DE112013003885B4 - Verfahren und System zum Festlegen einer Sensorfunktion für einen PM-Sensor - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Festlegung einer Sensorfunktion für einen PM-Sensor (213), der eine Partikelkonzentration in einem Abgasstrom bestimmen soll, der aus einer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor (101) in einem Fahrzeug resultiert, umfassend Elemente zur Ausgabe einer Repräsentation einer an dem PM-Sensor (213) herrschenden Temperatur, und wobei ein Nachbehandlungssystem (200) für die Nachbehandlung des Abgasstroms installiert ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst, wenn die Temperatur für den PM-Sensor (213) im Wesentlichen nicht von sensorinternen Heizelementen beeinträchtigt ist:- Bestimmen einer Repräsentation einer ersten Temperaturänderung (ΔT) an dem PM-Sensor (213),- Vergleichen der Repräsentation der ersten Temperaturänderung (ΔT) mit einer Repräsentation einer erwarteten Temperaturänderung (ΔT) im PM-Sensor (213), und- basierend auf dem Vergleich der Repräsentation der ersten Temperaturänderung (ΔT) mit der Repräsentation der erwarteten Temperaturänderung (ΔT), Bestätigen, ob der PM-Sensor (213) ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, gekennzeichnet durch- Bestimmen eines ersten Drucks, der an dem PM-Sensor herrscht unter Verwendung von im PM-Sensor eingerichteten Elementen, um eine Repräsentation eines am PM-Sensor (213) herrschenden Drucks auszusenden, und- Bestimmen, ob der PM-Sensor ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, auch basierend auf dem bestätigten ersten Druck.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Behandlung von Abgasströmen, welche aus einem Verbrennungsprozess resultieren, und insbesondere ein Verfahren, mit dem eine Sensorfunktion für einen PM-Sensor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bestätigt wird. Die Erfindung betrifft auch ein System und ein Fahrzeug sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt, welche das Verfahren gemäß der Erfindung implementieren.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Im Zusammenhang mit erhöhten Regierungsinteressen in Bezug auf Umweltverschmutzung und Luftqualität, vor allem in Ballungsräumen, wurden in vielen Gerichtsbarkeiten Emissionsnormen und -vorschriften verfasst.
  • Solche Emissionsvorschriften bestehen oft aus Anforderungen, welche zulässige Grenzwerte für Abgasemissionen in Fahrzeugen, die mit Verbrennungsmotoren ausgestattet sind, definieren. So werden beispielsweise Werte von Stickoxiden (NOx), Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO) oftmals geregelt. Diese Emissionsvorschriften betreffen in der Regel auch, wenigstens in Bezug auf bestimmte Typen von Fahrzeugen, das Vorhandensein von Partikeln in Abgasemissionen.
  • In dem Bemühen, diese Emissionsvorschriften zu erfüllen, werden die Abgase, welche durch die Verbrennung des Verbrennungsmotors verursacht werden, behandelt (gereinigt). Beispielhaft kann ein sogenannter katalytischer Reinigungsprozess verwendet werden, so dass Nachbehandlungssysteme in beispielsweise Fahrzeugen und anderen Transportmitteln in der Regel einen oder mehrere Katalysatoren umfassen.
  • Ferner umfassen solche Nachbehandlungssysteme oftmals als Alternative zu oder in Kombination mit einem einzelnen oder mehreren Katalysatoren weitere Bauteile. Nachbehandlungssysteme in Fahrzeugen mit Dieselmotoren umfassen beispielsweise oft Partikelfilter.
  • Die Verbrennung von Kraftstoff im Brennraum des Motors (z. B. Zylinder) bildet Rußpartikel. Gemäß dem Obigen gibt es Emissionsvorschriften und -normen, welche auch diese Rußpartikel betreffen, und um die Vorschriften zu erfüllen, können Partikelfilter zum Auffangen der Rußpartikel verwendet werden. In solchen Fällen wird der Abgasstrom beispielsweise durch eine Filterstruktur geleitet, wo Rußpartikel aus dem durchgeleiteten Abgasstrom zur Aufbewahrung im Partikelfilter aufgefangen werden.
  • Folglich gibt es zahlreiche Verfahren, um Emissionen von einem Verbrennungsmotor zu reduzieren. Zusätzlich zu Vorschriften, welche Emissionswerte betreffen, sind legislative Anforderungen in Bezug auf sogenannte OBD-Systeme (On-Board-Diagnose) immer häufiger, um sicherzustellen, dass Fahrzeuge die regulatorischen Anforderungen in Bezug auf Emissionen während des täglichen Betriebs tatsächlich erfüllen, und nicht nur beispielsweise bei Besuchen in einer Werkstatt.
  • In Bezug auf Partikelemissionen kann dies beispielsweise mithilfe eines Partikelsensors erreicht werden, welcher im Abgassystem oder Nachbehandlungssystem eingebaut ist, nachstehend in der Beschreibung und im Patentanspruch als PM-Sensor (PM = Partikelmasse, Feinstaub) bezeichnet, der die Partikelkonzentration im Abgasstrom misst. Die Partikelkonzentration kann beispielsweise als Partikelmasse pro Volumen- oder Gewichtseinheit oder als bestimmte Anzahl von Partikeln bestimmter Größe pro Volumeneinheit bestimmt werden, und mehrere Bestimmungen der Menge von Partikeln unterschiedlicher Größen können verwendet werden, um die Partikelemission zu bestimmen.
  • Nachbehandlungssysteme mit Partikelfiltern können sehr effizient sein, und die resultierende Partikelkonzentration nach dem Durchleiten des Abgasstroms durch das Nachbehandlungssystem des Fahrzeugs ist bei einem voll funktionsfähigen Nachbehandlungssystem oft gering. Dies bedeutet auch, dass die Signale, welche der Sensor aussendet, eine geringe oder keine Partikelemission anzeigen werden. DE 10 2009 003 091 A1 beschreibt ein Diagnoseverfahren zur Überwachung einer in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Sensoreinheit. Es ist vorgesehen, dass mit der Sensoreinheit eine Sensortemperatur direkt oder indirekt bestimmt und aus einem Vergleich der direkt oder indirekt bestimmten Sensortemperatur mit einer mittels einer weiteren Sensoreinheit bestimmten Abgastemperatur und/oder mit Modellgrössen und/oder mit definierten Schwellwerten eine Erkennung auf Ausbau und/oder nicht funktionsgerechten Einbau der Sensoreinheit geschlossen wird.
  • JP 2000-73 842 A betrifft ein Warnsystem, welches nach einer vorbestimmte Zeit seit Feststellen einer Fehlfunktion einer dem Auspuff zugehörigen Komponente den Nutzungszustand ändert. Wird die vorbestimmte Zeit an Tagen überschritten, so schaltet ein Schalter von einem „running state“ in einen „specific running state“, in welchem die Leistung nicht ausgegeben wird.
  • EP 2 354 484 A1 beschreibt ein Diagnoseverfahren eines Rußpartikelsensors. Eine Anomalie des Rußpartikelsensors wird festgestellt, indem ein aktuell gemessener Sensorwert mit einem Schwellenwert verglichen wird.
  • DE 10 2010 003 198 A1 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines Abgassensors in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine, wobei der Abgassensor mit einem Sensorelement zumindest einen Bestandteil des Abgases und mit einem integrierten Temperaturfühler eine gemessene Temperatur des Abgassensors bestimmt.
  • EP 2 366 877 A1 beschreibt einen Abgaspartikelsensor, welcher in einer sekundären Abgasleitung positionier ist. Der Partikelfilter ist mit einer Heizungsanordnung verbunden, welche mit elektrischer Leistung betrieben wird.
  • US 2009 / 0 064 663 A1 beschreibt die Temperaturmessung in einem Abgasstrom eines Fahrzeuges.
