DE102012200763A1

DE102012200763A1 - Erfassungsgerät

Info

Publication number: DE102012200763A1
Application number: DE102012200763A
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Ueno; Shigeto Yahata
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2032-01-20
Also published as: JP2012150028A; DE102012200763B4; JP5240679B2; US20120186330A1; US8915119B2

Abstract

Ein Erfassungsgerät weist eine Feinstaub-(PM-)Erfassungseinheit, eine Temperaturerfassungseinheit und eine Korrektureinheit auf. Die PM-Erfassungseinheit weist einen Isolator, ein Paar Elektroden und eine Erfassungseinrichtung auf. Der Isolator ist in einem Abgaspfad einer Brennkraftmaschine angeordnet, durch den ein Abgas strömt. Das Paar der Elektroden ist in Kontakt mit zumindest einem Teil des Isolators angeordnet. Die Erfassungseinrichtung erfasst einen PM-Erfassungswert, der ein Wert ist, der mit einer Menge von PM in dem Abgas korreliert ist. Die Temperaturerfassungseinheit erfasst eine Abgastemperatur des durch die PM-Erfassungseinheit gelangenden Abgases und/oder eine Isolatortemperatur des Isolators. Die Korrektureinheit korrigiert den durch die PM-Erfassungseinheit erfassten PM-Erfassungswert auf der Grundlage der Abgastemperatur und/oder der Isolatortemperatur.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTER ANMELDUNG
Diese Anmeldung beruht auf und beansprucht Priorität aus der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-009500 , die am 20. Januar 2011 eingereicht worden ist, wobei deren Beschreibung hiermit durch Bezugnahme einbezogen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[Technisches Gebiet der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Erfassungsgerät und insbesondere ein Erfassungsgerät, das eine Menge von Feinstaub in Abgas erfasst, das durch einen Abgaspfad einer Brennkraftmaschine strömt.
[Stand der Technik]
In letzter Zeit ist es erforderlich geworden, dass Brennkraftmaschinen ein hervorragendes Abgasreinigungsverhalten aufweisen. Insbesondere in Dieselbrennkraftmaschinen ist die Entfernung von sogenannten Abgaspartikeln (Feinstaub (PM)) wie Schwarzrauch, die aus den Maschinen ausgestoßen werden, von steigender Bedeutung. Um PM zu entfernen, sind allgemein Dieselbrennkraftmaschinen mit einem Dieselpartikelfilter (DPF) in der Mitte des Abgasrohres ausgerüstet.
PM-Sensoren sind eines der Mittel zur Erfassung der Menge von PM in einem Abgas. Beispielsweise kann unter Verwendung eines Erfassungswertes, der aus einem einem DPF nachgelagert angeordneten PM-Sensors hergeleitet wird, ein Fehler des DPF, falls vorhanden, erfasst werden. Wenn weiterhin ein derartiger PM-Sensor einem DPF vorgelagert angeordnet ist, kann die Menge von in dem DPF akkumulierten PM anhand eines aus dem PM-Sensor hergeleiteten Erfassungswerts geschätzt werden. Beispielsweise offenbart die JP-A-559-060018 ein System zum Schätzen der Menge von PM, die in einem DPF akkumuliert ist, durch Anordnen eines PM-Sensors in einem Abgasrohr.
Selbstverständlich ist es wünschenswert, dass ein PM-Sensor eine hohe Genauigkeit aufweist, wenn dieser zur Erfassung eines Fehlers eines DPF oder zum Schätzen der in dem DPF akkumulierten PM-Menge verwendet wird. Jedoch hängen Erfassungswerte eines PM-Sensors beispielsweise von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ab, weshalb eine hohe Genauigkeit in der Erfassung nicht gewährleistet ist.
Wie es in 3 gezeigt ist, weist ein PM-Sensor 5 eines typischen Aufbaus einen Isolator 50, ein Paar Elektroden 51 und 52 sowie eine Leistungsversorgung 54 auf. Wenn der PM-Sensor 5 in einem Abgasrohr angeordnet ist, durch das PM strömt, lagert sich PM auf dem Isolator 50 ab. Da PM elektrisch leitend ist, wird eine Akkumulation von PM zwischen den Elektroden 51 und 52 zu einem derartigen Ausmaß, dass dazwischen eine Verbindung hergestellt wird, einen elektrisch verbundenen Zustand zwischen den Elektroden erzeugen. Dementsprechend fließt, wenn eine Spannung zwischen den Elektroden 51 und 52 durch die Leistungsversorgung 54 angelegt wird, ein Strom zwischen den Elektroden 51 und 52. Je mehr PM zwischen den Elektroden 51 und 52 akkumuliert wird, umso mehr Strom fließt zwischen den Elektroden. Daher wird die auf dem Isolator akkumulierte PM-Menge und weiter die PM-Menge in dem Abgasrohr auf der Grundlage des zwischen den Elektroden fließenden Stroms erfasst (geschätzt).
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass Erfassungswerte eines PM-Sensors beispielsweise von der Temperatur von dem und um den PM-Sensor, der Abgasströmungsrate um den PM-Sensor und dem Ausgang des PM-Sensors abhängen. In einer Bedingung, in der unterschiedliche Temperaturbereiche benachbart existieren, wird eine sogenannte thermische Migration induziert, durch die Partikel in einem Bereich mit höheren Temperaturen zu einem Bereich mit niedriger Temperatur wandern. Beispielsweise variiert, wie es in 10 gezeigt ist, aufgrund der thermischen Wanderung, die mit einer sich ändernden Temperaturverteilung um ein Sensorelement (Isolator) gekoppelt ist, die auf dem Isolator abgelagerte PM-Menge, weshalb der Ausgang des PM-Sensors variiert.
Weiterhin ist, wie es in 11A und 11B gezeigt ist, wenn die Abgasströmungsgeschwindigkeit hoch ist, es unwahrscheinlich, dass PM auf dem Isolator abgelagert wird, oder, wenn er einmal auf dem Isolator abgelagert ist, ist es sehr wahrscheinlich, dass er davon losgelöst wird. Somit hängt der Ausgang des PM-Sensors von der Abgasströmungsgeschwindigkeit ab. Es wird angenommen, dass eine Loslösung von PM mit Erhöhung der akkumulierten PM-Mengen erhöht wird. Daher beeinflusst der Ausgang selbst des PM-Sensors ebenfalls den Ausgang des PM-Sensors. Weiterhin haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ebenfalls herausgefunden, dass, wie es in 12 gezeigt ist, eine auf der Oberfläche eines Isolators abgelagerte PM-Schicht einen elektrischen Widerstandswert aufweist, der sich mit Änderung der Temperaturen ändert. Dementsprechend hängt, wenn beispielsweise der Ausgang eines PM-Sensors im Hinblick auf einen Strom bereitgestellt ist, der Ausgang des PM-Sensors von der Temperatur der PM-Schicht ab.
Wenn gewünscht wird, dass die PM-Menge in einem Abgasrohr auf der Grundlage des Ausgangs eines PM-Sensors erhalten wird, ist der Einfluss, der auf den Ausgang des PM-Sensors beispielsweise durch die Temperatur von und um den PM-Sensor und die Temperatur der PM-Schicht ausgeübt wird, schwierig zu beseitigen. Somit ist es wünschenswert, ein Verfahren zum geeigneten Korrigieren eines Erfassungswerts der PM-Menge in einem Abgasrohr derart zu entwickeln, dass der vorstehend beschriebene Einfluss beseitigt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Die folgende Offenbarung wurde im Hinblick auf das vorstehend beschriebene Problem gemacht, und gibt ein Erfassungsgerät an, das in der Lage ist, die Menge von Feinstaub (PM) mit höherer Genauigkeit zu erfassen, indem ein Erfassungswert der PM-Menge in einem Abgasrohr, die von einem PM-Sensor hergeleitet wird, auf der Grundlage der Temperatur des PM-Sensors oder der Temperatur und der Strömungsrate des Abgases um den PM-Sensor, eines Erfassungswerts des PM und dergleichen korrigiert wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung ist ein Erfassungsgerät bereitgestellt mit einer Feinstauberfassungseinheit, die einen Isolator, der in einem Abgaspfad einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, durch das ein Abgas strömt, ein Paar Elektroden, die in Kontakt mit zumindest einem Teil des Isolators angeordnet sind, und eine Erfassungseinrichtung aufweist, die einen Feinstauberfassungswert erfasst, der ein Wert ist, der zu einer Menge von Feinstaub in dem Abgas korreliert ist, wobei der Feinstaub an den Isolator anhaftet und ein Fließen eines Stroms zwischen dem Paar der Elektroden ermöglicht, während eine Spannung an das Paar der Elektroden angelegt wird; einer Temperaturerfassungseinheit, die eine Abgastemperatur des durch die Feinstauberfassungseinheit gelangenden Abgases und/oder eine Isolatortemperatur des Isolators erfasst; und einer Korrektureinheit, die den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert auf der Grundlage der Abgastemperatur und/oder der Isolatortemperatur, die durch die Temperaturerfassungseinheit erfasst werden korrigiert.
