DE102005034270A1

DE102005034270A1 - Method for diagnosing a differential pressure sensor arranged in an exhaust gas region of a combustion engine comprises evaluating the dynamic behavior of a differential pressure signal as a result of a change in exhaust gas pressure

Info

Publication number: DE102005034270A1
Application number: DE200510034270
Authority: DE
Inventors: Stefan Forthmann; Andreas Fritsch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2007-01-25

Abstract

Method for diagnosing a differential pressure sensor (15) arranged in an exhaust gas region (13) of an internal combustion engine (10) comprises evaluating the dynamic behavior of a differential pressure signal as a result of a change in exhaust gas pressure upstream of an exhaust gas component (14). Preferred Features: The differential pressure signal is tested in the presence of a signal kick-back. A maximum of the differential pressure signal is measured.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Diagnose eines im Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Differenzdrucksensors und von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The The invention is based on a method for diagnosing one in the exhaust area an internal combustion engine arranged differential pressure sensor and from a device for implementation the method according to the preamble of the independent claims.

Aus der DE 199 06 287 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine bekannt geworden, in deren Abgasbereich eine Abgasbehandlungsvorrichtung angeordnet ist, die ein Partikelfilter enthält, welches die im Abgas enthaltenen Partikel zurückfällt. Zum ordnungsgemäßen Betreiben des Partikelfilters muss der Partikel-Beladungszustand bekannt sein, der indirekt über den am Partikelfilter auftretenden Differenzdruck erfasst werden kann.From the DE 199 06 287 A1 For example, a method for controlling an internal combustion engine has become known, in whose exhaust gas region an exhaust gas treatment device is arranged, which contains a particle filter which recovers the particles contained in the exhaust gas. For proper operation of the particulate filter, the particle loading state must be known, which can be detected indirectly via the differential pressure occurring at the particulate filter.

In der DE 102 48 431 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung der Beladung eines Partikelfilters beschrieben, welches die Beladung aus dem Strömungswiderstand des Abgases am Partikelfilter ermittelt. Der Strömungswiderstand ergibt sich aus dem erfassten Differenzdruck am Partikelfilter geteilt durch den Abgas-Volumenstrom. Der Differenzdruck am Partikelfilter wird ermittelt aus einer Messung des Drucks stromaufwärts vor dem Partikelfilter und einem Druck-Modell für die stromabwärts nach dem Partikelfilter angeordneten Abgasbauteile, beispielsweise einem Schalldämpfer, sowie aus dem bekannten Umgebungsluftdruck.In the DE 102 48 431 A1 a method for detecting the loading of a particulate filter is described, which determines the load from the flow resistance of the exhaust gas on the particulate filter. The flow resistance results from the detected differential pressure at the particle filter divided by the exhaust gas volume flow. The differential pressure at the particulate filter is determined from a measurement of the pressure upstream of the particulate filter and a pressure model for the downstream of the particulate filter arranged exhaust gas components, such as a silencer, as well as from the known ambient air pressure.

In der DE 101 46 316 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen des Beladungszustands eines Partikelfilters beschrieben, welches die Beladung aus dem am Partikelfilter auftretenden Differenzdruck, dem Abgasvolumenstrom und der Viskosität des Abgases ermittelt. Berücksichtigt wird die Temperaturabhängigkeit der Viskosität.In the DE 101 46 316 A1 a method for detecting the loading state of a particulate filter is described, which determines the load from the differential pressure occurring at the particulate filter, the exhaust gas volume flow and the viscosity of the exhaust gas. The temperature dependence of the viscosity is taken into account.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Diagnose eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Differenzdrucksensors und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die eine zuverlässige Differenzdruckerfassung sicherstellen.Of the Invention is based on the object, a method for diagnosis one arranged in an exhaust region of an internal combustion engine Differential pressure sensor and a device for carrying out the Specify a method that provides a reliable differential pressure detection to ensure.

Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale jeweils gelöst.The The object is achieved by those specified in the independent claims Features each solved.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Differenzdrucksensors, der den an einem Abgasbauteil auftretenden Differenzdruck erfasst und als Differenzdrucksignal bereitstellt, sieht vor, dass das dynamische Verhalten des Differenzdrucksignals in Folge einer vorgegebenen Änderung des Abgasdrucks stromaufwärts vor dem Abgasbauteil bewertet wird.The inventive method for diagnosing a in an exhaust region of an internal combustion engine arranged differential pressure sensor, the on an exhaust component detected differential pressure and detected as a differential pressure signal provides that provides the dynamic behavior of the differential pressure signal as a result of a given change the exhaust pressure upstream is evaluated before the exhaust component.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Diagnose, ob die erste und/oder zweite Zuleitung zum Differenzdrucksensor beispielsweise verstopft oder abgefallen ist. Durch die Diagnose kann eine zuverlässige Differenzdruckerfassung sichergestellt werden. Bei einem aufgetretenen Fehler kann ein Fehlersignal bereitgestellt werden, das beispielsweise in einen Fehlerspeicher hinterlegt oder zur Anzeige gebracht werden kann, sodass der Fehler beseitigt werden kann.The inventive method allows a diagnosis, whether the first and / or second supply line to the differential pressure sensor for example, clogged or dropped. By the diagnosis can a reliable one Differential pressure detection can be ensured. In case of an occurred Error may be provided an error signal, for example stored in a fault memory or displayed so that the error can be eliminated.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.advantageous Further developments and refinements of the procedure according to the invention arise from dependent Claims.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Differenzdrucksignal auf das Vorliegen eines Signal-Überschwingers überprüft wird. Die Druckänderung stromaufwärts vor dem Differenzdrucksensor führt aufgrund der endlichen Abgas-Laufzeit durch das Abgasbauteil zu einer zeitlich verzögerten entsprechenden Druckänderung stromabwärts nach dem Ab gasbauteil, wobei der stets auftretende Differenzdruck am Abgasbauteil zu berücksichtigen ist. In jedem Fall muss bei einem ordnungsgemäß arbeitenden Differenzdrucksensor ein Signal-Überschwinger im Differenzdrucksignal vorliegen, da der stromaufwärts vor dem Abgasbauteil vorliegende erste Abgasdruck ein Maximum vor dem stromabwärts nach dem Abgasbauteil auftretenden zweiten Abgasdruck erreicht. Mit dieser Maßnahme kann bereits festgestellt werden, dass ein Signal-Überschwinger aufgetreten ist.A Embodiment provides that the differential pressure signal to the presence a signal overshoot is checked. The pressure change upstream the differential pressure sensor leads due the finite exhaust gas transit time through the exhaust component at a time delayed corresponding pressure change downstream After the gas component from, with the always occurring differential pressure to be considered on the exhaust component is. In any case, with a properly working differential pressure sensor a signal overshoot in the Differential pressure signal present because the upstream of the exhaust component present first exhaust gas pressure is a maximum before the downstream of the exhaust component occurring reached second exhaust pressure. With this measure can already be determined be that a signal overshoot occured.