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens, um eine Sensorfunktion für einen PM-Sensor festzulegen, welcher eine Partikelkonzentration in einem Abgasstrom, der aus der Verbrennung in einem Verbrennungsmotor resultiert, bestimmen soll. Dieses Ziel wird mit einem Verfahren nach Patentanspruch 1 erreicht.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um eine Sensorfunktion für einen PM-Sensor festzulegen, welcher eine Partikelkonzentration in einem Abgasstrom, der aus der Verbrennung in einem Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug resultiert, bestimmen soll, wobei der PM-Sensor Elemente zur Erzeugung einer Repräsentation der in dem PM-Sensor herrschenden Temperatur umfasst, und wobei ein Nachbehandlungssystem zur Nachbehandlung des Abgasstroms eingebaut ist. Das Verfahren umfasst Folgendes, wenn die Temperatur für den PM-Sensor im Wesentlichen nicht von sensorinternen Heizelementen beeinträchtigt ist:
    • - Festlegen einer Repräsentation einer ersten Temperaturänderung in dem PM-Sensor,
    • - Vergleichen der ersten Repräsentation der Temperaturänderung mit einer Repräsentation einer erwarteten Temperaturänderung in dem PM-Sensor, und
    • - basierend auf dem Vergleich der Repräsentation der ersten Temperaturänderung mit der Repräsentation der erwarteten Temperaturänderung, Festlegen, ob der PM-Sensor ein Signal aussendet, welches repräsentativ für den Abgasstrom ist,
    • - Bestimmen eines ersten Drucks, der an dem PM-Sensor herrscht unter Verwendung von im PM-Sensor eingerichteten Elementen, um eine Repräsentation eines am PM-Sensor herrschenden Drucks auszusenden, und
    • - Bestimmen, ob der PM-Sensor ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, auch basierend auf dem bestätigten ersten Druck.
  • Wie oben erwähnt, können PM-Sensoren verwendet werden, um sicherzustellen, dass der Partikelwert im Abgasstrom, welcher aus dem Verbrennungsmotor resultiert, festgelegte Werte nicht überschreitet.
  • Um sicherzustellen, dass das Vorhandensein von Partikeln im Abgasstrom unter dem festgelegten Wert liegt, muss der PM-Sensor jedoch ein korrektes Signal aussenden. Ein PM-Sensor kann an verschiedenen Stellen im Abgasstrom eingerichtet werden, und abhängig von seiner Position kann ein PM-Sensor so eingerichtet werden, dass das Vorhandensein von Partikeln an der Stelle des PM-Sensors sehr gering ist. Dies gilt beispielsweise für einen PM-Sensor, welcher stromabwärts von einem Partikelfilter eingerichtet ist, wobei ein korrekt funktionierender Partikelfilter oft fähig ist, einen sehr signifikanten Teil der von dem Brennraum des Verbrennungsmotors ausgesendeten Partikel zu trennen.
  • Dies bedeutet wiederum, dass es schwierig sein kann, eine Situation, in der der Partikelfilter korrekt funktioniert, in der jedoch das Vorhandensein von Partikeln stromabwärts des Partikelfilters sehr gering ist, von einer Situation, in der der PM-Sensor eine geringe Konzentration aufgrund einer tatsächlichen Fehlfunktion des PM-Sensors oder eines Fehlens eines repräsentativen Signals aus einem anderen Grund anzeigt, zu unterscheiden.
  • Es kann mehrere Gründe geben, warum ein PM-Sensor kein repräsentatives Signal aussendet, d.h. nicht nur eine Fehlfunktion des PM-Sensors bewirkt eine geringere Konzentration als die, die tatsächlich vorliegt. Jedoch kann der PM-Sensor als solcher ein Signal aussenden, welches repräsentativ für die Umgebung ist, in der der PM-Sensor angeordnet ist, wobei der PM-Sensor und/oder das Nachbehandlungssystem manipuliert wurden, so dass der Sensor nicht mehr die Partikelkonzentration in einem repräsentativen Abgasstrom misst.
  • Beispielsweise kann der Sensor von der beabsichtigten Position im Abgasstrom beispielsweise zu einer Position bewegt worden sein, wo er die Partikelkonzentration in der Umgebung des Fahrzeugs misst. In solchen Fällen wird der PM-Sensor immer ein Signal aussenden, welches unabhängig von der tatsächlichen Partikelkonzentration des Abgasstroms eine sehr geringe oder keine Partikelkonzentration repräsentiert.
  • Eine weitere Möglichkeit der Manipulation des vom PM-Sensor ausgesendeten Signals, um die erfasste Partikelkonzentration zu reduzieren, ist, den gesamten oder einen Teil des Abgasstroms an dem PM-Sensor vorbeizuleiten, so dass letzterer nicht mehr einem repräsentativen Abgasstrom ausgesetzt ist. Auf diese Weise kann der PM-Sensor auch angeregt werden, um Signale auszusenden, welche eine geringere Partikelkonzentration repräsentieren, als die, die tatsächlich vorliegt. Eine weitere Möglichkeit der Manipulation des Sensorsignals ist, den Sensor zu blockieren, so dass der Abgasstrom nicht durch den Sensor geleitet wird.
  • Folglich gibt es zahlreiche Möglichkeiten der Manipulation eines PM-Sensors, und da der PM-Sensor gemäß dem Obigen in einer Weise angeordnet werden kann, dass nur eine sehr geringe Partikelkonzentration erfasst wird, kann die Bestimmung, ob der Sensor manipuliert wurde oder nicht, schwierig sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um zu bestimmen, ob angenommen werden kann, dass der PM-Sensor ein repräsentatives Signal aussendet, und um zu bestimmen, ob der Sensor fehlerhaft ist oder manipuliert wurde.
  • Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch Verwendung von Elementen erreicht, welche im PM-Sensor eingebaut sind, um eine Repräsentation der im PM-Sensor herrschenden Temperatur zu bestimmen. Diese Elemente für die Bestimmung einer Temperatur können in dem PM-Sensor integriert sein, d.h. sie können gemeinsame Bauteile, wie z.B. Substrat oder dergleichen, verwenden, oder sie können beispielsweise aus einem separaten Temperatursensor bestehen, der mit dem PM-Sensor in einem gemeinsamen Gehäuse eingebaut ist.
  • PM-Sensoren können auch Elemente umfassen, um den PM-Sensor zu heizen, z.B. um den PM-Sensor bei Bedarf von angesammelten Rußpartikeln zu regenerieren (reinigen). Gemäß einer Ausführungsform werden diese Elemente dazu verwendet, den PM-Sensor zu heizen, wenn die Temperatur gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt wird.
  • Durch die Bestimmung einer Temperaturänderung an dem PM-Sensor kann diese Temperaturänderung mit einer erwarteten Temperaturänderung verglichen werden, und basierend auf dem Vergleich kann bestimmt werden, ob erachtet werden kann, dass der PM-Sensor einem repräsentativen Abgasstrom unterliegt, d. h. einem Abgasstrom, welcher die Zusammensetzung im Abgasstrom, der den Brennraum des Verbrennungsmotors verlässt, korrekt wiedergibt. Wenn beispielsweise ein Temperaturanstieg erwartet wird, beispielsweise aufgrund einer erhöhten Last eines Verbrennungsmotors, während der PM-Sensor keinen ähnlichen Temperaturanstieg oder sogar einen Temperaturabfall anzeigt, kann angenommen werden, dass der PM-Sensor nicht einem repräsentativen Abgasstrom ausgesetzt wurde.
  • Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung und Vorteile derselben werden in der detaillierten Beschreibung der nachstehend dargelegten beispielhaften Ausführungsformen und den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Figurenliste
    • 1a zeigt ein Diagramm eines Fahrzeugs, in welchem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann.
    • 1b zeigt eine Steuervorrichtung in dem Steuersystem für das Fahrzeug in 1.
    • 2 zeigt das Nachbehandlungssystem in ausführlicherer Darstellung für das Fahrzeug in 1.
    • 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 4 zeigt ein Diagramm eines PM-Sensors, in welchem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann.
  • Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
  • Der Ausdruck Partikelkonzentration umfasst in der nachstehenden Beschreibung und den anschließenden Patentansprüchen eine Konzentration in Form von Masse pro Einheit und eine Konzentration als Anzahl von Partikeln pro Einheit. Die Einheit kann ferner eine anwendbare Einheit umfassen und die Konzentration kann als beispielsweise Masse oder Anzahl von Partikeln pro Volumeneinheit, pro Masseeinheit, pro Zeiteinheit, pro fertig gestellter Arbeit oder pro durch das Fahrzeug zurückgelegter Distanz ausgedrückt werden.
  • 1A zeigt ein Diagramm eines Antriebsstrangs in einem Fahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Diagramm des Fahrzeugs 100 in 1A umfasst lediglich eine Welle mit Rädern 113, 114, aber die Erfindung ist auch auf Fahrzeuge anwendbar, bei welchen mehr als eine Welle mit Rädern ausgestattet ist, und auf Fahrzeuge mit einer oder mehreren Wellen, wie z.B. einer oder mehreren Stützwellen. Der Antriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor 101, der auf herkömmliche Weise, über eine Ausgangswelle an dem Verbrennungsmotor 101, üblicherweise über ein Schwungrad 102, mit einem Getriebe 103 über eine Kupplung 106 verbunden ist.
  • Der Verbrennungsmotor 101 wird von dem Steuersystem des Motors über eine Steuervorrichtung 115 gesteuert. Gleichermaßen werden die Kupplung 106, die aus beispielsweise einer automatisch gesteuerten Kupplung bestehen kann, und das Getriebe 103 von dem Steuersystem des Fahrzeugs mithilfe von einer oder mehreren anwendbaren Steuervorrichtungen (nicht dargestellt) gesteuert. Selbstverständlich kann der Antriebsstrang des Fahrzeugs auch eine andere Art von Antriebsstrang sein, wie z.B. ein Antriebsstrang mit einem herkömmlichen automatischen Getriebe, etc.
  • Eine Ausgangswelle 107 aus dem Getriebe 103 treibt die Räder 113, 114 über einen Achsantrieb 108, wie z.B. über ein übliches Differenzialgetriebe, und die Antriebswellen 104, 105 an, die mit dem Achsantrieb 108 verbunden sind.
  • Das Fahrzeug 100 umfasst auch ein Abgassystem mit einem Nachbehandlungssystem 200 zur Behandlung (Reinigung) von Abgasemissionen, die aus der Verbrennung in dem Brennraum (z.B. den Zylindern) des Verbrennungsmotors 101 resultieren.
  • Ein Beispiel für ein Nachbehandlungssystem 200 ist detaillierter in 2 dargestellt. Die Figur zeigt den Verbrennungsmotor 101 des Fahrzeugs 100, wobei die durch die Verbrennung erzeugten Abgase (der Abgasstrom) durch einen Turbolader 220 geleitet werden. In Motoren mit Turboladern treibt der Abgasstrom, der aus der Verbrennung resultiert, oftmals einen Turbolader an, der wiederum die Zuluft zur Verbrennung in den Zylindern verdichtet.
  • Alternativ dazu kann der Turbolader beispielsweise ein Compound-Turbolader sein. Die Funktion verschiedener Arten von Turboladern ist allgemein bekannt, und wird daher nicht im Einzelnen hierin beschrieben. Der Abgasstrom wird anschließend über ein Rohr 204 (mit Pfeilen angegeben) an einen Diesel-Partikelfilter (DPF) 202 über einen Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) 205 geleitet.
  • Der DOC 205 kann mehrere Funktionen aufweisen und wird normalerweise hauptsächlich bei der Nachbehandlung verwendet, um restliche Kohlenwasserstoffe und restliches Kohlenmonoxid im Abgasstrom zu Kohlendioxid und Wasser zu oxidieren. Der Oxidationskatalysator 20 kann auch beispielsweise Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO2) oxidieren, das für die NO2-basierte Regeneration verwendet wird. In einem Oxidationskatalysator können weitere Reaktionen auftreten.
  • Das Nachbehandlungssystem kann auch mehr Bauteile als zuvor erläutert umfassen, und auch weniger, alternativ, andere Arten von Bauteilen. Beispielsweise kann das Nachbehandlungssystem, wie in dem vorliegenden Beispiel, einen SCR-Katalysator 201 (selektive katalytische Reduktion) stromabwärts des Partikelfilters 202 umfassen. SCR-Katalysatoren verwenden Ammoniak (NH3), oder eine Zusammensetzung, aus welcher Ammoniak erzeugt/gebildet werden kann, als Zusatz zur Verringerung der Menge von Stickoxiden NOx im Abgasstrom.
  • In der dargestellten Ausführungsform sind die Bauteile DOC 205, DPF 202 und der SCR-Katalysator 201 in ein und dieselbe Abgasreinigungseinheit 203 integriert. Es ist jedoch zu verstehen, dass diese Bauteile nicht in ein und dieselbe Abgasreinigungseinheit integriert sein müssen, sondern die Bauteile können auf eine andere Weise angeordnet sein, wenn geeignet, und eines oder mehrere der Bauteile kann beispielsweise aus separaten Einheiten bestehen. 2 zeigt auch Temperatursensoren 210 bis 212 und einen Differenzialdrucksensor 209. Die Figur zeigt auch einen PM-Sensor 213, der im vorliegenden Beispiel stromaufwärts der Abgasreinigungseinheit 203 und auch stromaufwärts einer Drosselklappenbremse 215 dargestellt ist. Der PM-Sensor kann auch stromabwärts der Abgasreinigungseinheit 203 eingerichtet sein, sowie stromaufwärts des Turboladers 220.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird festgelegt, ob der PM-Sensor 213 auf gewünschte Weise funktioniert.
  • Zusätzlich dazu kann das Abgassystem des Fahrzeugs mehr als einen PM-Sensor umfassen, die an verschiedenen Positionen eingerichtet sein können, und basierend auf welchen die Funktionalität aller PM-Sensoren in dem Fahrzeug beurteilt werden kann. Der PM-Sensor 213 ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in einen Temperatursensor 214 integriert oder damit kombiniert, wobei der Temperatursensor 214 ein Temperatursensor ist, der fest mit dem PM-Sensor 213 verbunden und/oder in ein gemeinsames Gehäuse mit dem PM-Sensor 213 eingefügt ist, und wobei der Temperatursensor 214 so angepasst ist, dass er eine Repräsentation einer an der Position des PM-Sensors 213 herrschenden Temperatur festlegt. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein in dem PM-Sensor 213 eingebautes Heizelement stattdessen oder als Zusatz verwendet, das gegebenenfalls und gemäß der nachstehend genannten Erklärung normalerweise zur Reinigung (Regeneration) des PM-Sensors von den angesammelten Partikeln (Ruß) verwendet wird.
  • Wie zuvor erwähnt werden Rußpartikel während der Verbrennung im Verbrennungsmotor 101 gebildet, und diese Rußpartikel können in vielen Fällen nicht in die Umgebung um das Fahrzeug herum 100 abgegeben werden. Die Rußpartikel werden vom Partikelfilter 202 aufgefangen, der so arbeitet, dass der Abgasstrom durch eine Filterstruktur geleitet wird, in welcher Rußpartikel aus dem passierenden Abgasstrom abgefangen und anschließend in dem Partikelfilter 202 gespeichert werden. Mithilfe des Partikelfilters 202 kann ein sehr großer Teil der Partikel von dem Abgasstrom separiert werden.
  • Der PM-Sensor 213 kann zur Steuerung, dass der Partikelfilter 202 wie gewünscht arbeitet, aber auch zur Überwachung beispielsweise der Funktionalität des Verbrennungsmotors 101 an beispielsweise einer PM-Sensorposition stromaufwärts des Partikelfilters verwendet werden. Der PM-Sensor 213 kann auch für andere Zwecke verwendet werden.
  • Um das Auftreten der mithilfe der PM-Sensorsignale bestimmten Partikel repräsentativ zu machen, muss jedoch der PM-Sensor 213 Signale aussenden, die repräsentativ für die Umgebung sind, in welche der PM-Sensor eingebaut werden soll.
