CN112424454B - 用于机动车的排气管路的颗粒过滤器的异变的识别 - Google Patents

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Abstract

本发明的一方面涉及一种用于识别在机动车的排气管路中的颗粒过滤器的异变的诊断系统，其中诊断系统被设置为：从在排气管路中相应沿排气流在下游相应布置在颗粒过滤器的过滤单元之后的至少两个温度传感器相应接收表征排气温度的温度参量，其中过滤单元彼此并行地安置在排气管路中；确定所接收的温度参量的偏差或确定由温度参量确定的比较参量中的偏差；并且在确定存在偏差时确定颗粒过滤器的异变。

Description

用于机动车的排气管路的颗粒过滤器的异变的识别
技术领域
本发明涉及用于识别机动车的排气管路的颗粒过滤器的异变的诊断系统、评估单元和方法。
背景技术
在现有技术中已知如下方法，其中通过评估排气压力或排气温度进行(诊断)用于机动车的排气管路的颗粒过滤器的异变。在此，测量或用模型得出在颗粒过滤器之前的排气压力或排气温度。附加地，测量或用模型得出在颗粒过滤器之后的排气压力或排气温度。在此，通过评估压力差或温度差来确定颗粒过滤器的异变。
利用借助于传感器测量的值进行处理的已知的方法的缺点是必须将传感器布置在颗粒过滤器之前，这可能是无法实现的，例如由于缺乏结构空间。
利用模型得出的值的已知的方法的缺点是模型没有足够精确地反映真实性，以便能够确定颗粒过滤器的所有的相关异变。
发明内容
本发明的目的在于给出一种用于识别颗粒过滤器的异变的诊断系统、评估单元和方法，其至少部分地消除提到的缺点。
该目的通过独立权利要求的特征来实现。在从属权利要求中说明了有利的实施方式。要指出的是，从属于独立权利要求的从属权利要求的附加的特征可在没有独立权利要求的特征的情况下或仅仅组合独立权利要求的特征的部分特征形成独立的且独立于独立权利要求的所有特征的组合的发明，其可作为独立权利要求、分案申请或后续申请的主题。这同样适用于在说明书中说明的技术教导，其可形成独立于独立权利要求的特征的发明。
本发明的第一方面涉及一种用于识别用于机动车的排气管路的颗粒过滤器(例如汽油或柴油颗粒过滤器)的异变的诊断系统。
颗粒过滤器的异变尤其可以是颗粒过滤器或包含在颗粒过滤器中的过滤器基底的全部或部分扩大。
在此，颗粒过滤器包括至少一个第一过滤单元和第二过滤单元，它们彼此并行地布置在排气管路中。
因此，颗粒过滤器尤其是实际的或虚拟的颗粒过滤器系统，其包括至少两个独立的颗粒过滤器。
替代地，颗粒过滤器尤其是包括两个彼此独立的过滤单元的颗粒过滤器。
过滤单元尤其可以并行布置在双流式的的排气管路中。
诊断系统包括评估单元和至少一个第一温度传感器以及第二温度传感器。第一温度传感器沿排气流在下游布置在第一过滤单元之后，并且第二温度传感器沿排气流在下游布置在第二过滤单元之后。
例如由控制器包含的评估单元被设置为从第一温度传感器接收表征第一排气温度的第一温度参量，并且从第二温度传感器接收表征第二排气温度的第二温度参量。
温度参量例如可以是绝对的温度记录。
此外，评估单元被设置为对温度参量或从该温度参量中相应导出的比较参量彼此进行比较，并且根据该比较来确定颗粒过滤器的异变。
在此，比较尤其是确定比较的值是否基本上相同。附加地，例如可以在确定比较的值基本上不同时，确定在比较的值之间的偏差。
