CN110023601B - 用于检查颗粒过滤器的加载状态的方法和废气设备 - Google Patents

用于检查颗粒过滤器的加载状态的方法和废气设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110023601B
CN110023601B CN201780075417.6A CN201780075417A CN110023601B CN 110023601 B CN110023601 B CN 110023601B CN 201780075417 A CN201780075417 A CN 201780075417A CN 110023601 B CN110023601 B CN 110023601B
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxygen sensor
exhaust gas
oxygen
particle filter
particulate filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780075417.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110023601A (zh
Inventor
D.苏沙耶夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of CN110023601A publication Critical patent/CN110023601A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110023601B publication Critical patent/CN110023601B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0084—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours provided with safety means
    • B01D46/0086—Filter condition indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/46—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration automatic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/80—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning
    • B01D46/84—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning by heating only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0295—Control according to the amount of oxygen that is stored on the exhaust gas treating apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/30—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/04—Filtering activity of particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0421—Methods of control or diagnosing using an increment counter when a predetermined event occurs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1602—Temperature of exhaust gas apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0816—Oxygen storage capacity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于检查在内燃机(3)的废气管路(2)中的颗粒过滤器(1)的加载状态的方法，其中，废气管路(2)至少具有颗粒过滤器(1)、在颗粒过滤器(1)的上游布置的第一氧传感器(4)以及在颗粒过滤器(1)的下游布置的第二氧传感器(5)；其中，该方法至少包括如下步骤：a)将带有氧过量的废气(6)导入到第一氧传感器(4)的上游的废气管路(2)中，其中，在颗粒过滤器(1)中存在至少500摄氏度的温度；b)在第一时间点(7)处通过第一氧传感器(4)识别氧过量；c)在第二时间点(8)处通过第二氧传感器(5)识别氧过量；d)由第一时间点(7)与第二时间点(8)的时间差(9)确定颗粒过滤器(1)的加载状态。此外，本发明涉及机动车(14)的废气设备(13)。