Eine Weiterbildung der Ausgestaltung sieht vor, dass das Differenzdrucksignal daraufhin überprüft wird, ob ein Druckabfall nach dem Maximum auftritt. Dadurch kann die Sicherheit bei der Detektion des Signal-Überschwingers erhöht werden.A Further development of the embodiment provides that the differential pressure signal is then checked whether a pressure drop occurs after the maximum. This can be the safety in the detection of the signal overshoot elevated become.

Eine weitergehende Weiterbildung sieht eine Überprüfung vor, ob der Abfall des Differenzdrucksignals nach dem Maximum einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Mit dieser Maßnahme kann der Signal-Überschwinger quantitativ bewertet werden. Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Endwert für den Vergleich ein Mittelwert des Differenzdrucksignals über eine vorgegebene Zeit herangezogen wird.A Further training provides for a review of whether the waste of the Differential pressure signal exceeds a predetermined threshold after the maximum. With this measure can the signal overshoot be evaluated quantitatively. According to one Embodiment is provided that the end value for the comparison is an average of the differential pressure signal via a predetermined time is used.

Die Druckänderung am Abgasbauteil wird vorzugsweise mit einer Änderung des Abgasvolumenstroms vorgegeben. Da eine Diagnose nicht zu jedem Zeitpunkt möglich ist, sieht eine Ausgestaltung vor, dass ein Diagnose-Startsignal zur Durchführung der Diagnose in Abhängigkeit von wenigstens einer Änderung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine bereitgestellt wird.The pressure change at the exhaust component is preferably with a change in Abgasvolu specified menstroms. Since a diagnosis is not possible at any time, an embodiment provides that a diagnostic start signal for carrying out the diagnosis is provided as a function of at least one change of an operating state of the internal combustion engine.

Das Diagnose-Startsignal kann bereitgestellt werden, wenn beispielsweise ein Startsignal der Brennkraftmaschine, das den Start der Brennkraftmaschine anzeigt, und/oder ein Getriebesignal, das einen Schaltvorgang eines Getriebes anzeigt, und/oder ein Schubabschaltungs-Signal, nach welchem die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine unterbunden wird, und/oder ein Drehmoment-Änderungssignal, welches eine Änderung der von der Brennkraftmaschine bereitzustellenden Drehmoments anzeigt, auftritt.The Diagnostic start signal may be provided if, for example a start signal of the internal combustion engine, which is the start of the internal combustion engine indicates, and / or a transmission signal, a switching operation of a Indicates transmission, and / or a fuel cut signal, according to which the fuel supply to the internal combustion engine is prevented, and / or a torque change signal, which is a change indicates the torque to be provided by the internal combustion engine, occurs.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sieht vor, dass ein Fehlersignal nur dann bereitgestellt wird, wenn die Diagnose mehr als einmal einen Fehler ermittelt hat. Mit dieser Maßnahme werden sporadisch auftretende Fehler, die beispielsweise auf Störsignale zurückzuführen sind, wirksam unterdrückt.A Embodiment of the procedure according to the invention provides that an error signal is provided only if the diagnosis has detected an error more than once. With this measure are sporadically occurring errors, for example, to interference signals are due, effective suppressed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Diagnose des im Abgasbereich angeordneten Differenzdrucksensors, der den am Abgasbauteil auftretenden Differenzdruck erfasst und als Differenzdrucksignal bereitstellt, betrifft ein Steuergerät, das speziell zur Durchführung des Verfahrens hergerichtet ist. Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in dem die Verfahrensschritte als Computerprogramm abgelegt sind.The inventive device for diagnosis of the arranged in the exhaust gas area differential pressure sensor, which detects the occurring at the exhaust gas component differential pressure and as a differential pressure signal, concerns a control unit, specifically to carry out of the method is prepared. The control unit preferably contains at least an electrical storage in which the process steps as a computer program are stored.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.Further advantageous developments and refinements of the procedure according to the invention result from further dependent claims and from the description below.

Zeichnungdrawing

1 zeigt ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft, sowie ein Blockschaltbild eines Steuergeräts, 2a und 2b zeigen Druckverläufe in Abhängigkeit von der Zeit und 2c zeigt ein Differenzdrucksignal in Abhängigkeit von der Zeit. 1 shows a technical environment in which a method according to the invention runs, and a block diagram of a control device, 2a and 2 B show pressure curves as a function of time and 2c shows a differential pressure signal as a function of time.