在此，本发明基于的认识是，如果两个过滤单元没有异变，排气温度和沿排气流在下游在过滤单元之后的排气温度的变化基本上相同。因为过滤单元吸热，所以过滤单元可以在排气温度方面用作热沉，或在排气温度的改变方面用作过滤器。因此，如果过滤单元异变，并且例如扩大，则不仅在排气温度之间产生差，而且在排气温度的改变之间产生差。
在有利的实施方式中，评估单元被设置为：确定在所接收的温度参量之间的温度差，并且在达到或超过用于温度差的阈值时，确定颗粒过滤器的异变，即，过滤单元的部分扩大。
在另一有利的实施方式中，评估单元被设置为：在达到或超过用于温度差的阈值时，通过比较所接收的温度参量来确定如下的温度传感器，该温度传感器的温度参量相比于相应其他的温度传感器的温度参量表征最高的排气温度。
此外，评估单元被设置为：确定在排气管路中沿排气流在上游位于所确定的温度传感器之前的过滤单元的异变，即，过滤单元的扩大。
在此，本发明基于的认识是，过滤单元用作热沉，因此可以冷却排气。
在另一有利的实施方式中，第一比较参量是第一温度参量的温度梯度，并且第二比较参量是第二温度参量的温度梯度。
在此，评估单元被设置为：确定在所确定的温度梯度之间的梯度差，并且在达到或超过用于梯度差的阈值时，确定颗粒过滤器的异变。
在另一有利的实施方式中，评估单元被设置为：在达到或超过用于梯度差的阈值时，通过比较所确定的温度梯度来确定如下的温度传感器，该温度传感器的温度梯度相比于相应其他的温度传感器的温度梯度表征最大的排气温度变化。
此外，评估单元被设置为：确定在排气管路中沿排气流在上游位于所确定的温度传感器之前的过滤单元的异变，即，过滤单元的扩大。
在此，本发明基于的认识是，过滤单元可以在排气温度的改变方面用作低通过滤器，因此可以抑制排气温度的变化。
在另一有利的实施方式中，评估单元被设置为：从诊断系统包括的第一压力传感器接收或借助于模型确定第一压力参量，第一压力参量表征沿排气流在上游在颗粒过滤器之前的排气压力，该第一压力传感器沿排气流在上游位于颗粒过滤器之前，并且从诊断系统包括的第二压力传感器接收或借助于模型确定第二压力参量，第二压力参量表征沿排气流在下游在颗粒过滤器之后的排气压力，该第二压力传感器沿排气流在下游位于颗粒过滤器之后。
此外，评估单元被设置为：确定所接收的或所确定的压力参量的偏差，并且在达到或低于用于所接收的或所确定的压力参量的偏差的阈值时，确定颗粒过滤器的异变，即，颗粒过滤器的完全扩大。
在此，本发明基于的认识是，通过所述方式比较温度参量或从该温度参量中相应导出的比较参量，虽然可以确定各过滤单元的异变，然而不可以确定所有过滤单元的同类异变，例如颗粒过滤器的总扩大。但是，所有过滤单元的同类异变可以通过评估在颗粒过滤器之前和之后的排气压差来确定。在此，压力传感器可以沿排气流在上游布置在颗粒过滤器之前，相比用于确定通过在颗粒过滤器的温度差的所需的可能的温度传感器，压力传感器被布置成离颗粒过滤器的距离更大。因此，即使在紧接在颗粒过滤器之前的困难的结构空间情况下(其使得不能布置温度传感器)，必要时仍然可离颗粒过滤器以更大的距离布置压力传感器。
本发明的第二方面说明了用于识别在机动车的排气管路中的颗粒过滤器的异变的评估单元。
评估单元被设置为：从至少两个温度传感器相应接收表征排气温度的温度参量，温度传感器在排气管路中相应沿排气流在下游相应布置在颗粒过滤器的过滤单元之后，其中过滤单元彼此并行地布置在排气管路中。
此外，评估单元被设置为：确定所接收的温度参量的偏差或确定由温度参量确定的比较参量中的偏差，并且在确定存在偏差时，确定颗粒过滤器的异变。