Description

用于检查颗粒过滤器的加载状态的方法和废气设备
技术领域
本发明涉及一种用于检查颗粒过滤器的加载状态的方法和废气设备，其中，颗粒过滤器布置在内燃机的废气管路中。该方法在机动车中执行。
背景技术
带有用于将来自废气的颗粒虑出或挡住的颗粒过滤器的机动车普遍已知。另外已知的是，这样的颗粒过滤器经常必须被再生，其中，再生引起颗粒在颗粒捕集器中的减少。
所需的再生的时间点和所执行的再生的有效性例如以传感器的方式来测定。已知的是，为此使用压力传感器、压力传感器组件或压差传感器。这种传感器的使用然而非常昂贵，其中，该方法此外仅提供非常不准确的值。
颗粒加载的模型化同样是已知的。然而同样该方法对于用于执行再生的时间点和对于所执行的再生的有效性而言仅提供估值。
由文件US 2011/0219746 A1已知用于颗粒过滤器的再生的方法，其中，一个氧传感器布置在颗粒过滤器的上游且另一氧传感器布置在颗粒过滤器的下游。
通常，以燃料和氧的化学计量的混合比来运行内燃机。废气中的(剩余)氧过量(Sauerstoffüberschuss)(其特征在于λ值大于1.0)指示出内燃机以燃料和氧的“贫”混合物的运行。废气中的(剩余)氧缺失(其特征在于λ值小于1.0)指示出内燃机以燃料和氧的“富”混合物的运行。
在文件US 2011/0219746 A1中通过用于内燃机的混合物形成来调节颗粒过滤器的再生，在其中调整废气中的氧含量。为了颗粒过滤器的再生，调整颗粒过滤器上游的废气中的氧过量，从而只要存在至少约500摄氏度的最低废气温度，氧化地转变储藏在颗粒过滤器中的颗粒。颗粒过滤器的下游布置的氧传感器由于氧在颗粒过滤器中的转变相比在颗粒过滤器的上游布置的氧传感器表明废气的更富的混合。通过氧传感器测得的在废气中的值的差异被视作对持续的再生和储藏的颗粒的转变的指示。由差异的数值导出再生的过程和有效性。
发明内容
本发明的任务是，至少部分解决关于现有技术提出的问题。尤其应给出用于检查颗粒过滤器的加载状态的方法和废气设备。
根据本发明的方法和根据本发明的废气设备有助于解决该任务。本发明的特征可以技术上有意义的方式相互组合并且可通过来自说明书的阐述的事实和/或来自附图的细节来补充，其中，表明了本发明的另外的实施变型方案。
提出一种用于检查在内燃机的废气管路中的颗粒过滤器的加载状态的方法，其中，废气管路至少具有颗粒过滤器、在颗粒过滤器上游(在废气管路中)布置的第一氧传感器以及在颗粒过滤器下游(在废气管路中)布置的第二氧传感器；其中，该方法至少包括如下步骤：
a)将带有氧过量的废气导入到第一氧传感器上游的废气管路中，其中，在颗粒过滤器中存在至少500摄氏度的温度；
b)在第一时间点处通过第一氧传感器识别氧过量；
c)在第二时间点处通过第二氧传感器识别氧过量；
d)由第一时间点与第二时间点的时间差确定颗粒过滤器的加载状态。
该方法可用于所有类型的内燃机(奥托发动机(Otto-Motor，有时称为汽油发动机)、柴油发动机等)。
颗粒过滤器的加载这里尤其表示当前储存在颗粒过滤器中的固体(例如炭黑颗粒)的量或质量。加载状态可根据预设的界限值来分类，其尤其可在考虑颗粒过滤器、废气系统和/或内燃机的结构上的设计方案或其运行的情形下来匹配并且/或者是可变的。针对加载状态的示例可以是“空的”、“非临界的”、“可再生的”、“需再生的”、“完全的”，其中，预设的界限值在该顺序的情形中升高。
颗粒过滤器在当前意义中尤其涉及所谓的壁流式过滤器，即带有多个通道(例如根据蜂窝结构的类型)的构件，其尤其相互封闭且由此需要带有固体的废气穿过可透气的或多孔的壁。在此，固体在壁处或壁中析出(abgeschieden，有时称为沉淀)和/或挡住。随着越来越多的加载，壁或通道堵塞(zusetzen)。
当在颗粒过滤器中出现在其中可实现储藏的颗粒的氧化转变的足够高的温度(通常超过500摄氏度)时，执行该方法。
根据步骤a)将带有氧过量(λ＞1.0)的废气导入到第一氧传感器上游的废气管路中，从而于是根据步骤b)第一氧传感器识别混合比的变化(从之前“富”到现在“贫”)，并且在第一时间点处生成第一信号。
为了确保第一氧传感器识别调整的氧过量，尤其(直接)事先将带有氧缺失(λ＜1.0)的废气导入到废气管路中。