1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10, in deren Ansaugbereich 11 eine Lufterfassung 12 und in deren Abgasbereich 13 ein Abgasbauteil 14 sowie ein Differenzdrucksensor 15 angeordnet sind. Im Abgasbereich 13 tritt ein Abgas-Volumenstrom vs_abg auf. Stromaufwärts vor dem Partikelfilter 14 tritt ein erster Abgasdruck p1 und stromabwärts nach dem Partikelfilter 14 ein zweiter Abgasdruck p2 auf. 1 shows an internal combustion engine 10 , in their intake area 11 an air capture 12 and in their exhaust area 13 an exhaust component 14 and a differential pressure sensor 15 are arranged. In the exhaust area 13 occurs an exhaust gas flow vs_abg on. Upstream of the particulate filter 14 occurs a first exhaust pressure p1 and downstream of the particulate filter 14 a second exhaust pressure p2.

Der Differenzdrucksensor 15 ist über eine erste Druckleitung 16 mit einem stromaufwärts vor dem Abgasbauteil 14 angeordneten Abgaskanal 17a und über eine zweite Druckleitung 18 mit einem stromabwärts nach dem Abgasbauteil 14 angeordneten Abgaskanal 17b verbunden.The differential pressure sensor 15 is via a first pressure line 16 with an upstream of the exhaust component 14 arranged exhaust duct 17a and via a second pressure line 18 with a downstream to the exhaust component 14 arranged exhaust duct 17b connected.

Die Lufterfassung 12 stellt einem Steuergerät 20 ein Luftsignal ms_L, die Brennkraftmaschine 10 ein Drehsignal n und der Differenzdrucksensor 15 ein Differenzdrucksignal dp_mess zur Verfügung. Das Steuergerät 20 stellt einer Kraftstoff-Zumessvorrichtung 21 ein Kraftstoffsignal m_K zur Verfügung.The air detection 12 represents a control unit 20 an air signal ms_L, the internal combustion engine 10 a rotation signal n and the differential pressure sensor 15 a differential pressure signal dp_mess available. The control unit 20 represents a fuel metering device 21 a fuel signal m_K available.

Das Steuergerät 20 enthält eine Kraftstoffsignal-Ermittlung 22, der das Luftsignal ms_L, das Drehsignal n sowie ein Drehmoment-Sollwert M_Soll zur Verfügung gestellt werden und welche das Kraftstoffsignal m_K bereitstellt.The control unit 20 contains a fuel signal determination 22 in that the air signal ms_L, the rotation signal n and a torque setpoint M_Soll are provided and which provides the fuel signal m_K.

Das Steuergerät 20 enthält weiterhin eine Diagnosestart-Ermittlung 23, der ein Startsignal MoSt_Sig, ein Getriebesignal Getr_Sig, ein Drehmoment-Änderungssignal dM_Soll, ein Schubabschaltungs-Signal Schub_Sig sowie ein Geschwindigkeit-Änderungssignal dv zur Verfügung gestellt werden und welche ein Diagnose-Startsignal Diag_Start bereitstellt.The control unit 20 also contains a diagnostic start determination 23 in that a start signal MoSt_Sig, a transmission signal Getr_Sig, a torque change signal dM_Soll, a fuel cut signal Schub_Sig and a speed change signal dv are provided and which provides a diagnostic start signal Diag_Start.

Das Diagnose-Startsignal Diag_Start sowie das Differenzdrucksignal dp_mess werden einer ersten Gradienten-Ermittlung 24 zur Verfügung gestellt, die ein erstes Gradientensignal 25 einem ersten Vergleicher 26, einem zweiten Vergleicher 27 und einer Maximum-Ermittlung 28 zur Verfügung stellt.The diagnostic start signal Diag_Start and the differential pressure signal dp_mess become a first gradient determination 24 provided a first gradient signal 25 a first comparator 26 , a second comparator 27 and a maximum determination 28 provides.

Der erste Vergleicher 26 vergleicht das erste Gradientensignal 25 mit einem ersten Schwellenwert Schw1 und stellt in Abhängigkeit vom Ergebnis ein Stoppsignal Stopp bereit. Der zweite Vergleicher 27 vergleicht das erste Gradientensignal 25 mit einem zweiten Schwellenwert Schw2 und stellt in Abhängigkeit vom Ergebnis das erste Fehlersignal F1 bereit.The first comparator 26 compares the first gradient signal 25 with a first threshold Schw1 and provides a stop signal stop depending on the result. The second comparator 27 compares the first gradient signal 25 with a second threshold Schw2 and provides the first error signal F1 depending on the result.

Die Maximum-Ermittlung 28 ermittelt bei einem aufgetretenen ersten Gradientensignal 25 das Maximum des Differenzdrucksignals dp_mess und stellt das Maximum Max bereit, das sowohl einer zweiten Gradienten-Ermittlung 29 als auch einer Differenz-Ermittlung 30 zur Verfügung gestellt wird.The maximum determination 28 determined when a first gradient signal has occurred 25 the maximum of the differential pressure signal dp_mess and provides the maximum Max, both a second gradient determination 29 as well as a difference determination 30 is made available.

Die zweite Gradienten-Ermittlung 29 ermittelt nach dem Auftreten des Maximums Max aus dem Differenzdrucksignal dp_mess ein zweites Gradientensignal 31, das einer Enddruck-Ermittlung 32 und einem dritten Vergleicher 33 zur Verfügung gestellt wird.The second gradient determination 29 determined after the occurrence of the maximum Max from the differential pressure signal dp_mess a second gradient signal 31 , that of a final pressure determination 32 and a third comparator 33 is made available.

Der dritte Vergleicher 33 vergleicht das zweite Gradientensignal 31 mit einem dritten Schwellenwert Schw3 und stellt in Abhängigkeit vom Ergebnis ein zweites Fehlersignal F2 zur Verfügung.The third comparator 33 compares the second gradient signal 31 with a third threshold value Schw3 and provides a second error signal F2 depending on the result.

