DE102009001064A1 - Method for determining measure for water drop entry into exhaust gas channel of internal combustion engine, involves comparing rise of sensor signal with threshold value, and providing measure for water drop entry after exceeding value - Google Patents
Method for determining measure for water drop entry into exhaust gas channel of internal combustion engine, involves comparing rise of sensor signal with threshold value, and providing measure for water drop entry after exceeding value Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines Maßes für einen Wassertropfeneintrag in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine und von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The The invention is based on a method for determining at least a measure of a drop of water in the exhaust passage of an internal combustion engine and a device to carry out the method according to the category of independent Claims.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Steuergerätprogramm sowie ein Steuergerät-Programmprodukt.object The present invention also includes a controller program and a controller program product.
Stand der TechnikState of the art
Abgassensoren, insbesondere keramische Abgassensoren werden in Abgasreinigungsvorrichtungen von Brennkraftmaschinen zur Messung des Sauerstoffgehalts des Abgases und letztlich zur Emissionsreduzierung eingesetzt. Für die Abgasreinigung ist die schnelle Betriebsbereitschaft des Abgassensors wichtig, da ein Großteil der Abgase in der Startphase der Brennkraftmaschine anfällt. Das keramische Sensorelement des Abgassensors wird mit einer Temperatur von beispielsweise 800°C betrieben und kann im Betrieb durch Kondenswassertropfen beschädigt werden, die bei kaltem Abgas auftreten können. Ein kaltes Abgas liegt insbesondere in der Startphase der Brennkraftmaschine oder beispielsweise nach einer Schubabschaltungsphase vor.Exhaust gas sensors, In particular, ceramic exhaust gas sensors are used in exhaust gas purification devices of internal combustion engines for measuring the oxygen content of the exhaust gas and ultimately used to reduce emissions. For Exhaust gas cleaning is the fast operational readiness of the exhaust gas sensor important because much of the exhaust gases in the starting phase of Internal combustion engine accumulates. The ceramic sensor element of the exhaust gas sensor is at a temperature of, for example, 800 ° C operated and may be damaged by condensation drops during operation which can occur with cold exhaust gas. A cold one Exhaust gas is in particular in the starting phase of the internal combustion engine or for example after a fuel cut-off phase.
Ein anderer Abgassensor ist ein Partikelsensor, der in Abhängigkeit von seiner Ausgestaltung ebenfalls beheizt sein kann. Eine Sensorheizung ist insbesondere bei einem sammelnden resistiven Partikelsensor vorgesehen, die den Partikelsensor in einem Regenerationsprozess auf besonders hohe Temperaturen zum Freibrennen des Parti kelsensors von den angesammelten Partikeln aufheizt, die aber auch im Dauerbetrieb beispielsweise zur Beeinflussung der Partikelanlagerung und/oder beispielsweise zum Verdampfen von Flüssigkeitsniederschlägen auf dem Sensorelement den Partikelsensor beheizen kann.One another exhaust gas sensor is a particle sensor, which depends on may also be heated by its design. A sensor heater is especially in a collecting resistive particle sensor provided that the particle sensor in a regeneration process to particularly high temperatures for burning the Parti kelsensors of heats the accumulated particles, but also in continuous operation For example, to influence the particle accumulation and / or for example for evaporation of liquid precipitates on the sensor element can heat the particle sensor.
Zur Ermittlung wenigstens eines Maßes für den Wassereintrag in den Abgaskanal werden zum Einen Endoskopaufnahmen verwendet, mit denen zwar bestimmt werden kann, ob Wassertropfen im Abgaskanal vorhanden sind, mit denen jedoch das Wassertropfenvolumen, die Anzahl der Wassertropfen oder die Wassermenge insgesamt nur qualitativ angegeben werden können. Zum Anderen wird mit dem Kriterium Endes der Taupunktunterschreitung gearbeitet. Das Ende der Taupunktunterschreitung entspricht einer Temperatur, ab der keine Wasser mehr im Abgassystem mehr auftreten kann. Daher sind mit dem zweiten Verfahren prinzipiell keine Aussagen über ein Wassertropfenvolumen möglich.to Determination of at least one measure of the water input in the exhaust duct on the one hand Endoskopaufnahmen used with which, although it can be determined whether water droplets in the exhaust duct are present, but with which the water drop volume, the number the drop of water or the amount of water given in total only qualitatively can be. On the other hand, with the criterion Endes worked the dew point below. The end of the dew point undershoot corresponds a temperature above which no more water in the exhaust system occur can. Therefore, with the second method in principle no statements about a drop of water volume possible.