带有氧过量的废气在第一氧传感器下游进入到颗粒过滤器中，其中，在颗粒过滤器以内实现储藏的颗粒的氧化转变。由于氧化转变减少包含在废气中的过量的氧的量。仅当在废气过滤器中储藏的颗粒已被氧化地转变时，带有氧过量的废气才同样在颗粒过滤器下游出现。之后，在废气中调整的氧过量才通过第二氧传感器被识别(步骤c)。
在颗粒过滤器下游，被导入到废气管路中的带有氧过量的废气于是首先延时地出现。该延迟可与流入到颗粒过滤器中的氧过量的量/质量和/或颗粒过滤器的加载状态相关。该延迟尤其还与颗粒过滤器或催化器的氧储存能力以及其老化状态相关。在内燃机的废气中调整的氧过量已知，从而由带有氧过量的废气在第二氧传感器处出现的延迟可算出颗粒过滤器的加载状态。
提出的方法因此使用废气中的调整的氧过量在第一氧传感器处的测量与在第二氧传感器处的测量之间的检测的时间差。
颗粒过滤器的加载状态的由第一时间点与第二时间点的时间差的确定可尤其如此来实现，即取决于测定的或测量的时间差来指派加载状态。如果时间差处于第一可预设的最小界限值以下，则可指派加载状态为“空的”。如果时间差处于第二(且更大)的可预设的最小界限值以下，则可指派加载状态为“非临界的”等。如果时间差处于第一可预设的最大界限值以上，则可指派加载状态为“需要再生的”；如果时间差处于第二(且更大)的可预设的最大界限值以上，则可指派加载状态为“完全的”等。当然质量或量相关的加载状态也可指派界限值。尤其可根据时间差实现当前加载的以克或毫克的具体说明。还可行的是，能够可变化地预设界限值。加载状态的数量或区别可匹配于应用情况。
如此测定的加载状态可用于检查颗粒过滤器的执行的再生(排空)和/或触发新的再生。
尤其至少在执行步骤a)，b)和c)期间通过氧传感器的固有频率调节来调节内燃机的运行，在其中通过废气的变化的组成通过第二氧传感器的识别来实现在以氧过量的运行与以氧缺失的运行之间的切换。在此，优选地应用所谓的过调的固有频率调节。在此，在通过第二氧传感器识别废气的变化的组成的情况下并未直接实现内燃机的运行的切换，而是在时滞(Totzeit，有时称为延时)之后。于是尤其对于更长的时间而言以氧过量执行运行，从而确保颗粒过滤器的再生。该时滞例如约为1毫秒且最高约为100毫秒，然而可取决于颗粒过滤器的尺寸、取决于其老化状态等来改变。随着颗粒过滤器越来越大的老化，在此时滞被减少。随着颗粒过滤器的越来越大的尺寸，时滞被延长。
在固有频率调节和过调的固有频率调节的情况中，内燃机(在富和贫之间的)运行的切换通过氧传感器来预设。与之相对地，在所谓的平衡化的λ调节的情况中实现以确定的且尤其恒定的频率的切换。优选地，内燃机持久地以平衡化的λ调节来运行，其中，仅为了确定颗粒过滤器的加载状态被切换到固有频率调节上。
尤其在平衡化的λ调节的情况中执行废气中氧含量的仅仅少的匹配。尤其在平衡化的λ调节的情况中将废气中的氧含量调整到超过0.985且最高1.005、优选地至少0.990和最高1.000的λ值上。在平衡化的λ调节的情况中在最大值与最小值之间的差异尤其为最高0.02、优选地最高0.01。在此，可在考虑氧传感器的测量值的情况下调整λ值。
尤其在固有频率调节的情况中执行废气中氧含量的实质上更显著的匹配。废气中的氧含量在固有频率调节的情况中尤其被调整到0.960至0.985的λ值上以用于富混合物且被调整到1.005至1.020的λ值上以用于贫混合物。在固有频率调节的情况中在用于富或贫混合物的相应的λ值的最大值与最小值之间的差异尤其为至少0.02、优选地至少0.025、特别优选地至少0.03。优选地，废气中氧含量的仍要更显著的匹配也是可行的。尤其在固有频率调节的情况中将氧含量调整到0.8至1.2的λ值上，使得在最大值与最小值之间的差异为0.4。
根据一优选的设计方案，在步骤d)中，至少考虑颗粒过滤器的氧储存能力以及废气从第一氧传感器朝向至第二氧传感器的行进时间。颗粒过滤器的氧储存能力影响从带有氧过量的废气中获取的氧的量。由颗粒过滤器储藏的氧于是不用于在颗粒过滤器中储藏的颗粒的转变，并且由此在由第一时间点与第二时间点的时间差来计算颗粒过滤器的加载状态的情况中能够被考虑。
此外废气从第一氧传感器朝向至第二氧传感器的(例如根据内燃机的运行点改变的)行进时间能够被考虑用于计算加载状态。如果颗粒过滤器例如应具有仅仅少的以颗粒的加载，则带有氧过量的废气在包含在废气中的氧没有实质上的转变的情况下穿流颗粒过滤器。于是，在第一时间点与第二时间点之间的时间差实质上仅仅与废气的流速(取决于内燃机的运行点)相关。在此，时间差还可通过颗粒过滤器的氧储存能力来影响。
为此可使用氧传感器的每种布置方案和设计方案。已知两种不同类型的氧传感器。其中一种是宽带氧传感器，其产生与废气的氧含量成比例的测量信号。另一种是所谓的两点式氧传感器(或弹跳式传感器(Sprung-Sonde))，在其中仅产生两种非常不同的值来作为测量信号。两点式氧传感器于是仅可表明在以氧过量的运行与以氧缺失的运行之间的切换，而宽带氧传感器可表明废气中氧的相应当前的份额。