Die Enddruck-Ermittlung 32 ermittelt nach dem Auftreten des zweiten Gradientensignals 31 aus dem Differenzdrucksignal dp_mess einen Enddruck End, welcher der Differenz-Ermittlung 30 zur Verfügung gestellt wird.The final pressure determination 32 determined after the occurrence of the second gradient signal 31 from the differential pressure signal dp_mess a final pressure end, which the difference determination 30 is made available.

Die Differenz-Ermittlung 30 ermittelt eine Differenz D aus dem Maximum Max und dem Enddruck End, welche ein vierter Vergleicher 34 mit einem vierten Schwellenwert Schw4 vergleicht und in Abhängigkeit vom Ergebnis ein drittes Fehlersignal F3 bereitstellt.The difference determination 30 determines a difference D from the maximum Max and the final pressure End, which is a fourth comparator 34 compares with a fourth threshold value Schw4 and provides a third error signal F3 depending on the result.

Das Steuergerät 20 enthält ferner eine Fehlersignal-Ermittlung 40, welcher das erste, zweite und dritte Fehlersignal F1, F2, F3 zur Verfügung gestellt werden und welche ein effektives Fehlersignal F4 bereitstellt.The control unit 20 also includes an error signal determination 40 to which the first, second and third error signals F1, F2, F3 are provided and which provides an effective error signal F4.

2a zeigt einen Verlauf des ersten Abgasdrucks p1 in Abhängigkeit von der Zeit t. Ausgehend von einem Startdruck p1_Start des ersten Abgasdrucks p1 zu einem ersten Zeitpunkt ti1, steigt der erste Abgasdruck p1 bis zu einem zweiten Zeitpunkt ti2 auf einen Enddruck p1_End des ersten Abgasdrucks p1 an. 2a shows a curve of the first exhaust pressure p1 as a function of the time t. Starting from a starting pressure p1_Start of the first exhaust gas pressure p1 at a first time ti1, the first exhaust gas pressure p1 rises up to a second time ti2 to a final pressure p1_End of the first exhaust gas pressure p1.

2b zeigt einen Verlauf des zweiten Abgasdrucks p2 in Abhängigkeit von der Zeit t. Ausgehend von einem Startdruck p2_Start des zweiten Abgasdrucks p2 zu einem dritten Zeitpunkt ti3, steigt der zweite Abgasdruck p2 auf einen Enddruck p2_End des zweiten Abgasdrucks p2 bis zu einem vierten Zeitpunkt ti4 an. 2 B shows a curve of the second exhaust pressure p2 as a function of the time t. Starting from a starting pressure p2_Start of the second exhaust gas pressure p2 at a third time ti3, the second exhaust gas pressure p2 rises to a final pressure p2_End of the second exhaust gas pressure p2 until a fourth time ti4.

2c zeigt das Differenzdrucksignal dp_mess in Abhängigkeit von der Zeit t. Das Differenzdrucksignal dp_mess steigt von einem Startdruck Start zum ersten Zeitpunkt ti1 bis zum zweiten Zeitpunkt ti2 auf das Maximum Max an und fällt zwischen dem zweiten und vierten Zeitpunkt ti2, ti4 auf den Enddruck End ab, der bis zu einem fünften Zeitpunkt ti5 erhalten bleibt. Das Differenzdrucksignal dp_mess weist den Überschwinger 50 auf. Zwischen dem Maximum Max und dem Enddruck End ist in 2c die Differenz D eingetragen. 2c shows the differential pressure signal dp_mess as a function of the time t. The differential pressure signal dp_mess rises from a start pressure Start at the first time ti1 to the second time ti2 to the maximum Max and falls between the second and fourth time ti2, ti4 to the final pressure End, which is maintained until a fifth time ti5. The differential pressure signal dp_mess indicates the overshoot 50 on. Between the maximum max and the end pressure end is in 2c the difference D entered.

Das Verfahren arbeitet folgendermaßen:
Die Kraftstoffsignal-Ermittlung 22 ermittelt zumindest aus dem Drehmoment-Sollwert M_Soll, der beispielsweise von einem nicht näher gezeigten Fahrpedal eines ebenfalls nicht näher gezeigten Kraftfahrzeugs abgeleitet ist, in welchem die Brennkraftmaschine 10 als Antriebsmotor eingesetzt ist, das Kraftstoffsignal m_K, mit welchem die Kraftstoff-Zumessvorrichtung 21 den Zeitpunkt und die Kraftstoffmenge der den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine 10 zuzumessenden Kraftstoff festgelegt. Die Kraftstoffsignal-Ermittlung 22 berücksichtigt vorzugsweise weiterhin zumindest das Luftsignal ms_L und gegebenenfalls das Drehsignal n.The procedure works as follows:
The fuel signal determination 22 determined at least from the torque setpoint M_Soll, which is derived for example from a not shown in detail accelerator pedal of a motor vehicle also not shown in detail, in which the internal combustion engine 10 is used as a drive motor, the fuel signal m_K, with which the fuel metering device 21 the time and the fuel quantity of the individual cylinders of the internal combustion engine 10 fuel to be metered. The fuel signal determination 22 preferably further takes into account at least the air signal ms_L and optionally the rotation signal n.

Aufgrund des Verbrennungsvorgangs in der Brennkraftmaschine 10 tritt der Abgas-Volumenstrom vs_abg im Abgasbereich 13 der Brennkraftmaschine 10 auf, der am Abgasbauteil 14 zu einem Druckabfall führt. Das Abgasbauteil kann beispielsweise ein mechanisches Bauteil sein, das im Abgaskanal 17a, 17b angeordnet ist. Bei dem Abgasbauteil 14 handelt es sich vorzugsweise um eine Abgasbehandlungsvorrichtung, wie beispielsweise einen Katalysator und/oder insbesondere ein Partikelfilter.Due to the combustion process in the internal combustion engine 10 the exhaust gas volume flow vs_abg occurs in the exhaust gas area 13 the internal combustion engine 10 on, the exhaust component 14 leads to a pressure drop. The exhaust component may be, for example, a mechanical component in the exhaust passage 17a . 17b is arranged. In the exhaust component 14 it is preferably an exhaust gas treatment device, such as a catalyst and / or in particular a particulate filter.

