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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Partikelsensors, wobei der Partikelsensor auf seiner Oberfläche mindestens zwei ineinander greifende interdigitale Elektroden aufweist, an die zur Bestimmung einer Beladung mit Rußpartikeln des Partikelsensors eine Sensorspannung U_IDE zumindest zeitweise angelegt und ein Sensorstrom I_IDE über die Elektroden gemessen und ausgewertet wird, wobei zur Entfernung der Rußbeladung zusätzlich ein Heizelement vorgesehen sein kann, mit dem der Partikelsensor in einer Regenerationphase aufgeheizt wird.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der Partikelsensor mit einer Motorsteuerung oder einer Sensorsteuereinheit in Verbindung steht und die Motorsteuerung oder die Sensorsteuereinheit Einrichtungen zur Diagnose der Rußbeladung des Partikelsensors aufweisen.
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Partikelsensoren werden heute beispielsweise zur Überwachung des Rußausstoßes von Brennkraftmaschinen und zur On-Board-Diagnose (OBD), beispielsweise zur Funktionsüberwachung von Partikelfiltern, eingesetzt. Dabei sind sammelnde, resistive Partikelsensoren bekannt, die eine Änderung der elektrischen Eigenschaften einer interdigitalen Elektrodenstruktur aufgrund von Partikelanlagerungen auswerten. Es können zwei oder mehrere Elektroden vorgesehen sein, die bevorzugt kammartig ineinander greifen. Durch eine steigende Anzahl an dem Partikelsensor anlagernder Partikel werden die Elektroden kurzgeschlossen, was sich in einem mit steigender Partikelanlagerung abnehmendem elektrischen Widerstand, einer abnehmenden Impedanz oder in einer Veränderung einer mit dem Widerstand beziehungsweise der Impedanz zusammen hängenden Kenngröße wie einer Spannung und/oder einem Strom auswirkt. Zur Auswertung wird im Allgemeinen ein Schwellwert, beispielsweise eines Messstroms zwischen den Elektroden, festgelegt und die Zeit bis zur Erreichung des Schwellwertes als Maß für die angelagerte Partikelmenge verwendet. Alternativ kann auch eine Signal-Änderungsgeschwindigkeit während der Partikelanlagerung ausgewertet werden. Ist der Partikelsensor voll beladen, werden die angelagerten Partikel in einer Regenerationsphase mit Hilfe eines in dem Partikelsensor integrierten Heizelements verbrannt.
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Ein solcher resistiver Partikelsensor ist in der
DE 101 33 384 A1 beschrieben. Der Partikelsensor ist aus zwei ineinander greifenden, kammartigen Elektroden aufgebaut, die zumindest teilweise von einer Fanghülse überdeckt sind. Lagern sich Partikel aus einem Gasstrom an dem Partikelsensor ab, so führt dies zu einer auswertbaren Änderung der Impedanz des Partikelsensors, aus der auf die Menge angelagerter Partikel und somit auf die Menge im Abgas mitgeführter Partikel geschlossen werden kann.
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Die
DE 101 49 333 A1 beschreibt eine Sensorvorrichtung zur Messung der Feuchtigkeit von Gasen, mit einer auf einem Substrat angeordneten Widerstandsmessstruktur, wobei die Messstruktur mit einer Rußschicht zusammenwirkt und eine Temperaturmesseinrichtung vorgesehen ist. Mit dieser Sensorvorrichtung kann ebenfalls die Rußkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine bestimmt werden.