  • Die vorliegende Erfindung erhöht die Zuverlässigkeit der PM-Sensorsignale durch Auswerten der Umgebung des PM-Sensors 213, was mithilfe des Temperatursensors und/oder des Heizelements erreicht wird. 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform 300 gemäß der vorliegenden Erfindung, mit welcher Hilfe die Umgebung des PM-Sensors 213, wie z.B. der den PM-Sensor 213 umgebende Abgasstrom, ausgewertet werden kann und inkorrekte Sensorsignale verbunden mit nichtrepräsentativen Abgasströmen erfasst werden können. Das Verfahren wird gemäß dem vorliegenden Beispiel der Steuervorrichtung 208, die in 1A und B und 2 dargestellt ist, ausgeführt.
  • Im Allgemeinen bestehen Steuersysteme in modernen Fahrzeugen aus einem Kommunikationsbussystem, das aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen besteht, um eine Reihe von elektronischen Steuervorrichtungen (ECUs), wie die Steuervorrichtungen, oder Steuerungen, 115, 208 und verschiedene auf dem Fahrzeug angeordnete Bauteile zu verbinden. Ein derartiges Steuersystem kann eine große Anzahl von Steuervorrichtungen umfassen und die Verantwortung für eine bestimmte Funktion kann auf mehr als eine Steuervorrichtung verteilt werden.
  • Der Einfachheit halber zeigen 1A und B lediglich die Steuervorrichtungen 115, 208.
  • Die vorliegende Erfindung ist deshalb in der dargestellten Ausführungsform in der Steuervorrichtung 208 umgesetzt, die in der dargestellten Ausführungsform für andere Funktionen auch im Nachbehandlungssystem 200 zuständig sein kann, wie z.B. für die Regeneration (das Leeren) des Partikelfilters 202, die Erfindung kann deshalb aber auch in einer Steuervorrichtung umgesetzt sein, die der vorliegenden Erfindung zugehörig ist, oder vollständig oder teilweise in einer oder mehreren Steuervorrichtung umgesetzt sein, die bereits im Fahrzeug vorhanden sind, wie z.B. der Motorsteuervorrichtung 115.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung hängt die Funktion der Steuervorrichtung 208 (oder der Steuervorrichtung(en), in welcher/n die vorliegende Erfindung umgesetzt ist) zusätzlich dazu, dass sie von Sensorsignalen aus dem Temperatursensor und/oder dem Heizelement zur Bestimmung einer Repräsentation einer Temperatur abhängt, wahrscheinlich von z.B. Informationen ab, die von Seiten eines PM-Sensors und z.B. der Steuervorrichtung/den Steuervorrichtungen empfangen werden, die die Motorfunktion steuern, d.h. im vorliegenden Beispiel der Steuervorrichtung 115.
  • Derartige dargestellte Steuervorrichtungen sind normalerweise angeordnet, um Sensorsignale aus verschiedenen Teilen des Fahrzeugs zu empfangen. Die Steuervorrichtung 208 kann beispielsweise Sensorsignale empfangen, wie zuvor erläutert, und von anderen Steuervorrichtungen als von der Steuervorrichtung 115. Derartige Steuervorrichtungen sind normalerweise auch eingerichtet, um Steuersignale an verschiedene Teile und Bauteile des Fahrzeugs auszusenden. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 208 Signale an z.B. die Motorsteuervorrichtung 115 aussenden.
  • Die Steuerung wird oftmals über programmierte Befehle gesteuert. Diese programmierten Befehle bestehen typischerweise aus einem Computerprogramm, das, wenn es in einem Computer oder einer Steuervorrichtung ausgeführt wird, verursacht, dass der Computer/die Steuervorrichtung die erwünschte Steuerung ausführt, als Verfahrensschritt im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das Computerprogramm besteht normalerweise aus einem Computerprogrammprodukt, wobei das Computerprogrammprodukt ein anwendbares Speichermedium 121 (siehe 1B) umfasst, wobei das Computerprogramm 109 auf dem Speichermedium 121 gespeichert ist. Das digitale Speichermedium 121 kann beispielsweise aus einer der folgenden Gruppen bestehen: ROM (Nur-Lese-Speicher), PROM (Programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROM (Löschbarer PROM), Flash, EEPROM (Elektrisch Löschbarer PROM), Festplatteneinheit, etc., und kann in oder in Kombination mit der Steuervorrichtung eingerichtet sein, wobei das Computerprogramm von der Steuervorrichtung ausgeführt wird. Durch Änderung der Befehle des Computerprogramms kann somit das Verhalten des Fahrzeugs in einer bestimmten Situation angepasst werden.
  • Eine beispielhafte Steuervorrichtung (Steuervorrichtung 208) ist in dem Diagramm in 1B dargestellt, und die Steuervorrichtung kann wiederum eine Berechnungseinheit 120 umfassen, die aus beispielsweise einer geeigneten Art von Prozessor oder Mikrocomputer, z.B. einem Schaltkreis für digitale Signalverarbeitung (Digitaler Signalprozessor, DSP), oder einem Schaltkreis mit einer bestimmten Funktion (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis, ASIC), bestehen kann. Die Berechnungseinheit 120 ist mit einer Speichereinheit 121 verbunden, die die Berechnungseinheit 120 mit z.B. dem gespeicherten Programmcode 109 und/oder den gespeicherten Daten versieht, die die Berechnungseinheit 120 benötigt, um Berechnungen ausführen zu können. Die Berechnungseinheit 120 ist auch dazu eingerichtet, Zwischenergebnisse oder endgültige Ergebnisse von Berechnungen in der Speichereinheit 121 zu speichern.
  • Die Steuervorrichtung ist ferner mit Vorrichtungen 122, 123, 124, 125 zum Empfangen und Senden von Eingangs- und Ausgangssignalen ausgestattet. Diese Eingangs- und Ausgangssignale können Wellenformen, Impulse oder andere Attribute enthalten, die von den Vorrichtungen 122, 125 zum Empfang von Eingangssignalen erfasst werden können, die als Informationen für die Verarbeitung der Berechnungseinheit 120 erfasst werden können. Die Vorrichtungen 123, 124 zum Senden von Ausgangssignalen sind so angeordnet, dass sie das Berechnungsergebnis aus der Berechnungseinheit 120 zu Ausgangssignalen zur Übertragung auf andere Teile des Steuersystems des Fahrzeugs und/oder auf das Bauteil/die Bauteile, für welche die Signale gedacht sind, konvertieren. Jede der Verbindungen zu den Vorrichtungen zum Empfangen und Senden von Eingangs- und Ausgangssignalen kann aus einem oder mehreren Kabeln; oder Datenbussen, wie z.B. einem CAN-Bus (Controller Area Network), einem MOST-Bus (medienorientierter Systemtransport) oder einer anderen Buskonfiguration; oder aus einer drahtlosen Verbindung bestehen.
  • Wie zuvor erwähnt kann die Zuverlässigkeit ausgesendeter PM-Sensorsignale gemäß der vorliegenden Erfindung durch Beurteilen der Umgebung, in welcher der PM-Sensor positioniert ist, erhöht werden, und 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform 300 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 300 gemäß der Erfindung nutzt die Tatsache, dass die Bedingungen an verschiedenen Positionen in dem Nachbehandlungssystem, wie z.B. Temperatur, Druck und Strom, oftmals mit relativ großer Genauigkeit basierend auf herrschenden und/oder historischen Betriebsparametern und anwendbaren Modellbeschreibungen des Nachbehandlungssystems modelliert/geschätzt werden können, wobei z.B. die erwartete Temperaturänderung an jeder gegebenen Position in dem Nachbehandlungssystem basierend auf den herrschenden Betriebsparametern geschätzt werden kann.