Der Differenzdrucksensor 15 erfasst die am Abgasbauteil 14 auftretende Druckdifferenz, wobei stromaufwärts vor dem Abgasbauteil 14 der erste Abgasdruck p1 und stromabwärts nach dem Abgasbauteil 14 der zweite Abgasdruck p2 auftritt. Der Differenzdrucksensor 15 stellt als Ergebnis der Differenzbildung das Differenzdrucksignal dp_mess dem Steuergerät 20 zur Verfügung.The differential pressure sensor 15 detects the on the exhaust component 14 occurring pressure difference, upstream upstream of the exhaust component 14 the first exhaust pressure p1 and downstream to the exhaust component 14 the second exhaust gas pressure p2 occurs. The differential pressure sensor 15 as a result of the difference formation, the differential pressure signal dp_mess the control unit 20 to disposal.

Der Differenzdrucksensor 15 ist über die erste Druckleitung 16 mit dem Abgaskanal 17a stromaufwärts vor dem Abgasbauteil 14 und über die zweite Druckleitung 18 mit dem Abgaskanal 17b stromabwärts nach dem Abgasbauteil 14 verbunden. Während des Betriebs des Differenzdrucksensors 15 können aufgrund von mechanischen Belastungen im Abgasbereich 13 und aufgrund von Partikeln oder Kondensat die Druckleitungen 16, 18 zum Differenzdrucksensor 15 beispielsweise verstopfen oder abfallen.The differential pressure sensor 15 is over the first pressure line 16 with the exhaust duct 17a upstream of the exhaust component 14 and via the second pressure line 18 with the exhaust duct 17b downstream to the exhaust component 14 connected. During operation of the differential pressure sensor 15 can due to mechanical loads in the exhaust area 13 and due to particles or condensate the pressure lines 16 . 18 to the differential pressure sensor 15 for example, clog or fall off.

Vorgesehen ist deshalb eine Diagnose des Differenzdrucksensors 15, wobei erfindungsgemäß das dynamische Verhalten des vom Differenzdrucksensor 15 bereitgestellten Differenzdrucksignals dp_mess bewertet wird, die in der Folge einer vorgegebenen Druckänderung im Abgasbereich 13 stromaufwärts vor dem Abgasbauteil 14 auftritt. Die Druckänderung kann beispielsweise durch eine Änderung des Abgas-Volumenstroms vs_abg vorgegeben werden.Therefore, a diagnosis of the differential pressure sensor is provided 15 , wherein according to the invention, the dynamic behavior of the differential pressure sensor 15 supplied differential pressure signal dp_mess is evaluated in the sequence of a predetermined pressure change in the exhaust gas area 13 upstream of the exhaust component 14 occurs. The pressure change can be predetermined, for example, by a change in the exhaust gas volume flow vs_abg.

Die Diagnose ist nicht auf den Differenzdrucksensor 15 als solches beschränkt, sondern schließt gleichermaßen die Zuleitungen 16, 18 sowie eine gegebenenfalls im Differenzdrucksensor 15 enthaltene elektronische Signalaufbereitungs-Anordnung ein.The diagnosis is not on the differential pressure sensor 15 as such, but equally closes the supply lines 16 . 18 and optionally in the differential pressure sensor 15 included electronic signal processing arrangement.

Die Diagnose des Differenzdrucksensors 15 wird durchgeführt, wenn eine Druckänderung vorgegeben oder anhand von Veränderungen der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 erwartet werden kann. Die Diagnose wird mit dem Diagnose-Startsignal Diag_Start gestartet, welches die Diagnosestart-Ermittlung 23 bereitstellt.The diagnosis of the differential pressure sensor 15 is performed when a pressure change is specified or based on changes in the Be operating conditions of the internal combustion engine 10 can be expected. The diagnosis is started with the diagnostics start signal Diag_Start, which is the diagnosis start determination 23 provides.

Eine Druckänderung kann erwartet werden, wenn die Brennkraftmaschine 10 gestartet wird. Der Startvorgang wird der Diagnosestart-Ermittlung 23 mit dem Startsignal MoSt_Sig mitgeteilt.A pressure change can be expected when the internal combustion engine 10 is started. The startup procedure is the diagnostic startup determination 23 communicated with the start signal MoSt_Sig.

Eine Druckänderung kann erwartet werden, wenn ein Schaltvorgang eines nicht näher gezeigten Getriebes stattfindet. Der Schaltvorgang wird der Diagnosestart-Ermittlung 23 mit dem Getriebesignal Getr_Sig mitgeteilt.A pressure change can be expected when a switching operation of a transmission not shown in detail takes place. The switching process becomes the diagnosis start determination 23 communicated with the transmission signal Getr_Sig.

Eine Druckänderung kann weiterhin erwartet werden, wenn der Drehmoment-Sollwert M_Soll verändert wird. Die Mitteilung an die Diagnosestart-Ermittlung 23 erfolgt in diesem Fall mit dem Drehmoment-Änderungssignal dM_Soll.A pressure change can still be expected if the torque setpoint M_Soll is changed. The message to the diagnostic start determination 23 takes place in this case with the torque change signal dM_Soll.

Eine Druckänderung kann ferner erwartet werden, wenn die Brennkraftmaschine 10 vom Brennbetrieb in den Schubabschaltungs-Betrieb wechselt, bei dem die Zumessung von Kraftstoff mit dem Kraftstoffsignal m_K vollständig unterbunden wird. Dieses Ereignis wird der Diagnosestart-Ermittlung 23 mit dem Schubabschaltungs-Signal Schub_Sig mitgeteilt.A pressure change may also be expected when the internal combustion engine 10 from the combustion mode into the fuel cut operation, in which the metering of fuel with the fuel signal m_K is completely prevented. This event becomes the diagnostic startup determination 23 communicated with the fuel cut signal Schub_Sig.

