DE102017218862A1 - Method and device for component identification - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bauteilerkennung in einem Kraftfahrzeug, die zur Unterscheidung zwischen einem Drei-Wege-Katalysator und einem Partikelfilter im Abgasstrang des Kraftfahrzeugs dienen.

Figure DE102017218862A1_0000
The present invention relates to a method and a device for component identification in a motor vehicle, which serve to distinguish between a three-way catalytic converter and a particulate filter in the exhaust system of the motor vehicle.
Figure DE102017218862A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bauteilerkennung in einem Kraftfahrzeug, die zur Unterscheidung zwischen einem Drei-Wege-Katalysator und einem Partikelfilter im Abgasstrang des Kraftfahrzeugs dienen.The present invention relates to a method and a device for component identification in a motor vehicle, which serve to distinguish between a three-way catalytic converter and a particulate filter in the exhaust system of the motor vehicle.

Um die gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte für Partikelemissionen einhalten zu können, werden Kraftfahrzeuge mit Dieselmotor und zunehmend auch Kraftfahrzeuge mit Ottomotor mit einem Partikelfilter ausgestattet. In der Regel ist dieser einem Drei-Wege-Katalysator für die Abgasreinigung nachgeschaltet. Da im Abgasstrang also sowohl ein Drei-Wege-Katalysator als auch ein Partikelfilter vorhanden sind, könnte bei einem Austausch des Partikelfilters im Missbrauchsfall ein Drei-Wege-Katalysator, also insbesondere ein weiterer Drei-Wege-Katalysator neben dem bereits vorhandenen Drei-Wege-Katalysator, eingebaut werden. Dies würde zu einem Anstieg der Partikelemissionen des Fahrzeugs führen.In order to comply with the statutory limits for particulate emissions, motor vehicles with diesel engine and increasingly also cars with petrol engines are equipped with a particulate filter. As a rule, this is followed by a three-way catalytic converter for the exhaust gas purification. Since both a three-way catalytic converter and a particulate filter are present in the exhaust gas line, a three-way catalytic converter, that is to say a further three-way catalytic converter in addition to the already existing three-way catalytic converter, could be used in the event of abuse. Catalyst, to be installed. This would lead to an increase of the particle emissions of the vehicle.

Um dies zu verhindern, hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche anzeigen, wenn im Abgasstrang anstelle eines Partikelfilters ein Drei-Wege-Katalysator verbaut wurde.To prevent this, the present invention has the object to provide a method and an apparatus available, which indicate when a three-way catalyst was installed in the exhaust system instead of a particulate filter.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.According to the invention the object is achieved by a method having the features of claim 1 and a device having the features of claim 9. Embodiments of the method and the device will become apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird anhand des Druckabfalls über dem Volumenstrom im Bauteil zwischen einem Partikelfilter und einem Drei-Wege-Katalysator unterschieden. Bei der Lösung wird der Effekt genutzt, dass sich bei einer laminaren Strömung ein anderer Verlauf des Druckabfalls über einem Volumenstrom einstellt, als dies bei einer turbulenten Strömung der Fall ist.According to the invention, a distinction is made on the basis of the pressure drop over the volume flow in the component between a particle filter and a three-way catalyst. In the solution, the effect is used that sets in a laminar flow, a different course of the pressure drop over a volume flow, as is the case with a turbulent flow.

Drei-Wege-Katalysatoren umfassen in der Regel einen mit einer katalytisch aktiven Beschichtung versehenen keramischen Trägerkörper, der eine Vielzahl paralleler Kanäle aufweist, durch welche das Abgas geleitet wird.Three-way catalysts typically comprise a ceramic carrier body provided with a catalytically active coating and having a plurality of parallel channels through which the exhaust gas is passed.

Aus der DE 10 2006 022 364 A1 sind Trägerkörper mit disperser KatalysatorBeschichtung zur Abgasnachbehandlung eines Fahrzeugs bekannt, die Kanäle aufweisen, in deren Inneren sich eine turbulente Strömung ausbildet.From the DE 10 2006 022 364 A1 Carriers are known with disperse catalyst coating for the exhaust aftertreatment of a vehicle having channels in the interior of which forms a turbulent flow.