Somit ist in dem Erfassungsgerät gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Paar Elektroden an dem Isolator angeordnet. In dieser Konfiguration wird eine Spannung an die Elektroden angelegt, die elektrisch über den auf dem Isolator abgelagerten Feinstaub (PM) verbunden werden, um einen Erfassungswert zu erhalten, der zu der PM-Menge in dem Abgas korreliert ist. Bei Erhalten des Erfassungswerts wird ein PM-Erfassungswert unter Verwendung der Abgastemperatur des Abgases, das durch die Erfassungseinheit gelangt, oder der Isolatortemperatur des Isolators korrigiert. Somit kann ein PM-Erfassungswert korrigiert werden, um den Einfluss der thermischen Migration, die mit der Temperatur der Erfassungseinheit oder der Temperaturverteilung um die Erfassungseinheit assoziiert ist oder den Einfluss einer Änderung des elektrischen Widerstands zu lindern. Auf diese Weise wird ein hochgenaues Erfassungsgerät verwirklicht, das in der Lage ist, die Menge von PM (die nachstehend auch als ”PM-Menge” bezeichnet ist) in einem Abgaspfad zu erfassen, ohne dass es durch thermische Migration oder eine Änderung des elektrischen Widerstands beeinträchtigt wird.
Das Erfassungsgerät kann weiterhin eine Abgasströmungsratenerfassungseinheit aufweisen, die eine Abgasströmungsrate des Abgases, das durch den Isolator gelangt, erfasst, wobei die Korrektureinheit den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert auf der Grundlage der durch die Abgasströmungsratenerfassungseinheit erfassten Abgasströmungsrate und der Abgastemperatur und/oder der durch die Temperaturerfassungseinheit erfassten Isolatortemperatur korrigiert.
Somit ist bei dem Erfassungsgerät der vorliegenden Offenbarung ein Paar Elektroden auf dem Isolator angeordnet. In dieser Konfiguration wird eine Spannung an die Elektroden angelegt, die durch den auf dem Isolator abgelagerten PM elektrisch verbunden worden sind, um einen Erfassungswert zu erhalten, der zu der PM-Menge in dem Abgas korreliert ist. Bei Erhalten des Erfassungswerts wird ein PM-Erfassungswert unter Verwendung der Abgastemperatur des durch die Erfassungseinheit gelangenden Abgases oder der Isolatortemperatur des Isolators sowie unter Verwendung einer Abgasströmungsrate korrigiert. Somit kann ein PM-Erfassungswert korrigiert werden, um den Einfluss einer mit der Temperatur der Erfassungseinheit oder der Temperaturverteilung um die Erfassungseinheit assoziierten thermischen Migration oder den Einfluss einer Änderung des elektrischen Widerstands oder des Einflusses einer Ablagerung und Loslösung von PM, was mit der Abgasströmungsrate assoziiert ist, lindern. Auf diese Weise wird ein hochgenaues Erfassungsgerät verwirklicht, das in der Lage ist, eine PM-Menge in einem Abgas zu erfassen, ohne das es durch thermische Migration oder eine Änderung des elektrischen Widerstands oder einer Tendenz von einer leichten Ablagerung und Trennung von PM beeinträchtigt wird.
Das Erfassungsgerät kann weiterhin eine Loslösungsratenerfassungseinheit aufweisen, die eine Loslösungsrate von Feinstaub erfasst, die sich von dem Isolator loslöst, an dem Feinstaub angeheftet wird, wobei die Korrektureinheit den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert auf der Grundlage der durch die Loslösungsratenerfassungseinheit erfassten Loslösungsrate des Feinstaubes, der durch die Abgasströmungsratenerfassungseinheit erfassten Abgasströmungsrate und der Abgastemperatur und/oder der durch die Temperaturerfassungseinheit erfassten Isolatortemperatur korrigiert.
Somit sind bei dem Erfassungsgerät gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Paar von Elektroden auf dem Isolator angeordnet. In dieser Konfiguration wird eine Spannung an die Elektroden angelegt, die über den auf dem Isolator abgelagerten PM elektrisch verbunden werden, um einen Erfassungswert zu erhalten, der zu der PM-Menge in dem Abgas korreliert ist. Beim Erhalten des Erfassungswerts wird ein PM-Erfassungswert unter Verwendung der Abgastemperatur des durch die Erfassungseinheit gelangenden Abgases oder der Isolatortemperatur des Isolators sowie unter Verwendung einer Abgasströmungsrate und einer Loslösungsrate von PM korrigiert. Somit kann ein Erfassungswert korrigiert werden, um den Einfluss der mit der Temperatur der Erfassungseinheit oder der Temperaturverteilung um die Erfassungseinheit assoziiert ist, oder der Einfluss einer Änderung des elektrischen Widerstandswerts oder der Einfluss von Ablagerung und Loslösung von PM, was mit der Abgasströmungsrate assoziiert ist, oder der Einfluss gelindert werden, der mit der Loslösungsrate von PM, der auf dem Isolator abgelagert ist, assoziiert ist. Auf diese Weise wird ein hochgenaues Erfassungsgerät verwirklicht, das in der Lage ist, eine PM-Menge in einem Abgas zu erfassen, ohne das es durch eine thermische Migration oder einer Änderung im elektrischen Widerstandswert oder eine Tendenz einer leichten Ablagerung und Loslösung von PM beeinträchtigt wird.
Die Korrektureinheit kann eine erste Unterkorrektureinheit aufweisen, die eine Änderungsrate des durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswerts derart korrigiert, dass, wenn ein durch Subtrahieren der Abgastemperatur von der Isolatortemperatur erhaltener Wert größer wird, die Änderungsrate des Feinstauberfassungswerts auf einen Wert korrigiert wird, der eine höhere Menge von Feinstaub angibt.
Somit wird, wenn der durch Subtrahieren der Abgastemperatur von der Isolatortemperatur erhaltene Wert größer wird, die Änderungsrate eines PM-Erfassungswerts auf einen Wert korrigiert, der eine größere PM-Menge angibt. Mithin wird, wenn der Wert, der durch Subtrahieren der Abgastemperatur von der Isolatortemperatur erhalten wird, größer wird, ein PM-Erfassungswert dementsprechend korrigiert, um das Phänomen der Verringerung von auf dem Isolator abgelagerten PMs aufgrund der thermischen Migration zu beseitigen. Auf diese Weise wird ein PM-Erfassungswert korrigiert, um den Einfluss der thermischen Migration zu lindern, um dadurch ein hochgenaues Erfassungsgerät zu verwirklichen.
Die Korrektureinheit kann eine zweite Unterkorrektureinheit aufweisen, die den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert derart korrigiert, dass wenn die Abgastemperatur oder die Isolatortemperatur höher wird, der Feinstauberfassungswert auf einen Wert korrigiert wird, der eine größere Menge von Feinstaub angibt.
Somit wird, wenn die Abgastemperatur oder die Isolatortemperatur höher wird, ein PM-Erfassungswert auf einen Wert korrigiert, der eine größere PM-Menge angibt. Mithin wird, wenn die Abgastemperatur oder die Isolatortemperatur höher wird, ein PM-Erfassungswert dementsprechend korrigiert, um das Phänomen der Verringerung des elektrischen Widerstandswerts der auf dem Isolator abgelagerten PM-Schicht zu beseitigen. Auf diese Weise wird ein PM-Erfassungswert korrigiert, um den Einfluss der Änderung des elektrischen Widerstandswerts zu lindern, wodurch ein Erfassungsgerät verwirklicht wird, das einen genauen Erfassungswert ausgibt, der lediglich eine PM-Menge in einem Abgaspfad reflektiert.
Die Korrektureinheit kann eine dritte Unterkorrektureinheit aufweisen, die eine Änderungsrate des durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswerts derart korrigiert, dass, wenn die durch die Abgasströmungsratenerfassungseinheit erfasste Abgasströmungsrate größer wird, die Änderungsrate des Feinstauberfassungswerts auf einen Wert korrigiert wird, der eine größere Menge von Feinstaub angibt.
Mithin wird, wenn die Abgasströmungsrate größer wird, eine Änderungsrate eines PM-Erfassungswerts auf einen Wert korrigiert, der eine größere PM-Menge angibt. Somit wird, wenn die Abgasströmungsrate höher wird, ein PM-Erfassungswert dementsprechend korrigiert, um das Phänomen zu beseitigen, dass eine geringere Ablagerung von PM auf den Isolator und eine leichte Loslösung des PMs von dem Isolator, das einmal darauf abgelagert worden ist, verursacht. Auf diese Weise wird ein PM-Erfassungswert korrigiert, um den Einfluss einer zeitweiligen Ablagerung und darauffolgenden Loslösen von PM zu lindern, wodurch ein hochgenaues Erfassungsgerät zur Erfassung einer PM-Menge in einem Abgaspfad verwirklicht wird.
Die Korrektureinheit kann eine vierte Unterkorrektureinheit aufweisen, die den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert in einer derartigen Weise korrigiert, dass, wenn die durch die Loslösungsratenerfassungseinheit erfasste Loslösungsrate des Feinstaubs größer wird, der Feinstauberfassungswert auf einen Wert korrigiert wird, der eine größere Menge von Feinstaub angibt.