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Aus der
DE 10 2004 028 997 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Partikelanlagerung auf einem Sensorelement bekannt, das eine erste Elektrode und eine weitere Elektrode aufweist und an welchem an Spannungsklemmen eine erste Spannung U
1 sowie eine zweite Spannung U
2 anlegbar ist. Dabei ist es vorgesehen, dass das Sensorelement während einer ersten Zeitspanne t
1 mit einer erhöhten Spannung U
1 betrieben werden kann und nach Überschreiten einer Auslöseschwelle AP des Sensorelements dieses mit einer niedrigeren Spannung U
2 betrieben werden kann, die geringer als die erhöhte Spannung U
1 ist. Das Verfahren ermöglicht es, die Zeit nach einer Regeneration des Sensorelements, in der kein Messsignal zur Verfügung steht, bis zu dem Zeitpunkt, an dem durch Ablagerung einer ausreichenden Menge an Partikeln ein auswertbares Signal erhalten wird, zu verkürzen, in dem während dieser Phase das Sensorelement mit einer erhöhten Betriebsspannung betrieben wird. Die erhöhte Betriebsspannung führt zu einer erhöhten Ablagerungsrate von Partikeln an dem Sensorelement. Wenn sich eine ausreichend große Menge Partikel an dem Sensorelement abgelagert hat, so dass ein verwertbares Messsignal vorliegt, wird das Sensorelement mit einer niedrigeren Spannung mit einer entsprechend niedrigeren Partikel-Ablagerungsrate betrieben, so dass die Messdauer bis zur nächsten notwendigen Regeneration des Sensorelements verlängert wird. Das Verfahren sieht demnach zwei aufeinander folgende Betriebsphasen vor, eine erste Phase mit erhöhter Betriebsspannung, während der noch kein ausreichendes Messsignal vorliegt, und eine zweite Phase mit verringerter Spannung, während der die eigentliche Messung der Partikelkonzentration erfolgt. Dabei erfolgt während beider Phasen eine Bestimmung des Widerstandes oder der Impedanz des Sensorelements über eine entsprechende Strommessung, einmal zur Erkennung der Auslöseschwelle und einmal zur Bestimmung der Partikel-Ablagerungsrate. In beiden Phasen ist eine definierte Partikelablagerung notwendig. Die gewählten Spannungen stellen demnach in beiden Phasen einen Kompromiss zwischen optimierter Partikelablagerung und genauer Widerstands- oder Impedanzmessung dar.
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Aus der
DE 103 19 664 A1 ist ein Sensor zur Detektion von Teilchen in einem Gasstrom, insbesondere von Rußpartikeln in einem Abgasstrom, mit mindestens zwei Messelektroden, die auf einem Substrat aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff angeordnet sind, bekannt. Dabei ist es vorgesehen, dass die Messelektroden von einer Schutzschicht überzogen sind. Durch die Schutzschicht werden die Elektroden bei rauen Umgebungsbedingungen vor Korrosion geschützt. Dabei kann die Schutzschicht elektrisch leitend oder als elektrischer Isolator ausgeführt sein. Eine leitfähige Schutzschicht ermöglicht eine Bestimmung der Partikelkonzentration durch eine resistive Gleichstrommessung, wobei sich eine Parallelschaltung zwischen den Elektroden über die Schutzschicht und die angelagerten Partikel ergibt. Bei einer isolierenden Schutzschicht ist eine Impedanzmessung mit Hilfe einer Wechselspannung erforderlich.
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Zur Regeneration des Partikelsensors nach erfolgter Partikelanlagerung muss das Sensorelement mit Hilfe eines integrierten Heizelementes frei gebrannt werden. Dies muss in bestimmten zeitlichen Abständen durchgeführt werden, um Verfälschungen bei der Partikelkonzentrationsbestimmung zu vermeiden.
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Üblicherweise wird der Beginn der Regeneration dadurch ausgelöst, dass der Strom über dem Sensorelement, der so genannte IDE-Strom (I_IDE), einen definierten Schwellwertstrom überschreitet. Aus der Zeit bis zum Erreichen des Schwellwertstroms kann auf die Rußkonzentration im Abgas geschlossen werden.
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Um eine hohe Sensorgenauigkeit erreichen zu können, ist es entscheidend, dass der Zeitpunkt des Erreichens der definierten Auswerteschwelle möglichst exakt bestimmt werden kann. Da die Schwellströme typischerweise im Bereich von einigen μA liegen, kann das Signal leicht durch Nebenschlüsse, beispielsweise aufgrund auf dem Sensor kondensierender Feuchtigkeit, verfälscht werden. Das Trennen dieser Nebenschlussströme vom gesuchten IDE-Strom stellt bisher eine Herausforderung für die Sensorentwicklung dar.
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Hinsichtlich einer verbesserten Eigendiagnose sowie hinsichtlich einer gesteigerten Sensorgenauigkeit ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, welches eine verbesserte Funktionsweise des Systems unter Vermeidung von Querempfindlichkeiten infolge dieser Nebenschlüsse erlaubt.
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Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine zur Durchführung des Verfahrens entsprechende Vorrichtung bereitzustellen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 8 gelöst.