优选地，在步骤b)中使用根据宽带氧传感器类型的第一氧传感器，且在步骤c)中使用根据两点式氧传感器类型的第二氧传感器。利用两点式氧传感器作为第二氧传感器，带有氧过量的废气的穿过的第二时间点可通过颗粒过滤器来检测和表明。废气中氧的具体份额的更准确表明尤其不是必须的。颗粒过滤器以颗粒的加载仅仅经由在第一时间点与第二时间点之间的时间差来确定。
该方法在不具有具有起催化作用的涂层的颗粒过滤器的情况中特别适用。颗粒过滤器于是尤其不具有附加的涂层，其设置用于包含在废气中的有害物质的催化转变。这样的催化涂层众所周知地经受老化现象，使得通过在废气中提供的氧过量可不同地影响颗粒的转变。未被催化涂层的颗粒过滤器不经受该老化现象，从而可更准确地执行在步骤d)中实现的计算。
优选地，当颗粒过滤器(或其上游的端侧)从内燃机的燃烧腔(的出口)以沿着穿过废气管路的(理想的)流动线的最高80厘米的间距布置时，该方法优选地得到应用。流动线尤其沿着废气管路的中间线伸延(即伸延穿过废气管路的横截面的面中点)。颗粒过滤器的这样的靠近马达的布置方案在氧传感器的固有频率调节的情况中实现内燃机的改善的运行，在其中通过废气的变化的组成通过第二氧传感器的识别来实现在以氧过量的运行与以氧缺失的运行之间的切换。由于颗粒过滤器与内燃机的短的间距可在上述运行类型(富/贫)之间实现更快速的切换。
提出的方法实现在废气管路中布置的颗粒过滤器的加载状态的识别。尤其还可如此检查颗粒过滤器的所执行的再生的有效性。
此外，提出一种机动车的废气设备，至少具有至少一个废气管路、在废气管路中布置的颗粒过滤器、在颗粒过滤器上游(在废气管路中)布置的第一氧传感器和在颗粒过滤器下游(在废气管路中)布置的第二氧传感器以及用于检测第一氧传感器和(从属的或由此引起的/同样期望的)第二氧传感器的(调整或期望的)测量信号的控制单元。通过控制单元可检测和可评估在第一氧传感器的第一测量信号与第二氧传感器的第二测量信号之间的时间差。为此能够以相应匹配的信号端口和计算功率来设定控制单元。控制单元还可以是上级的结构单元(如例如马达管理系统)的部分。
废气设备的控制单元尤其设置和设定用于执行提出的方法。在此，通过控制单元尤其检测，在哪个时间点被导入到废气管路中的带有氧过量的废气到达氧传感器。检测的在这些时间点之间的时间差尤其用于确定颗粒过滤器的加载状态。短的时间差意味着，存在颗粒过滤器的仅仅少的加载。更大的时间差意味着颗粒过滤器的更强烈的加载。
优选地，第一氧传感器是宽带氧传感器且第二氧传感器是两点式氧传感器。氧传感器的其它布置方案然而也是可行的。
颗粒过滤器尤其不具有起催化作用的涂层。
优选地，颗粒过滤器(或其上游的端侧)从内燃机的燃烧腔(的出口)以沿着穿过废气管路的流动线的最高80厘米的间距布置。流动线尤其沿着废气管路的中间线伸延(即伸延穿过废气管路的横截面的面中心点)。
此外提出一种机动车，至少具有带有废气设备的内燃机，其中，废气设备至少具有废气管路、在废气管路中布置的颗粒过滤器、在颗粒过滤器上游(在废气管路中)布置的第一氧传感器以及在颗粒过滤器下游(在废气管路中)布置的第二氧传感器以及用于检测第一氧传感器与第二氧传感器的测量信号的控制单元。通过控制单元可检测和可评估在第一氧传感器的第一测量信号与第二氧传感器的第二测量信号之间的时间差。废气设备的控制单元尤其设置和设定用于执行提出的方法。
对于提出的方法的实施方案可转用到提出的废气设备和/或机动车上且反之亦然。
附图说明
接下来根据附图更详细阐述本发明以及技术领域。应指出的是，本发明不应被显示的实施例限制。尤其，只要不另外明确示出，则还可行的是，提取出在附图中阐述的事实的部分方面并且与来自当前说明书和/或附图的其它组成部分或认知相组合。尤其应指出的是，附图和尤其示出的尺寸比例仅仅是示意性的。相同的附图标记表示相同的对象，从而如有可能可补充地考虑来自其它附图的阐述。其中：
图1显示了机动车；
图2显示了λ值/时间线图；以及
图3显示了该方法在λ值/时间线图中的过程。
具体实施方式
图1显示了机动车14，其包括带有废气设备13的内燃机3，其中，废气设备13具有废气管路2、在废气管路2中布置的颗粒过滤器1、在废气过滤器1上游(在废气管路2中)布置的第一氧传感器4以及在颗粒过滤器1下游(在废气管路2中)布置的第二氧传感器5以及用于检测第一氧传感器4的第一测量信号16与第二氧传感器5的第二测量信号17的控制单元15。通过控制单元15检测且评估在第一氧传感器4的第一测量信号16与第二氧传感器5的第二测量信号17之间的时间差9。如此可例如在第一时间点7处通过第一氧传感器4且在第二时间点8处通过第二氧传感器5识别导入到废气管路2中的废气6的氧过量。