Somit wird, wenn die von der Erfassungseinheit erfasste Loslösungsrate des PM größer wird, der PM-Erfassungswert auf einen Wert korrigiert, der eine größere PM-Menge angibt. Mithin wird ein PM-Erfassungswert dementsprechend korrigiert, um das Phänomen der Verringerung von PM aufgrund einer Loslösung zu beseitigen. Auf diese Weise wird ein PM-Erfassungswert korrigiert, um den Einfluss von Loslösen von PM zu lindern, wodurch ein hochgenaues Erfassungsgerät zur Erfassung einer PM-Menge in einem Abgaspfad verwirklicht wird.
Die Temperaturerfassungseinheit kann einen Temperatursensor, der in dem Abgaspfad angeordnet ist und die Abgastemperatur des in dem Abgaspfad strömenden Abgases misst, und eine Berechnungseinheit aufweisen, die die Abgastemperatur des durch die Feinstauberfassungseinheit gelangenden Abgases auf der Grundlage der durch den Temperatursensor gemessenen Abgastemperatur und der durch die Temperaturerfassungseinheit erfassten Isolatortemperatur berechnet.
Somit wird die Abgastemperatur des durch die PM-Erfassungseinheit gelangenden Abgases auf der Grundlage eines Erfassungswerts berechnet, der von dem in dem Abgaspfad angeordneten Temperatursensor, einer Abgasströmungsrate und der Isolatortemperatur hergeleitet wird. Dementsprechend wird eine genaue Abgastemperaturinformation ohne direktes Erfassen der Abgastemperatur des durch die PM-Erfassungseinheit gelangenden Abgases erhalten. Auf diese Weise wird ein PM-Erfassungswert unter Verwendung der hochgenauen Temperaturinformation korrigiert, um den Einfluss wie beispielsweise einer thermischen Migration beseitigt wird.
Das Erfassungsgerät kann weiterhin eine Heizungseinheit aufweisen, die einen Widerstand und eine Leistungseinheit aufweist, die elektrische Leistung dem Widerstand zum Erwärmen des Isolators zuführt, wobei die Temperaturerfassungseinheit eine erste Erfassungseinheit aufweist, die die Isolatortemperatur auf der Grundlage eines Widerstandswerts des Widerstandes erfasst.
Somit wird der auf dem Isolator abgelagerte PM durch die Heizungseinheit verbrannt, um dadurch die PM-Erfassungseinheit zu regenerieren. Weiterhin kann die Isolatortemperatur ebenfalls auf der Grundlage der Änderung des elektrischen Widerstands der Heizungseinheit berechnet werden. Auf diese Weise kann die Isolatortemperatur ebenfalls unter Verwendung einer Einheit zum Regenerieren der PM-Erfassungseinheit erfasst werden.
Die Temperaturerfassungseinheit kann einen Temperatursensor, der in einem Abgaspfad angeordnet ist und die Abgastemperatur des in dem Abgaspfad strömenden Abgases misst, eine Abgasströmungsratenerfassungseinheit, die eine Abgasströmungsrate des durch den Isolator gelangenden Abgases erfasst, und eine zweite Erfassungseinheit aufweisen, die die Isolatortemperatur auf der Grundlage der durch den Temperatursensor gemessenen Abgastemperatur und der durch die Abgasströmungsratenerfassungseinheit erfassten Abgasströmungsrate erfasst.
Beispielsweise kann bei der Berechnung der Isolatortemperatur durch die zweite Erfassungseinheit ein Gleichungsmodell auf der Grundlage eines physikalischen Phänomens verwendet werden. Auf diese Weise kann die Temperatur des Elements der PM-Erfassungseinheit in einer einfachen Konfiguration der Verwendung eines Gleichungsmodells berechnet werden, wobei eine Einheit zur direkten Erfassung der Temperatur entfällt.
Die Loslösungsratenerfassung kann eine Abgasströmungsratenerfassungseinheit, die eine Abgasströmungsrate des durch den Isolator gelangenden Abgases erfasst, und eine Berechnungseinheit aufweisen, die die Loslösungsrate von Feinstaub auf der Grundlage des Feinstauberfassungswerts und der Abgasströmungsrate berechnet.
Somit zeigt eine PM-Loslösungsrate, die auf der Grundlage eines PM-Erfassungswerts und einer Abgasströmungsrate berechnet wird, eine hohe Genauigkeit. Auf diese Weise wird ein Erfassungsgerät verwirklicht, das in der Lage ist, einen PM-Erfassungswert auf einen mit einer hohen Genauigkeit unter Verwendung von einer hochgenauen PM-Loslösungsrate zu korrigieren.
Das Erfassungsgerät kann weiterhin eine Anweisungseinheit, die eine Kraftstoffeinspritzmenge für einen Zylinder der Brennkraftmaschine anweist, einen Temperatursensor, der in dem Abgaspfad angeordnet ist und die Abgastemperatur des in dem Abgaspfad strömenden Abgases misst, und/oder eine Druckerfassungseinheit aufweisen, die einen Abgaspfaddruck in dem Abgaspfad der Brennkraftmaschine erfasst; sowie eine Einlassvolumenerfassungseinheit aufweisen, die ein Einlassvolumen von Einlassgas (Ansauggas), das in einem Einlasspfad der Brennkraftmaschine strömt, wobei die Abgasströmungsratenerfassungseinheit die Abgasströmungsrate auf der Grundlage des durch die Einlassvolumenerfassungseinheit erfassten Einlassvolumens sowie der durch die Anweisungseinheit angewiesenen Kraftstoffeinspritzmenge und/oder der durch den Temperatursensor gemessenen Abgastemperatur und/oder den durch die Druckerfassungseinheit erfassten Abgaspfaddruck erfasst.
Somit wird eine Abgasströmungsrate auf der Grundlage eines Einlassvolumens, einer Kraftstoffeinspritzmenge, der Temperatur in einem Abgaspfad und des Drucks in dem Abgaspfad der Brennkraftmaschine berechnet. Somit kann eine Abgasströmungsrate mit hoher Genauigkeit berechnet werden. Auf diese Weise wird ein Erfassungsgerät verwirklicht, das in der Lage ist, einen PM-Erfassungswert auf einen mit einer hohen Genauigkeit unter Verwendung einer hochgenauen Abgasströmungsrate zu korrigieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung, die ein Erfassungsgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2A und 2B schematische Darstellungen, die jeweils ein Beispiel einer Anordnung eines Dieselpartikelfilters (DPF) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulichen;
3 eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für einen Aufbau eines PM-Sensors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
4 ein Flussdiagramm, das eine durch das Erfassungsgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführte Verarbeitung veranschaulicht;
5 ein Flussdiagramm, das eine durch ein Erfassungsgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführte Verarbeitung veranschaulicht;
6 ein Flussdiagramm, das eine durch ein Erfassungsgerät gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführte Verarbeitung veranschaulicht;
7 einen Graphen, der eine Korrelation eines Korrektureffizienten für eine PM-Strömungsmenge in einem Abgasrohr relativ zu einer Differenz zwischen der Temperatur eines Sensorelements und einer Temperatur innerhalb dessen Abdeckung (Temperatur an einer Position zwischen dem Sensorelement und dessen Abdeckung) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
8 einen Graphen, der eine Korrelation eines Korrekturkoeffizienten für eine PM-Strömungsmenge in einem Abgasrohr relativ zu einer Abgasströmungsrate gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
9 einen Graphen, der eine Korrelation eines Korrekturkoeffizienten für eine PM-Strömungsmenge in einem Abgasrohr relativ zum Ausgang eines PM-Sensors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
10 eine schematische Darstellung, die den Einfluss einer thermischen Migration auf eine PM-Akkumulation gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
11A und 11B schematische Darstellungen, die jeweils den Einfluss einer Abgasströmungsgeschwindigkeit auf die PM-Akkumulation gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulichen;
12 einen Graphen, der eine Korrelation eines elektrischen Widerstands des akkumulierten PM relativ zu der Temperatur des akkumulierten PM gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und
13 einen Graphen, der eine Korrelation eines Korrekturkoeffizienten für den PM-Erfassungswert relativ zu der Temperatur von akkumulierten PM gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen sind nachstehend einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf zunächst 1 bis 4, 7 sowie 10 bis 13 beschrieben. 1 zeigt eine schematische Darstellung, die ein Erfassungssystem 1 veranschaulicht, das ein Erfassungsgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bildet. Das Erfassungssystem 1 wird zur Erfassung der Menge von Feinstaub (PM) verwendet, die durch ein Abgasrohr (Abgaspfad) 4 (wobei nachstehend diese Menge als ”PM-Menge” bezeichnet ist) einer Dieselmaschine 2 (Maschine) strömt, die eine Brennkraftmaschine ist. Das Erfassungssystem 1 weist ebenfalls ein Einlassrohr (Ansaugrohr) 3 auf, das Einlassgas (Luft) der Maschine 2 zuführt. Das Einlassrohr 3 (Einlasspfad) ist mit einer Luftströmungsmesseinrichtung 30 versehen, die ein Einlassvolumen (beispielsweise Massenströmungsrate pro Zeiteinheit) erfasst. Das Abgasrohr 4 der Maschine 2 ist mit einem Abgastemperatursensor 40 und einem PM-Sensor 5 versehen.