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Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Motorsteuerung oder die Sensorsteuereinheit Einrichtungen für eine Auswertung des Sensor stroms I_IDE sowie für eine zeitliche Variation der Sensorspannung U_IDE aufweist. Diese Funktionalitäten können dabei als Software in der Motorsteuerung oder in der Sensorsteuereinheit implementiert sein.
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Das Verfahren sieht dabei vor, dass bei nicht aktiviertem Heizelement beim Anlegen der Sensorspannung U_IDE die Rußpartikel bzw. bereits ausgebildete Rußpfade zwischen den Elektroden direkt erwärmt und eine damit verbundene Änderung der Leitfähigkeit der Rußpartikel bzw. der Rußpfade bestimmt wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann erreicht werden, dass Nebenschlussströme, die die Genauigkeit des Partikelsensors negativ beeinflussen, bei der Auswertung detektiert und entsprechend bei der Zeitpunktbestimmung für den Start der Regeneration des Partikelfilters berücksichtigt werden.
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Man macht sich dabei zu Nutze, dass die Erwärmung der Rußpartikel bzw. der Rußpfade nicht indirekt über das im Partikelsensor integrierte Heizelement erfolgt, welches den gesamten Partikelsensor erwärmen würde, sondern lediglich über die angelegte Sensorspannung U_IDE und den Strom über die Rußpfade eingebrachte elektrische Leistung realisiert wird. Dies ist möglich, da die Rußpfade zwischen den Elektroden brückenartig entlang der elektrischen Feldlinien wachsen und somit thermisch nur schlecht an das Sensorelement angekoppelt sind. Bei gegebener Rußbeladung des Sensors kann die Heizleistung und damit die Temperatur der Rußpfade über die angelegte Sensorspannung U_IDE eingestellt werden. Bei einer Erhöhung der Spannung steigt die eingebrachte Leistung, wodurch sich die Rußpfade erwärmen. Dadurch erhöht sich die spezifische Leitfähigkeit des Rußes, wodurch der Strom überproportional ansteigt und sich das thermische Gleichgewicht zu höheren Temperaturen verschiebt.
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Einerseits kann diese Erhöhung der Temperatur der Rußpfade ohne Beeinflussung des restlichen Partikelsensors erfolgen. Zudem erfolgt diese Temperaturerhöhung infolge der geringen thermischen Masse der Rußpfade mit einer hohen Geschwindigkeit. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Möglichkeit, gezielt Adsorbate von Rußpfaden abzudampfen, wodurch der Einfluss von Querempfindlichkeiten verringert werden kann.
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Zur Detektion von Nebenschlüssen ist in einer bevorzugten Verfahrensvariante vorgesehen, dass nach Erreichen einer Auslöseschwelle für eine Regeneration des Partikelsensors die Sensorspannung U_IDE zumindest kurzzeitig auf einen höheren oder niedrigeren Spannungswert eingestellt und der Sensorstrom I_IDE in Bezug auf eine normierte Sensorkennlinie bewertet wird. Die Abweichungen des Stromverhaltens von dieser bekannten Sensorkennlinie lässt auf den Anteil des nicht über die Rußpfade fließenden Stroms schließen.
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Eine besonders bevorzugte Vorrichtungsvariante sieht daher vor, dass die Motorsteuerung oder die Sensorsteuereinheit Speichereinheiten für eine normierte Sensorkennlinie sowie Vergleichseinrichtungen aufweist, mit denen mittels der Spannungsvariation ermittelte Spannungs-Strom-Kennlinien des Partikelsensors anhand der normierten Sensorkennlinie auswertbar sind. Dies kann beispielsweise mittels entsprechend gespeicherter Kennfelder für die Sensorkennlinie bei bekannten, gleich bleibenden Rußbeladungen realisiert werden, wobei die ermittelten Spannungs-Strom-Kennlinien des Partikelsensors bei bestimmten Bereichen mit der Sensorkennlinie verglichen wird.
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In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass die Sensorspannung U_IDE zumindest kurzzeitig auf mehrere höhere oder niedrigere Spannungswerte eingestellt und/oder ein definiertes Spannungsprofil vorgegeben wird und der Sensorstrom I_IDE in Bezug auf die Sensorkennlinie bewertet wird. Dies bietet den Vorteil, dass ein Vergleich in unterschiedlichen Bereichen der Kennlinie erfolgen kann und dadurch weitere Fehlerquellen, die nur in bestimmten Bereichen auftreten nahezu ausgeschlossen werden können.