颗粒过滤器1(或其上游的端侧)从内燃机3的燃烧腔12(的出口)以沿着穿过废气管路2的(理想的)流动线11的间距10布置。流动线11沿着废气管路2的中间线伸延(且于是伸延穿过废气管路2的横截面的面中点)。
图2显示了λ值/时间线图。λ值18被绘在垂直轴线上，其中，水平伸延的、点线阐明了λ值1.00。在该线以上存在过化学计量的λ值20，在该线以下存在欠化学计量的λ值21。时间19被绘在水平轴线上。
这里阐明了用于切换内燃机3的运行的不同的调节。虚线是第二氧传感器5的第二测量信号17的走向。在执行步骤a),b)和c)期间通过氧传感器4,5的固有频率调节23调节内燃机3的运行，在其中通过废气6的改变的组成通过第二氧传感器5的识别来实现在以氧过量(过化学计量的λ值20)的运行与以氧缺失(欠化学计量的λ值21)的运行之间的切换。
在固有频率调节23的情况中通过氧传感器4,5预设内燃机3的运行的切换。与之相对地在所谓的平衡化的λ调节22的情况中(这里以实线示出)实现以确定的且恒定的频率的切换。
在平衡化的λ调节22的情况中执行废气6中的氧含量的仅仅少的匹配。在固有频率调节23的情况中执行在废气6中的氧含量的实质上更显著的匹配。
图3显示了该方法在λ值/时间线图中的过程。λ值18绘在垂直轴线18上，其中，水平伸延的、点线阐明λ值1.00。在该线以上存在过化学计量的λ值20，在该线以下存在欠化学计量的λ值21。时间19绘在水平轴线上。在上面的线图中示出了第一氧传感器4的第一测量信号16的走向。在下面的线图中示出了第二氧传感器5的第二测量信号17的走向。
该方法通过如下方式开始，即从平衡化的λ调节22切换到固有频率调节23上。在此，首先将富混合物(欠化学计量的λ值21)作为废气6导入到废气管路2中。在切换到贫混合物(过化学计量的λ值20)之后，第一氧传感器4在第一时间点7记录带有氧过量的废气6。在步骤a)中于是将带有氧过量的废气6导入到第一氧传感器4上游的废气管路2中，其中，在颗粒过滤器1中存在至少500摄氏度的温度。在步骤b)中通过第一氧传感器4在第一时间点7处识别废气6中的氧过量。在步骤c)中通过第二氧传感器5在第二时间点8处识别氧过量。在步骤d)中由第一时间点7与第二时间点8的时间差9计算颗粒过滤器1的加载状态。
在此，在下面的线图中，当颗粒过滤器1具有仅仅少的以颗粒的加载时，固有频率调节23的划虚线实施的线显示出第二氧传感器5的第二测量信号17的走向。当颗粒过滤器1具有高的以颗粒的加载时，固有频率调节23的划实线实施的线显示了第二氧传感器5的第二测量信号17的走向。在此可识别出，当存在颗粒过滤器1的少的加载时，时间差9是小的且当存在颗粒过滤器1的高的加载时，时间差9是大的。
带有氧过量的废气6在第一氧传感器4下游进入到颗粒过滤器1中，其中，在颗粒过滤器1以内实现储藏的颗粒的氧化转变。由于氧化转变，使得包含在废气6中的过量的氧的量减少。仅当在颗粒过滤器1中储藏的颗粒已被氧化转变时，才同样在颗粒过滤器1的下游出现带有氧过量的废气6。之后才通过第二氧传感器5识别在废气6中调整的氧过量(步骤c)。
于是，在颗粒过滤器1的下游，被导入到废气管路2中的带有氧过量的废气6首先延时地出现。延迟一方面取决于流入到颗粒过滤器1中的氧过量的量，且另一方面取决于颗粒过滤器1的加载状态。调整的氧过量(例如由控制单元15，经由其实现用于输送到内燃机3的燃烧腔12中的由燃料与空气构成的混合物的调整)已知，从而由带有氧过量的废气6在第二氧传感器5处的出现的延迟可计算颗粒过滤器1的加载状态。
此外在步骤d)中，考虑颗粒过滤器1的氧储存能力以及废气6从第一氧传感器4朝向至第二氧传感器5的行进时间。如果颗粒过滤器1具有仅仅少的以颗粒的加载，则带有氧过量的废气6在包含在废气6中的氧没有显著转变的情况下流动穿过颗粒过滤器1。在第一时间点7与第二时间点8之间的时间差9于是实质上仅仅取决于废气6的流速(取决于内燃机3的运行点)。在此，时间差9还可通过颗粒过滤器1的氧储存能力来影响。
附图标记清单
1 颗粒过滤器
2 废气管路
3 内燃机
4 第一氧传感器
5 第二氧传感器
6 废气
7 第一时间点
8 第二时间点
9 时间差
10 间距
11 流动线
12 燃烧腔
13 废气设备
14 机动车
15 控制单元
16 第一测量信号
17 第二测量信号
18 λ值
19 时间
20 过化学计量的λ值(λ值＞1；带有氧过量的废气)
21 欠化学计量的λ值(λ值＜1；带有氧缺失的废气)
22 平衡化的λ调节
23 固有频率调节。

Claims (10)

1.一种用于检查在内燃机(3)的废气管路(2)中的颗粒过滤器(1)的加载状态的方法，其中，所述废气管路(2)至少具有所述颗粒过滤器(1)、在所述颗粒过滤器(1)的上游布置的第一氧传感器(4)以及在所述颗粒过滤器(1)的下游布置的第二氧传感器(5)；其中，所述方法至少包括如下步骤：