Die US 2010/173770 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Monolithen für einen Katalysator. Die Geometrie der Kanäle des hergestellten Monolithen ist derart ausgelegt, dass in ihrem Inneren Zonen turbulenter Strömung auftreten.The US 2010/173770 A1 discloses a process for producing monoliths for a catalyst. The geometry of the channels of the manufactured monolith is designed such that zones of turbulent flow occur in its interior.

Auch wenn die Kanäle des Trägerkörpers so gestaltet sind, dass sich darin Zonen turbulenter Strömung ausbilden können, so überwiegt doch in einem Drei-Wege-Katalysator aufgrund der Tatsache, dass die Länge der Kanäle gegenüber ihrem Durchmesser groß ist, insgesamt der Anteil der laminaren Strömung.Even though the channels of the carrier body are designed so that zones of turbulent flow can form therein, in a three-way catalytic converter, due to the fact that the length of the channels is large compared to their diameter, the proportion of the laminar flow overall ,

Aus der DE 197 01 684 A1 gehen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum vollständigen Abbrennen des Partikelbelags eines Partikelfilters eines Dieselfahrzeugs hervor. Der beladungsunabhängige Strömungswiderstand des Partikelfilters wird angehoben, um während der Regeneration den Gasdruck hoch genug für eine vollständige Regeneration zu halten.From the DE 197 01 684 A1 A method and apparatus for completely burning off the particle coating of a particulate filter of a diesel vehicle. The load-independent flow resistance of the particulate filter is raised in order to keep the gas pressure high enough during regeneration for complete regeneration.

Der Partikelfilter kann ein wanddurchflutetes Keramikmodul sein, zum Beispiel ein wabenförmiges Modul mit parallel verlaufenden Kanälen, deren Kanalenden wechselseitig verschlossen sind, so dass der Abgasstrom von der Einströmseite durch die Kanalwände der am hinteren Ende verschlossenen Kanäle in die am vorderen Ende verschlossenen Kanäle und weiter zur Ausströmseite fließt, oder ein Sintermetallfilter, das geschlossene und gefaltete Taschen aus porösem Sintermetall aufweist. Der Druckabfall über dem Volumenstrom eines Abgases stellt sich durch die Gasreibung an der Wand (laminare Strömung) und durch den Durchtritt des Gases, d.h. des Abgases, durch die Wand (turbulente Strömung) ein. Dabei überwiegt der Anteil der turbulenten Strömung. Auch bei Nebenstrom-Tiefbettfiltern, welche die Rußpartikel durch gezielte Strömungsumlenkungen aus dem Abgasstrom abscheiden, leistet der turbulente Strömungsanteil den Hauptbeitrag zum Druckabfall.The particulate filter may be a wall-flooded ceramic module, for example a honeycomb module with parallel channels whose channel ends are mutually closed, so that the exhaust gas flow from the inflow side through the channel walls of the closed at the rear end channels in the closed at the front end channels and on to Outflow side flows, or a sintered metal filter, which has closed and folded pockets of porous sintered metal. The pressure drop over the volume flow of an exhaust gas is due to the gas friction on the wall (laminar flow) and the passage of the gas, i. of the exhaust gas, through the wall (turbulent flow). The proportion of turbulent flow predominates here. Even with sidestream low-bed filters, which separate the soot particles by targeted flow deflections from the exhaust gas flow, the turbulent flow fraction makes the main contribution to the pressure drop.

Erfindungsgemäß wird daher beobachtet, ob für das fragliche Bauteil der Druckabfall über dem Volumenstrom des Abgases eher einer laminaren oder einer turbulenten Strömung entspricht. Wenn der Effekt einer laminaren Strömung überwiegt, kann darauf geschlossen werden, dass ein Drei-Wege-Katalysator verbaut ist. Wenn der Druckverlauf eher auf eine turbulente Strömung schließen lässt, ist dies ein Indikator für den Verbau eines Partikelfilters. Die Unterscheidung kann z.B. über die Beobachtung des Druckabfalls in einem unteren und einem oberen Lastbereich erfolgen.According to the invention, it is therefore observed whether the pressure drop across the volume flow of the exhaust gas corresponds to a laminar or a turbulent flow for the component in question. If the effect of a laminar flow outweighs, it can be concluded that a three-way catalyst is installed. If the pressure curve suggests a turbulent flow, this is an indicator for the placement of a particulate filter. The distinction may e.g. via the observation of the pressure drop in a lower and an upper load range.