Der Abgastemperatursensor 40 erfasst die Temperatur eines Abgases (die nachstehend auch als ”Abgastemperatur” bezeichnet ist). Der PM-Sensor 5 erfasst eine PM-Menge in dem Abgas. Das Erfassungssystem 1 weist ebenfalls eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 6 auf, die das System 1 steuert. Die ECU 6 weist eine Konfiguration ähnlich zu derjenigen eines normal verwendeten Computers auf und weist eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) zur Ausführung verschiedener Berechnungen und einen Speicher 60 zum Speichern verschiedener Informationsteile einschließlich verschiedener Kennfelder auf, die nachstehend beschrieben sind.
In 1 ist ein Dieselpartikelfilter (DPF) nicht dargestellt. Beispiele für eine Anordnung in dem System 1 einschließlich eines DPF 41 sind in 2A und 2B gezeigt. In 2A ist das DPF 41 zwischen dem Abgastemperatursensor 40 und dem PM-Sensor 5 angeordnet. Gemäß 2B ist das DPF 41 dem Abgastemperatursensor 40 und dem PM-Sensors 5 nachgelagert angeordnet. In dem Beispiel gemäß 2A wird die Menge von PM, die durch das DPF 41 gelangt ist, durch den PM-Sensor 5 erfasst, um dadurch eine Erfassung des Auftretens von einem Fehler, falls vorhanden, in dem DPF 41 zu ermöglichen. In dem Beispiel gemäß 2B wird die Menge von PM, die in das DPF 41 strömt, durch den PM-Sensor 5 erfasst, um dadurch eine Schätzung der in dem DPF 41 akkumulierten Menge von PM zu ermöglichen (nachstehend ist diese Menge ebenfalls als ”PM-Akkumulation” bezeichnet).
3 zeigt ein Beispiel für den Aufbau des PM-Sensors 5. Der PM-Sensor 5 weist ein plattenförmiges Sensorelement 50, d. h. einen Isolator, und ein Paar Elektroden 51 und 52 auf, die auf dem Sensorelement 50 geformt sind. Die Gesamtheit ist mit einer Abdeckung 53 abgedeckt, die aus Metall oder dergleichen hergestellt ist. Eine Anzahl von Öffnungen 53a sind in der Abdeckung 53 geformt. PM strömt in die Abdeckung 53 durch die Öffnungen 53a. PM weist eine Viskosität auf und wird somit auf dem Sensorelement 50 abgelagert und akkumuliert. PM weist ebenfalls eine elektrische Leitfähigkeit auf. Daher wird, wenn PM auf dem Sensorelement 50 zu einem Ausmaß akkumuliert wird, dass die Elektroden 51 und 52 verbunden werden, ein Zustand mit elektrischer Leitfähigkeit zwischen den Elektroden erzeugt.
Der PM-Sensor 5 weist eine Gleichspannungsleistungsversorgung 54 und eine Strommesseinrichtung 55 auf. Die Gleichspannungsleistungsversorgung 54 legt eine Spannung an die Elektroden 51 und 52 an. Wenn der elektrisch leitende PM auf dem Sensorelement 50 akkumuliert ist und der Zustand elektrischer Leitfähigkeit zwischen den Elektroden erzeugt ist, gelangt Strom zwischen die Elektroden 51 und 52. Der Strom wird durch die Strommesseinrichtung 55 gemessen und der gemessene Strom wird als ein Sensorausgang zu der ECU 6 aufgegeben.
Der PM-Sensor 5 weist ebenfalls eine Heizung 56 und eine Heizungssteuerungseinrichtung 57 auf. Beispielsweise kann die Heizung 56 ein Metalldraht (Leiterdraht) sein, der an der Rückseite des Sensorelements 50 vorgesehen ist. Unter der Steuerung der Heizungssteuerungseinrichtung 57 wird Strom durch die Heizung 56 geschickt, um die Temperatur der Heizung 56 mit ihrem elektrischen Widerstand anzuheben. Somit verbrennt und entfernt die Heizung 56 den auf der Oberfläche des Sensorelements 50 akkumulierten PM. Als Ergebnis wird der PM-Sensor 5 regeneriert.
Die Heizungssteuerungseinrichtung 57 erfasst eine an die Heizung 56 angelegte Spannung und einen durch die Heizung 56 gelangenden Strom, um einen elektrischen Widerstandswert der Heizung durch eine Divisionsberechnung auf der Grundlage der erfassten Spannung und des erfassten Stroms zu erhalten. Wie allgemein bekannt ist, ändert sich der elektrische Widerstandswert mit der Änderung der Temperatur. Somit ist die Heizungssteuerungseinrichtung 57 in der Lage, die Temperatur der Heizung 56 zu erfassen, d. h. ist in der Lage, die Temperatur des Sensorelements 50 angenähert zu erfassen. Alternativ dazu kann die Heizungssteuerungseinrichtung 57 die erfasste Spannung und den erfassten Strom zu der ECU 6 senden, so dass die ECU den elektrischen Widerstandswert und die Temperatur der Heizung 56 berechnen kann.
Alternativ dazu kann ein Kennfeld vorab auf der Grundlage der Abgastemperatur und der Abgasströmungsrate zur Berechnung der Temperatur des Sensorelements 50 vorbereitet werden. Dieses Kennfeld kann vorab in der ECU 6 (beispielsweise dem Speicher 60) eingestellt werden. Die Abgastemperatur kann unter Verwendung des Abgastemperatursensors 40 gemessen werden. Die Verarbeitung zur Berechnung der Abgasströmungsrate ist nachstehend beschrieben. Der PM-Sensor 5 weist ebenfalls einen Abgastemperatursensor 58 auf, der zur Erfassung der Temperatur innerhalb der Abdeckung 53 verwendet wird.
Wie es nachstehend beschrieben ist, wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Temperatur innerhalb der Abdeckung 53 erfasst. Eine der nachstehend beschriebenen zwei Verarbeitungen kann für die Erfassung verwendet werden. Eine erste Verarbeitung besteht darin, direkt die Temperatur innerhalb der Abdeckung 53 unter Verwendung des Abgastemperatursensors 58 zu erfassen. Eine zweite Verarbeitung besteht darin, die Temperatur innerhalb der Abdeckung 53 unter Verwendung des Abgastemperatursensors 40 und der Temperatur des Sensorelements 50 zu schätzen. In der zweiten Verarbeitung wird ein Gleichungsmodell vorab für die Berechnung der Temperatur innerhalb der Abdeckung 53 auf der Grundlage des aus dem Abgastemperatursensor 40 hergeleiteten Erfassungswerts und der Temperatur des Sensorelements 50 vorbereitet. Die zweite Verarbeitung benötigt nicht die Verwendung des Abgastemperatursensors 58.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration berechnet das System 1 unter Verwendung des Ausgangs des PM-Sensors 5 als eine Basis einen Wert, der eine PM-Menge in dem Abgasrohr 4 genau reflektiert. 10 bis 12 zeigen Kernpunkte zur genauen Korrektur einer PM-Menge in dem Abgasrohr 4.
10 zeigt einen Einfluss einer thermischen Migration auf die PM-Akkumulation. Es sei angenommen, dass in der Abgastemperaturverteilung um das Sensorelement 50 ein Bereich, der weiter weg von dem Sensorelement 50 liegt, eine höhere Temperatur aufweist, und ein Bereich, der näher an dem Sensorelement 50 liegt, eine niedrigere Temperatur aufweist. In diesem Fall bewegt sich PM aufgrund der sogenannten thermischen Migration von dem Bereich mit höherer Temperatur zu dem Bereich mit niedriger Temperatur, d. h. bewegt sich zu dem Sensorelement 50. Es sei angenommen, dass demgegenüber der Bereich, der näher an dem Sensorelement 50 eine höhere Temperatur aufweist, und der Bereich, der weiter von dem Sensorelement 50 liegt, eine niedrigere Temperatur aufweist. In diesem Fall bewegt sich PM aufgrund der thermischen Migration weg von dem Sensorelement 50.
In dem ersteren Fall wird mehr PM auf dem Sensorelement 50 akkumuliert als in dem letzteren Fall, weshalb der Ausgang des PM-Sensors 5 in dem ersteren Fall größer ist. Dementsprechend wird dieselbe PM-Menge in dem Abgasrohr 4 aufgrund der mit einer sich ändernden Temperaturverteilung in und um das Sensorelement 50 gekoppelten thermischen Migration zu unterschiedlichen Ausgängen des PM-Sensors 5 führen. Daher ist, falls ein Wert, der korrekt lediglich die PM-Menge in dem Abgasrohr 4 reflektiert, erhalten werden soll, es nötig, den Einfluss der thermischen Migration zu beseitigen. Insbesondere ist es in diesem Fall nötig, eine Änderungsrate in einer PM-Menge in dem Abgasrohr 4 derart zu korrigieren, dass der Einfluss der thermischen Migration beseitigt wird.