  • Das Verfahren beginnt bei Schritt 301, wo festgelegt wird, ob die Umgebung des PM-Sensors 213 ausgewertet werden sollte. Wenn die Umgebung des PM-Sensors 213 ausgewertet werden soll, geht das Verfahren zu Schritt 302 über. Der Übergang von Schritt 301 zu Schritt 302 kann z.B. so ausgestaltet sein, dass er von der verstrichenen Zeit seit einer vorherigen Auswertung der Umgebung des PM-Sensors 213 gesteuert wird. Die Umgebung des PM-Sensors 213 kann auch so ausgestaltet sein, dass sie kontinuierlich ausgewertet wird, in anwendbaren Abständen, jedes Mal, wenn das Fahrzeug gestartet wird oder zu anderen geeigneten Zeitpunkten, z.B. wenn aus irgendeinem Grund, z.B. basierend auf ausgegebenen PM-Sensorsignalen oder Signalen von anderen Sensoren/Einheiten, vermutet werden kann, dass der PM-Sensor keine repräsentativen Signale ausgibt.
  • Bei Schritt 302 wird eine erste herrschende Temperatur T1 am PM-Sensor 213 festgelegt, wobei die Temperatur T1 mithilfe des mit dem PM-Sensor 213 integrierten oder in den PM-Sensor 213 eingebauten Temperatursensors, alternativ mit dem in den PM-Sensor eingebauten Heizelement, bestätigt wird.
  • 4 zeigt ein Beispiel für die Funktion eines PM-Sensors 213. Der PM-Sensor 213 umfasst eine erste 401 und eine zweite 402 Elektrode, die aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt sind und die auf einem Isoliersubstrat 403 einer anwendbaren Art eingebaut sind. Die Elektroden 401 und 402 weisen jeweils im Allgemeinen eine Kammform auf, wobei sich die Kammzinken, wie dargestellt, überschneiden. Wenn der Abgasstrom die Elektroden 401, 402 des PM-Sensors 213 passiert, werden Partikel auf den Elektroden 401, 402 aufgefangen, und während immer mehr Partikel an den Elektroden haften bleiben, verändern sich die elektrischen Eigenschaften der Verbindung der Elektroden untereinander über die Zinken, aufgrund der höheren Leitfähigkeit der Partikel verglichen mit dem Isoliersubstrat. Für beispielsweise den Fall, dass der PM-Sensor ein Widerstandssensor ist, wird sich der Widerstand zwischen den Elektroden 401, 402 aufgrund der Leitfähigkeit der Partikel verringern, wenn immer mehr Partikel an den Elektroden 401, 402 haften bleiben, wobei die Änderung der Leitfähigkeit auf anwendbare übliche Art bestätigt werden kann. Durch die Beobachtung der Änderung der Leitfähigkeit im Laufe der Zeit kann das Vorhandensein der Partikel im Abgasstrom geschätzt werden. Zusätzlich zur Bestimmung des Widerstands können stattdessen z.B. Änderungen der Spannung, Leitfähigkeit, Induktivität, etc. dazu verwendet werden, einen Partikelgehalt im Nachbehandlungssystem zu bestätigen.
  • Durch die Bestimmung der Änderung der Leitfähigkeit im Laufe der Zeit kann daher der Partikelgehalt im Abgasstrom geschätzt werden. Im Laufe der Zeit sind die Elektroden 401, 402 des PM-Sensors 213 jedoch mit Partikeln gesättigt, so dass Schwankungen hinsichtlich des Widerstands, etc., nicht mehr erfasst werden können, oder zumindest nicht in demselben Maße. Aus diesem Grund müssen PM-Sensoren der in 4 dargestellten Art regeneriert werden, d.h. die Elektroden 401, 402 müssen hinsichtlich der angehäuften Partikel „gereinigt“ (befreit) werden. Dies wird normalerweise durch Heizen der Elektroden 401, 402 auf eine relativ hohe Temperatur erreicht, so dass die Rußpartikel verbrannt werden und die Elektroden zur neuen Bestimmung des Partikelgehalts „gereinigt“ werden. Dieses Heizen der Elektroden 401, 402 kann beispielsweise mithilfe eines Heizelements 404 erreicht werden, das z.B. auf der gegenüberliegenden Seite des Isoliersubstrats 403 eingebaut ist (mit einem Pfeil im Diagramm angegeben). Das Heizelement 404, und somit die Elektroden 401, 402 über das Substrat 403, können auf eine erwünschte Temperatur durch z.B. Anlegen einer erwünschten Spannung oder eines erwünschten Stroms an das Heizelement 404 für eine anwendbare Dauer erwärmt werden.
  • Der PM-Sensor 213 kann auch einen separaten Temperatursensor 405 umfassen, der wie zuvor erwähnt gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, und der gemäß bekannter Technologie dazu verwendet werden kann, zu bestätigen, dass das Heizelement 404 wie gewünscht funktioniert, so dass das erwünschte Heizen auch erreicht wird. Wenn die vorliegende Erfindung verwendet wird, wird das Heizelement 404 auf umgekehrte Weise verwendet, wobei das passive Erwärmen des Heizelements 404, das hauptsächlich durch den passierenden Abgasstrom erfolgt, beispielsweise durch Ablesen einer Widerstandsänderung über dem Heizelement 404 abgelesen werden kann, wenn z.B. das Heizelement ein PTC- oder NTC-Heizelement ist. Offensichtlich können ähnliche temperaturabhängige Änderungen auch bei anderen Arten von Heizelementen abgelesen werden. So findet gemäß der Erfindung kein aktives Heizen des Heizelements 404 statt.
  • Wenn die Temperatur T somit in Schritt 302 festgelegt wurde, geht das Verfahren auf Schritt 303 über. Bei Schritt 303 wird der Abgasstrom aktiv beeinflusst. Dies kann z.B. durch Ändern des Betriebs des Verbrennungsmotors 101 erreicht werden. Der Betrieb des Verbrennungsmotors 101 kann z.B. durch eine Änderung der Last oder des Betriebspunkts für eine gegebene Last geändert werden. Beispielsweise kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 101 durch Ändern von einem oder mehreren der Folgenden geändert werden: der Kraftstoffeinspritzzeiten, der Kraftstoffeinspritzdauer, der Kraftstoffeinspritzmenge, des Kraftstoffdrucks, der Anzahl von Einspritzungen, AGR und Luftzufuhr, Belüftungszeiten, Verdichtungsbedingungen, Überlast, VGT-Position, Drehzahlgeschwindigkeit, Last des Verbrennungsmotors, etc.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Verbrennungsmodus im Verbrennungsmotor beispielsweise von Otto zu HCCI oder von Diesel zu PPC geschaltet werden. Alternativ dazu kann die Last durch z.B. Verbinden von inaktiven vom Verbrennungsmotor angetriebenen Aggregaten oder Trennen von aktiven vom Verbrennungsmotor angetriebenen Aggregaten erhöht/verringert werden.
  • Durch Ändern der Art und Weise, mit welcher der Verbrennungsmotor 101 betrieben wird, oder durch anderweitiges Beeinflussen des Abgasstroms, z.B. durch Drosseln des Abgasstroms stromaufwärts von der Position des PM-Sensor 213, z.B. mithilfe der Drosselklappenbremse 215, verändert sich auch der Strom des Abgasstroms. Wenn z.B. der Verbrennungsmotor 101 dazu veranlasst wird, härter zu arbeiten oder mit geringerem Wirkungsgrad, erhöht sich normalerweise die Temperatur des Abgasstroms, und infolgedessen erhöht sich die Temperatur in/an den Bauteilen des Nachbehandlungssystems, so dass die Temperatur des PM-Sensors 213 sich auch mit den Temperaturschwankungen des Abgasstroms ändern wird. Umgekehrt sinkt die Temperatur des Abgasstroms und somit die Temperatur der Bauteile im Nachbehandlungssystem bei verringerter Last des Verbrennungsmotors oder bei Betrieb mit geringerem Wirkungsgrad. Bei Schritt 303 kann daher eine anwendbare Änderung des Betriebs des Verbrennungsmotors 101, alternativ eine andere Temperaturbeeinflussungsmaßnahme des Abgasstroms, wie nachstehend beschrieben, auf derartige Weise erfolgen, dass die Temperatur für den am PM-Sensor vorbei strömenden Abgasstrom auch beeinflusst wird, so dass die Temperatur an der Position des PM-Sensors 213 auch beeinflusst wird. Bevorzugt erfolgt eine Änderung, die in einer relativ großen erwarteten Änderung der Temperatur des Abgasstroms resultiert, wenn dieser an dem PM-Sensor 213 vorbei strömt.