Für eine turbulente Strömung hängt der Druckabfall über ein Bauteil linear vom Volumenstrom durch das Bauteil ab. Die Messpunkte liegen auf einer Geraden und können durch eine Regressionsgerade approximiert werden.For a turbulent flow, the pressure drop across a component depends linearly on the volume flow through the component. The measuring points lie on a straight line and can be approximated by a regression line.

Für eine lineare Strömung hängt der Druckabfall über das Bauteil quadratisch vom Volumenstrom durch das Bauteil ab. Die Messpunkte liegen auf einer Parabel und können durch eine Regressionskurve zweiter Ordnung approximiert werden. For a linear flow, the pressure drop across the component depends quadratically on the volume flow through the component. The measurement points lie on a parabola and can be approximated by a regression curve of second order.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung einer im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs angeordneten Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung. Das Verfahren umfasst die Ermittlung der Abhängigkeit des Druckabfalls über die Vorrichtung in Abhängigkeit vom Abgas-Volumenstrom durch die Vorrichtung und die Auswertung der ermittelten Abhängigkeit, um festzustellen, ob die Strömung des Abgases innerhalb der Vorrichtung überwiegend laminar oder überwiegend turbulent ist.The invention relates to a method for determining a arranged in the exhaust line of a motor vehicle device for exhaust aftertreatment. The method includes determining the dependence of the pressure drop across the device versus the exhaust flow rate through the device and evaluating the determined dependence to determine whether the flow of exhaust gas within the device is predominately laminar or predominantly turbulent.

Hierzu wird der Druckabfall über die Vorrichtung bei unterschiedlichen Volumenströmen gemessen. Der Druckabfall wird ermittelt als Differenz des vor der Vorrichtung gemessenen Drucks und des nach der Vorrichtung gemessenen Drucks. In einer Ausführungsform werden die Drücke direkt im Einlass und im Auslass der Vorrichtung gemessen.For this purpose, the pressure drop across the device at different flow rates is measured. The pressure drop is determined as the difference between the pressure measured before the device and the pressure measured after the device. In one embodiment, the pressures are measured directly in the inlet and outlet of the device.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Messung des Druckabfalls über den gesamten Bereich möglicher Volumenströme. Hierbei werden mindestens drei über den gesamten Volumenstrombereich verteilte Messwerte ermittelt, beispielsweise im Leerlauf, bei Teillast und bei Volllast des Motors, bzw. bei Leerlaufdrehzahl, mittlerer Drehzahl und maximaler Drehzahl. Vorzugsweise werden mehr als drei Messwerte aufgenommen, um den Verlauf der Kurve über den gesamten Volumenstrombereich besser zu erfassen.In an embodiment, the method comprises measuring the pressure drop over the entire range of possible volume flows. In this case, at least three measured values distributed over the entire volumetric flow range are determined, for example during idling, at partial load and at full load of the engine, or at idling speed, average rotational speed and maximum rotational speed. Preferably, more than three measured values are recorded in order to better grasp the course of the curve over the entire volume flow range.

In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren die Messung des Druckabfalls über die Vorrichtung an mindestens zwei Messpunkten bei niedrigem Abgasvolumenstrom und die Messung des Druckabfalls über die Vorrichtung an mindestens zwei Messpunkten bei hohem Abgas-Volumenstrom, d.h. in einem unteren Lastbereich und einem oberen Lastbereich des Motors. In einer weiteren Ausführungsform werden jeweils genau zwei Messpunkte im unteren Lastbereich und im oberen Lastbereich ermittelt.In another embodiment, the method includes measuring the pressure drop across the device at at least two measurement points at a low exhaust gas flow rate and measuring the pressure drop across the device at at least two measurement points at high exhaust flow rate, i. in a lower load range and an upper load range of the engine. In a further embodiment, exactly two measuring points are determined in each case in the lower load range and in the upper load range.