本发明的第三方面说明了用于识别用于机动车的排气管路的颗粒过滤器的异变的诊断方法，其中颗粒过滤器包括至少一个第一过滤单元和第二过滤单元，它们彼此并行地安置在排气管路中。
方法的一个步骤是接收表征沿排气流在下游在第一过滤单元之后的第一排气温度的第一温度参量。
方法的另一个步骤是接收表征沿排气流在下游在第二过滤单元之后的第二排气温度的第二温度参量。
方法的另一个步骤是对温度参量或从该温度参量中相应导出的比较参量彼此进行比较。
方法的另一个步骤是根据该比较来确定颗粒过滤器的异变。
关于根据本发明的第一方面的根据本发明的诊断系统的上述实施方案相应地同样适用于根据本发明的第二方面的根据本发明的评估单元以及根据本发明的第三方面的根据本发明的诊断方法。根据本发明的评估单元和根据本发明的诊断方法的在这里和在权利要求中没有明确说明的有利的实施例对应于根据本发明的诊断系统的上述的或在权利要求中说明的有利的实施例。
附图说明
下面借助实施例参考附图来说明本发明。其中，
图1示出了用于识别颗粒过滤器的异变的常规系统，
图2示出了用于识别颗粒过滤器的异变的根据本发明的系统，并且
图3示出了根据本发明的方法的流程。
具体实施方式
图1示出了用于识别颗粒过滤器的异变的常规系统。
在此，颗粒过滤器OPF在排气管路中沿排气流在下游布置在内燃机VM之后。
常规系统包括评估单元AE和第一温度传感器T1以及第二温度传感器T2，其中第一温度传感器T1沿排气流在上游布置在颗粒过滤器OPF之前，并且第二温度传感器T2沿排气流在下游布置在颗粒过滤器OPF之后。
评估单元AE被设置为：从第一温度传感器T1接收表征第一排气温度的第一温度参量，并且从第二温度传感器T2接收表征第二排气温度的第二温度参量，对温度参量或从该温度参量中相应导出的比较参量彼此进行比较，并且根据该比较确定颗粒过滤器OPF的异变。
在此，尤其当温度参量基本上相同时，确定颗粒过滤器OPF的异变。
图2示出了根据本发明的用于识别用于机动车的排气管路的颗粒过滤器OPF的异变的诊断系统。
在此，颗粒过滤器OPF沿排气流在下游在内燃机VM之后布置在排气管路中。
颗粒过滤器OPF包括至少一个第一过滤单元OPF1和第二过滤单元OPF2，它们彼此并行地布置在排气管路中。
此外，诊断系统包括评估单元AE和至少一个第一温度传感器T2以及第二温度传感器T2‘，其中第一温度传感器T2沿排气流在下游布置在第一过滤单元OPF1之后，并且第二温度传感器T2‘沿排气流在下游布置在第二过滤单元OPF2之后。
评估单元AE被设置为：从第一温度传感器T2接收表征第一排气温度的第一温度参量，并且从第二温度传感器T2‘接收表征第二排气温度的第二温度参量。
此外，评估单元被设置为：对温度参量或从该温度参量中相应导出的比较参量彼此进行比较，并且根据该比较来确定颗粒过滤器OPF的异变。
图3示出了根据本发明的用于识别用于机动车的排气管路的颗粒过滤器OPF的异变的诊断方法的实施例，其中颗粒过滤器OPF包括至少一个第一过滤单元OPF1和第二过滤单元OPF2，它们彼此并行地安置在排气管路中。
方法的一个步骤是：接收100表征沿排气流在下游在第一过滤单元OPF1之后的第一排气温度的第一温度参量。
方法的另一个步骤是：接收110表征沿排气流在下游在第二过滤单元OPF2之后的第二排气温度的第二温度参量。
方法的另一个步骤是：对温度参量或从该温度参量中相应导出的比较参量彼此进行比较120。
作为温度参量的比较尤其可以确定在所接收的温度参量之间的温度差。
替代地，第一比较参量尤其可以是第一温度参量的温度梯度，并且第二比较参量可以是第二温度参量的温度梯度。