  • Statt den Betrieb des Verbrennungsmotors 101 zu verändern, kann der Abgasstrom, wie erwähnt, aktiv auf andere Weise in Schritt 303 beeinflusst werden. Beispielsweise kann eines oder mehrere Bauteile stromaufwärts des PM-Sensors 213 umgangen werden, und alternativ können mehr Bauteile stromaufwärts des PM-Sensors 213 verbunden werden, so dass die an dem PM-Sensor 213 herrschende Temperatur, auch wenn der Abgasstrom unverändert bleibt, durch die veränderte Temperaturänderung beeinflusst wird, welche der Abgasstrom durchläuft, wenn er durch die Bauteile des Nachbehandlungssystems auf dem Weg zum PM-Sensor 213 geleitet wird.
  • Die Temperatur des Abgasstroms kann auch durch Drosseln des Abgasflusses mithilfe eines Durchflussbegrenzers, wie z.B. einer Drosselklappenbremse, beeinflusst werden, wobei der Durchflussbegrenzer stromaufwärts oder stromabwärts einer beabsichtigten Position für den PM-Sensor 213 eingebaut werden kann.
  • Ein weiteres Beispiel dafür, wie die Temperatur des Abgasstroms beeinflusst werden kann, mithilfe beispielsweise eines Einspritzventils in dem Nachbehandlungssystem oder über die Zylinder des Verbrennungsmotors, ist das Leiten von unverbranntem Kraftstoff zum Nachbehandlungssystem, so dass dieser Kraftstoff in z.B. einem DOC-Katalysator, wie zuvor beschrieben, oxidiert werden kann, wobei somit zugehörige Temperaturanstiege folgen.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird jedoch keine Maßnahme ergriffen, die speziell dazu vorgesehen ist, die Temperatur des Abgasstroms zu ändern, und stattdessen erfolgt die Bestimmung gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn das Fahrzeug auf derartige Weise gefahren wird, dass eine Temperaturänderung ohnehin erwartet wird, z.B. im Fall einer Beschleunigung oder eines Bergaufbetriebs des Fahrzeugs.
  • Das Verfahren geht dann in Schritt 304 über, wobei eine zweite Temperatur T2 bestätigt wird, d.h. wobei eine Temperatur T2 am PM-Sensor 213 bestätigt wird, nachdem die eine oder mehreren Maßnahmen zur Änderung der Temperatur des Abgasstroms ausgeführt worden sind, oder nachdem der Betrieb des Fahrzeugs auf andere Weise geändert wurde, wobei der erwartete Temperaturanstieg im Abgasstrom infolgedessen eintritt.
  • Bei Schritt 305 wird dann eine erwartete Temperaturänderung ΔTerw an der Position des PM-Sensors 213 bestätigt, nach den bei Schritt 303 ergriffenen Maßnahmen (alternativ, nach der verstrichenen Zeit), so dass die Änderung ΔT12 bei Schritt 306 zwischen der ersten T1 und der zweiten Temperatur T2 mit der erwarteten Temperaturänderung ΔTerw verglichen wird. Sogar wenn bestimmte Temperaturen T1, T2, wie zuvor erläutert, bestätigt werden, ist dies keine Anforderung, und im Prinzip ist es ausreichend, anwendbare Repräsentationen der Temperaturen T1, T2 zu bestätigen, basierend auf welchen die Temperaturänderung ΔT12 bestätigt werden kann. Deshalb ist es ausreichend, eine Signaldifferenz zu bestätigen, wobei diese Signaldifferenz in eine Temperaturdifferenz umgewandelt oder mit einer erwarteten Signaldifferenz verglichen werden kann. Dasselbe gilt auch für die erwartete Temperaturänderung ΔTerw, d.h. dass es ausreichend ist, eine erwartete Differenz zu bestätigen, ohne spezifisch zu bestätigen, zwischen welchen tatsächlichen Werten/Temperaturen erwartet wird, dass die Differenz auftritt.
  • Diese erwartete Temperaturänderung Terw kann durch eine tabellengestützte Suche festgelegt werden, wobei die erwartete Temperatur T an der Position des PM-Sensors für eine Reihe unterschiedlicher Betriebssituationen spezifiziert werden kann, wie z.B. verschiedene Kombinationen von Kraftstoffeinspritzzeiten, Kraftstoffeinspritzdauer, Kraftstoffeinspritzmenge, Kraftstoffdruck, Anzahl von Einspritzungen, AGR und Luftzufuhr, Belüftungszeiten, Verdichtungsverhältnis, Überlast, VGT-Position, Drehzahlgeschwindigkeit, Verbrennungslast, etc.
  • Alternativ kann die erwartete Temperaturänderung für verschiedene Betriebssituationen spezifiziert werden, wobei die erwartete Änderung auch z.B. als Temperaturänderung pro Zeiteinheit spezifiziert werden kann. Die erwartete Temperaturänderung ΔTerw kann auch durch eine anwendbare Berechnung, z.B. basierend auf Modellen des Verbrennungsmotors und/oder des Nachbehandlungssystems, bestätigt werden.
  • Bei Schritt 306 wird dann die tatsächliche Temperaturänderung ΔT12 mit der erwarteten Temperaturänderung ΔTerw verglichen, wobei die durch die Verwendung des Temperatursensors/Heizelements am PM-Sensor 213 bestätigte Temperaturdifferenz mit der unter herrschenden Bedingungen erwarteten Temperaturdifferenz verglichen wird, wobei jegliche Diskrepanz A zwischen der erwarteten Temperaturänderung ΔTerw und der gemessenen Temperaturänderung ΔT12 bestätigt wird.
  • Bei Schritt 307 wird dann bestätigt, ob die Diskrepanz A zwischen der erwarteten Temperaturänderung ΔTerw und der gemessenen Temperaturänderung ΔT12 größer als jedes anwendbare Limit Alim ist. Das Limit Alim kann auf derartige Weise festgelegt sein, dass eine anwendbar große Diskrepanz erlaubt werden kann, um zu vermeiden, dass unnötig einem Alarm bezüglich der Funktion des PM-Sensors 213 Anlass gegeben wird, da die Zusammensetzung des Abgasstroms mit der erwünschten Genauigkeit schwierig vorherzusehen sein kann.
  • Vorausgesetzt, dass dies nicht der Fall ist, d.h. solange die Diskrepanz A unter dem Limit Alim ist, geht das Verfahren zu Schritt 308 über, wobei das anwendbare Signal erzeugt werden kann, um anzuzeigen, dass angenommen werden kann, dass der PM-Sensor 213 repräsentative Werte bezüglich des Partikelgehalts im Abgasstrom aussendet, da angenommen werden kann, dass der PM-Sensor 213 an einer Position ist, an der die Temperatur auf erwartete Weise schwankt, und daher auch an der beabsichtigten Position in dem Abgassystem wahrscheinlich ist, und daher Maßnahmen in einem repräsentativen Abgasstrom ausführt. Das Verfahren wird in Schritt 301 fortgefahren, um eine neue Bestimmung der Funktion des PM-Sensors 213 zu der anwendbaren Zeit, wie zuvor erwähnt, durchzuführen. Alternativ dazu kann das Verfahren direkt zu Schritt 301 aus Schritt 307 übergehen, da das Signal, das angibt, dass angenommen werden kann, dass der PM-Sensor 213 repräsentative Werte bezüglich des Partikelgehalts aussendet, nicht wirklich erzeugt werden muss, da angenommen werden kann, dass diese Informationen implizit sind, solange kein Signal, das eine fehlerhafte Sensorfunktion angibt, wie nachstehend erläutert, erhalten wurde.