In einer Ausführungsform erstreckt sich der untere Lastbereich von 0 bis 30% des Nennabgasmassenstroms des Motors und der obere Lastbereich erstreckt sich von 70 bis 100% des Nennabgasmassenstromes des Motors. In einer Ausführungsform erstreckt sich der obere Lastbereich von 80 bis 100% des Nennabgasmassenstroms im Abgasstrang, und der untere Lastbereich erstreckt sich von 10 bis 30% des Nennabgasmassenstroms im Abgasstrang.In one embodiment, the lower load range extends from 0 to 30% of the rated exhaust mass flow of the engine and the upper load range extends from 70 to 100% of the rated exhaust mass flow of the engine. In one embodiment, the upper load range extends from 80 to 100% of the rated exhaust mass flow in the exhaust line, and the lower load range extends from 10 to 30% of the rated exhaust mass flow in the exhaust line.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Regressionsrechnung für die erhaltenen Messwerte durchgeführt. In einer Ausführungsform wird mit der Methode der kleinsten Fehlerquadrate für die Messwerte ein Regressionspolynom 2. Ordnung ermittelt. Durch Vergleich der Koeffizienten des linearen und des quadratischen Gliedes des Regressionspolynoms kann ermittelt werden, ob es sich bei der Vorrichtung um einen Partikelfilter oder einen Drei-Wege-Katalysator handelt.In one embodiment of the method according to the invention, a regression calculation is carried out for the measured values obtained. In one embodiment, a regression polynomial of the second order is determined with the method of least squares for the measured values. By comparing the coefficients of the linear and quadratic terms of the regression polynomial, it can be determined whether the device is a particulate filter or a three-way catalyst.

Ist der Koeffizient des quadratischen Gliedes größer als der Koeffizient des linearen Gliedes, so ist die Strömung in der Vorrichtung überwiegend laminar, was darauf schließen lässt, dass die Vorrichtung ein Drei-Wege-Katalysator ist. Ist der Koeffizient des quadratischen Gliedes kleiner als der Koeffizient des linearen Gliedes, so ist die Strömung in der Vorrichtung überwiegend turbulent, was darauf schließen lässt, dass die Vorrichtung ein Partikelfilter ist.If the coefficient of the square member is greater than the coefficient of the linear member, the flow in the apparatus is predominantly laminar, suggesting that the apparatus is a three-way catalyst. If the coefficient of the square member is smaller than the coefficient of the linear member, the flow in the apparatus is predominantly turbulent, suggesting that the apparatus is a particulate filter.

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden aus den Messwerten Differenzenquotienten Δ(Δp) / Δ(∂V/∂t) berechnet, also jeweils für ein Paar bei unterschiedlichen Volumenströmen ∂V/∂t bestimmter Druckabfälle Δp der Quotient aus Druckabfalldifferenz Δ(Δp) und Volumenstromdifferenz Δ(∂V/∂t). In einer speziellen Ausführungsform, worin zwei Messpunkte in einem unteren Lastbereich des jeweiligen Motors und zwei Messpunkte in einem oberen Lastbereich des Motors ermittelt werden, werden der Differenzenquotient der beiden Messpunkte im unteren Lastbereich des Motors und der Differenzenquotient der beiden Messpunkte im oberen Lastbereich des Motors berechnet.In another embodiment of the method according to the invention, difference quotients Δ (Δp) / Δ (∂V / ∂t) are calculated from the measured values, ie in each case for a pair at different volume flows ∂V / ∂t of certain pressure drops Δp the quotient of pressure drop difference Δ (Δp ) and volume flow difference Δ (∂V / ∂t). In a specific embodiment, in which two measuring points are determined in a lower load range of the respective motor and two measuring points in an upper load range of the motor, the difference quotient of the two measuring points in the lower load range of the motor and the difference quotient of the two measuring points in the upper load range of the motor are calculated ,

Die erhaltenen Differenzenquotienten werden dann miteinander verglichen, um zu ermitteln, ob es sich bei der Vorrichtung um einen Partikelfilter oder einen Drei-Wege-Katalysator handelt. Sind die Differenzenquotienten gleich oder unterscheiden sie sich nur wenig voneinander, ist die Strömung in der Vorrichtung überwiegend turbulent, was darauf schließen lässt, dass die Vorrichtung ein Partikelfilter ist. Unterscheiden sich hingegen die Differenzenquotienten stark voneinander bzw. sind die für große Volumenströme ermittelten Differenzenquotienten wesentlich größer als die für kleine Volumenströme ermittelten Differenzenquotienten, so ist die Strömung in der Vorrichtung überwiegend laminar, was darauf schließen lässt, dass die Vorrichtung ein Drei-Wege-Katalysator ist.The obtained difference quotients are then compared with each other to determine if the device is a particulate filter or a three-way catalyst. If the difference quotients are the same or differ little from each other, the flow in the device is predominantly turbulent, suggesting that the device is a particulate filter. On the other hand, if the difference quotients differ greatly from each other or if the difference quotients determined for large volume flows are substantially greater than the difference quotients determined for small volume flows, then the flow in the device is predominantly laminar, which suggests that the device is a three-way catalyst is.