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Um ein um die Nebenschlussströme bereinigtes Stromsignal für die Detektion der Auswerteschwelle bereit stellen zu können, ist in einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante vorgesehen, dass bereits vor Erreichen der Auslöseschwelle für die Regeneration des Partikelsensors die Sensorspannung U_IDE zumindest kurzzeitig auf einen oder mehrere höhere oder niedrigere Spannungswerte eingestellt und/oder ein definiertes Spannungsprofil vorgegeben und der Sensorstrom I_IDE in Bezug auf die Sensorkennlinie bewertet wird.
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In einer weiteren Verfahrensvariante wird die Sensorspannung U_IDE vor oder nach Erreichen der Auslöseschwelle für die Regeneration des Partikelsensors kontinuierlich oder zu definierten Zeitpunkten erhöht, um über die Temperaturerhöhung der Rußpfade angelagerte Adsorbate, wie z. B. Kohlenwasserstoffe (HC) oder Wasser, zu verdampfen und so deren Einfluss auf das Signal bestimmen oder eliminieren zu können.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass aus dem Anstieg des Sensorstroms I_IDE und dem Vergleich einer daraus ermittelten Spannungs-Strom-Kennlinie mit der Sensorkennlinie auf eine Menge von verdampfenden Adsorbaten geschlossen wird.
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Ist der Partikelsensor in einem Abgasstrang einer Brennkraftmaschine verbaut und wird die zeitliche Änderung der Sensorspannung U_IDE während Betriebsphasen bzw. Fahrzuständen der Brennkraftmaschine durchgeführt, in denen annähernd konstante Bedingungen vorherrschen, kann die Diagnose hinsichtlich etwaiger Nebenschlüsse bzw. die Sensorgenauigkeit zusätzlich erhöht werden. Derartige Betriebsphasen können beispielsweise eine Leerlaufphase oder ein Fahrzustand mit konstanter Motordrehzahl sein.
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Eine bevorzugte Anwendung der Verfahrensvarianten, wie sie zuvor beschrieben wurde, sieht die Eigendiagnose des Partikelsensors im Rahmen einer On-Board-Diagnose bei einer Diesel-Brennkraftmaschine vor. In dieser Anwendung kommt es insbesondere auf eine genaue und reproduzierbare Diagnose der Partikelbeladung eines im Abgasstrang der Diesel-Brennkraftmaschine angeordneten Rußpartikelfilters (DPF) an.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 in einer schematischen Darstellung das technische Umfeld, in der das Verfahren angewendet werden kann,
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2 schematisch einen Partikelsensor in einer Explosionsdarstellung,
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3 eine schematische Darstellung des Wachstums von Rußpfaden und
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4 eine typische Sensorkennlinie des Partikelsensors.
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1 zeigt schematisch das technische Umfeld, in dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann. Eine Brennkraftmaschine 10, die als Dieselmotor ausgeführt sein kann, bekommt Verbrennungsluft über eine Luftzuführung 11 zugeführt. Dabei kann die Luftmenge der Verbrennungsluft mittels eines Luftmassenmessers 12 in der Luftzuführung 11 bestimmt werden. Die Luftmenge kann bei einer Korrektur einer Anlagerungswahrscheinlichkeit von im Abgas der Brennkraftmaschine 10 vorhandenen Partikeln verwendet werden. Das Abgas der Brennkraftmaschine 10 wird über einen Abgasstrang 17 abgeführt, in dem eine Abgasreinigungsanlage 16 angeordnet ist. Diese Abgasreinigungsanlage 16 kann als Diesel-Partikelfilter ausgeführt sein. Weiterhin sind im Abgasstrang 17 eine als Lambdasonde ausgeführte Abgassonde 15 und ein Partikelsensor 20 angeordnet, deren Signale einer Motorsteuerung 14 zugeführt werden. Die Motorsteuerung 14 ist weiterhin mit dem Luftmassenmesser 12 verbunden und bestimmt auf Basis der ihr zugeführten Daten eine Kraftstoffmenge, die über eine Kraftstoff-Dosierung 13 der Brennkraftmaschine 10 zugeführt werden kann. Der Partikelsensor 20 kann dabei auch in Strömungsrichtung des Abgases hinter der Abgasreinigungsanlage 16 angeordnet sein, was Vorteile hinsichtlich einer Homogenisierung der Abgasströmung an dieser Stelle mit sich bringt. Mit den gezeigten Vorrichtungen ist eine Beobachtung des Partikelausstoßes der Brennkraftmaschine 10 (On-Board-Diagnose) und eine Prognose der Beladung der als Diesel-Partikelfilter (DPF) ausgebildeten Abgasreinigungsanlage 16 möglich.