  • Wenn andererseits bei Schritt 307 bestätigt wird, dass die Diskrepanz A größer als das Limit Alim ist, geht das Verfahren zu Schritt 309 über. Bei Schritt 309 wird ein Fehlersignal erzeugt, z.B. ein Alarmsignal, so dass das Steuersystem des Fahrzeugs 100 angeben kann, dass nicht erachtet werden kann, dass der PM-Sensor 213 ein repräsentatives Signal aussendet, da nicht erachtet wird, dass es einem repräsentativen Abgasstrom unterliegt. Das bei Schritt 309 erzeugte Signal kann z.B. von dem Steuersystem des Fahrzeugs 100 verwendet werden, um den Status des Fahrzeugs 100 auf einen Status zu setzen, in welchem das Fahrzeug 100 unmittelbaren Bedarf an einem Service für den PM-Sensor 213 hat. Das Steuersystem kann auch dazu ausgestaltet sein, die Funktionalität des Fahrzeugs 100 zu begrenzen, z.B. durch eine Begrenzung der maximalen Ausgabe des Verbrennungsmotors 101 des Fahrzeugs 100, bis der Fehler behoben ist. Das Verfahren wird dann bei Schritt 310 fertiggestellt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Verfahren bereitgestellt, das dazu verwendet werden kann, zu bestätigen, ob der PM-Sensor 213 ein repräsentatives Signal aussendet, durch Bestätigen, ob es einem repräsentativen Abgasstrom unterliegt, was durch Bestätigen, ob sich die Temperatur des PM-Sensors 213 auf erwartete Weise bei einer erwarteten Temperaturänderung ändert, bestätigt wird.
  • Mithilfe der vorliegenden Erfindung kann daher versucht werden, die Funktion des PM-Sensors 213 z.B. durch Bewegen des PM-Sensors zu einer Position außerhalb des Abgasstroms, alternativ z.B. durch Leiten des Abgasstroms am PM-Sensor 213 vorbei, der während des Betriebs des Fahrzeugs 100 entdeckt wurde, zu manipulieren, da der PM-Sensor im Fall einer derartigen Manipulation keine Temperaturänderung oder eine andere Temperaturänderung verglichen mit einem korrekt positionierten PM-Sensor zeigt. Die Erfindung verringert daher die Möglichkeiten, das Nachbehandlungssystem unbemerkt zu manipulieren.
  • Im Beispiel in 3 wird bei einer Gelegenheit eine bestätigte Temperaturänderung ΔT12 mit einer erwarteten Temperaturänderung ΔTerw verglichen. Natürlich kann die Temperatur im Nachbehandlungssystem 200 abhängig von beispielsweise dem Strom des Abgasstroms, der Oxidation von unverbranntem Kraftstoff, etc. erheblich schwanken, so dass sich auch bei der Verwendung von z.B. einer tabellengestützten Suche oder Berechnung, wie zuvor erwähnt, zur Bestimmung einer erwarteten Temperaturänderung ΔTerw eine gemessene einzelne Temperaturänderung in ungünstigen Bedingungen von der erwarteten Temperaturänderung um mehr als die Diskrepanz Alim unterscheiden kann, obwohl der PM-Sensor 213 korrekt im Abgasstrom eingebaut ist und einem repräsentativen Abgasstrom unterliegt.
  • Aus diesem Grund kann das in 3 dargestellte Verfahren so ausgestaltet sein, dass es mehrere Male ausgeführt wird, um eine Reihe von gemessenen Werten durch Ausführen einer Reihe von Änderungen, die die Temperatur beeinträchtigen, zu bestimmen. Beispielsweise kann jedes Verfahren eingerichtet sein, um eine anwendbare Anzahl von Malen x ausgeführt zu werden, z.B. eine relativ große Anzahl von Malen x, wobei x gemessene Werte bestätigt werden, und somit x Diskrepanzen A, wobei eine gesamte integrierte Diskrepanz für diese x Diskrepanzen bestimmt und mit dem Diskrepanzlimit Alim verglichen werden kann, und wobei der gesamte integrierte Wert dazu verwendet wird, zu bestätigen, ob angenommen werden kann, dass der PM-Sensor 213 einem repräsentativen Abgasstrom unterliegt.
  • Die Diskrepanz Alim kann auch so eingerichtet sein, dass sie sich gemäß der Anzahl von gemessenen Werten x ändert. Je größer die Anzahl von verwendeten gemessenen Werten x ist, desto geringer kann die erlaubte Diskrepanz Alim eingerichtet werden, da die gesamte integrierte Genauigkeit mit der Anzahl von gemessenen Werten x zunimmt.
  • Das Verfahren kann auch so ausgestaltet sein, dass es ein Warten über einen bestimmten Zeitraum zwischen den Bestimmungen der ersten T1 und der zweiten Temperatur T2 umfasst, um die Trägheit des Systems zu berücksichtigen. Beispielsweise weist ein Partikelfilter eine Wärmeträgheit auf, und es kann mehrere Sekunden ab einem Lastanstieg im Verbrennungsmotor dauern, wodurch sich z.B. ein wärmerer Abgasstrom und ein höherer Strom ergibt, was zu einer erhöhten Temperatur im PM-Sensor 213 führt, wenn er beispielsweise stromabwärts eines Partikelfilters platziert ist.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann stattdessen eine Reihe von Temperaturbestimmungen im PM-Sensor 213 ausgeführt werden, z.B. bei gleichen oder anwendbaren Abständen, so dass die Temperaturänderung im Laufe der Zeit mit einer erwarteten Temperaturänderung verglichen wird. In diesem Fall können auch Diskrepanzen für jeden gemessenen Wert bestätigt und mit dem erwarteten Wert verglichen werden. Die Diskrepanzen können auch miteinander verglichen werden und sofern die Diskrepanzen signifikant ähnlich sind, kann weiterhin erachtet werden, dass der PM-Sensor korrekt platziert wurde.
  • Die erwartete Temperaturänderung kann auch mithilfe des einen oder anderen Temperatursensors im Nachbehandlungssystem bestätigt werden, wie z.B. mithilfe von einem oder mehreren der in 2 dargestellten Temperatursensoren. Mithilfe von Temperaturdaten aus diesen Sensoren, kann eine gute Schätzung der erwarteten Temperaturänderung im Temperatursensor/Heizelement des PM-Sensors erfolgen.
  • Es ist auch anzumerken, dass die Bestimmung gemäß der vorliegenden Erfindung über eine passive Temperaturbestimmung erfolgt, dass also kein aktives Heizen des PM-Sensors 213 mithilfe des Heizelements erfolgt, sondern dass die Temperatur des PM-Sensors vollständig über Umweltfaktoren und insbesondere über die Temperatur des Abgasstroms gesteuert wird. Falls das Heizelement dazu verwendet wird, eine Temperaturschwankung gemäß der vorliegenden Erfindung zu bestätigen, werden die bestätigten Temperaturschwankungen im Allgemeinen langsamer verglichen mit der Temperaturbestimmung mit einem Temperatursensor, so dass dies auch in Fällen berücksichtigt werden sollte, in welchen das Heizelement als Temperaturquelle verwendet wird.
  • Es kann auch sein, dass der PM-Sensor im Betrieb in gewissem Maße weiterhin von interner Elektronik geheizt wird, z.B. von der internen Elektronik, die das Heizelement steuert, wobei ein derartiges internes Heizen schwierig einzuschätzen ist. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Bestimmung daher gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Partikelsensor abgeschaltet ist, so dass bestätigt werden kann, dass das Heizen/Kühlen des Sensors vollständig auf der Umwelt basiert. Es kann auch der Fall sein, dass die sensorinterne Elektronik selbst zum Heizen führen kann, aber ein derartiges Heizen wird allgemein als konstant gesehen und stellt daher ein geringeres Problem dar.