In einer Ausführungsform wird überprüft, ob der Betrag der Differenz zweier Differenzenquotienten größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Überschreitet der Betrag den Schwellenwert, dann werden die Differenzenquotienten als unterschiedlich eingestuft und es wird auf laminare Strömung geschlossen; ist der Betrag kleiner als der Schwellenwert, gelten die Differenzen als gleich und es wird auf turbulente Strömung geschlossen.In one embodiment, it is checked whether the amount of the difference of two difference quotients is greater than a predefined threshold value. If the amount exceeds the threshold, then the difference quotients become different classified and it is closed to laminar flow; if the amount is less than the threshold, the differences are considered equal and it is concluded that turbulent flow.

In einer weiteren Ausführungsform wird überprüft, ob der Quotient zweier Differenzenquotienten innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Ist dies der Fall, werden die Differenzenquotienten als gleich eingestuft und es wird auf turbulente Strömung geschlossen. Liegt der Quotient außerhalb des vorgegebenen Bereichs, werden die Quotienten als verschieden eingestuft und es wird gefolgert, dass in der Vorrichtung laminare Strömung vorherrscht.In a further embodiment, it is checked whether the quotient of two difference quotients lies within a predetermined range. If this is the case, the difference quotients are classified as equal and it is concluded that turbulent flow. If the quotient lies outside the predetermined range, the quotients are classified as different and it is concluded that laminar flow prevails in the device.

Wird festgestellt, dass es sich bei der Vorrichtung um einen Drei-Wege-Katalysator handelt, so wird in einer Ausführungsform des Verfahrens ein Alarm generiert. Beispielsweise kann über eine Warnleuchte oder eine Botschaft auf einem Display der Fahrzeugführer darauf hingewiesen werden, dass der Partikelfilter fehlt bzw. ausgetauscht werden muss. Dadurch kann vermieden werden, dass das Fahrzeug in einem Zustand betrieben wird, in dem es erhöhte Partikelemissionen erzeugt.If it is determined that the device is a three-way catalyst, an alarm is generated in one embodiment of the method. For example, a warning light or a message on a display, the driver to be informed that the particulate filter is missing or needs to be replaced. This can avoid that the vehicle is operated in a state in which it generates increased particulate emissions.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein System zur Bestimmung einer im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs angeordneten Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung. Das System ist eingerichtet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The subject matter of the invention is also a system for determining a device for exhaust gas aftertreatment arranged in the exhaust gas system of a motor vehicle. The system is set up to carry out the method according to the invention.

Das erfindungsgemäße System umfasst neben der zu bestimmenden Vorrichtung mindestens einen im Abgasstrang des Kraftfahrzeugs stromaufwärts der Vorrichtung angeordneten Drucksensor und mindestens einen im Abgasstrang des Kraftfahrzeugs stromabwärts der Vorrichtung angeordneten Drucksensor. In einer Ausführungsform ist mindestens ein Drucksensor im Einlass der Vorrichtung angeordnet und mindestens ein Drucksensor ist im Auslass der Vorrichtung angeordnet.The system according to the invention comprises, in addition to the device to be determined, at least one pressure sensor arranged in the exhaust line of the motor vehicle upstream of the device and at least one pressure sensor arranged downstream of the device in the exhaust line of the motor vehicle. In one embodiment, at least one pressure sensor is arranged in the inlet of the device and at least one pressure sensor is arranged in the outlet of the device.

Außerdem umfasst das erfindungsgemäße System Mittel zur Ermittlung des Abgas-Volumenstroms durch die Vorrichtung. In einer Ausführungsform umfassen diese Mittel einen Durchflussmesser.In addition, the system according to the invention comprises means for determining the exhaust gas volume flow through the device. In one embodiment, these means comprise a flow meter.

