值构成的和，
则不实施对废气传感器的诊断，
和/或者，如果
a）在一个加热阶段期间达到预定的运行温度或如果在预定的时间间隔上达到预定的运行温度或如果跟随在加热阶段之后的测量阶段被启动，和如果
b）可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地大于要求的加热功率（13，23，33，80），或者如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在加热阶段期间持续地大于由要求的加热功率（13，23，33，80）和第二阈值构成的和，
则不实施对废气传感器的诊断。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在实施的诊断和在第一加热阶段之后被识别为有缺陷的废气传感器的情况下，在一个故障存储器中进行记录并且如果在一个随后的加热阶段中达到一个预定的运行温度和/或如果在一个预定的时间间隔上达到该预定的运行温度和/或如果一个在跟随该加热阶段之后的测量阶段被启动和如果一个确定的比较参数在随后的加热阶段中产生一个与第一加热阶段相比更不利的、在要求的加热功率（13，23，33，80）和可供使用的加热功率（12，22，32，84）之间的比，则该记录在存储器中被复位。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法的应用，用于监控颗粒物传感器，在测量阶段期间来自废气中的颗粒物沉积在该颗粒物传感器上并且其数量被确定并且其中在加热阶段期间通过用电加热器对颗粒物传感器的加热这些颗粒物被燃烧掉。
12.用于诊断颗粒物传感器的功能的装置，其中颗粒物传感器具有用于确定在测量阶段期间从废气中沉积在颗粒物传感器上的颗粒物的数量的电极、用于在再生阶段（10，20，30）期间燃烧颗粒物的加热器和温度传感器，具有至少一个与颗粒物传感器连接的控制装置，其用于运行颗粒物传感器和用于实施诊断，其中，在控制装置中存储用于在再生阶段（10，20，30）期间颗粒物传感器的自由燃烧温度和自由燃烧持续时间的预定值，其特征在于，控制装置具有处理装置，它在一个再生阶段（10，20，30）之后防止过渡到一个测量阶段，如果自由燃烧温度和自由燃烧持续时间在再生阶段（10，20，30）期间没有被达到的话，处理装置具有用于在再生阶段（10，20，30）期间确定和比较要求的加热功率（13，23，33，80）和可供使用的加热功率（12，22，32，84）的机构，处理装置被设计成释放和实施对颗粒物传感器的诊断，如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在再生期间大于要求的加热功率（13，23，33，80）或者大于一个高于要求的加热功率（13，23，33，80）的阈值的话；处理装置被设计成不释放和不实施对颗粒物传感器的诊断，如果可供使用的加热功率（12，22，32，84）在再生期间小于要求的加热功率（13，23，33，80）或者小于所述高于要求的加热功率（13，23，33，80）的阈值的话；处理装置被设计成诊断出一个有缺陷的颗粒物传感器，如果到测量阶段的过渡被阻止并且诊断被释放的话；和/或者处理装置被设计成诊断出一个无受损的颗粒物传感器，如果到测量阶段的过渡已完成并且诊断被释放的话。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，如果所述再生没有成功地结束并且可供使用的加热功率在再生期间不是持续地等于或大于要求的加热功率或者如果可供使用的加热功率不是持续地大于由要求的加热功率和一个第一阈值构成的和，则处理装置推断颗粒物传感器有故障，如果所述再生成功地结束并且可供使用的加热功率在再生期间至少暂时地小于或等于要求的加热功率或者如果可供使用的加热功率在再生期间至少暂时地小于由要求的加热功率和一个第二阈值构成的和，则处理装置推断颗粒物传感器无受损，并且处理装置在所有其他的情况下不实施对颗粒物传感器的功能的诊断。
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