11A und 11B zeigen schematische Darstellungen, die jeweils den Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases (die nachstehend als ”Abgasströmungsgeschwindigkeit” bezeichnet ist) auf die PM-Akkumulation veranschaulicht. Im Vergleich mit der niedrigen Abgasströmungsgeschwindigkeit ermöglicht die hohe Abgasströmungsgeschwindigkeit, dass mehr PM das Sensorelement 50 des PM-Sensors 5 passiert, ohne dass eine Ablagerung darauf ermöglicht wird. Zusätzlich kann eine hohe Abgasströmungsgeschwindigkeit dazu tendieren, dass das sich einmal auf dem Sensorelement 50 abgelagerte PM ermöglicht wird, sich davon loszulösen. Somit kann eine hohe Abgasströmungsgeschwindigkeit einen Einfluss auf eine Verringerung des Ausgangs des PM-Sensors 5 aufweisen, und somit ist es erforderlich, eine Korrektur zur Beseitigung des Einflusses durchzuführen.
12 zeigt einen Graphen, der einen elektrischen Widerstandswert einer akkumulierten PM-Schicht veranschaulicht. In dem Graphen gibt die vertikale Achse einen elektrischen Widerstandswert zwischen den Elektroden 51 und 52 an, die über die auf dem Sensorelement 50 akkumulierte PM-Schicht verbunden sind. Die horizontale Achse in dem Graphen gibt die Temperatur der PM-Schicht an. Wie es in 12 gezeigt ist, wird mit Anstieg der Temperatur der elektrische Widerstandswert zwischen den Elektroden 51 und 52, die über die PM-Schicht verbunden sind, verringert. Es wird angenommen, dass die Ursachen für dieses Phänomen werden wie nachstehend beschrieben sind.
Wenn die Temperatur ansteigt, oszillieren PM-Partikel stärker. Dementsprechend weisen die Partikel eine größere Kontaktfläche dazwischen auf. Eine größere Kontaktfläche bedeutet, dass eine größere Fläche für den Strom bereitgestellt ist, wenn der Strom durch Kontaktabschnitte zwischen den Partikeln gelangt. Aufgrund der großen Kontaktfläche gelangt Strom leicht durch die PM-Schicht, um dadurch den Ausgang des PM-Sensors 5 zu erhöhen. Dieser Zustand ist äquivalent zu dem Zustand, in dem der elektrische Widerstandswert klein ist. Auf diese Weise ist es erforderlich, eine PM-Menge zu korrigieren, wenn ein Wert, der korrekt eine PM-Menge in dem Abgasrohr 4 reflektiert, erhalten werden soll. Eine Korrektur der PM-Menge kann den Einfluss beseitigen, der durch die Änderung des elektrischen Widerstandswerts verursacht wird, dessen Änderung durch eine Änderung der Temperatur verursacht wird.
In dem Erfassungssystem 1 wird eine PM-Menge in dem Abgasrohr 4 derart korrigiert, dass die Einflüsse der drei Phänomene (d. h. die Phänomene, die mit der thermischen Migration, der Abgasströmungsgeschwindigkeit und dem elektrischen Widerstandswert der PM-Schicht assoziiert sind), die vorstehend beschrieben worden sind, zu beseitigen. Die Verarbeitung zur Beseitigung ist in einem Flussdiagramm gemäß 4 gezeigt. Die in 4 gezeigte Verarbeitung (als auch die nachstehend beschriebenen in 5 und 6 gezeigten Verarbeitungen) können vorab programmiert und beispielsweise in einem Speicher 60 der ECU 6 gespeichert werden, um das Programm durch die ECU 6 automatisch auszuführen.
In der in 4 gezeigten Verarbeitung beschafft in Schritt S10 die ECU 6 einen Ausgang des PM-Sensors 5.
Dann berechnet die ECU 6 in Schritt S20 eine Menge des PM, die innerhalb einer vorbestimmten Zeit durch eine beliebigen Querschnitt des Abgasrohrs 4 senkrecht zu der axialen Richtung davon geströmt hat (was nachstehend ”PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4” bezeichnet ist. Die Menge des PM kann durch Bezugnahme auf vorab vorbereitete Korrelationsdaten berechnet werden, in denen eine Variation in den Erfassungswerten des PM-Sensors 5 vor und nach der vorbestimmtem Zeit mit einer PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 korreliert ist. Theoretisch wird, wenn eine PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 ”a” mal größer wird, eine Variation in den Erfassungswerten des PM-Sensors 5 in einer Zeiteinheit ebenfalls ”a” mal größer. Somit kann die Variation in den Ausgängen des PM-Sensors 5 mit der PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 korreliert werden.
Dann beschafft die ECU 6 in Schritt S30 eine Temperatur des Sensorelements 50. Die Temperatur des Sensorelements 50 kann angenähert anhand der Temperatur der Heizung 56 erhalten werden, wie es vorstehend erwähnt worden ist.
Dann beschafft die ECU 6 in Schritt S40 eine Abgastemperatur um das Sensorelement 50 (oder einer Abgastemperatur innerhalb der Abdeckung 53). Die Abgastemperatur kann unter Verwendung entweder des Abgastemperatursensors 58 oder des Abgastemperatursensors 40 beschafft werden, wie es vorstehend erwähnt worden ist.
Darauffolgend berechnet die ECU 6 in Schritt S60 einen Korrektureffizienten 1 für die PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 (der nachstehend als ”Koeffizient 1” bezeichnet ist). Der Koeffizient 1 (wie auch nachstehend beschriebene Koeffizienten 2 und 3) ist ein positiver Wert, der zur Korrektur der PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 durch beispielsweise Multiplizieren der PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 mit dem Koeffizienten 1 verwendet wird. Anders ausgedrückt wird der Koeffizient 1 zur Korrektur des Einflusses der vorstehend beschriebenen thermischen Migration verwendet. Beispielsweise kann der Koeffizient 1 unter Verwendung eines Kennfeldes erhalten werden, wobei ein Beispiel dafür in 7 gezeigt ist. Das Kennfeld ist vorab in der ECU 6 (beispielsweise dem Speicher 60) vorbereitet.
In 7 gibt die vertikale Achse den Korrekturkoeffizienten 1 für die PM-Menge in dem Abgasrohr 4 an. Die horizontale Achse gibt einen Wert an, der durch Subtrahieren der Abgastemperatur innerhalb der Abdeckung 53 von der Temperatur des Sensorelements 50 erhalten wird. Die Temperatur des Sensorelements 50 wird in Schritt S30 beschafft. Die Abgastemperatur innerhalb der Abdeckung 53 wird in Schritt S40 beschafft. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird, wenn der Wert, der durch Subtrahieren der Abgastemperatur innerhalb der Abdeckung 53 von der Temperatur des Elements erhalten wird, größer wird, der Anstieg in dem Ausgang des PM-Sensors 5 für die PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 aufgrund des Einflusses durch die thermische Migration kleiner. Dementsprechend wird, wenn der Wert, der durch Subtrahieren der Abgastemperatur innerhalb der Abdeckung 53 von der Temperatur des Elements erhalten wird, größer wird, der Koeffizient 1 auf einem größeren (positiven) Wert eingesteht. Die vertikalen und horizontalen Achsen von 7 können wie geeignet gemäß beispielsweise den Eigenschaften des zu verwendenden Systems kalibriert werden.
Bei der thermischen Migration weist, wenn der Wert, der durch Subtrahieren der Abgastemperatur innerhalb der Abdeckung 53 von der Temperatur des Elements erhalten wird, größer wird, PM eine höhere Tendenz auf, sich von dem Sensorelement 50 wegzubewegen. Um diese Tendenz zu beseitigen, wird die in dem Graphen gemäß 7 aufgetragene Kurve zur Bestimmung des Koeffizienten 1 abwärts vorspringen gelassen. Das heißt, wenn der Wert, der durch Subtrahieren der Abgastemperatur innerhalb der Abdeckung 53 von der Temperatur des Elements erhalten wird, größer wird, wird die Erhöhungsrate (die Neigung der Kurve) des Koeffizienten 1 höher (steiler) gemacht. In Schritt S60 wird der Koeffizient 1 unter Verwendung des in dem Graphen von 7 gezeigten Kennfeldes berechnet.
Darauffolgend wird in Schritt S90 die PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 unter Verwendung des in Schritt S60 berechneten Korrekturkoeffizienten 1 korrigiert, um eine ”korrigierte PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4” zu erhalten. Insbesondere wird in diesem Schritt die in Schritt S20 berechnete PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 mit dem in Schritt S60 berechneten Koeffizienten 1 multipliziert. Dann wird in Schritt S100 die in Schritt S90 berechnete korrigierte PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 aufaddiert. Auf diese Weise wird die Gesamtmenge von PM berechnet, die durch das Abgasrohr 4 geströmt ist (PM-Erfassungswert).