作为比较参量的比较，此时例如可以确定在所确定的温度梯度之间的梯度差。
方法的另一个步骤是：根据比较来确定130颗粒过滤器OPF的异变。
尤其地，如果在比较时确定在所接收的温度参量之间的温度差，则可以在达到或超过用于温度差的阈值时确定颗粒过滤器OPF的异变。
替代地，如果在比较时确定在温度梯度之间的梯度差，则可以尤其在达到或超过用于梯度差的阈值时确定颗粒过滤器OPF的异变。
尤其可以将第一过滤单元OPF1的部分扩大135或第二过滤单元OPF2的部分扩大确定为颗粒过滤器OPF的异变。
尤其地，如果在比较时确定在所接收的温度参量之间的温度差，则可以通过比较所接收的如下温度传感器T2的温度参量来进行确定，该温度传感器的温度参量相比于其他温度传感器T2‘的温度参量表征最高的排气温度。接着可以确定在排气管路中沿排气流在上游位于所确定的温度传感器T2之前的过滤单元OPF1的异变。
尤其地，如果替代地在比较时确定梯度差，则可以通过比较所确定的如下温度传感器T2的温度梯度来进行确定，该温度传感器的温度梯度相比于相应其他的温度传感器T2‘的温度梯度表征最大的排气温度变化。接着可以确定在排气管路中沿排气流在上游位于所确定的温度传感器T2之前的过滤单元OPF1的异变。
如果到目前为止尚未发现颗粒过滤器OPF的异变，则方法的另一个步骤是从诊断系统包括的压力传感器P接收140第一压力参量，第一压力参量表征沿排气流在上游在颗粒过滤器OPF之前的排气压力，该压力传感器沿排气流在上游处在颗粒过滤器OPF之前。
然后，方法的另一个步骤是：借助于模型确定150第二压力参量，第二压力参量表征沿排气流在下游在颗粒过滤器OPF之后的排气压力。
方法的另一个步骤是：确定160所接收的压力参量和借助于模型确定的压力参量的偏差。
方法的另一个步骤是：在达到或低于用于所接收的或所确定的压力参量的偏差阈值时，确定170颗粒过滤器OPF的异变。
作为颗粒过滤器OPF的异变，尤其可以确定颗粒过滤器OPF的总扩大175，即第一过滤单元OPF1的扩大和第二过滤单元OPF2的扩大。
否则，也可以确定180颗粒过滤器OPF没有异变。

Claims (8)

1.一种诊断系统，用于识别用于机动车的排气管路的颗粒过滤器(OPF)的异变，其中，
·所述颗粒过滤器(OPF)包括至少一个第一过滤单元(OPF1)和第二过滤单元(OPF2)，所述第一过滤单元(OPF1)和所述第二过滤单元(OPF2)彼此并行地布置在所述排气管路中，
·所述诊断系统包括评估单元(AE)和至少一个第一温度传感器(T2)以及第二温度传感器(T2‘)，其中所述第一温度传感器(T2)沿排气流在下游布置在所述第一过滤单元(OPF1)之后，并且所述第二温度传感器(T2‘)沿排气流在下游布置在所述第二过滤单元(OPF2)之后，并且
·所述评估单元(AE)被设置为：
·从所述第一温度传感器(T2)接收表征第一排气温度的第一温度参量，并且从所述第二温度传感器(T2‘)接收表征第二排气温度的第二温度参量，
·对温度参量或从所述温度参量中相应导出的比较参量彼此进行比较，并且
·根据所述比较来确定所述颗粒过滤器(OPF)的异变。
2.根据权利要求1所述的诊断系统，其中所述评估单元(AE)被设置为：
·确定在所接收的温度参量之间的温度差，并且
·在达到或超过用于所述温度差的阈值时，确定所述颗粒过滤器(OPF)的异变。
3.根据权利要求2所述的诊断系统，其中所述评估单元(AE)被设置为：在达到或超过用于所述温度差的阈值时，