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2 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Partikelsensor 20 entsprechend dem Stand der Technik in einer Explosionsdarstellung.
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Auf Isolierträgerschichten 21, beispielsweise aus Aluminiumoxid, sind eine erste Elektrode 22 und eine zweite Elektrode 23 aufgebracht. Die Elektroden 22, 23 sind in Form zweier interdigitaler, ineinander greifender Kammelektroden ausgeführt. An den stirnseitigen Enden der Elektroden 22, 23 sind ein erster Anschluss 22.1 und ein zweiter Anschluss 23.1 vorgesehen, über welche die Elektroden 22, 23 zur Spannungsversorgung und zur Durchführung der Messung mit einer nicht dargestellten Sensorsteuereinheit verbunden werden können.
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Zusätzlich ist im gezeigten Beispiel zwischen den Isolierträgerschichten 21 ein Heizelement 24 integriert, welches über die Anschlüsse 24.1, 24.2 mit der Sensorsteuereinheit verbunden ist.
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Wird ein solcher Partikelsensor 20 in einem Partikel führenden Gasstrom, beispielsweise in einem Abgaskanal eines Dieselmotors, betrieben, so lagern sich die Partikel aus dem Gasstrom an dem Partikelsensor 20 ab. Im Falle des Dieselmotors handelt es sich bei den Partikeln um Rußpartikel 26 mit einer entsprechenden elektrischen Leitfähigkeit. Dabei hängt die Ablagerungsrate der Rußpartikel 26 an den Partikelsensor 20 neben der Partikelkonzentration in dem Abgas unter anderem auch von der Spannung ab, welche an den Elektroden 22, 23 anliegt. Durch die anliegende Spannung wird ein elektrisches Feld erzeugt, welches auf elektrisch geladene Rußpartikel 26 und auf Rußpartikel 26 mit einer Dipol-Ladung eine entsprechende Anziehung ausübt. Durch geeignete Wahl der an den Elektroden 22, 23 anliegenden Spannung kann daher die Ablagerungsrate der Rußpartikel 26 beeinflusst werden.
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In dem Ausführungsbeispiel sind die Elektroden 22, 23 und die oberste Isolationsträgerschicht 21, auf der sich die Elektroden 22, 23 befinden, mit einer Schutzschicht 25 überzogen. Diese optionale Schutzschicht 25 schützt die Elektroden 22, 23 bei den zumeist vorherrschenden hohen Betriebstemperaturen des Partikelsensors 20 vor Korrosion. Sie ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Material mit einer geringen Leitfähigkeit hergestellt, kann jedoch auch aus einem Isolator gefertigt sein.
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Auf der Schutzschicht 25 haben sich die Rußpartikel 26 aus dem Gasstrom in Form einer Schicht abgelagert. Durch die gering leitfähige Schutzschicht 25 bilden die Rußpartikel 26 leitfähige Russpfade 27 zwischen den Elektroden 22, 23 aus, so dass sich, abhängig von der Menge der abgelagerte Rußpartikel 26, eine Widerstandsänderung zwischen den Elektroden 22, 23 ergibt. Diese kann zum Beispiel gemessen werden, in dem eine konstante Spannung, eine Sensorspannung U_IDE 32, an die Anschlüsse 22.1, 23.1 der Elektroden 22, 23 angelegt und die Änderung des Stromes, dem Sensorstrom I_IDE 31, durch die angelagerten Rußpartikel 26 bestimmt wird.
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Ist die Schutzschicht 25 isolierend aufgebaut, führen die abgelagerten Rußpartikel 26 zu einer Änderung der Impedanz des Partikelsensors 20, was durch eine entsprechende Messung, bevorzugt mit einer Wechselspannung, ausgewertet werden kann.
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Die 3 zeigt schematisch das Wachstum derartiger Rußpfade 27 aus einzelnen Rußpartikeln 26 zwischen den Elektroden 22, 23, welche auf der Isolationsträgerschicht 21 des Partikelfilters 20 angeordnet sind und mit einer DC-Sensorspannung U_IDE 32 beaufschlagt sind (in 3 nicht dargestellt). Durch die brückenartige Form entlang elektrischer Feldlinien stehen die Rußpfade 27 in vergleichsweise schlechtem thermischen Kontakt zum Sensorelement.