a)将带有氧过量的废气(6)导入到所述第一氧传感器(4)上游的所述废气管路(2)中，其中，在所述颗粒过滤器(1)中存在至少500摄氏度的温度；
b)在第一时间点(7)处通过所述第一氧传感器(4)识别所述氧过量；
c)在第二时间点(8)处通过所述第二氧传感器(5)识别所述氧过量；
d)由所述第一时间点(7)与所述第二时间点(8)的时间差(9)确定所述颗粒过滤器(1)的加载状态。
2.根据专利权利要求1所述的方法，其中，至少在所述步骤a),b)和c)的执行期间通过所述氧传感器(4,5)的固有频率调节来调节所述内燃机(3)的运行，在其中通过所述废气(6)的改变的组成通过所述第二氧传感器(5)的识别来实现以氧过量的运行与以氧缺乏的运行之间的切换。
3.根据专利权利要求2所述的方法，其中，在所述废气中的氧含量在固有频率调节的情况下被调整到0.960至0.985的λ值上以用于富混合物并且被调整到1.005至1.020的λ值上以用于贫混合物。
4.根据专利权利要求3所述的方法，其中，在相应的所述λ值的最大值与最小值之间的差异为至少0.02。
5.根据前述专利权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在步骤d)中至少考虑所述颗粒过滤器(1)的氧存储能力以及所述废气(6)从所述第一氧传感器(4)朝向至所述第二氧传感器(5)的行进时间。
6.根据前述专利权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在步骤b)中使用根据宽带氧传感器类型的第一氧传感器(4)，并且在步骤c)中使用根据两点式氧传感器类型的第二氧传感器(5)。
7.一种机动车(14)的内燃机(3)的废气设备(13)，至少具有至少一个废气管路(2)、在所述废气管路(2)中布置的颗粒过滤器(1)、在所述颗粒过滤器(1)的上游布置的第一氧传感器(4)和在所述颗粒过滤器(1)的下游布置的第二氧传感器(5)以及用于检测所述第一氧传感器(4)与所述第二氧传感器(5)的测量信号(16,17)的控制单元(15)；其中，所述控制单元(15)设定成用于检测和评估在所述第一氧传感器(4)的期望的第一测量信号(16)与所述第二氧传感器(5)的从属的第二测量信号(17) 之间的时间差(9)。
8.根据专利权利要求7所述的废气设备(13)，其中，所述第一氧传感器(4)是宽带氧传感器且所述第二氧传感器(5)是两点式氧传感器。
9.根据专利权利要求7或8所述的废气设备(13)，其中，所述颗粒过滤器(1)不具有起催化作用的涂层。
10.根据专利权利要求7至8中任一项所述的废气设备(13)，其中，所述颗粒过滤器(1)从所述内燃机(3)的燃烧腔(12)以沿着穿过所述废气管路(2)的流动线(11)的最高80厘米的间距(10)布置。
CN201780075417.6A 2016-12-05 2017-12-01 用于检查颗粒过滤器的加载状态的方法和废气设备 Active CN110023601B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016123426.5A DE102016123426A1 (de) 2016-12-05 2016-12-05 Verfahren und Abgasanlage zur Prüfung eines Beladungszustands eines Partikelfilters
DE102016123426.5 2016-12-05
PCT/EP2017/081092 WO2018104155A1 (de) 2016-12-05 2017-12-01 Verfahren und abgasanlage zur prüfung eines beladungszustands eines partikelfilters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110023601A CN110023601A (zh) 2019-07-16
CN110023601B true CN110023601B (zh) 2021-07-27

Family

ID=60515407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780075417.6A Active CN110023601B (zh) 2016-12-05 2017-12-01 用于检查颗粒过滤器的加载状态的方法和废气设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200072103A1 (zh)
EP (1) EP3548719B1 (zh)