Das erfindungsgemäße System umfasst auch eine Einheit, die zur Erfassung und Verarbeitung der Messwerte der Drucksensoren eingerichtet ist und zur Erfassung des Abgas-Volumenstroms durch die Vorrichtung. In einer Ausführungsform ist die Einheit dafür eingerichtet, aus den Messwerten der Drucksensoren einen Druckabfall über die Vorrichtung zu berechnen und mit einem Abgas-Volumenstrom durch die Vorrichtung zu verknüpfen.The system according to the invention also comprises a unit which is set up to detect and process the measured values of the pressure sensors and to detect the exhaust gas volume flow through the apparatus. In one embodiment, the unit is configured to calculate a pressure drop across the device from the measured values of the pressure sensors and to link it to an exhaust gas volume flow through the device.

In einer Ausführungsform ist die Einheit auch dafür eingerichtet, mit den Daten zu Druckabfall und Volumenstrom eine Regressionsrechnung nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate durchzuführen und für die Daten ein Regressionspolynom zweiter Ordnung zu ermitteln, das die Abhängigkeit des Druckabfalls über die Vorrichtung vom Abgas-Volumenstrom durch die Vorrichtung abbildet. In einer weiteren Ausführungsform ist die Einheit dafür eingerichtet, eine Warnmeldung auszugeben, wenn der Quotient des quadratischen Gliedes des Regressionspolynoms größer ist als der Quotient des linearen Gliedes des Regressionspolynoms.In one embodiment, the unit is also set up to perform a regression calculation according to the least squares method using the pressure drop and volumetric flow data and to determine a second order regression polynomial that determines the dependence of the pressure drop across the device on the exhaust gas flow rate the device images. In a further embodiment, the unit is adapted to issue a warning message if the quotient of the quadratic term of the regression polynomial is greater than the quotient of the linear term of the regression polynomial.

In einer anderen Ausführungsform ist die Einheit auch dafür eingerichtet, Differenzenquotienten Δ(Δp) / Δ(∂V/∂t) für jeweils benachbarte Datenpaare zu berechnen. In einer weiteren Ausführungsform ist die Einheit dafür eingerichtet, eine Warnmeldung auszugeben, wenn die für unterschiedliche Volumenströme berechneten Differenzenquotienten um mehr als einen vorgegebenen Schwellenwert voneinander abweichen und/oder der Quotient zweier berechneter Differenzenquotienten, welche bei unterschiedlichen Volumenströmen ermittelt wurden, außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.In another embodiment, the unit is also configured to calculate difference quotients Δ (Δp) / Δ (∂V / ∂t) for adjacent pairs of data. In a further embodiment, the unit is set up to issue a warning message if the difference quotients calculated for different volume flows deviate from one another by more than a predetermined threshold value and / or the quotient of two calculated difference quotients which were determined at different volume flows lies outside a predetermined range ,

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung illustriert und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben. Es zeigt:

  • 1 den Druckabfall in Abhängigkeit vom Volumenstrom durch ein von Abgas durchströmtes Bauteil für die Grenzfälle rein turbulenter Strömung und rein linearer Strömung.
The invention is illustrated by means of an embodiment in the drawing and will be further described with reference to the drawing. It shows:
  • 1 the pressure drop as a function of the volume flow through a component through which exhaust gas flows for the borderline cases of purely turbulent flow and purely linear flow.

1 zeigt für ein von Abgas durchströmtes Bauteil den Druckabfall in Abhängigkeit vom Volumenstrom für die Grenzfälle rein turbulenter Strömung 11 und rein laminarer Strömung 12. Bei turbulenter Strömung nimmt der Druckabfall linear mit dem Volumenstrom des Abgases durch das Bauteil zu. Bei laminarer Strömung besteht hingegen eine quadratische Abhängigkeit. Durch Messung des Druckverlaufs über den Volumenstrom lässt sich daher ermitteln, ob in dem Bauteil eine laminare oder eine turbulente Strömung vorliegt. Ist die Strömung laminar, so handelt es sich bei dem Bauteil wahrscheinlich um einen Drei-Wege-Katalysator. Ist die Strömung hingegen turbulent, so handelt es sich bei dem Bauteil wahrscheinlich um einen Partikelfilter. 1 shows for a component through which exhaust gas flows through the pressure drop as a function of the volume flow for the borderline cases of purely turbulent flow 11 and purely laminar flow 12 , In turbulent flow, the pressure drop increases linearly with the volume flow of the exhaust gas through the component. In laminar flow, however, there is a quadratic dependence. By measuring the pressure profile over the volume flow can therefore be determined whether there is a laminar or a turbulent flow in the component. If the flow is laminar, the component is likely to be a three-way catalyst. If the flow is turbulent, the component is likely to be a particulate filter.

Im Diagramm sind auch ein unterer Lastbereich 13 eines Motors und ein oberer Lastbereich 14 des Motors eingezeichnet. Wie aus 1 ersichtlich, unterscheiden sich die Steigungen der Kurve für laminare Strömung 12 in den beiden Lastbereichen 13 und 14 stark. Die Steigung der Kurve 11 für turbulente Strömung ist dagegen in beiden Lastbereichen 13 und 14 gleich. Es ist also nicht unbedingt erforderlich, den Verlauf des Druckabfalls über den gesamten Bereich möglicher Volumenströme zu messen, um zwischen laminarer und turbulenter Strömung unterscheiden zu können. Es genügt auch, jeweils mindestens zwei Messpunkte im unteren Lastbereich 13 und im oberen Lastbereich 14 aufzunehmen. The diagram also shows a lower load range 13 a motor and an upper load range 14 of the engine. How out 1 As can be seen, the slopes of the laminar flow curve are different 12 in the two load ranges 13 and 14 strong. The slope of the curve 11 for turbulent flow, however, is in both load ranges 13 and 14 equal. It is therefore not absolutely necessary to measure the course of the pressure drop over the entire range of possible volume flows in order to distinguish between laminar and turbulent flow. It is also sufficient, in each case at least two measuring points in the lower load range 13 and in the upper load range 14 take.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird mit den Messwerten dann eine Regressionskurve ermittelt. Ist die Regressionskurve eine Gerade, so handelt es sich bei dem Bauteil wahrscheinlich um einen Partikelfilter. Ist die Regressionskurve eine Parabel, so handelt es sich bei dem Bauteil wahrscheinlich um einen Drei-Wege-Katalysator.In one embodiment of the method, a regression curve is then determined with the measured values. If the regression curve is a straight line, the component is probably a particle filter. If the regression curve is a parabola, the component is likely to be a three-way catalyst.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird die Steigung einer Geraden durch die Messwerte im unteren Lastbereich 13 mit der Steigung einer Geraden durch die Messwerte im oberen Lastbereich 14 verglichen. Sind die beiden Steigungen gleich oder unterscheiden sich nur wenig voneinander, so handelt es sich bei dem Bauteil wahrscheinlich um einen Partikelfilter. Unterscheiden sich die Steigungen der beiden Geraden stark voneinander, so handelt es sich bei dem Bauteil wahrscheinlich um einen Drei-Wege-Katalysator.In another embodiment of the method, the slope of a straight line is determined by the measured values in the lower load range 13 with the slope of a straight line through the measured values in the upper load range 14 compared. If the two gradients are the same or differ only slightly from one another, the component is probably a particle filter. If the slopes of the two straight lines are very different, the device is likely to be a three-way catalyst.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1111
Druckverlauf turbulente StrömungPressure curve turbulent flow
1212
Druckverlauf laminare StrömungPressure curve laminar flow
1313
unterer Lastbereichlower load range
1414
oberer Lastbereichupper load range

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006022364 A1 [0007]DE 102006022364 A1 [0007]
  • US 2010173770 A1 [0008]US 2010173770 A1 [0008]
  • DE 19701684 A1 [0010]DE 19701684 A1 [0010]

Claims (10)

Verfahren zur Bestimmung einer im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs angeordneten Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung, umfassend die Ermittlung der Abhängigkeit des Druckabfalls über die Vorrichtung von einem Abgas-Volumenstrom durch die Vorrichtung, und die Auswertung der ermittelten Abhängigkeit, um festzustellen, ob die Strömung des Abgasvolumens innerhalb der Vorrichtung überwiegend laminar oder überwiegend turbulent ist.Method for determining an exhaust gas aftertreatment device arranged in the exhaust gas line of a motor vehicle, comprising determining the dependence of the pressure drop across the device on an exhaust gas flow rate through the device, and evaluating the determined dependence, to determine whether the flow of the exhaust gas volume within the device is predominantly laminar or predominantly turbulent. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Druckabfall über die Vorrichtung bei unterschiedlichen Volumenströmen gemessen wird.Method according to Claim 1 in which the pressure drop across the device is measured at different volumetric flows. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Messung des Druckabfalls über den gesamten Bereich möglicher Volumenströme erfolgt.Method according to Claim 2 in which the measurement of the pressure drop over the entire range of possible volume flows takes place. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Messung des Druckabfalls an mindestens zwei Messpunkten bei geringem Abgas-Volumenstrom und an mindestens zwei Messpunkten bei hohem Abgas-Volumenstrom erfolgt.Method according to Claim 2 in which the measurement of the pressure drop takes place at at least two measuring points at a low exhaust gas volume flow and at at least two measuring points at a high exhaust gas volume flow. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die ermittelte Abhängigkeit des Druckabfalls über die Vorrichtung vom Abgas-Volumenstrom durch die Vorrichtung durch ein Regressionspolynom zweiter Ordnung dargestellt wird.Method according to one of Claims 1 to 4 wherein the determined dependence of the pressure drop across the device on the exhaust gas flow rate through the device is represented by a second order regression polynomial. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem aus dem Vergleich der Koeffizienten des quadratischen Gliedes und des linearen Gliedes des Regressionspolynoms die Art der Vorrichtung bestimmt wird.Method according to Claim 5 in which the type of device is determined from the comparison of the coefficients of the quadratic element and the linear element of the regression polynomial. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin für jeweils zwei bei unterschiedlichen Volumenströmen ermittelte Messpunkte der Quotient aus Druckabfalldifferenz und Volumenstromdifferenz gebildet wird.Method according to one of Claims 1 to 4 in which the quotient of the pressure drop difference and the volume flow difference is formed for every two measurement points determined at different volume flows. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem aus dem Vergleich der Differenzenquotienten die Art der Vorrichtung bestimmt wird.Method according to Claim 7 in which the type of device is determined from the comparison of the difference quotients. System zur Bestimmung einer im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs angeordneten Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung, umfassend a) die zu bestimmende Vorrichtung; b) mindestens einen im Abgasstrang des Kraftfahrzeugs stromaufwärts der Vorrichtung angeordneten Drucksensor und mindestens einen im Abgasstrang des Kraftfahrzeugs stromabwärts der Vorrichtung angeordneten Drucksensor; c) Mittel zur Ermittlung eines Abgas-Volumenstroms durch die Vorrichtung; d) eine Einheit, welche eingerichtet ist: zur Erfassung und Verarbeitung der Messwerte der Drucksensoren; zur Erfassung des Abgas-Volumenstroms durch die Vorrichtung; zur Berechnung eines Druckabfalls über die Vorrichtung aus den Messwerten der Drucksensoren; und zur Verknüpfung des Druckabfalls mit dem Abgas-Volumenstrom durch die Vorrichtung.System for determining a device arranged in the exhaust line of a motor vehicle for exhaust aftertreatment, comprising a) the device to be determined; b) at least one arranged in the exhaust line of the motor vehicle upstream of the device pressure sensor and at least one arranged in the exhaust line of the motor vehicle downstream of the device pressure sensor; c) means for determining an exhaust gas flow rate through the device; d) a unit which is set up to: acquire and process the measured values of the pressure sensors; for detecting the exhaust gas volume flow through the device; for calculating a pressure drop across the device from the measurements of the pressure sensors; and for linking the pressure drop with the exhaust gas flow rate through the device. System nach Anspruch 9, worin die Einheit d) auch dafür eingerichtet ist, für die Daten zu Druckabfall und Volumenstrom ein Regressionspolynom zweiter Ordnung zu ermitteln, das die Abhängigkeit des Druckabfalls über die Vorrichtung vom Abgas-Volumenstrom durch die Vorrichtung abbildet.System after Claim 9 wherein the unit d) is also adapted to determine a second order regression polynomial for the pressure drop and volumetric flow data which depicts the dependency of the pressure drop across the device on the exhaust flow rate through the device.
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