·通过比较所接收的温度参量来确定如下的温度传感器(T2)，该温度传感器(T2)的温度参量相比于相应其他的温度传感器(T2‘)的温度参量表征最高的排气温度，并且
·确定在所述排气管路中沿排气流在上游位于所确定的温度传感器(T2)之前的过滤单元(OPF1)的异变。
4.根据权利要求1所述的诊断系统，其中
·第一比较参量是所述第一温度参量的温度梯度，
·第二比较参量是所述第二温度参量的温度梯度，并且
·所述评估单元(AE)被设置为：
·确定在所确定的温度梯度之间的梯度差，并且
·在达到或超过用于所述梯度差的阈值时，确定所述颗粒过滤器(OPF)的异变。
5.根据权利要求4所述的诊断系统，其中所述评估单元(AE)被设置为：在达到或超过用于所述梯度差的阈值时，
·通过比较所确定的温度梯度来确定如下的温度传感器(T2)，该温度传感器(T2)的温度梯度相比于相应其他的温度传感器(T2‘)的温度梯度表征最大的排气温度变化，并且
·确定在所述排气管路中沿排气流在上游位于所确定的温度传感器(T2)之前的过滤单元(OPF1)的异变。
6.根据上述权利要求中任一项所述的诊断系统，其中所述评估单元(AE)被设置为：
·从所述诊断系统包括的第一压力传感器(P)接收或借助于模型确定第一压力参量，所述第一压力参量表征沿排气流在上游在所述颗粒过滤器(OPF)之前的排气压力，所述第一压力传感器沿排气流在上游位于所述颗粒过滤器(OPF)之前，
·从所述诊断系统包括的第二压力传感器接收或借助于模型确定第二压力参量，所述第二压力参量表征沿排气流在下游在所述颗粒过滤器(OPF)之后的排气压力，所述第二压力传感器沿排气流在下游位于所述颗粒过滤器(OPF)之后，
·确定所接收的或所确定的压力参量的偏差，并且
·在达到或低于用于所接收的或所确定的压力参量的偏差的阈值时，确定所述颗粒过滤器(OPF)的异变。
7.一种评估单元(AE)，用于识别在机动车的排气管路中的颗粒过滤器(OPF)的异变，其中所述评估单元被设置为：
·从所述排气管路中沿排气流在下游布置在所述颗粒过滤器(OPF)的第一过滤单元(OPF1)之后的第一温度传感器(T2)接收表征第一排气温度的第一温度参量，并且从所述排气管路中沿排气流在下游布置在所述颗粒过滤器(OPF)的第二过滤单元(OPF2)之后的第二温度传感器(T2‘)接收表征第二排气温度的第二温度参量，其中所述第一过滤单元(OPF1)和所述第二过滤单元(OPF2)彼此并行地布置在所述排气管路中，
·确定所接收的第一温度参量和第二温度参量的偏差，或者确定由所述第一温度参量和所述第二温度参量确定的比较参量中的偏差，并且
·在确定存在偏差时，确定所述颗粒过滤器(OPF)的异变。
8.一种诊断方法，用于识别用于机动车的排气管路的颗粒过滤器(OPF)的异变，其中所述颗粒过滤器(OPF)包括至少一个第一过滤单元(OPF1)和第二过滤单元(OPF2)，所述第一过滤单元(OPF1)和所述第二过滤单元(OPF2)彼此并行地安置在所述排气管路中，并且所述诊断方法包括以下步骤：
·接收(100)表征沿排气流在下游在所述第一过滤单元(OPF1)之后的第一排气温度的第一温度参量，
·接收(110)表征沿排气流在下游在所述第二过滤单元(OPF2)之后的第二排气温度的第二温度参量，
·对温度参量或从所述温度参量中相应导出的比较参量彼此进行比较(120)，和
·根据所述比较来确定(130)所述颗粒过滤器(OPF)的异变。
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