KR (1) KR102233178B1 (zh)
CN (1) CN110023601B (zh)
DE (1) DE102016123426A1 (zh)
WO (1) WO2018104155A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10865676B1 (en) * 2019-07-08 2020-12-15 Denso International America, Inc. Emission control system
CN112316517B (zh) * 2020-10-28 2022-07-22 重庆正道路桥工程质量检测中心有限公司 一种建筑水过滤装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101994560A (zh) * 2009-08-05 2011-03-30 罗伯特.博世有限公司 具有在排气道中后置的废气传感器的微粒过滤器的再生方法及装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5154055A (en) * 1990-01-22 1992-10-13 Nippondenso Co., Ltd. Apparatus for detecting purification factor of catalyst
DE10056035A1 (de) * 2000-11-11 2002-05-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems
WO2004059151A1 (de) * 2002-12-30 2004-07-15 Volkswagen Ag Verfahren und vorrichtung zur einstellung eines kraftstoff/luftverhältnisses für eine brennkraftmaschine
US7281369B2 (en) * 2004-02-27 2007-10-16 Nissan Motor Co., Ltd. Deterioration diagnosis of diesel particulate filter
JP2005273653A (ja) * 2004-02-27 2005-10-06 Nissan Motor Co Ltd フィルタの劣化診断装置
KR100905811B1 (ko) * 2006-03-15 2009-07-02 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 내연 기관의 배기 정화 장치의 고장 진단 장치
JP2010084750A (ja) * 2008-09-04 2010-04-15 Denso Corp 排気浄化用触媒の劣化診断装置
US8745971B2 (en) 2010-03-11 2014-06-10 Cummins Inc. System, method, and apparatus for controlling an aftertreatment system having a particulate filter and a rich NOx conversion device
DE102012023049A1 (de) * 2012-11-26 2014-05-28 Volkswagen Aktiengesellschaft SCR-Abgasnachbehandlungseinrichtung sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen
DE102013201734A1 (de) * 2013-02-04 2014-08-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Lambdasondenanordnung im Abgassystem einer Brennkraftmaschine
DE102013218900A1 (de) * 2013-09-20 2015-03-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Partikelfilters
JP6597101B2 (ja) * 2015-09-16 2019-10-30 三菱自動車工業株式会社 排気浄化制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101994560A (zh) * 2009-08-05 2011-03-30 罗伯特.博世有限公司 具有在排气道中后置的废气传感器的微粒过滤器的再生方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3548719B1 (de) 2021-06-23