Bei einer Geschwindigkeitsänderung eines Kraftfahrzeugs, in welchem die Brennkraftmaschine 10 als Antriebsmotor eingesetzt ist, die insbesondere beim Anfahren des Kraftfahrzeugs vorliegt, kann davon ausgegangen werden, das ebenfalls eine Druckänderung auftritt. Die Änderung der Geschwindigkeit wird der Diagnosestart-Ermittlung 23 mit dem Geschwindigkeit-Änderungssignal dv mitgeteilt.At a speed change of a motor vehicle, in which the internal combustion engine 10 is used as a drive motor, which is present in particular when starting the motor vehicle, it can be assumed that also occurs a pressure change. The change of the speed becomes the diagnosis start determination 23 communicated with the speed change signal dv.

Nach dem Auftreten des Diagnose-Startsignals Diag_Start wird in der ersten Gradienten-Ermittlung 24 zunächst das erste Gradientensignal 25 aus dem Differenzdrucksignal dp_mess ermittelt, das zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt ti1, ti2 auftritt. Anhand des ersten Gradientensignals 25 kann zunächst festgestellt werden, ob die Änderung des Drucks für eine Diagnose ausreicht. Die Überprüfung findet im ersten Vergleicher 26 statt, der das erste Gradientensignal 25 mit dem ersten Schwellenwert Schw1 vergleicht. Sofern die Druckänderung unterhalb des ersten Schwellenwerts Schw1 liegt, stellt der erste Vergleicher 26 das Stoppsignal Stopp bereit, welches die Diagnose beendet. Der erste Schwellenwert Schw1 wird beispielsweise auf einen Wert festgelegt, bei dem eine Druckänderung von beispielsweise 50–250 mbar in einer Zeit auftreten muss, die deutlich kleiner 1 Sekunde ist.After the occurrence of the diagnostic start signal Diag_Start is in the first gradient determination 24 first the first gradient signal 25 determined from the differential pressure signal dp_mess, which occurs between the first and second time ti1, ti2. Based on the first gradient signal 25 It can first be determined whether the change in pressure is sufficient for a diagnosis. The review takes place in the first comparator 26 instead of the first gradient signal 25 compared with the first threshold value Schw1. If the pressure change is below the first threshold value Schw1, the first comparator sets 26 the stop signal Stop ready, which ends the diagnosis. The first threshold value Schw1 is set, for example, to a value at which a pressure change of, for example, 50-250 mbar must occur in a time that is significantly less than 1 second.

Erfindungsgemäß vorgesehen ist eine Bewertung des dynamischen Verhaltens des vom Differenzdrucksensor 15 bereitgestellten Differenzdrucksignals dp_mess, welches aus dem Differenzdrucksignal dp_mess selbst ermittelt wird. Das dynamische Verhalten kann anhand der Ermittlung wenigstens eines Signalgradienten erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können Absolutwerte das Differenzdrucksignal dp_mess berücksichtigt werden, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten ti1, ti2, ti3, ti4, ti5 auftreten. Insbesondere kann überprüft werden, ob der Signal-Überschwinger 50 im Differenzdrucksignal dp_mess nachgewiesen werden kann, der bei einem ordnungsgemäßen Erfassen des Differenzdrucks p1 – p2 in jedem Fall vorhanden sein muss.Provided according to the invention is an evaluation of the dynamic behavior of the differential pressure sensor 15 provided differential pressure signal dp_mess, which is determined from the differential pressure signal dp_mess itself. The dynamic behavior can be based on the determination of at least one signal gradient. Alternatively or additionally, absolute values of the differential pressure signal dp_mess which occur at different times ti1, ti2, ti3, ti4, ti5 can be taken into account. In particular, it can be checked if the signal overshoot 50 can be detected in the differential pressure signal dp_mess, which must be present in any case in a proper detection of the differential pressure p1 - p2.

Sofern die Diagnose stattfinden kann, bietet das erste Gradientensignal 25 eine erste Diagnosemöglichkeit dadurch, dass überprüft wird, ob die Änderung den zweiten Schwellenwert Schw2 übersteigt. Die Überprüfung erfolgt im zweiten Vergleicher 27, der das Gradientensignal 25 mit dem zweiten Schwellenwert Schw2 vergleicht und welcher das erste Fehlersignal F1 bereitstellt, wenn das erste Gradientensignal 25 den zweiten Schwellenwert Schw2 nicht übersteigt. Das erste Fehlersignal F1 signalisiert, dass die erste Druckleitung 16, in welcher der erste Abgasdruck p1 auftritt, beispielsweise abgefallen oder verstopft ist, sodass keine Druckänderung festgestellt werden kann. Der zweite Schwellenwert Schw2 hängt vorzugsweise von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 und insbesondere von einem der der Diagnosestart-Ermittlung zugeführten Signale MoSt_Sig, Getr_Sig, dM_Soll, Schub_Sig, dv ab, sodass der zweite Schwellenwert Schw2 wenigstens näherungsweise ein erwartetes Gradientensignal 25 widerspiegelt.If the diagnosis can take place, the first gradient signal provides 25 a first diagnostic option by checking whether the change exceeds the second threshold value Schw2. The check is made in the second comparator 27 that the gradient signal 25 is compared with the second threshold value Schw2 and which provides the first error signal F1 when the first gradient signal 25 does not exceed the second threshold value Schw2. The first error signal F1 signals that the first pressure line 16 , in which the first exhaust gas pressure p1 occurs, for example, dropped or clogged, so that no pressure change can be detected. The second threshold Schw2 preferably depends on the operating conditions of the internal combustion engine 10 and in particular from one of the signals supplied to the diagnosis start determination MoSt_Sig, Getr_Sig, dM_Soll, Schub_Sig, dv, so that the second threshold Schw2 at least approximately an expected gradient signal 25 reflects.