Der in Schritt S100 berechnete PM-Erfassungswert kann unter Bezugnahme auf den Graphen gemäß 12 korrigiert werden. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird, wenn die Temperatur des auf der Oberfläche des Sensorelements 50 akkumulierten PM erhöht wird, der elektrische Widerstandswert gegenüber den zwischen den Partikeln gelangenden Strom verringert. Wenn der elektrische Widerstandswert verringert wird, wird der Ausgang d. h. der Strom des PM-Sensors 5 erhöht. Dementsprechend wird zur Beseitigung des Einflusses dieses Phänomens der PM-Erfassungswert derart korrigiert, dass er kleiner wird, wenn die auf der Oberfläche des Sensorelements 50 akkumulierte PM eine höhere Temperatur aufweist.
Die Temperatur des auf der Oberfläche des Sensorelements 50 akkumulierten PM kann beispielsweise durch die Temperatur des Sensorelements 50 oder der Temperatur innerhalb der Abdeckung 53 (oder einen Wert zwischen diesen zwei Temperaturen, beispielsweise ein Durchschnittswert) angenähert werden. Somit ist das Kennfeld zur Berechnung eines Korrekturkoeffizienten in diesem Fall wie in 13 gezeigt. Das Kennfeld ist vorab in der ECU 6 (beispielsweise dem Speicher 60) vorbereitet. Der PM-Erfassungswert kann beispielsweise durch Multiplizieren des PM-Erfassungwerts mit einem Korrekturwert korrigiert werden, der auf der Grundlage des in dem Graphen von 13 gezeigten Kennfeldes berechnet wird.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Unter Bezugnahme auf die 5 und 8 ist nachstehend ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wurde eine PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 zur Beseitigung des Einflusses der thermischen Migration korrigiert. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine PM-Strömungsmenge korrigiert, um den Einfluss, der mit der Abgasströmungsgeschwindigkeit assoziiert ist, als auch den Einfluss der thermischen Migration zu beseitigen. Die Systemkonfiguration gemäß 1 bis 3 kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das eine durch ein Erfassungsgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführte Verarbeitung veranschaulicht. Es sei bemerkt, dass gemäß dem zweiten und den nachfolgenden Ausführungsbeispielen die Verarbeitungsschritte und die Komponenten, die identisch mit oder ähnlich zu denjenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, um unnötige Erläuterungen zu vermeiden.
In der in 5 gezeigten Verarbeitung werden die Schritte S50 und S70 zusätzlich zu den Schritten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt. In Schritt S50 wird eine Abgasströmungsgeschwindigkeit um das Sensorelement 50 erfasst. Die Verarbeitung zur Berechnung der Abgasgeschwindigkeit ist nachstehend beschrieben. In Schritt S70 berechnet die ECU 6 einen Korrekturkoeffizienten 2 (der ebenfalls als ”Koeffizient 2” bezeichnet ist) für die PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4. Der Koeffizient 2 wird zur Beseitigung des vorstehend beschriebenen, mit der Abgasströmungsgeschwindigkeit assoziierten Einflusses verwendet. Beispielsweise kann der Koeffizient 2 unter Verwendung eines Kennfeldes berechnet werden, wobei ein Beispiel dafür in 8 gezeigt ist. Das Kennfeld ist vorab in der ECU 6 (beispielsweise dem Speicher 60) vorbereitet.
In 8 gibt die vertikale Achse den Korrekturkoeffizienten 2 an und gibt die horizontale Achse die Abgasströmungsrate (Abgasströmungsgeschwindigkeit) pro Zeiteinheit an. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird, wenn die Abgasströmungsgeschwindigkeit größer wird, der Anstieg in dem Ausgang des PM-Sensors 5 für die PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 kleiner. Somit wird, wenn die Abgasströmungsgeschwindigkeit größer wird, der Koeffizient 2 auf einen größeren Wert eingestellt. Die vertikalen und horizontalen Achsen in 8 werden wie geeignet entsprechend den Charakteristiken (Eigenschaften) des zu verwendeten Systems kalibriert.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist, wenn die Abgasströmungsgeschwindigkeit größer wird, PM eine höhere Tendenz auf, nicht auf den Sensorelement 50 abgelagert zu werden, sondern von dem Sensorelement 50 losgelöst zu werden. Um diese Tendenz zu kompensieren, wird die in dem Graphen von 8 aufgetragene Kurve zur Bestimmung des Koeffizienten 2 abwärts vorspringen gelassen verschoben. Das heißt, wenn die Abgasströmungsgeschwindigkeit größer wird, wird bewirkt, dass die Erhöhungsrate (die Neigung der Kurve) des Koeffizienten 2 größer (steiler) wird. In Schritt S60 wird der Koeffizient 2 unter Bezugnahme auf das in dem Graphen von 8 gezeigte Kennfeld berechnet.
Dann wird in Schritt S90 von 5 die PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4, die in Schritt S20 beschafft worden ist, mit dem in Schritt S60 berechneten Koeffizienten 1 multipliziert, gefolgt durch eine weitere Multiplikation des resultierenden Werts mit dem in Schritt S70 berechneten Koeffizienten 2. Weiterhin wird in Schritt S100 die korrigierte PM-Strömungsmenge in dem Abgasrohr 4 aufaddiert, um einen PM-Erfassungswert zu berechnen. Die Verarbeitung gemäß 5 wird auf diese Weise durchgeführt.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Unter Bezugnahme auf die 6 und 9 ist nachstehend ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird ein PM-Erfassungswert zur Beseitigung des Einflusses der Loslösung des auf dem Sensorelement 50 abgelagerten PM als auch des Einflusses der thermischen Migration und des mit der Abgasströmungsgeschwindigkeit assoziierten Einflusses korrigiert. Die Systemkonfiguration gemäß den 1 bis 3 kann ebenfalls gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet werden. 6 zeigt ein Flussdiagramm, das eine durch ein Erfassungsgerät gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel durchgeführte Verarbeitung veranschaulicht.
In der in 6 gezeigten Verarbeitung werden die Schritte S110 und S120 zusätzlich zu den gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführten Schritten durchgeführt. In Schritt S110 berechnet die ECU 6 einen Korrekturkoeffizienten für einen PM-Erfassungswert (der nachstehend ebenfalls als ”Koeffizient 3” bezeichnet ist). Der Korrekturkoeffizient 3 wird zur Beseitigung des Einflusses der Loslösung des PM, der auf der Oberfläche des Sensorelements 50 akkumuliert worden ist, aufgrund des mit der Abgasströmungsgeschwindigkeit assoziierten Einflusses verwendet.
Wenn der Ausgang des PM-Sensors 5 größer wird, kann mehr PM auf der Oberfläche des Sensorelements 50 akkumuliert werden. Außerdem kann, wenn mehr PM auf dem Sensorelement 50 akkumuliert wird, die Menge von PM, die von der Akkumulation sich loslöst, erhöht werden. Dementsprechend kann, wenn der Ausgang des PM-Sensors 5 größer wird, die Menge von PM, die sich von der Akkumulation loslöst, erhöht werden. Daher wird der Einfluss der Korrelation unter Verwendung des Koeffizienten 3 korrigiert. Beispielsweise kann der Koeffizient 3 unter Verwendung eines Kennfeldes berechnet werden, das die in dem Graphen von 9 gezeigten Charakteristiken (Eigenschaften) verwendet. Das Kennfeld ist vorab in der ECU 6 (beispielsweise den Speicher 60) vorbereitet. Das heißt, aus den vorstehend erwähnten Gründen wird, wenn der Ausgang des PM-Sensors 5 größer wird, der Wert des Koeffizienten 3 auf einen größeren Wert eingestellt.
In Schritt S110 von 6 wird der Korrekturkoeffizient 3 unter Bezugnahme auf das in dem Graphen von 9 gezeigte Kennfeld berechnet. Dann wird in Schritt S120 von 6 der in Schritt S100 beschaffte PM-Erfassungswert mit dem in Schritt S110 berechneten Koeffizienten 3 multipliziert, um einen korrigierten PM-Erfassungswert zu erhalten.
Nachstehend ist die Verarbeitung der Berechnung einer Abgasströmungsgeschwindigkeit um das Sensorelement 50 beschrieben, die in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet wird. Beispielsweise kann eine Abgasströmungsgeschwindigkeit durch Multiplizieren einer Volumenströmungsrate pro Zeiteinheit in dem Abgasrohr 4 (Volumenrate des durch das Abgasrohr 4 strömenden Abgases) mit einem Koeffizienten berechnet werden. Bei der Berechnung der Volumenströmungsrate wird eine Massenströmungsrate pro Zeiteinheit der Einlassluft, die durch die Luftströmungsmesseinrichtung 30 gemessen wird, in eine Volumenströmungsrate des Abgases umgewandelt. Beispielsweise wird die Volumenströmungsrate unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (E1) berechnet. V(m³/sec) = [[G(g/sec)/28,8(g/mol)] × 22,4 × 10^–3(m³/mol) + [Q(cc/sec)/207,3(g/mol) × 0.84(g/cc) × 6,75] × 22,4 × 10^–3(m³/mol)] × [Teg(K)/273(K)] × [P0(kPa)/[P0(kPa) + dP(kPa)]] (E1)
In der Gleichung (E1) gibt ”V(m³/sec)” eine Volumenströmungsrate des durch das Abgasrohr 4 strömenden Abgases an, gibt ”G(g/sec)” eine Massenströmungsrate pro Zeiteinheit der Einlassluft an, gibt ”Teg(K)” eine Abgastemperatur an, gibt ”dP(kPa)” eine Druckdifferenz über dem DPF an, und gibt ”Q(cc/sec)” eine Kraftstoffeinspritzmenge pro Zeiteinheit an. Weiterhin können die Messwerte der Luftströmungsmesseinrichtung 30 und des Abgastemperatursensors 40 jeweils für ”G” und ”Teg” verwendet werden. Ein Befehlswert für die Kraftstoffeinspritzmenge für eine Einspritzeinrichtung (Injektor) kann für ”Q” verwendet werden.