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Ist der Partikelsensor 20 so weit mit einer Schicht aus Rußpartikeln 26 belegt, dass zusätzlich angelagerte Rußpartikel 26 zu keiner zusätzlichen Änderung des Widerstandes beziehungsweise der Impedanz des Partikelsensors 20 führen, so wird der Partikelsensor 20 innerhalb einer Regenerationsphase regeneriert. Dazu wird der Partikelsensor 20 mit Hilfe des Heizelements 26 so weit aufgeheizt, dass die anliegenden Rußpartikel 26 verbrennen. In einer ersten Phase nach der Regeneration, wenn nur wenige Rußpartikel 26 an dem Partikelsensor 20 anliegen, ist keine aussagekräftige Widerstands- oder Impedanzmessung möglich. Erst nach einer ausreichend langen Zeit liegen wieder so viele Rußpartikel 26 an dem Partikelsensor 20 an, dass sich über die Rußpartikel 26 ein geschlossener Strompfad zwischen den Elektroden 22, 23 ausbildet und eine Messung möglich wird. Bekannte Auswerteverfahren bestimmen die Zeit nach einer Regeneration bis zur Erreichung einer vorgegebenen Schwelle des Messsignals, beispielsweise eines vorgegebenen Stromwertes, um eine Aussage über die Partikelkonzentration in dem Gasstrom zu ermitteln. Alternative Verfahren nutzen die Signal-Änderungsgeschwindigkeit nach Erreichen eines Mindestsignals zur Bestimmung der Partikelkonzentration.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass bei nicht aktiviertem Heizelement 24 beim Anlegen der Sensorspannung U_IDE 32 die Rußpartikel 26 bzw. bereits ausgebildete Rußpfade 27 zwischen den Elektroden 22, 23 direkt erwärmt und eine damit verbundene Änderung der Leitfähigkeit der Rußpartikel 26 bzw. der Rußpfade 27 bestimmt wird.
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Zur Detektion von Nebenschlüssen ist in einer Verfahrensvariante vorgesehen, dass nach Erreichen einer Auslöseschwelle für eine Regeneration des Partikelsensors die Sensorspannung U_IDE 32 zumindest kurzzeitig auf einen höheren oder niedrigeren Spannungswert eingestellt und der Sensorstrom I_IDE 31 in Bezug auf eine normierte Sensorkennlinie 30 bewertet wird. Die Abweichungen des Stromverhaltens von dieser bekannten Sensorkennlinie 30 lässt auf den Anteil des nicht über die Rußpfade fließenden Stroms schließen.
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In 4 ist eine typische Sensorkennlinie 30 des Partikelsensors 20 dargestellt. Dabei ist der Verlauf des Sensorstroms I_IDE 31 in Abhängigkeit der Sensorspannung U_IDE 32, welche über die Anschlüsse 22.1, 23.1 der Elektroden 22, 23 angelegt ist, angezeigt. Typisch ist bei unveränderter Rußbeladung ein überproportionaler Anstieg des Sensorstroms I_IDE 31 mit zunehmender Sensorspannung U_IDE 32 infolge der Erwärmung der Rußpfade 27 durch den abnehmenden spezifischen Widerstand der Rußpfade 27. Dieser Effekt ist reversibel.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann erreicht werden, dass Nebenschlussströme, die die Genauigkeit des Partikelsensors 20 negativ beeinflussen, bei der Auswertung detektiert und entsprechend bei der Zeitpunktbestimmung für den Start der Regeneration des Partikelfilters berücksichtigt werden.
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Das aufgezeigte Diagnoseverfahren ist in vorteilhafter Ausgestaltung als Verfahrensablauf mittels einer Software in der Motorsteuerung 14 oder einer speziellen Sensorsteuereinheit hinterlegt und ist Bestandteil der On-Board-Diagnose (OBD) zur Überwachung des Diesel-Partikelfilters (DPF) mittels resistiver Partikelsensoren 20 innerhalb der Abgasreinigungsanlage 16, wie sie vom Gesetzgeber gefordert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10133384 A1 [0004]
- DE 10149333 A1 [0005]
- DE 102004028997 A1 [0006]
- DE 10319664 A1 [0007]