Mit dem Auftreten des ersten Gradientensignals 25 beginnt die Maximum-Ermittlung 28 mit der Ermittlung des Maximums Max des Differenzdrucksignals dp_mess. Das Maximum Max tritt zum zweiten Zeitpunkt ti2 auf. Der Zeitpunkt, zu welchem das Maximum Max auftritt, hängt von dem Zeitversatz zwischen dem ersten Abgasdruck p1 und dem zweiten Abgasdruck p2 sowie von der Druckänderung des ersten Abgasdrucks p1 zwischen dem Startdruck p1_Start und dem Enddruck p1_End des ersten Abgasdrucks p1 sowie von der Druckänderung des zweiten Abgasdrucks p2 zwischen dem Startdruck p2_Start und dem Enddruck p2_End des zweiten Abgasdrucks p2 ab. Der Differenzdruck p1 – p2 am Abgasbauteil 14 hängt ab einerseits vom Abgas-Volumenstrom vs_abg und andererseits vom Zustand des Abgasbauteils 14. Sofern es sich bei dem Abgasbauteil 14 um ein Partikelfilter handelt, spiegelt der Differenzdruck p1 – p2 in Verbindung mit dem Abgasvolumenstrom vs_abg den Beladungszustand des Partikelfilters mit Partikeln wieder. Der Differenzdruck p1 – p2 kann bei einem Partikelfilter in Abhängigkeit vom Beladungszustand beispielsweise zwischen 50–500 mbar liegen.With the appearance of the first gradient signal 25 begins the maximum determination 28 with the determination of the maximum Max of the differential pressure signal dp_mess. The maximum Max occurs at the second time ti2. The time at which the maximum Max occurs depends on the time offset between the first exhaust pressure p1 and the second exhaust pressure p2 and the pressure change of the first exhaust pressure p1 between the starting pressure p1_Start and the end pressure p1_End of the first exhaust pressure p1 and the pressure change of the second Exhaust gas pressure p2 between the starting pressure p2_Start and the final pressure p2_End of the second exhaust gas pressure p2. The differential pressure p1 - p2 at the exhaust component 14 depends on the one hand on the exhaust gas flow rate vs_abg and on the other hand on the state of the exhaust component 14 , If it is the exhaust component 14 is a particulate filter, reflects the differential pressure p1 - p2 in conjunction with the exhaust gas flow rate vs_abg the loading state of the particulate filter with particles again. The differential pressure p1 - p2 can, for example, between 50-500 in a particulate filter depending on the load condition mbar lie.

Sofern die zweite Druckleitung 18 zum Differenzdrucksensor 15, in welcher der zweite Abgasdruck p2 auftritt, weder verstopft noch abgefallen ist, muss nach dem zweiten Zeitpunkt ti2, zu welchem das Maximum Max auftritt, ein Abfall des Differenzdrucksignals dp_mess aufgrund des Anstiegs des zweiten Abgasdrucks p2 auftreten.If the second pressure line 18 to the differential pressure sensor 15 , in which the second exhaust gas pressure p2 occurs, has neither clogged nor fallen off, a drop in the differential pressure signal dp_mess due to the rise of the second exhaust gas pressure p2 must occur after the second time ti2, at which the maximum occurs Max Max.

Der Druckabfall nach dem Maximum Max bietet eine weitere Diagnosemöglichkeit. In der zweiten Gradienten-Ermittlung 29 wird der nach dem Maximum Max auftretende Gradient ermittelt und als zweites Gradientensignal 31 bereitgestellt. Der dritte Vergleicher 33 vergleicht das zweite Gradientensignal 31 mit dem dritten Schwellenwert Schw3. Sofern das zweite Gradientensignal 31 den dritten Schwellenwert Schw3 nicht übersteigt, stellt der dritte Vergleicher 33 das zweite Fehlersignal F2 bereit.The pressure drop after the maximum Max offers a further diagnostic option. In the second gradient determination 29 the gradient occurring after the maximum Max is determined and as a second gradient signal 31 provided. The third comparator 33 compares the second gradient signal 31 with the third threshold Schw3. If the second gradient signal 31 does not exceed the third threshold, Schw3, the third comparator 33 the second error signal F2 ready.

Der Signal-Überschwinger 50 kann bereits allein durch die Ermittlung des Maximums Max detektiert werden. Die zusätzliche Ermittlung des Gradienten in der zweiten Gradienten-Ermittlung 29 trägt zur Sicherung der Diagnose bei. Für die Diagnose reicht es zum Bereitstellen wenigstens eines Fehlersignals F1, F2 bereits aus, wenn wenigstens ein Kriterium nicht erfüllt ist.The signal overshoot 50 can already be detected by determining the maximum Max alone. The additional determination of the gradient in the second gradient determination 29 helps to ensure the diagnosis. For the diagnosis, it suffices to provide at least one error signal F1, F2 if at least one criterion is not fulfilled.

Wenn nach dem vierten Zeitpunkt ti4 wieder ein stationärer Betriebszustand erreicht ist, weist das Differenzdrucksignal dp_mess den Enddruck End auf, welcher den am Abgas bauteil 14 auftretenden Differenzdruck p1 – p2 im stationären Betriebszustand widerspiegelt. Eine weitere Diagnosemöglichkeit sieht nun vor, die Differenz D zwischen dem Maximum Max und dem Enddruck End zu ermitteln und zur Diagnose heranzuziehen. Dadurch ist eine quantitative Bewertung der Signal-Überschwingers 50 möglich.If, after the fourth time ti4, a stationary operating state is reached again, the differential pressure signal dp_mess has the final pressure End, which is the component of the exhaust gas 14 occurring differential pressure p1 - p2 in steady state operating conditions. Another possibility for diagnosis now provides for determining the difference D between the maximum Max and the final pressure End and using it for the diagnosis. This is a quantitative assessment of the signal overshoot 50 possible.