Auf der rechten Seite der Gleichung (E1) gibt der erste Term eine Massenströmungsrate der Einlassluft an, die in eine Volumenströmungsrate umgewandelt ist. Der zweite Term gibt einen Anstieg an, der eine Differenz in der Menge zwischen der Einlassluft und dem Abgas nach der Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs ist. In dem zweiten Term gibt ”0,84(g/cc)” eine typische Flüssigkeitsdichte von Leichtöl an. Der Zahlenwert ”22,4 × 10³(m³/Mol)” gibt ein Volumen pro 1 Mol eines idealen Gases bei 0 Grad Celsius und einer Atmosphäre an. Außerdem gibt der Zahlenwert ”6,75” eine Anstiegsrate in der Molaren Zahl des Abgases für eine Kraftstoffmenge von 1 Mol an.
Die Anstiegsrate (6,75) wird wie folgt erhalten. Insbesondere wird die Zusammensetzung von Leichtöl typischer Weise durch C₁₅H_27.3 (Molekulargewicht: 207,3) ausgedrückt, weshalb die Verbrennung durch die nachfolgende Reaktionsformel (E2) ausgedrückt wird. C₁₅H_27.3 + 21,75O₂ → 15CO₂ + 13,5H₂O (E2)
Dementsprechend weist das Abgas eine Molare Zahl an, die 6,75 (= (15 + 13,5) – 21,75) mal größer als die Kraftstoffeinspritzmenge von 1 Mol ist.
Kraftstoff wird mit Einspritzintervallen eingespritzt, die durch die ECU 6 vorbestimmt werden, um eine intermittierende Einspritzung zu erzielen. Die Kraftstoffeinspritzmenge ”Q” in Gleichung (E1) gibt eine Durchschnittskraftstoffeinspritzmenge unter Berücksichtigung nicht nur der Einspritzperiode sondern ebenfalls der Nicht-Einspritzperiode an.
Die Massenströmungsrate ”G(g/sec) pro Zeiteinheit der Einlassluft kann durch die Luftströmungsmesseinrichtung 30 gemessen werden. Die Abgastemperatur ”Teg(K)” kann durch den Abgastemperatursensor 40 gemessen werden. Ein Befehlswert für eine Einspritzmenge, der aus der ECU 6 ausgegeben wird, kann für die Kraftstoffeinspritzmenge ”Q(cc/sec)” pro Zeiteinheit verwendet werden.
Die Volumenströmungsrate des Abgases, das durch das Abgasrohr 4 strömt, kann durch die nachfolgende Gleichung (E3) berechnet werden. V(m³/sec) = [[G(g/sec)/28,8(g/mol)] × 22,4 × 10^–3(m³/mol) + [Q(cc/sec)/207,3(g/mol) × 0,84(g/cc) × 6,75] × 22,4 × 10^–3(m³/mol)] × [Teg(K)/273(K)] × [P0(kPa)/[P0(kPa) + dP(kPa)]] (E3)
Die durch die Gleichung (E3) berechnete Volumenströmungsrate entspricht der Abgasströmungsgeschwindigkeit vorgelagert von dem DPF 41. In der Gleichung (E3) gibt ”P0(kPa)” einen atmosphärischen Druck an und gibt ”dP(kPa)” eine DPF-Druckdifferenz an. Beispielsweise kann die DPF-Druckdifferenz gemessen werden, in dem das DPF 41 mit einer Differenzdruckmesseinrichtung versehen wird.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können wie geeignet innerhalb des Umfangs modifiziert werden, ohne dass sie von dem erfinderischen Gedanken abweichen. Beispielsweise kann der PM-Sensor 5, der gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen zur Ausgabe eines Stroms verwendet wird, durch einen PM-Sensor ersetzt werden, der einen Shunt-Widerstand aufweist und eine Spannung ausgibt. Ein beliebiger Sensor kann verwendet werden, falls der Sensor in der Lage ist, einen Wert auszugeben, der zu der PM-Menge in einem Abgasrohr korreliert ist.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bildet der PM-Sensor 5 die Feinstauberfassungseinheit und bildet die Strommesseinrichtung 55 die Erfassungseinrichtung der Feinstauberfassungseinheit. Die ECU 6, die die Verarbeitungen in den Schritten S30 und S40 durchführt, der Abgastemperatursensor 40 und die Heizungssteuerungseinrichtung 57 bilden die Temperaturerfassungseinheit. Die ECU 6, die den Speicher 60 aufweist und die Verarbeitungen in den Schritten S60 bis S120 durchführt, bildet die Korrektureinheit. Die ECU 6 führt die Verarbeitungen in den Schritten S60 und S90 durch und bildet die erste Unterkorrektureinheit der Korrektureinheit. Die ECU 6 bildet zusätzlich die zweite Unterkorrektureinheit der Korrektureinheit. Die ECU 6 bildet ebenfalls die dritte Unterkorrektureinheit der Korrektureinheit.
Die ECU 6 führt ebenfalls die Verarbeitungen in den Schritten S110 und S120 durch und bildet die vierte Unterkorrektureinheit der Korrektureinheit. Der Abgastemperatursensor 40 bildet den Temperatursensor der Temperaturerfassungseinheit. Die ECU 6, die die Verarbeitungen in Schritt S30 durchführt, bildet die Berechnungseinheit. Die Heizung 56 bildet die Heizungseinheit. Die Heizungssteuerungseinrichtung 52 bildet die erste Erfassungseinrichtung. Die ECU 6 bildet ebenfalls die zweite Erfassungseinrichtung. Die Luftströmungsmesseinrichtung 30 bildet die Einlassvolumenerfassungseinheit. Die ECU 6 bildet die Anweisungseinheit.
Die Temperatur in der Nähe des Isolators 50 und in der Nähe der Elektroden 51 und 52 wird durch die Heizung 56 angehoben. Unmittelbar nachdem der abgelagerte PM verbrannt und entfernt ist, wird der in Schritt S100 berechnete PM-Erfassungswert auf Null (0) gesetzt.
Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen anderen Formen ohne Abweichen von dem Gedanken davon verwirklicht werden. Die Ausführungsbeispiele und Modifikationen, die so weit beschrieben worden sind, sind daher lediglich veranschaulichend und nicht beschränkend, da der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Patentansprüche und nicht durch die vorhergehende Beschreibung definiert ist. Alle Änderungen, die innerhalb des Maßes und der Grenzen der Patentansprüche fallen, oder Äquivalente derartiger Maße und Grenzen sind daher durch die Patentansprüche umfasst.
Ein Erfassungsgerät weist eine Feinstaub-(PM-)Erfassungseinheit, eine Temperaturerfassungseinheit und eine Korrektureinheit auf. Die PM-Erfassungseinheit weist einen Isolator, ein Paar Elektroden und eine Erfassungseinrichtung auf. Der Isolator ist in einem Abgaspfad einer Brennkraftmaschine angeordnet, durch den ein Abgas strömt. Das Paar der Elektroden ist in Kontakt mit zumindest einem Teil des Isolators angeordnet. Die Erfassungseinrichtung erfasst einen PM-Erfassungswert, der ein Wert ist, der mit einer Menge von PM in dem Abgas korreliert ist. Die Temperaturerfassungseinheit erfasst eine Abgastemperatur des durch die PM-Erfassungseinheit gelangenden Abgases und/oder eine Isolatortemperatur des Isolators. Die Korrektureinheit korrigiert den durch die PM-Erfassungseinheit erfassten PM-Erfassungswert auf der Grundlage der Abgastemperatur und/oder der Isolatortemperatur.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-009500 [0001]
JP 559-060018 A [0004]

Claims

Erfassungsgerät mit: einer Feinstauberfassungseinheit, die einen Isolator, der in einem Abgaspfad einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, durch den ein Abgas strömt, ein Paar Elektroden, die in Kontakt mit zumindest einem Teil des Isolators angeordnet sind, und eine Erfassungseinrichtung aufweist, die einen Feinstauberfassungswert erfasst, der ein Wert ist, der zu einer Menge von Feinstaub in dem Abgas korreliert ist, wobei der Feinstaub an dem Isolator anhaftet und ermöglicht, dass ein Strom zwischen dem Paar der Elektroden fließt, während eine Spannung an dem Paar der Elektroden angelegt wird; einer Temperaturerfassungseinheit, die eine Abgastemperatur des durch die Feinstauberfassungseinheit gelangenden Abgases und/oder eine Isolatortemperatur des Isolators erfasst, und einer Korrektureinheit, die den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert auf der Grundlage der Abgastemperatur und/oder der Isolatortemperatur, die durch die Temperaturerfassungseinheit erfasst werden, korrigiert.