In
der
In
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines Maßes für einen Wassertropfeneintrag in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.Of the Invention is based on the object, a simple method for Determining at least one measure of a waterdrop entry in the exhaust passage of an internal combustion engine and a device to specify the procedure.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale jeweils gelöst.The The object is achieved by that in the independent claims specified features each solved.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise zum Ermitteln eines Maßes für den Wassertropfeneintrag in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine geht davon aus, das im Abgaskanal ein Partikelsensor angeordnet ist, dessen Partikelsensorsignal eine Querempfindlichkeit gegenüber dem Wassertropfeneintrag aufweist, die zu einer Änderung des Partikelsensorsignals führt. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, dass ein zeitlicher Anstieg des Partikelsensorsignals ermittelt und mit einem Signalanstieg-Schwellenwert verglichen wird und dass nach dem Überschreiten des Anstieg-Schwellenwerts das Maß für den Wassertropfeneintrag bereitgestellt wird.The Inventive procedure for determining a measure of the drop of water in the Exhaust duct of an internal combustion engine assumes that in the exhaust duct a particle sensor is arranged whose particle sensor signal cross-sensitivity opposite to the waterdrop entry leading to a change of the particle sensor signal leads. The inventive Approach is characterized by a temporal increase of the particulate sensor signal and having a signal rise threshold and that after exceeding the rise threshold provided the measure for the water drop entry becomes.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise eignet sich beispielsweise zur Applikation eines Steuergeräts für die Brennkraftmaschine. Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise kann ein applikationsspezifisches Kriterium festgelegt werden, unter welchen Bedingungen ein vorzugsweise beheizter Partikelsensor auf den Nenntemperatur-Sollwert aufgeheizt werden darf, ohne dass es zu einer Schädigung keramischer Komponenten des Partikelsensors kommt. Insbesondere kann eine bevorstehende Regeneration eines sammelnden Partikelsensors, bei welcher die Partikel bei hoher Temperatur verbrannt werden, bei einem detektierten Wassertropfeneintrag verschoben werden, um die keramischen Komponenten des Partikelsensors nicht zu gefährden.The procedure according to the invention is suitable, for example, for the application of a control device for the internal combustion engine. With the procedure according to the invention, an application-specific criterion can be determined under which conditions a preferably heated Particle sensor may be heated to the nominal temperature setpoint, without causing damage to ceramic components of the particle sensor. In particular, an upcoming regeneration of a collecting particulate sensor in which the particles are burned at a high temperature can be shifted at a detected water droplet entry so as not to endanger the ceramic components of the particulate sensor.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann die bereits beschriebenen Verfahren wie beispielsweise das Endoskopie-Verfahren oder das Verfahren zur Ermittlung des Endes der Taupunktunterschreitung ergänzen oder ersetzen. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Vorgehensweise eine quantitative Bestimmung der in den Abgaskanal eingetragenen Wassertropfenmenge, der Anzahl von Wassertropfen oder des Wassertropfenvolumens. Bei der Ermittlung der Wassertropfenmenge steht nicht mehr die Ermittlung der einzelnen Wassertropfen, sondern eines Wasserschwalls im Vordergrund, der durch den in der vorliegenden Anwendung verwendeten Begriff Wassertropfeneintrag ebenfalls abgedeckt sein soll.The The inventive method can already described methods such as the endoscopy method or the method for determining the end of the dew point undershoot supplement or replace. In particular, allows the procedure of the invention is a quantitative Determination of the amount of water drops in the exhaust duct, the number of water drops or the water drop volume. at the determination of the amount of water drops is no longer the determination the single drop of water, but a water splash in the foreground, the by the term water drop entry used in the present application should also be covered.