WO2018104155A1 (de) 2018-06-14
US20200072103A1 (en) 2020-03-05
KR20190089060A (ko) 2019-07-29
KR102233178B1 (ko) 2021-03-29
EP3548719A1 (de) 2019-10-09
CN110023601A (zh) 2019-07-16
DE102016123426A1 (de) 2018-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101950053B1 (ko) 가스 센서의 동적 모니터링을 위한 방법 및 장치
KR101956417B1 (ko) 가스 센서들의 모니터링 방법 및 장치
CN101006254B (zh) 判定微粒过滤器中异常的方法
US7793489B2 (en) Fuel control for robust detection of catalytic converter oxygen storage capacity
US9051868B2 (en) Method and device for monitoring a nitrogen oxide storage catalytic converter
US6941750B2 (en) Method of determining the amount of particulate accumulated in a particulate filter
US8646324B2 (en) Method and device for dynamically diagnosing an exhaust gas probe
RU2622586C2 (ru) Способ контроля горения сажи в сажевом фильтре дизельного двигателя транспортного средства
US7824481B2 (en) System for evaluating the charge state of an exhaust line depollution means
US20070084195A1 (en) System and method for determining a NOx storage capacity of catalytic device
KR20140133514A (ko) 가스 센서들의 동적 거동 모니터링 방법 및 장치
KR20020068072A (ko) 배기 가스 후처리 시스템의 제어 방법 및 장치
US11105285B2 (en) Method and device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine
CN1436276A (zh) 用于模拟氮氧化物存储催化器排除阶段的方法和模型
CN110023601B (zh) 用于检查颗粒过滤器的加载状态的方法和废气设备
CN108691628B (zh) 用于确定颗粒过滤器的碳烟负载的方法和控制装置
CN111566325A (zh) 用于控制排气后处理部件的烟尘负载的方法、发动机和控制系统
CN109312654B (zh) 具有过滤功能的用于废气清洁的装置和该装置的诊断方法
KR20180110623A (ko) 입자 필터를 작동하기 위한 방법 및 제어 유닛
US8756987B2 (en) Process for monitoring the function of a particulate filter
US20140010746A1 (en) Method and device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine
CN115405432B (zh) 一种用于运行内燃机的方法
US8806854B2 (en) Method for monitoring a catalytic converter
US6873901B2 (en) Method for operating an electronic controller of a motor vehicle
CN110036184B (zh) 用于对燃烧马达的排气系统实施诊断的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant