DE102018222249A1

DE102018222249A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines im Abgassystem einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters

Info

Publication number: DE102018222249A1
Application number: DE102018222249.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Nienhoff; Hao Chen
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-06-25
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: US20200200062A1; KR20200076625A; DE102018222249B4; US11066975B2; CN111335992A; CN111335992B; KR102324288B1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung eines Vorhandenseins eines Partikelfilters (22) im Abgastrakt (20) einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine (10), mit folgenden Schritten: Ermitteln eines gemessenen Differenzdruckverlaufs (100) aus einem ersten in dem Abgastrakt (20) gemessenen Druckverlauf (110) mittels eines stromaufwärts einer Verbauposition (35) des Partikelfilters (22) angeordneten ersten Drucksensors (25) und einem zweiten gemessenen Druckverlaufs (120) mittels eines stromabwärts der Verbauposition (35) angeordneten zweiten Drucksensors (26); Ermitteln eines ersten Ergebnisverlaufs (130) mittels eines ersten Tiefpassfilterns des gemessenen Differenzdruckverlaufs (100); Ermitteln eines zweiten Ergebnisverlaufs (140) mittels eines zweiten Tiefpassfilterns des ersten Ergebnisverlaufs (130); Ermitteln eines ersten Differenzergebnisverlaufs (150) mittels bilden der Differenz aus dem ersten Ergebnisverlauf (130) und dem zweiten Ergebnisverlauf (140); Ermitteln eines ersten Betragsergebnisverlaufs (160) mittels bilden des Betrages des ersten Differenzergebnisverlaufs (150); Ermitteln eines erwarteten Differenzdruckverlaufs (200).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose eines im Abgassystem einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters.
Zunehmend strenger werdende gesetzlich einzuhaltende Emissionsgrenzwerte stellen immer höhere Ansprüche an das Abgassystem von Kraftfahrzeugen. Um derartigen Ansprüchen gerecht werden zu können, müssen verschiedene Abgasemissionsreduzierungsstrategien simultan angewendet werden. Diese verschiedenen Abgasemissionsreduzierungsstrategien verwenden verschiedene Komponenten inklusive einer jeweils zugehörigen Sensorik.
Neben der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und damit der CO₂-Emissionen ist die Reduzierung der gasförmigen Emissionen CO, NOx und HC mittels eines oder mehrerer Abgaskatalysatoren und die Reduzierung der Partikelemissionen mit Hilfe von Partikelfiltern ein wesentliches Entwicklungsziel.
Partikelfilter für Diesel-Brennkraftmaschinen, oft auch als Rußfilter bezeichnet, sind seit längerem im Einsatz und haben sich in der Praxis bewährt.
Des Weiteren ist es bereits bekannt, dass auch im Abgastrakt einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine, insbesondere bei solchen mit Kraftstoffdirekteinspritzung, bei denen der Kraftstoff mit hohen Drücken direkt in die Brennräume eingebracht und sehr fein zerstäubt wird, Partikel entstehen. Deshalb werden vom Gesetzgeber auch die Grenzwerte für den Partikelausstoß von benzinbetriebenen Brennkraftmaschinen, welche mit Kraftstoffdirekteinspritzung betrieben werden, erhöht. So muss mit Einführung der Schadstoffnorm Euro 6c der dann geltende Grenzwert von maximal 6 × 10¹² Partikel/km eingehalten werden.
Die hierzu verwendeten Partikelfilter bestehen im Wesentlichen aus einem Gehäuse (dem sogenannten can) und einem in das Gehäuse eingesetzten Monolith. Dieser filtert die bei der Verbrennung entstandenen Partikel, zumeist Rußpartikel, zu einem Großteil aus dem Abgas heraus. Die abgeschiedenen Partikel verbleiben im Partikelfilter, sofern die im Partikelfilter vorliegenden Bedingungen, beispielsweise erhöhte Temperatur, Sauerstoff im Abgas, nicht zur Regeneration des Partikelfilters führen.
Es kann vorkommen, dass das Partikelfilter entweder erst gar nicht verbaut, nachträglich entfernt wurde oder zwar das Gehäuse des Partikelfilters verbaut, aber der bzw. die Monolithen daraus entfernt wurde(n), um zumindest optisch den Eindruck zu erwecken, als wäre ein betriebsbereites Partikelfilter vorhanden.
Da das Partikelfilter, ebenso wie der Abgaskatalysator und die Abgassensoren, eine emissionsrelevante Komponente darstellt, wird vom Gesetzgeber gefordert, dass ein nicht verbauter bzw. fehlender Filtermonolith des Partikelfilters zuverlässig im Rahmen einer „On-Board-Diagnose“ erkannt wird.
Bisherige Verfahren zur Verbauprüfung eines Partikelfilters basieren auf der Auswertung des zeitlichen Verlaufs der Temperaturen stromaufwärts und stromabwärts des Partikelfilters. Zudem gibt es Verbauprüfungen, welche auf der Auswertung des zeitlichen Gradienten des Differenzdruckes basieren. Da die Differenzdrücke über einen Partikelfilter im Gegensatz zu den Differenzdrücken bei einem Diesel-Partikelfilter typischerweise sehr klein sind, ist diese Methode in der Regel relativ ungenau.
In der DE 10 2016 225 758 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines im Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters beschrieben, welche auch eine Überprüfung ermöglichen, ob sich im Gehäuse des Partikelfilters ein Monolith befindet oder dieser aus dem Gehäuse entfernt ist. Dabei erfolgt eine Auswertung der von einem Sekundärluftdrucksensor der Brennkraftmaschine bereitgestellten Druckmesssignale. Im Rahmen der Überwachung des Partikelfilters wird ein aus den Ausgangssignalen des Sekundärluftdrucksensors ermittelter Drucksignalverlauf mit einem Drucksignalverlauf eines Sekundärluftdruckmodells verglichen und dann, wenn die Druckwerte des unter Verwendung der vom Sekundärluftdrucksensor bereitgestellten Druckmesssignale ermittelten Drucksignalverlaufes kleiner sind als die Druckwerte des Drucksignalverlaufs des Sekundärluftdruckmodells, erkannt, dass sich im Gehäuse des Partikelfilters kein Monolith befindet. Wenn die Druckwerte des unter Verwendung der vom Sekundärluftdrucksensor bereitgestellten Druckmesssignale ermittelten Drucksignalverlaufes mit den Druckwerten des Drucksignalverlaufs des Sekundärluftdruckmodells übereinstimmen, wird erkannt, dass sich im Gehäuse des Partikelfilters ein nicht mit Partikeln beladener Monolith befindet.
Aus der DE 10 2011 002 438 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Beladung eines Partikelfilters im Abgaskanal einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei mittels einer Druckerhöhungseinrichtung in den Abgastrakt vor dem Partikelfilter ein Gasstrom eingebracht werden kann, wobei mit einem ersten Drucksensor vor dem Partikelfilter der Gasdruck bestimmt wird, wobei zur Bestimmung der Beladung des Partikelfilters mittels der Druckerhöhungseinrichtung ein Gasstrom in den Abgaskanal vor dem Partikelfilter eingebracht wird, wobei aus der Differenz der Gasdrucke vor und nach dem Partikelfilter dessen Beladung bestimmt wird. Als Druckerhöhungseinrichtung wird dabei eine Sekundärluftpumpe verwendet. Auch eine Erkennung eines fehlerhaften Einbaus oder ein Fehlen des Partikelfilters lässt sich bewirken, indem aus der Differenz der Gasdrücke vor und nach dem Partikelfilter auf dessen korrekten Einbau geschlossen wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. mit der auf zuverlässige Weise das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines im Abgassystem einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine ordnungsgemäß angeordneten Partikelfilters überprüft werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist ein Verfahren zur Bestimmung eines ordnungsgemäßen Vorhandenseins eines Partikelfilters im Abgastrakt einer mit Benzin betriebenen Brennkraftmaschine folgende Schritte auf:

- Ermitteln eines gemessenen Differenzdruckverlaufs aus einem ersten in dem Abgastrakt gemessenen Druckverlauf, der mittels eines stromaufwärts einer Verbauposition des Partikelfilters angeordneten ersten Drucksensors gemessen wird, und einem zweiten in dem Abgastrakt gemessenen Druckverlauf, der mittels eines stromabwärts der Verbauposition angeordneten zweiten Drucksensors gemessen wird;
- Ermitteln eines ersten Ergebnisverlaufs mittels eines ersten Tiefpassfilterns des gemessenen Differenzdruckverlaufs;
- Ermitteln eines zweiten Ergebnisverlaufs mittels eines zweiten Tiefpassfilterns des ersten Ergebnisverlaufs;
- Ermitteln eines ersten Differenzergebnisverlaufs mittels Bilden der Differenz aus dem ersten Ergebnisverlauf und dem zweiten Ergebnisverlauf;
- Ermitteln eines ersten Betragsergebnisverlaufs mittels Bilden des Betrages des ersten Differenzergebnisverlaufs;
- Ermitteln eines erwarteten Differenzdruckverlaufs;
- Ermitteln eines dritten Ergebnisverlaufs mittels eines ersten Tiefpassfilterns des erwarteten Differenzdruckverlaufs;
- Ermitteln eines vierten Ergebnisverlaufs mittels eines zweiten Tiefpassfilters des dritten Ergebnisverlaufs;
- Ermitteln eines zweiten Differenzergebnisverlaufs mittels Bilden der Differenz aus dem dritten Ergebnisverlauf und dem vierten Ergebnisverlauf;
- Ermitteln eines zweiten Betragsergebnisverlaufs mittels Bilden des Betrags des zweiten Differenzergebnisverlaufs;
- Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs zu einem ersten Summenergebnis und des zweiten Betragsergebnisverlaufs zu einem zweiten Summenergebnis, wenn ein erster Schwellenwert von dem dritten Ergebnisverlauf und/oder dem vierten Ergebnisverlauf und/oder dem zweiten Betragsergebnisverlauf überstiegen wird;
- Auswerten des ersten Summenergebnisses und des zweiten Summenergebnisses zur Bestimmung des ordungsgemäßen Vorhandenseins des Partikelfilters.

Die Verbauposition ist diejenige Position in dem Abgastrakt, in der die Anordnung des Partikelfilters vorgesehen ist. Eine Position stromauf der Verbauposition des Partikelfilters ist jene Position, die in Strömungsrichtung des Abgases der Brennkraftmaschine vor dem Partikelfilter liegt. Gemäß einer Ausführungsform ist beispielsweise ein Abgaskatalysator stromauf der Verbauposition des Partikelfilters angeordnet. Demgemäß durchströmt das Abgas zuerst den Abgaskatalysator und anschließend das Partikelfilter. Eine Position stromab der Verbauposition des Partikelfilters liegt entsprechend in Strömungsrichtung des Abgases der Brennkraftmaschine nach dem Partikelfilter. Der erste Druckverlauf ist der Verlauf des Druckes des Abgases stromauf der Verbauposition des Partikelfilters. Gemäß einer Ausführungsform unmittelbar stromauf des Partikelfilters, beispielsweise zwischen dem Abgaskatalysator und dem Partikelfilter. Demgemäß ist der erste Drucksensor in dem Abgastrakt zwischen dem Abgaskatalysator und dem Partikelfilter derart angeordnet, dass er den Druck des Abgases an dieser Position ermitteln kann.
Der zweite Druckverlauf ist ein Verlauf des Druckes des Abgases stromab der Verbauposition des Partikelfilters, gemäß einer Ausführungsform unmittelbar stromab des Partikelfilters. Der zweite Druckverlauf wird mittels des zweiten Drucksensors bestimmt. Hierzu ist der zweite Drucksensor in dem Abgastrakt stromab der Verbauposition des Partikelfilters angeordnet und erfasst den Druck des vorbeiströmenden Abgases.
Die Erfassung des Druckes des ersten Drucksensors und/oder des zweiten Drucksensors kann beispielsweise diskret, in vordefinierten Zeitabständen, oder kontinuierlich, lückenlos zusammenhängend, über eine bestimmte Zeitdauer, erfolgen. Sofern die Erfassung des Druckes diskret erfolgt, kann der Verlauf aus den einzeln erfassten Drücken, zum Beispiel mittels verschiedener mathematischer Ansätze, zu dem gewünschten Druckverlauf zusammengefasst werden.
Der Differenzdruckverlauf ist die Differenz des ersten Druckverlaufs und des zweiten Druckverlaufs oder des zweiten Druckverlaufs und des ersten Druckverlaufs. Denkbar ist auch, dass in dem Abgastrakt ein sogenannter Differenzdrucksensor angeordnet ist, der mittels einer ersten Baugruppe des Differenzdrucksensors den Druck stromauf der Verbauposition des Partikelfilters erfasst und mittels einer zweiten Baugruppe des Differenzdrucksensors den Druck des Abgases stromab der Verbauposition des Partikelfilters erfasst und intern daraus automatisiert den Differenzdruck- bzw. den Differenzdruckverlauf über eine bestimmte Zeit ermittelt.
Der erste Ergebnisverlauf wird dadurch ermittelt, indem der gemessene Differenzdruckverlauf, der mittels des ersten Drucksensors und dem zweiten Drucksensor ermittelt wird, tiefpassgefiltert wird. Der zweite Ergebnisverlauf wird dadurch ermittelt, indem der erste Ergebnisverlauf ein zweites Mal tiefpassgefiltert wird. Beim Tiefpassfiltern können Signalanteile mit Frequenzen unterhalb einer Grenzfrequenz annähernd ungeschwächt passieren, Anteile mit höheren Frequenzen werden dagegen gedämpft.
Der erste Differenzergebnisverlauf wird dadurch ermittelt, indem die Differenz aus dem ersten Ergebnisverlauf und dem zweiten Ergebnisverlauf gebildet wird. Gemäß einer Ausführungsform wird der zweite Ergebnisverlauf von dem ersten Ergebnisverlauf abgezogen.
Der erste Betragsergebnisverlauf wird dadurch ermittelt, indem der Betrag des ersten Differenzergebnisverlaufs gebildet wird. Der Betrag eines Verlaufs wird dadurch ermittelt, indem das Vorzeichen weggelassen wird. Falls ein Abschnitt des Verlaufs positiv ist, ist der Betrag des Verlaufs einfach der Verlauf selbst. Falls der Abschnitt des Verlaufs negativ ist, ist der Betrag des Abschnitts das Negative dieses negativen Abschnitts. Der negative Abschnitt des Verlaufs wird folglich mittels der Bildung des Betrags um die x-Achse ins Positive gespiegelt.
Der erwartete Differenzdruckverlauf ist gemäß einer Ausführungsform jener Druckverlauf, der zu der Zeit erwartet wird, in der der gemessene Differenzdruckverlauf gemessen wird. Der erwartete Differenzdruckverlauf kann beispielsweise aufgrund von Parametern der Brennkraftmaschine modelliert oder berechnet werden.
Der dritte Ergebnisverlauf wird dadurch ermittelt, indem der erwartete Differenzdruckverlauf tiefpassgefiltert wird. Der vierte Ergebnisverlauf wird dadurch ermittelt, indem der dritte Ergebnisverlauf tiefpassgefiltert wird. Der zweite Differenzergebnisverlauf wird dadurch ermittelt, indem die Differenz aus dem dritten Ergebnisverlauf und dem vierten Ergebnisverlauf gebildet wird. Gemäß einer Ausführung wird dabei der vierte Ergebnisverlauf von dem dritten Ergebnisverlauf abgezogen.
Der zweite Betragsergebnisverlauf wird dadurch ermittelt, indem der Betrag des zweiten Differenzergebnisverlaufs gebildet wird. Hinsichtlich der Definition der Bildung des Betrages siehe oben.
Anschließend wird der erste Betragsergebnisverlauf zu einem ersten Summenergebnis aufintegriert und der zweite Betragsergebnisverlauf zu einem zweiten Summenergebnis aufintegriert, wenn ein erster Schwellenwert von dem dritten Ergebnisverlauf und/oder dem vierten Ergebnisverlauf und/oder dem zweiten Betragsergebnisverlauf überstiegen wird. Das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs und des zweiten Betragsergebnisverlaufs beginnt folglich erst dann, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass der erste Schwellenwert von dem dritten Ergebnisverlauf und/oder dem zweiten Ergebnisverlauf und/oder dem zweiten Betragsergebnisverlauf überstiegen wird. Entsprechend dem Verlauf des ersten Betragsergebnisverlaufs wird folglich ein erstes Summenergebnis errechnet und entsprechend des Verlaufs des zweiten Betragsergebnisverlaufs wird das zweite Summenergebnis errechnet. Die Summenergebnisse stellen Werte dar, die sehr gut miteinander verglichen werden können, insbesondere deshalb, da ein längerer Zeitraum betrachtet wird. Anschließend erfolgt zur Bestimmung des Vorhandenseins des Partikelfilters eine Auswertung des ersten Summenergebnisses und des zweiten Summenergebnisses. Dabei kann beispielsweise das erste Summenergebnis und das zweite Summenergebnis miteinander verglichen werden. Entspricht der Vergleich nicht einem Erwartungswert, kann daraus geschlossen werden, dass das Partikelfilter nicht ordnungsgemäß in der Verbauposition verbaut ist.
Das Partikelfilter weist gemäß einer Ausführungsform ein Gehäuse und mindestens einen Monolithen auf. Das druckbehaftete Abgas strömt durch das Partikelfilter, insbesondere durch den Monolithen, und verliert dabei einen bestimmten Druck. Das erste Summenergebnis stellt ein Ergebnis dar, das sich aus dem ersten im Abgastrakt gemessenen Druckverlauf und dem zweiten im Abgastrakt gemessenen Druckverlauf zusammensetzt. Der erste gemessene Druckverlauf ist der Verlauf stromauf der Verbauposition des Partikelfilters und der zweite gemessene Druckverlauf ist der Verlauf stromab der Verbauposition des Partikelfilters. Eine Druckänderung des Abgasdrucks stromauf der Verbauposition des Partikelfilters zu dem Abgasdruck stromab des Partikelfilters spiegelt sich folglich in dem ersten Summenergebnis wieder. Aufgrund der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte spiegelt sich eine solche Druckänderung in dem ersten Summenergebnis besonders stark wieder und lässt sich folglich gut erkennen. Das erste Summenergebnis gibt folglich an, wie stark ein Druckabfall, der durch das Partikelfilter verursacht wird, ist.
Das zweite Summenergebnis stellt ein Ergebnis dar, dass beispielsweise aufgrund von bestimmten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine erwartet wird. Beispielsweise kann hierbei die Drehzahl der Brennkraftmaschine das zweite Summenergebnis beeinflussen.
Das erste Summenergebnis kann folglich zuverlässig und einfach mit dem zweiten Summenergebnis verglichen werden, um festzustellen, ob in der Verbauposition ein Partikelfilter ordnungsgemäß verbaut ist. Entspricht das erste Summenergebnis im Wesentlichen dem zweiten Summenergebnis, kann folglich darauf geschlossen werden, dass in der Verbauposition ein Partikelfilter ordnungsgemäß verbaut ist.
Weicht das erste Summenergebnis stark von dem zweiten Summenergebnis ab, kann daraus geschlossen werden, dass in der Verbauposition des Partikelfilters kein ordnungsgemäßes Partikelfilter verbaut ist.
Ein ordnungsgemäßes Partikelfilter kann ein Partikelfilter sein, der die geforderte Anzahl von Partikeln aus dem Abgas des Abgastrakts filtert. Eine Verbauung eines nicht ordnungsgemäßen Partikelfilters kann beispielsweise beinhalten, dass der Monolith vollständig oder teilweise aus dem Gehäuse des Partikelfilters entfernt wurde, oder dass der gesamte Partikelfilter aus dem Abgastrakt entfernt wurde. Ein nicht ordnungsgemäßes Partikelfilter kann beispielsweise auch ein nicht funktionsfähiger sein, d.h. dass das Partikelfilter keine oder nicht die geforderte Anzahl von Partikeln aus dem Abgas filtert.
Aus dem ersten Summenergebnis und dem zweiten Summenergebnis lässt sich folglich zuverlässig und robust ermitteln, ob in der Verbauposition das Partikelfilter ordnungsgemäß verbaut ist. Das erste Summenergebnis und das zweite Summenergebnis werden über eine bestimmte Zeit ermittelt. Es wird folglich ein längerer Zeitraum zur Prüfung, ob ein Partikelfilter ordnungsgemäß verbaut ist oder nicht, ausgewertet. Insbesondere deshalb lässt sich besonders zuverlässig und robust ermitteln, ob in der Verbauposition das Partikelfilter ordnungsgemäß verbaut ist. Temporär auftretende Messfehler können ausgeglichen werden und führen zu keiner bzw. einer nur sehr geringen Ergebnisverfälschung.
Zusätzlich können Messfehler vermieden werden, dadurch, dass das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs und des zweiten Betragsergebnisverlaufs erst startet, sobald der erste Schwellenwert von dem dritten Ergebnisverlauf und/oder dem vierten Ergebnisverlauf und/oder dem zweiten Betragsergebnisverlauf überstiegen wird. Solche Messfehler können beispielsweise insbesondere beim Starten der Brennkraftmaschine auftreten. Sofern das Verfahren unmittelbar nach dem Starten der Brennkraftmaschine starten würde, könnten eventuell auftretende Messfehler die Auswertung verfälschen. Dies kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden. Insgesamt ist dadurch das Verfahren zur Bestimmung des Vorhandenseins des Partikelfilters besonders zuverlässig und robust, selbst bei vermeintlich schwierigen Bedingungen wie beispielsweise beim Starten der Brennkraftmaschine oder bei verhältnismäßig niedrigen oder hohen U mgebungstem peraturen.
Gemäß einer Ausführungsform wird der erwartete Differenzdruckverlauf in Abhängigkeit von einem Abgasvolumenstrom in dem Abgastrakt ermittelt. Ein Volumenstrom gibt an wieviel Volumen eines Mediums pro Zeitspanne durch einen festgelegten Querschnitt transportiert wird. Der Abgasvolumenstrom ist folglich jenes Volumen des Abgases, das pro Zeitspanne durch den Abgastrakt transportiert wird. Der Abgasvolumenstrom hängt von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise einer Drehzahl, ab. Der Druckabfall des Abgases durch das Partikelfilter kann folglich von dem Abgasvolumenstrom abhängen. Wird folglich der erwartete Differenzdruckverlauf in Abhängigkeit von dem Abgasvolumenstrom ermittelt, kann zusätzlich besonders zuverlässig und robust ermittelt werden, ob das Partikelfilter ordnungsgemäß in der Verbauposition verbaut ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird der erwartete Differenzdruckverlauf mittels eines Polynomansatzes oder mittels einer Kennlinie, die in einem Speicher einer Motorsteuereinheit hinterlegt ist, ermittelt. Es ist denkbar, dass der erwartete Differenzdruckverlauf mittels eines Polynomansatzes, von einer Recheneinheit, beispielsweise von einer Motorsteuereinheit, die beispielsweise zusätzlich Parameter der Brennkraftmaschine berücksichtigt, ermittelt wird. Ebenso ist denkbar, dass der erwartete Differenzdruckverlauf mittels der Kennlinie, die auf dem Speicher der Recheneinheit hinterlegt ist errechnet wird. Beispielsweise können zusätzlich Parameter der Brennkraftmaschine in die Ermittlung des erwarteten Differenzdruckverlaufs basierend auf der Kennlinie berücksichtigt werden. Wird der erwartete Differenzdruckverlauf mit dem mittels des Polynomansatzes oder mittels einer Kennlinie ermittelt, stellt dies ein besonders einfaches Verfahren dar, um den erwarteten Differenzdruckverlauf zu ermitteln. Dadurch lässt sich besonders einfach auswerten, ob in der Verbauposition das Partikelfilter ordnungsgemäß verbaut ist.
Gemäß einer Ausführungsform startet das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs und des zweiten Betragsergebnisverlaufs erst, wenn der zweite Betragsergebnisverlauf den ersten Schwellenwert übersteigt und der dritte Ergebnisverlauf einen zweiten Schwellenwert übersteigt. Es müssen folglich zwei Bedingungen erfüllt sein, dass das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs und das Integrieren des zweiten Betragsergebnisverlaufs beginnt. Gemäß einer Ausführungsform gibt der erste Schwellwert einen Druckänderungswert an, der überstiegen werden soll, damit die Auswertung zuverlässig durchgeführt werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform gibt der zweite Schwellwert ein minimales Differenzdruckniveau an, das übersiegen werden soll, damit die Auswertung zuverlässig durchgeführt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform endet das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs und des zweiten Betragsergebnisverlaufs nach einer vordefinierten Zeitspanne, wobei die vordefinierte Zeitspanne zu laufen beginnt, sobald das Integrieren beginnt. Die vorbestimmte Zeitspanne kann beispielsweise auf dem Speicher der Motorsteuereinheit gespeichert sein. Es ist so auf besonders einfache Art und Weise möglich immer genau über dieselbe Zeit zu integrieren, sodass der Vergleich des ersten Summenergebnisses und des zweiten Summenergebnisses besonders einfach ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform endet das Integrieren des ersten Ergebnisverlaufs und des ersten Betragsergebnisverlaufs und des zweiten Betragsergebnisverlaufs, wenn der zweite Betragsergebnisverlauf einen dritten Schwellenwert übersteigt. Es ist denkbar, dass der dritte Schwellenwert auf dem Speicher der Motorsteuereinheit gespeichert ist und mit dem zweiten Betragsergebnisverlauf verglichen wird. Wird festgestellt, dass der zweite Betragsergebnisverlauf den dritten Schwellenwert übersteigt endet das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs und des zweiten Betragsergebnisverlaufs gleichzeitig. Dadurch kann auf eine andere einfache Art und Weise sichergestellt werden, dass das erste Summenergebnis und das zweite Summenergebnis, die mittels des Integrierens des ersten Betragsergebnisverlaufs und des zweiten Betragsergebnisverlaufs ermittelt werden, gut vergleichbar sind. Dadurch lässt sich auf besonders zuverlässige und robuste Art und Weise auswerten, ob das Partikelfilter ordnungsgemäß in der Verbauposition verbaut ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird zur Auswertung des ersten Summenergebnisses und des zweiten Summenergebnisses ein Verhältnis aus dem ersten Summenergebnis und dem zweiten Summenergebnis ermittelt. Das Verhältnis aus dem ersten Summenergebnis und dem zweiten Summenergebnis liefert einen vorteilhaft einfach auswertbaren Wert. Dieser Wert kann beispielsweise mit einem in dem Speicher der Motorsteuereinheit gespeicherten Vergleichswert verglichen werden. Aus diesem Vergleich kann anschließend sehr einfach ermittelt werden, ob das Partikelfilter ordnungsgemäß in der Verbauposition verbaut ist. Gemäß einer Ausführungsform ist der Dividend des Verhältnisses das erste Summenergebnis und der Divisor des Verhältnisses ist das zweite Summenergebnis. Dadurch, dass das Verhältnis ermittelt wird, kann auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise ausgewertet werden, ob das Partikelfilter ordnungsgemäß in der Verbauposition verbaut ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Verhältnis aus dem zweiten Summenergebnis als Dividend und dem ersten Summenergebnis als Divisor ermittelt. Dies stellt eine weitere Möglichkeit dar um, das erste Summenergebnis und das zweite Summenergebnis vorteilhaft einfach auszuwerten.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Verhältnis mit einem vierten Schwellenwert verglichen und es wird erkannt, dass das Partikelfilter verbaut ist, wenn das Verhältnis den vierten Schwellenwert übersteigt. Der vierte Schwellenwert kann beispielsweise auf dem Speicher der Motorsteuereinheit hinterlegt sein, und zur Auswertung des Verhältnisses herangezogen werden. Gemäß einer Ausführungsform, wobei das erste Summenergebnis der Dividend des Verhältnisses ist und das zweite Summenergebnis der Divisor des Verhältnisses ist, beträgt der vierte Schwellenwert 1. Sofern das erste Summenergebnis, das aus dem gemessenen Druckdifferenzverlauf ermittelt wird im Wesentlichen dem zweiten Summenergebnis, dass aus dem erwarteten Druckdifferenzverlauf ermittelt wird, entspricht, beträgt das Verhältnis aus diesen beiden Ergebnissen ungefähr 1. Liegt das Verhältnis oberhalb des vierten Schwellenwerts, der gemäß dieser Ausführungsform 1 beträgt, ist ein ausreichender Differenzdruck vorhanden. Daraus kann geschlossen werden, dass das Partikelfilter ordnungsgemäß verbaut ist. Liegt gemäß dieser Ausführungsform das Verhältnis unterhalb des vierten Schwellenwerts, kann folglich daraus geschlossen werden, dass das Partikelfilter nicht ordnungsgemäß in der Verbauposition verbaut ist. Es ist somit vorteilhaft schnell und zuverlässig möglich das Vorhandensein des Partikelfilters mittels dieser Auswertung zu ermitteln.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt ein Eintrag in einen Fehlerspeicher, wenn die Auswertung des ersten Summenergebnisses und des zweiten Summenergebnisses ergibt, dass kein ordnungsgemäßes Partikelfilter in der Verbauposition verbaut ist. Durch den Eintrag in den Fehlerspeicher ist es vergleichsweise einfach nachvollziehbar, auch zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei einer Inspektion, ob das Partikelfilter ordnungsgemäß in der Verbauposition verbaut ist. Eine Verschleierung eines nicht vorhandenen Partikelfilters kann so vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt eine Fehleranzeigevorrichtung ein Signal an, wenn die Auswertung des ersten Summenergebnisses und des zweiten Summenergebnisses ergibt, dass kein ordnungsgemäßes Partikelfilter in der Verbauposition verbaut ist. Die Fehleranzeigevorrichtung ist dazu eingerichtet einem Fahrer Defekte oder Probleme anzuzeigen. Insofern kann es sinnvoll sein, dass dem Fahrer mittels der Fehleranzeigevorrichtung angezeigt wird, dass in der Verbauposition kein ordnungsgemäßes Partikelfilter verbaut ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann, sofern das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt, dass kein ordnungsgemäßes Partikelfilter verbaut ist, eine Datenübertragung an eine Behörde oder an den Hersteller des Fahrzeugs erfolgen, um der Behörde bzw. dem Hersteller anzuzeigen, dass in der Verbauposition dieses Abgastrakts kein ordnungsgemäßes Partikelfilter verbaut ist.
Ferner ist eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Vorhandenseins eines Partikelfilters im Abgastrakt einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine offenbart, wobei die Vorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die zur Steuerung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist in den Figuren dargestellt und wird anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 in schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine mit zugehöriger Abgasnachbehand lungsan lage,
2 ein Blockdiagramm mit den einzelnen Verfahrensschritten gemäß einer Ausführungsform,
3 ein Diagramm einer Druckdifferenz über einen Volumenstrom gemäß einer Ausführungsform.

Die 1 zeigt eine Blockdarstellung einer Brennkraftmaschine 10 mit einem Abgastrakt 20. Der Abgastrakt 20 dient dazu ein Abgas 37 aus mindestens einem Brennraum der Brennkraftmaschine 10 abzuleiten und das Abgas 37 nachzubehandeln. Demgemäß strömt das Abgas 37 durch den Abgastrakt 20. Der Abgastrakt 20 weist einen Abgaskatalysator 21 und einen stromab des Abgaskatalysators 21 angeordneten Partikelfilter 22 auf. Zusätzlich weist der Abgastrakt 20 einen ersten Abgassensor 23 und einen zweiten Abgassensor 24 auf. Der erste Abgassensor 23 ist stromauf des Abgaskatalysators 21 angeordnet und der zweite Abgassensor 24 ist stromab des Abgaskatalysators 21 angeordnet. Der erste Abgassensor 23 und der zweite Abgassensor 24 sind jeweils dazu eingerichtet Eigenschaften des Abgases an den entsprechenden Positionen in dem Abgastrakt 20 zu ermitteln.
Außerdem weist der Abgastrakt 20 einen ersten Drucksensor 25 und einen zweiten Drucksensor 26 auf. Der erste Drucksensor ist stromauf einer Verbauposition 25 des Partikelfilters 22 angeordnet und der zweite Drucksensor 26 ist stromab der Verbauposition 25 des Partikelfilters 22 angeordnet. Der erste Drucksensor 25 ist dazu ausgebildet den Druck des Abgases 37 stromauf der Verbauposition 35 des Partikelfilters 22 zu messen. Der erste Drucksensor 25 ist folglich dazu ausgebildet über eine bestimmte Zeit einen ersten Druckverlauf 110 zu messen, der stromauf der Verbauposition 35 des Partikelfilters 22 herrscht.
Der zweite Drucksensor 26 ist dazu ausgebildet den Druck des Abgases 37 stromab der Verbauposition 35 des Partikelfilters 22 zu messen. Der zweite Drucksensor 26 ist folglich dazu ausgebildet über eine bestimmte Zeit einen zweiten Druckverlauf 120 zu messen, der stromab der Verbauposition 35 des Partikelfilters 22 vorherrscht.
Die 1 zeigt zusätzlich eine Motorsteuereinheit ECU, die eine Steuereinheit 30 aufweist. Die Steuereinheit 30 weist einen ersten Block zur Überprüfung des Vorhandenseins des Partikelfilters 31, einen Block beinhaltend eine Kennlinie 32 und einen Fehlerspeicher 33 auf.
1 zeigt zusätzlich eine Fehleranzeigevorrichtung 34. Die Fehleranzeigevorrichtung 34 ist dazu ausgebildet einen Fehler anzuzeigen, der sich beispielsweise bei der Auswertung des ersten Summenergebnisses 170 und des zweiten Summenergebnisses 270 ergibt. Folglich kann gemäß einer Ausführungsform die Fehleranzeigevorrichtung 34 anzeigen, dass kein ordnungsgemäßes Partikelfilter 22 in der Verbauposition 35 verbaut ist.
Die Steuereinheit 30 ist dazu ausgebildet das Vorhandensein des ordnungsgemäßen Partikelfilters 22 zu überprüfen. Hierzu werden wie in 2 schematisch gezeigt der erste Druckverlauf 110 und der zweite Druckverlauf 120 gemäß der gezeigten Ausführungsform von der Steuereinheit 30 ausgewertet.
Gemäß der Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, ist die Steuereinheit 30 dazu ausgebildet aus dem ersten gemessenen Druckverlauf 110 und dem zweiten gemessenen Druckverlauf 120 einen gemessenen Differenzdruckverlauf 100 zu ermitteln. Hierzu wird gemäß einer Ausführungsform von dem zweiten gemessenen Druckverlauf 120 der erste gemessene Druckverlauf 110 abgezogen. Anschließend wird der gemessene Differenzdruckverlauf tiefpassgefiltert. Dadurch wird ein erster Ergebnisverlauf 130 ermittelt. Anschließend wird der erste Ergebnisverlauf 130 nochmals tiefpassgefiltert. Dadurch wird ein zweiter Ergebnisverlauf 140 ermittelt. Anschließend wird ein erster Differenzergebnisverlauf 150 ermittelt, indem die Differenz aus dem ersten Ergebnisverlauf 130 und dem zweiten Ergebnisverlauf 140 gebildet wird. Anschließend wird ein erster Betragsergebnisverlauf 160 ermittelt, indem der Betrag des ersten Differenzergebnisverlaufs 150 gebildet wird.
Zusätzlich ist die Steuereinheit 30 dazu ausgebildet einen erwarteten Differenzdruckverlauf 200 bereitzustellen. Gemäß einer Ausführungsform kann der erwartete Differenzdruckverlauf 200 von verschiedenen Brennkraftmaschinenparametern abhängen. Ein solcher Parameter kann beispielsweise eine Motordrehzahl sein. Aus dem erwarteten Differenzdruckverlauf 200 wird ein dritter Ergebnisverlauf 230 ermittelt, indem der erwartete Differenzdruckverlauf 200 tiefpassgefiltert wird. Anschließend wird ein vierter Ergebnisverlauf 240 ermittelt, indem der dritte Ergebnisverlauf 230 tiefpassgefiltert wird.
Die Steuereinheit 30 ist weiter dazu ausgebildet einen zweiten Differenzergebnisverlauf 250 zu ermitteln, indem die Differenz aus dem dritten Ergebnisverlauf 230 und dem vierten Ergebnisverlauf 240 gebildet wird. Anschließend wird ein zweiter Betragsergebnisverlauf 260 ermittelt, indem der Betrag des zweiten Differenzergebnisverlaufs 250 gebildet wird. Die Steuereinheit 30 ist weiter dazu ausgebildet ein erstes Summenergebnis 170 mittels Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs 160 zu ermitteln und ein zweites Summenergebnis 270 zu ermitteln, mittels Integrieren des zweiten Betragsergebnisverlaufs 260. Die Steuereinheit 30 beginnt mit dem Integrieren der Betragsergebnisverläufe 160, 260 erst dann, sobald der zweite Betragsergebnisverlauf 260 einen ersten Schwellenwert 302 überschritten hat und der dritte Ergebnisverlauf 230 einen zweiten Schwellenwert 304 überschritten hat.
Die Steuereinheit 30 ist weiter dazu ausgebildet das erste Summenergebnis 170 und das zweite Summenergebnis 270 auszuwerten. Die Auswertung erfolgt gemäß einer Ausführungsform dadurch, dass ein Verhältnis 400 aus dem ersten Summenergebnis 170 und dem zweiten Summenergebnis 270 gebildet wird. Gemäß der Ausführungsform wird das Verhältnis 400 mit dem ersten Summenergebnis 170 als Dividend und mit dem zweiten Summenergebnis 270 als Divisor gebildet.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Verhältnis 400 mit einem vierten Schwellenwert verglichen, um festzustellen, ob das Partikelfilter 22 ordnungsgemäß in der Verbauposition 35 verbaut ist. Der vierte Schwellenwert kann gemäß einer Ausführungsform 1 betragen.
Gemäß einer Ausführungsform endet das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs 160 und des zweiten Betragsergebnisverlaufs 260 nach einer vordefinierten Zeitspanne. Gemäß einer weiteren Ausführungsform startet diese Zeitspanne sobald das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs 160 und des zweiten Betragsergebnisverlaufs 260 beginnt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform endet das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs 160 mit dem zweiten Betragsergebnisverlaufs 260, sobald der zweite Betragsergebnisverlauf 260 einen dritten Schwellenwert übersteigt. Der dritte Schwellenwert und auch der vierte Schwellenwert können dabei in einem Speicher 36 der Motorsteuereinheit ECU gespeichert sein.
Nachfolgend werden die einzelnen Verfahrensschritte des in der 2 gezeigten Verfahrens zur Auswertung, ob ein ordnungsgemäßes Partikelfilter 22 im Abgastrakt 20 einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine 10 vorhanden ist, näher erläutert. Das Verfahren wird mittels der Steuereinheit 30 ausgeführt. Hierzu werden zunächst aus dem ersten gemessenen Druckverlauf 110 und dem zweiten Druckverlauf 120 der gemessene Differenzdruckverlauf 100 ermittelt. Anschließend wird mittels eines ersten Tiefpassblocks 132 der gemessene Differenzdruckverlauf 100 zu dem ersten Ergebnisverlauf 130 tiefpassgefiltert. Anschließend wird mittels eines zweiten Tiefpassblocks 142 ein zweiter Ergebnisverlauf 140 ermittelt, indem der erste Ergebnisverlauf 130 tiefpassgefiltert wird. Anschließend wird mittels eines ersten Differenzblocks 152 die Differenz aus dem ersten Ergebnisverlauf 130 und dem zweiten Ergebnisverlauf 140 gebildet. Dadurch wird der erste Differenzergebnisverlauf 150 ermittelt. Anschließend wird der erste Differenzergebnisverlauf 150 mittels des ersten Betragsblocks 162 zu dem ersten Betragsergebnisverlauf 160 gebildet.
Gleichzeitig wird der erwartete Differenzdruckverlauf 200 ermittelt. Der erwartete Differenzdruckverlauf 200 hängt dabei gemäß einer Ausführungsform von einem Abgasvolumenstroms 50 ab. Der erwartete Differenzdruckverlauf 200 wird mittels eines dritten Tiefpassblocks 232 zu dem dritten Ergebnisverlauf 230 tiefpassgefiltert. Der dritte Ergebnisverlauf 230 wird mittels eines vierten Tiefpassblocks 242 zu einem vierten Ergebnisverlauf 240 tiefpassgefiltert. Ein zweiter Differenzblock 252 ermittelt anschließend den zweiten Differenzergebnisverlauf 250 in dem die Differenz aus dem dritten Ergebnisverlauf 230 und dem vierten Ergebnisverlauf 240 gebildet wird. Ein zweiter Betragsblock 262 ermittelt anschließend den zweiten Betragsergebnisverlauf 260 in dem der Betrag von dem zweiten Differenzergebnisverlauf 250 gebildet wird. 2 zeigt zusätzlich einen Bedingungsblock 300, der erfüllt sein muss, damit das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs 160 und des zweiten Betragsergebnisverlaufs 260 beginnt. Der Bedingungsblock 300 weist einen ersten Vergleichsblock 310 und einen zweiten Vergleichsblock 320 auf. Damit die Bedingung des ersten Vergleichsblocks 310 erfüllt ist, muss der zweite Betragsergebnisverlauf 260 den ersten Schwellenwert 302 übersteigen. Damit die Bedingung des zweiten Vergleichsblocks 320 erfüllt ist, muss der dritte Ergebnisverlauf 230 den zweiten Schwellenwert 304 übersteigen. Der Bedingungsblock 300 ist gemäß einer Ausführungsform dann erfüllt, sofern die Bedingung des ersten Vergleichsblocks 310 und die Bedingung des zweiten Vergleichsblocks 320 erfüllt sind. Dies ist aus 2 mittels eines Verknüpfungsblocks 330 dargestellt.
Sofern alle Bedingungen des Bedingungsblocks 300 erfüllt sind, beginnt das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs 160 zu dem ersten Summenergebnis 170 und das Integrieren des zweiten Betragsergebnisverlaufs 260 zu dem zweiten Summenergebnis 270. In 2 ist dies mittels eines ersten Integrationsblocks 172 und eines zweiten Integrationsblocks 272 dargestellt. Zur Auswertung des ersten Summenergebnisses 170 und des zweiten Summenergebnisses 270 wird mittels eines Verhältnisblocks 410 das Verhältnis 400 aus dem ersten Summenergebnis 170 und dem zweiten Summenergebnis 270 gebildet. Dabei ist das erste Summenergebnis 170 der Dividend des Verhältnisses 400 und das zweite Summenergebnis 270 der Divisor des Verhältnisses 400. Das Verhältnis 400 wird dann gemäß einer Ausführungsform mit dem vierten Schwellenwert verglichen, um zu überprüfen, ob das Partikelfilter 22 in der Verbauposition 35 ordnungsgemäß verbaut ist.
3 zeigt ein Diagramm 500, wobei auf der X-Achse 510 der Abgasvolumenstrom 50 aufgetragen ist und auf der Y-Achse 520 der Differenzdruck aufgetragen ist, der sich aufgrund der Anordnung des Partikelfilters 22 in dem Abgastrakt 20 ergibt. Ein erster Verlauf 530 zeigt den Differenzdruck sofern das Partikelfilter 22 bzw. dessen Monolith fehlt. Ein zweiter Verlauf 540 zeigt den Differenzdruck, wenn das Partikelfilter 22 in der Verbauposition 35 verbaut ist und gleichzeitig unbeladen ist. Unbeladen bedeutet, dass kein Ruß und keine Asche in dem Partikelfilter vorhanden sind, folglich das Partikelfilter neuwertig ist. Ein dritter Verlauf 550 zeigt den Differenzdruck über den Abgasvolumenstrom 50, wenn das Partikelfilter 22 ordnungsgemäß in der Verbauposition 35 verbaut ist und maximal beladen ist. Maximal beladen bedeutet, dass die maximal zulässige Menge Ruß und die maximal zulässige Menge Asche in dem Partikelfilter sind. Ein vierter Verlauf 560 zeigt den Differenzdruck über den Abgasvolumenstrom 50, wenn das Partikelfilter 22 verstopft ist.
Bezugszeichenliste

10: Brennkraftmaschine
20: Abgastrakt
21: Abgaskatalysator
22: Partikelfilter
23: erster Abgassensor
24: zweiter Abgassensor
25: erster Drucksensor
26: zweiter Drucksensor
30: Steuereinheit
31: Block Funktion zur Überprüfung des Partikelfilters
32: Block Kennlinie
33: Fehlerspeicher
34: Fehleranzeigevorrichtung
35: Verbauposition
36: Speicher
37: Abgas
50: Abgasvolumenstrom
100: gemessener Differenzdruckverlauf
110: erster Druckverlauf
120: zweiter Druckverlauf
130: erster Ergebnisverlauf
132: erster Tiefpassblock
140: zweiter Ergebnisverlauf
142: zweiter Tiefpassblock
150: erster Differenzergebnisverlauf
152: erster Differenzblock
160: erster Betragsergebnisverlauf
162: erster Betragsblock
170: erstes Summenergebnis
172: erster Integrationsblock
200: erwarteter Differenzdruckverlauf
230: dritter Ergebnisverlauf
232: dritter Tiefpassblock
240: vierter Ergebnisverlauf
242: vierter Tiefpassblock
250: zweiter Differenzergebnisverlauf
252: zweiter Differenzblock
260: zweiter Betragsergebnisverlauf
262: zweiter Betragsblock
270: zweites Summenergebnis
272: zweiter Integrationsblock
300: Bedingungsblock
302: erster Schwellenwert
304: zweiter Schwellenwert
310: erster Vergleichsblock
320: zweiter Vergleichsblock
330: Verknüpfungsblock
400: Verhältnis
410: Verhältnisblock
500: Diagramm
510: x-Achse
520: y-Achse
530: erster Verlauf
540: zweiter Verlauf
550: dritter Verlauf
560: vierter Verlauf
ECU: Motorsteuereinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016225758 A1 [0010]
DE 102011002438 A1 [0011]

Claims

Verfahren zur Bestimmung eines Vorhandenseins eines ordnungsgemäßen Partikelfilters (22) im Abgastrakt (20) einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine (10), mit folgenden Schritten: - Ermitteln eines gemessenen Differenzdruckverlaufs (100) aus einem ersten in dem Abgastrakt (20) gemessenen Druckverlauf (110), der mittels eines stromaufwärts einer Verbauposition (35) des Partikelfilters (22) angeordneten ersten Drucksensors (25) gemessen wird, und einem zweiten in dem Abgastrakt (20) gemessenen Druckverlauf (120), der mittels eines stromabwärts der Verbauposition (35) angeordneten zweiten Drucksensors (26) gemessen wird; - Ermitteln eines ersten Ergebnisverlaufs (130) mittels eines ersten Tiefpassfilterns des gemessenen Differenzdruckverlaufs (100); - Ermitteln eines zweiten Ergebnisverlaufs (140) mittels eines zweiten Tiefpassfilterns des ersten Ergebnisverlaufs (130); - Ermitteln eines ersten Differenzergebnisverlaufs (150) mittels bilden der Differenz aus dem ersten Ergebnisverlauf (130) und dem zweiten Ergebnisverlauf (140); - Ermitteln eines ersten Betragsergebnisverlaufs (160) mittels bilden des Betrages des ersten Differenzergebnisverlaufs (150); - Ermitteln eines erwarteten Differenzdruckverlaufs (200); - Ermitteln eines dritten Ergebnisverlaufs (230) mittels eines ersten Tiefpassfilterns des erwarteten Differenzdruckverlaufs (200); - Ermitteln eines vierten Ergebnisverlaufs (240) mittels eines zweiten Tiefpassfilterns des dritten Ergebnisverlaufs (230); - Ermitteln eines zweiten Differenzergebnisverlaufs (250) mittels bilden der Differenz aus dem dritten Ergebnisverlauf (230) und dem vierten Ergebnisverlauf (240); - Ermitteln eines zweiten Betragsergebnisverlaufs (260) mittels bilden des Betrages des zweiten Differenzergebnisverlaufs (250); - Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs (160) zu einem ersten Summenergebnis (170) und des zweiten Betragsergebnisverlaufs (260) zu einem zweiten Summenergebnis (270), wenn ein erster Schwellenwert (302) von dem dritten Ergebnisverlauf (230) und/oder dem vierten Ergebnisverlauf (250) und/oder dem zweiten Betragsergebnisverlauf (260) überstiegen wird; - Auswerten des ersten Summenergebnisses (170) und des zweiten Summenergebnisses (270) zur Bestimmung des Vorhandenseins des ordnungsgemäßen Partikelfilters (22).
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der erwartete Differenzdruckverlauf (200) in Abhängigkeit von einem Abgasvolumenstrom (50) in dem Abgastrakt (20) ermittelt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erwartete Differenzdruckverlauf (200) mittels eines Polynomansatzes oder mittels einer Kennlinie, die in einem Speicher (36) einer Motorsteuereinheit (ECU) hinterlegt ist, ermittelt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs (160) und des zweiten Betragsergebnisverlaufs (260) startet, wenn der zweite Betragsergebnisverlauf (260) den ersten Schwellenwert (302) übersteigt und der dritte Ergebnisverlauf (230) einen zweiten Schwellenwert (304) übersteigt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs (160) und des zweiten Betragsergebnisverlaufs (260) nach einer vordefinierten Zeitspanne endet, wobei die vordefinierte Zeitspanne zu laufen beginnt, sobald das Integrieren beginnt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Integrieren des ersten Betragsergebnisverlaufs (160) und des zweiten Betragsergebnisverlaufs (260) endet, wenn der zweite Betragsergebnisverlauf (260) einen dritten Schwellenwert übersteigt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Auswertung des ersten Summenergebnisses (170) und des zweiten Summenergebnisses (270) ein Verhältnis (400) aus dem ersten Summenergebnis (170) und dem zweiten Summenergebnis (270) ermittelt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Verhältnis (400) aus dem ersten Summenergebnis (170) als Dividend und dem zweiten Summenergebnis (270) als Divisor ermittelt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Verhältnis (400) mit einem vierten Schwellenwert verglichen wird und erkannt wird, dass das Partikelfilter (22) ordnungsgemäß in der Verbauposition (35) verbaut ist, wenn das Verhältnis (400) den vierten Schwellenwert übersteigt.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der vierte Schwellenwert 1 beträgt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Eintrag in einen Fehlerspeicher (33) erfolgt, wenn die Auswertung des ersten Summenergebnisses (170) und des zweiten Summenergebnisses (270) ergibt, dass kein ordnungsgemäßes Partikelfilter (22) in der Verbauposition (35) verbaut ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Fehleranzeigevorrichtung (34) ein Signal anzeigt, wenn die Auswertung des ersten Summenergebnisses (170) und des zweiten Summenergebnisses (270) ergibt, dass kein ordnungsgemäßes Partikelfilter (22) in der Verbauposition (35) verbaut ist.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Vorhandenseins eines Partikelfilters (22) im Abgastrakt (20) einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine (10), wobei die Vorrichtung eine Steuereinheit (30) aufweist, die zur Steuerung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.