Erfassungsgerät nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Abgasströmungsratenerfassungseinheit, die eine Abgasströmungsrate des durch den Isolator gelangenden Abgases erfasst, wobei die Korrektureinheit den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert auf der Grundlage der durch die Abgasströmungsratenerfassungseinheit erfassten Abgasströmungsrate und der Abgastemperatur und/oder der Isolatortemperatur, die durch die Temperaturerfassungseinheit erfasst werden, korrigiert.
Erfassungsgerät nach Anspruch 2, weiterhin mit einer Loslösungsratenerfassungseinheit, die eine Loslösungsrate von Feinstaub erfasst, die von dem Isolator, an dem Feinstaub angehaftet wird, sich loslöst, wobei die Korrektureinheit den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert auf der Grundlage der durch die Loslösungsratenerfassungseinheit erfassten Loslösungsrate des Feinstaubes, der durch die Abgasströmungsratenerfassungseinheit erfassten Abgasströmungsrate und der Abgastemperatur und/oder der Isolatortemperatur korrigiert, die durch die Temperaturerfassungseinheit erfasst werden.
Erfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Korrektureinheit eine erste Unterkorrektureinheit aufweist, die eine Änderungsrate des durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswerts derart korrigiert, dass, wenn ein durch Subtrahieren der Abgastemperatur von der Isolatortemperatur erhaltener Wert größer wird, die Änderungsrate des Feinstauberfassungswerts auf einen Wert korrigiert wird, der eine höhere Menge von Feinstaub angibt.
Erfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Korrektureinheit eine zweite Unterkorrektureinheit aufweist, die den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert derart korrigiert, dass wenn die Abgastemperatur oder die Isolatortemperatur höher wird, der Feinstauberfassungswert auf einen Wert korrigiert wird, der eine größere Menge von Feinstaub angibt.
Erfassungsgerät nach Anspruch 2, wobei die Korrektureinheit eine dritte Unterkorrektureinheit aufweist, die eine Änderungsrate des durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswerts derart korrigiert, dass, wenn die durch die Abgasströmungsratenerfassungseinheit erfasste Abgasströmungsrate größer wird, die Änderungsrate des Feinstauberfassungswerts auf einen Wert korrigiert wird, der eine größere Menge von Feinstaub angibt.
Erfassungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Korrektureinheit eine vierte Unterkorrektureinheit aufweist, die den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert in einer derartigen Weise korrigiert, dass, wenn die durch die Loslösungsratenerfassungseinheit erfasste Loslösungsrate des Feinstaubs größer wird, der Feinstauberfassungswert auf einen Wert korrigiert wird, der eine größere Menge von Feinstaub angibt.
Erfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Temperaturerfassungseinheit einen Temperatursensor, der in dem Abgaspfad angeordnet ist und die Abgastemperatur des in dem Abgaspfad strömenden Abgases misst, und eine Berechnungseinheit aufweist, die die Abgastemperatur des durch die Feinstauberfassungseinheit gelangenden Abgases auf der Grundlage der durch den Temperatursensor gemessenen Abgastemperatur und der durch die Temperaturerfassungseinheit erfassten Isolatortemperatur berechnet.
Erfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Erfassungsgerät weiterhin eine Heizungseinheit aufweist, die einen Widerstand und eine Leistungseinheit aufweist, die elektrische Leistung dem Widerstand zum Erwärmen des Isolators zuführt, wobei die Temperaturerfassungseinheit eine erste Erfassungseinheit aufweist, die die Isolatortemperatur auf der Grundlage eines Widerstandswerts des Widerstandes erfasst.
Erfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Temperaturerfassungseinheit einen Temperatursensor, der in einem Abgaspfad angeordnet ist und die Abgastemperatur des in dem Abgaspfad strömenden Abgases misst, eine Abgasströmungsratenerfassungseinheit, die eine Abgasströmungsrate des durch den Isolator gelangenden Abgases erfasst, und eine zweite Erfassungseinheit aufweist, die die Isolatortemperatur auf der Grundlage der durch den Temperatursensor gemessenen Abgastemperatur und der durch die Abgasströmungsratenerfassungseinheit erfassten Abgasströmungsrate erfasst.
Erfassungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Loslösungsratenerfassung eine Abgasströmungsratenerfassungseinheit, die eine Abgasströmungsrate des durch den Isolator gelangenden Abgases erfasst, und eine Berechnungseinheit aufweist, die die Loslösungsrate von Feinstaub auf der Grundlage des Feinstauberfassungswerts und der Abgasströmungsrate berechnet.
Erfassungsgerät nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Anweisungseinheit, die eine Kraftstoffeinspritzmenge für einen Zylinder der Brennkraftmaschine anweist, und/oder einem Temperatursensor, der in dem Abgaspfad angeordnet ist und die Abgastemperatur des in dem Abgaspfad strömenden Abgases misst, und/oder einer Druckerfassungseinheit, die einen Abgaspfaddruck in dem Abgaspfad der Brennkraftmaschine erfasst; und einer Einlassvolumenerfassungseinheit, die ein Einlassvolumen von Einlassgas, das in einem Einlasspfad der Brennkraftmaschine strömt, wobei die Abgasströmungsratenerfassungseinheit die Abgasströmungsrate auf der Grundlage des durch die Einlassvolumenerfassungseinheit erfassten Einlassvolumens sowie der durch die Anweisungseinheit angewiesenen Kraftstoffeinspritzmenge und/oder der durch den Temperatursensor gemessenen Abgastemperatur und/oder den durch die Druckerfassungseinheit erfassten Abgaspfaddruck erfasst.
Erfassungsgerät nach Anspruch 7, wobei die vierte Unterkorrektureinheit den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert derart korrigiert, dass, wenn ein Ausgangswert der Feinstauberfassungswert größer wird, der Feinstauberfassungswert auf einen Wert korrigiert wird, der eine größere Menge von Feinstaub angibt.
Maschinensystem, das aufweist: eine Brennkraftmaschine und ein Erfassungsgerät mit einer Feinstauberfassungseinheit, die einen Isolator, der in einem Abgaspfad der Brennkraftmaschine angeordnet ist, durch den ein Abgas strömt, ein Paar Elektroden, die in Kontakt mit zumindest einem Teil des Isolators angeordnet sind, und eine Erfassungseinrichtung aufweist, die einen Feinstauberfassungswert erfasst, der ein Wert ist, der zu einer Menge von Feinstaub in dem Abgas korreliert ist, wobei der Feinstaub an dem Isolator anhaftet und ermöglicht, dass ein Strom zwischen dem Paar der Elektroden fließt, während eine Spannung an dem Paar der Elektroden angelegt wird; einer Temperaturerfassungseinheit, die eine Abgastemperatur des durch die Feinstauberfassungseinheit gelangenden Abgases und/oder eine Isolatortemperatur des Isolators erfasst, und einer Korrektureinheit, die den durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswert auf der Grundlage der Abgastemperatur und/oder der Isolatortemperatur, die durch die Temperaturerfassungseinheit erfasst werden, korrigiert.
Maschinensystem nach Anspruch 14, weiterhin mit einem Partikelfilter, das in dem Abgaspfad angeordnet ist und Feinstaub in dem Abgas der Brennkraftmaschine sammelt.
Maschinensystem nach Anspruch 15, wobei die Brennkraftmaschine eine Dieselmaschine ist, und das Partikelfilter ein Dieselpartikelfilter für die Dieselmaschine ist.
Erfassungsverfahren mit (i) an einer Feinstauberfassungseinheit mit einem Isolator, der in einem Abgaspfad einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, durch den Abgas strömt, einem Paar von Elektroden, die in Kontakt mit zumindest einem Teil des Isolators angeordnet sind, und einer Erfassungseinrichtung, Erfassen eines Feinstauberfassungswerts, der ein Wert ist, der mit einer Menge von Feinstaub in dem Abgas korreliert ist, wobei der Feinstaub an den Isolator anhaftet und ermöglicht, dass ein Strom zwischen dem Paar der Elektroden fließt, während Spannung an das Paar der Elektroden angelegt wird; (ii) an einer Temperaturerfassungseinheit, Erfassen einer Abgastemperatur des durch die Feinstauberfassungseinheit gelangenden Abgases und/oder einer Isolatortemperatur des Isolators; und (iii) an einer Korrektureinheit, Korrigieren des durch die Feinstauberfassungseinheit erfassten Feinstauberfassungswerts auf der Grundlage der Abgastemperatur und/oder der Isolatortemperatur, die durch die Temperaturerfassungseinheit erfasst werden.