Die Enddruck-Ermittlung 32 ermittelt nach Vorliegen des zweiten Gradientensignals 31 den Enddruck End, der in der Differenz-Ermittlung 30 mit dem Maximum Max verglichen wird. Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Enddruck End anhand einer Mittelwertbildung ermittelt wird, die beispielsweise zwischen dem vierten Zeitpunkt ti4 und dem fünften Zeitpunkt ti5 stattfinden kann, wobei der vierte Zeitpunkt ti4 anhand des zweiten Gradientensignals 31 ermittelt werden kann und der fünfte Zeitpunkt ti5 fest vorgegebenen sein kann. In einer einfacheren Ausgestaltung reicht es aus, wenn sowohl der vierte als auch der fünfte Zeitpunkt ti4, ti5 fest vorgegeben sind, da der Überschwinger 50 innerhalb einer vorgegebenen Zeit nach dem ersten Zeitpunkt ti1 erwartet werden kann, die spätestens zum vierten Zeitpunkt ti4 endet.The final pressure determination 32 determined after the presence of the second gradient signal 31 the final pressure end, in the difference determination 30 is compared with the maximum Max. According to one embodiment, it may be provided that the final pressure end is determined on the basis of an averaging, which may take place, for example, between the fourth time ti4 and the fifth time ti5, the fourth time ti4 being based on the second gradient signal 31 can be determined and the fifth time ti5 can be fixed. In a simpler embodiment, it is sufficient if both the fourth and the fifth time ti4, ti5 are fixed, since the overshoot 50 can be expected within a predetermined time after the first time ti1, which ends at the latest at the fourth time ti4.

Die ermittelte Differenz D wird im vierten Vergleicher 34 mit dem vierten Schwellenwert Schw4 verglichen. Sofern die Differenz D den vierten Schwellenwert Schw4 unterschreitet, stellt der vierte Vergleicher 34 das dritte Fehlersignal F3 bereit.The determined difference D is in the fourth comparator 34 compared with the fourth threshold value Schw4. If the difference D falls below the fourth threshold value Schw4, the fourth comparator sets 34 the third error signal F3 ready.

Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass bereits bei einem Auftreten wenigstens eines Fehlersignals F1, F2, F3 beispielsweise ein Eintrag in einen nicht näher gezeigten Fehlerspeicher erfolgt oder eine Warnmeldung an den Betreiber der Brennkraftmaschine 10 ausgegeben wird. Vorzugsweise werden in der Fehlersignal-Ermittlung 40 die Fehlersignale F1, F2, F3 daraufhin überprüft, ob wenigstens ein Fehlersignal F1, F2, F3 mehrmals aufgetreten ist. Nur dann, wenn sichergestellt ist, dass tatsächlich ein Fehler vorliegt, der nicht nur sporadisch aufgetreten ist, wird das effektive Fehlersignal F4 bereitgestellt, das beispielsweise zur Anzeige gebracht oder in einen Fehlerspeicher hinterlegt werden kann.According to one embodiment, it may be provided that an occurrence of at least one error signal F1, F2, F3, for example, an entry into an error memory not shown in detail, or a warning message to the operator of the internal combustion engine 10 is issued. Preferably, in the error signal determination 40 the error signals F1, F2, F3 then checks whether at least one error signal F1, F2, F3 has occurred several times. Only if it is ensured that there is actually an error that has not only occurred sporadically, the effective error signal F4 is provided, which can for example be displayed or stored in a fault memory.

Claims

Method for diagnosing a person in an exhaust area ( 13 ) an internal combustion engine ( 10 ) arranged differential pressure sensor ( 15 ), which is connected to an exhaust component ( 14 detected differential pressure (dp_mess), characterized in that the dynamic behavior of the differential pressure signal (dp_mess) due to a predetermined change in the exhaust pressure (p1) upstream of the exhaust component ( 14 ) Is evaluated.

Method according to Claim 1, characterized in that the differential pressure signal (dp_mess) is based on the presence of a signal overshoot ( 50 ) is checked.

Method according to claim 2, characterized in that that a maximum (Max) of the differential pressure signal (dp_mess) determined becomes.

Method according to claim 3, characterized that is being checked whether a drop in the differential pressure signal (dp_mess) to the maximum (Max) occurs.

Method according to claim 4, characterized in that that a difference (D) between the maximum (Max) and a final pressure (End) is determined.

Method according to claim 5, characterized in that that the final pressure (end) for the comparison is obtained from an averaging over a predetermined time (ti5-ti4).

A method according to claim 1, characterized gekenn records that the pressure change with a change in the exhaust gas flow rate (vs_abg) is specified.

A method according to claim 1, characterized in that a diagnostic start signal (Diag_Start) for performing the diagnosis upon a change in at least one predetermined operating state of the internal combustion engine ( 10 ) provided.

A method according to claim 1, characterized in that the diagnostic start signal (Diag_Start) is provided when a start signal (MoSt_Sig) of the internal combustion engine, the start of the internal combustion engine ( 10 ) and / or a transmission signal (Getr_Sig), which indicates a switching operation of a transmission, and / or a fuel cut-off signal (Schub_Sig), according to which the fuel supply to the internal combustion engine ( 10 ) is prevented, and / or a torque change signal (dM_Soll), which is a change of the of the internal combustion engine ( 10 ) to be provided torque occurs occurs.

Method according to claim 1, characterized in that that an effective error signal (F4) is provided when the diagnosis is provided more than once an error signal (F1, F2, F3) Has.

Device for diagnosing a person in an exhaust area ( 13 ) arranged differential pressure sensor ( 15 ), which is connected to an exhaust component ( 14 ) detected differential pressure (dp_mess) and provides, characterized in that at least one prepared for carrying out the method according to one of the preceding claims control device ( 20 ) is provided.