Durch einen Vergleich mit einem Schwellenwert, vorzugsweise wenigstens näherungsweise dem Wert Null, kann mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise festgestellt werden, dass kein Wassertropfeneintrag vorliegt oder ein bislang aufgetretener Wassertropfeneintrag aufgehört hat.By a comparison with a threshold, preferably at least approximately zero, can with the invention Procedure can be found that no drop of water is present or stopped a previously occurred water droplet entry Has.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.advantageous Further developments and refinements of the invention Approach arise from dependent claims.
Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Maß für den Wassertropfeneintrag die Anzahl der Wassertropfen bereitgestellt wird, die anhand von Zählungen der Überschreitungen des Signalanstieg-Schwellenwerts bereitgestellt wird.According to one Design is provided that as a measure of the drop of water provided the number of drops of water which is based on counts of transgressions the signal rise threshold is provided.
Gemäß einer zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Maß für den Wassertropfeneintrag das Wassertropfenvolumen bereitgestellt wird, welches mittels einer Integration des Partikelsensorsignals ermittelt wird.According to one additional or alternative embodiment is provided that as a measure of the water drop entry the Water drop volume is provided, which by means of a Integration of the particle sensor signal is determined.
Gemäß einer weiteren zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Maß für den Wassertropfeneintrag die Wassertropfenmenge bereitgestellt wird, die anhand einer Summierung der Wassertropfenvolumina oder ebenfalls anhand einer Integration des Partikelsensorsignals ermittelt wird.According to one another additional or alternative embodiment provided that as a measure of the water drop entry the amount of water drops is provided based on a summation the waterdrop volumes or also by integration of the particle sensor signal is detected.
Vorzugsweise beginnt die Integration mit dem Überschreiten des Signalanstieg-Schwellenwerts und wird so lange weitergeführt, bis das Partikelsensorsignal einen Signalabfall-Schwellenwert überschreitet.Preferably integration begins when the signal rise threshold is exceeded and continues until the particle sensor signal exceeds a signal drop threshold.
Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Überschreitung des Signalanstieg-Schwellenwerts nur dann berücksichtigt wird, wenn nach dem Überschreiten des Signalanstieg-Schwellenwerts eine Signaldifferenz des Partikelsensorsignals oberhalb eines Signaldifferenz-Schwellenwerts liegt. Mit dieser Maßnahme wird die Detektionssicherheit gegenüber einem Wassertropfeneintrag erhöht, wobei insbesondere spora disch auftretende Störsignale unterdrückt werden.According to one Design is provided that the transgression of the Signal rise threshold is taken into account only if after exceeding the signal rise threshold a signal difference of the particulate sensor signal above a signal difference threshold lies. With this measure, the detection reliability is compared a water drop entry increases, in particular spora jewish occurring interference signals are suppressed.
Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht eine Überprüfung vor, ob die Signaldifferenz für eine vorgegebene Mindestzeitdauer oberhalb des Signaldifferenz-Schwellenwerts liegt.A advantageous development of this embodiment provides a review before, whether the signal difference for a predetermined minimum time above the signal difference threshold is.
Eine andere Ausgestaltung sieht die Ermittlung des Maßes für den Wassertropfeneintrag nur dann vor, wenn die Abgasströmung, beispielsweise der Abgasvolumenstrom einen Abgasströmungs-Schwellenwert überschritten hat. Auch mit dieser Maßnahme wird die Detektionssicherheit eines Wassertropfeneintrages gegenüber anderen Einflüssen auf das Partikelsensorsignal erhöht.A another embodiment sees the determination of the measure for the water drop entry only if the exhaust gas flow, For example, the exhaust gas flow rate exceeded an exhaust gas flow threshold Has. Also with this measure, the detection security a drop of water against other influences increased to the particle sensor signal.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens betrifft zunächst ein speziell hergerichtetes Steuergerät, das Mittel zur Durchführung des Verfahrens enthält. Als Mittel sind beispielsweise ein Vergleicher und eine Wassertropfeneintrag-Ermittlung vorgesehen.The inventive device for implementation of the method initially relates to a specially prepared Control device, the means of carrying out the process contains. As a means, for example, a comparator and a water drop entry determination provided.
Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in welchem die Verfahrensschritte als Steuergerätprogramm abgelegt sind.The Control unit preferably contains at least one electrical memory, in which the process steps as a control unit program are stored.
Das erfindungsgemäße Steuergerät-Programm sieht vor, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn es in einem Steuergerät abläuft.The Control unit program according to the invention provides that all steps of the invention Procedure to be executed when it is in a control unit expires.
Das erfindungsgemäße Steuergerät-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Verfahren aus, wenn das Programm in einem Steuergerät abläuft.The Control unit program product according to the invention with a stored on a machine-readable carrier Program code carries the inventive Procedure when the program runs in a controller.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail.
Kurzbeschreibung der FigurBrief description of the figure
Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description the embodiments
Im
Abgaskanal
Insbesondere
ein sammelnder Partikelsensor
Das
Partikelsensorsignal PM_Mes wird einem Steuergerät
Das
Partikelsensorsignal PM_Mes wird weiterhin einem Vergleicher
Hierbei
kann es sich beispielsweise um die Anzahl n der Wassertropfen, welches
das Maß n_WaTro widerspiegelt, um das Volumen der Wassertropfen,
welches das Maß Vol_WaTro widerspiegelt und/oder um die
Menge m des Wassertropfeneintrages
Die
erfindungsgemäße Vorgehensweise wird anhand des
in
Das Partikelsensorsignal PM_Mes
ist bei einem sammelnden Partikelsensor
The particulate sensor signal PM_Mes is at a collecting particulate sensor
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass an einem ersten Zeitpunkt ti1 der zeitliche Anstieg des Partikelsensorsignals PM_Mes den ersten Schwellenwert ScW1 überschreitet, der als Anstieg-Schwellenwert bezeichnet werden soll.In the exemplary embodiment shown, it is assumed that, at a first time ti1, the time rise of the particle sensor signal PM_Mes exceeds the first threshold ScW1, which is to be referred to as the rise threshold.
Gemäß einer
ersten Ausgestaltung kann bereits jetzt zumindest ein aufgetretener
Wassertropfeneintrag
Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist eine Überprüfung vorgesehen, ob
der weitere Signalanstieg eine vorgegebene Differenz PM_D überschreitet,
welche dem zweiten Schwellenwert ScW2 entsprechen soll, der demnach
ein Differenz-Schwellenwert ScW2 ist. Das Maß für
den Wassertropfeneintrag n_WaTro, Vol_WaTro, m_WaTro wird dann nur
bereitgestellt, wenn neben dem Anstieg-Schwellenwert ScW1 zusätzlich
der Differenz-Schwellenwert ScW2 überschritten wurde. Mit
dieser Maßnahme kann die Detektionssicherheit gegenüber
dem Wassertropfeneintrag
Anhand
einer Integration des Partikelsensorsignals PM_Mes nach dem Überschreiten
des Anstieg-Schwellenwerts ScW1 kann das Wassertropfenvolumen Vol
ermittelt werden, welches das Maß Vol_WaTro für
den Wassertropfeneintrag
Die
Wassertropfeneintrag-Ermittlung
Die
Integration in der Wassertropfeneintrag-Ermittlung
Zur
weiteren Erhöhung der Detektionssicherheit gegenüber
einem Wassertropfeneintrag
Das
Maß n_WaTro, Vol_WaTro, m_WaTro für den Wassereintrag
Das
Maß n_WaTro, Vol_WaTro, m_WaTro für den Wassertropfeneintrag
Alternativ
oder zusätzlich kann das Maß n_WaTro, Vol_WaTro,
m_WaTro für den Wassertropfeneintrag
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- - EP 635148 B1 [0007] - EP 635148 B1 [0007]
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Legal Events
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