  • Eine derartige Art des Heizens kann jedoch auch durch ein Abschalten des Sensors bei einer Bestimmung gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert werden.
  • Im Gegensatz zu einer Lösung, bei welcher der PM-Sensor 213 aktiv auf eine hohe Temperatur mithilfe eines Heizelements erwärmt wird, bevor eine Temperaturänderung bestätigt wird, zieht die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung nach sich, dass die durch relativ kleine Änderungen des Abgasstroms verursachten Temperaturänderungen im PM-Sensor auch erfasst werden können, wodurch die Möglichkeit, tatsächlich zu bestätigen, ob der PM-Sensor korrekt positioniert ist, vergrößert wird. Dies bedeutet auch, dass die Temperaturänderung sowohl einen Temperaturanstieg als auch eine Temperaturabnahme umfassen kann, und nicht nur in Form einer Abkühlung des PM-Sensors erfolgen kann. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt eine Bestimmung für einen Temperaturanstieg und eine Temperaturabnahme, so dass insgesamt eine Schätzung dieser Bestimmungen verwendet werden kann, um zu bestätigen, ob erachtet werden kann, dass der PM-Sensor ein repräsentatives Signal aussendet.
  • Abhängig von der Anwendung können die PM-Sensoren an unterschiedlichen Positionen im Abgasstrom angeordnet sein. Beispielsweise kann der PM-Sensor 213 stromaufwärts oder stromabwärts einer Drosselklappenbremse eingebaut sein, sowie stromaufwärts oder stromabwärts eines Partikelfilters, oder stromaufwärts eines Turboladers. Unabhängig von der Platzierung wird es Temperaturänderungen im PM-Sensor geben, wenn die Temperatur des Abgasstroms betroffen ist. Die Erfindung ist deshalb im Wesentlichen unabhängig davon anwendbar, wo im Abgas- und/oder Nachbehandlungssystem der PM-Sensor 213 platziert ist.
  • Es gibt verschiedene Arten von PM-Sensoren, und die vorliegende Erfindung ist auf alle Arten von PM-Sensoren anwendbar.
  • Zusätzlich dazu kann das Verfahren gemäß der Erfindung mit dem Verfahren in der parallelen schwedischen Patentanmeldung Nr. 1250963-4 , mit dem Titel „ME THOD AND SYSTEM PERTAINING TO EXHAUST AFTERTREATMENT II“, von demselben Erfinder und mit demselben Einreichungsdatum wie die vorliegende Anmeldung, kombiniert werden, die beschrieben wird, um eine Sensorfunktion für einen PM-Sensor festzulegen. Gemäß der Anmeldung „ME THOD AND SYSTEM PERTAINING TO EXHAUST AFTERTREATMENT II“ ist ein Verfahren ähnlich dem vorliegenden Verfahren bereitgestellt, mit dem Unterschied, dass eine Repräsentation einer Konzentration durch den PM-Sensor und/oder eines Bruchteil einer in dem Abgasstrom auftretenden Substanz festgelegt wird. Basierend auf der bestätigten Repräsentation einer Konzentration und/oder eines Bruchteils der ersten Substanz wird bestimmt, ob der PM-Sensor ein repräsentatives Signal aussendet. Dies wird mithilfe von Elementen erreicht, die im PM-Sensor für die Bestimmung einer Repräsentation einer Konzentration und/oder eines Bruchteils einer im Abgasstrom auftretenden Substanz eingebaut sind. Diese Elemente können beispielsweise aus einem Konzentrations-/Bruchteilsensor bestehen, der die Konzentration/den Bruchteil einer Substanz mit Ausnahme der Partikel in dem Abgasstrom misst, und der im PM-Sensor eingebaut ist, d.h. dass er gemeinsame Bauteile als Substrat oder dergleichen verwendet, oder einen separaten Konzentrations-/Bruchteilsensor bildet, der in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem PM-Sensor integriert ist.
  • Der Konzentrations-/Bruchteilsensor kann z.B. aus einem Gaskonzentrationssensor bestehen, und der ersten Substanz eines Gases, kann jedoch auch aus einem PM-Sensor bestehen, bei welchem die Partikelkonzentration festgelegt wird, und wobei der PM-Sensor aus einem elektrostatischen oder ohmschen PM-Sensor bestehen kann.
  • Der Konzentrations-/Bruchteilsensor kann aus einem Sensor einer elektrochemischen Art bestehen, oder aus einem Sensor einer Halbleiterart, wie z.B. einem auf Siliziumcarbid basierenden Sensor.
  • Durch die dementsprechende Festlegung einer Repräsentation der Konzentration/des Bruchteils einer im Abgasstrom auftretenden Substanz, kann eine derartige Konzentration/ein derartiger Bruchteil mit einer Repräsentation einer erwarteten Konzentration/eines erwarteten Bruchteils verglichen werden.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch alternativ oder zusätzlich mit dem Verfahren in der parallelen schwedischen Patentanmeldung Nr. 1250961-8 mit dem Titel „METHOD AND SYSTEM PERTAINING TO EXHAUST AFTERTREATMENT“ von demselben Erfinder und mit demselben Einreichungsdatum wie die vorliegende Anmeldung kombiniert werden, das beschrieben wird, um eine Sensorfunktion für einen PM-Sensor festzulegen. Gemäß der Anmeldung „METHOD AND SYSTEM PERTAINING TO EXHAUST AFTERTREATMENT“ wird ein Verfahren ähnlich dem vorliegenden Verfahren bereitgestellt, mit dem Unterschied, dass die Sensorfunktion für den PM-Sensor unter Verwendung von Elementen zur Bestätigung einer Repräsentation eines Drucks im PM-Sensor bestätigt wird. Das wird durch die Verwendung von Elementen im PM-Sensor erreicht, um eine Repräsentation eines am PM-Sensor herrschenden Drucks zu bestimmen. Diese Elemente können z.B. aus einem Drucksensor bestehen, der in den PM-Sensor integriert ist, d.h. dass der Drucksensor gemeinsame Bauteile, wie z.B. Substrat oder dergleichen, verwendet. Alternativ dazu kann der Drucksensor einen separaten Drucksensor bilden, jedoch in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem PM-Sensor eingebaut sein.
  • Durch diese Bestimmung eines herrschenden Drucks am PM-Sensor kann dieser Druck mit einem erwarteten Druck verglichen werden, und basierend auf dem Vergleich kann bestimmt werden, ob erachtet werden kann, dass der PM-Sensor einem repräsentativen Abgasstrom unterliegt, d. h. einem Abgasstrom, welcher die Zusammensetzung im Abgasstrom, der den Brennraum des Verbrennungsmotors verlässt, korrekt wiedergibt.
  • Durch eine Kombination des Verfahrens der vorliegenden Erfindung mit einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Verfahren kann eine zuverlässigere Auswertung der Funktion des PM-Sensors erfolgen.
  • Zusätzlich dazu ist die vorliegende Erfindung vorstehend in Zusammenhang mit Fahrzeugen veranschaulicht. Die Erfindung ist jedoch auf Transportmittel/Prozesse anwendbar, in welchen Partikelfiltersysteme, wie vorstehend erläutert, anwendbar sind, wie z.B. auf Wasserfahrzeuge und Flugzeuge mit wie vorstehend beschriebenen Verbrennungsvorgängen.
  • Zusätzlich dazu kann der Verbrennungsmotor beispielsweise aus wenigstens einem Motor aus der Gruppe der folgenden Motoren bestehen: Kraftfahrzeugmotor, Schiffsmotor, Industriemotor, Dieselmotor, Ottomotor, GDI-Motor, Gasmotor.
  • Andere Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems gemäß der Erfindung sind in den hieran anliegenden Patentansprüchen verfügbar.
  • Es ist auch anzumerken, dass das System gemäß verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung (und umgekehrt) modifiziert werden kann und dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung beschränkt ist, sondern auf alle Ausführungsformen im Umfang der anliegenden unabhängigen Ansprüche zutrifft und diese umfasst.

Claims (27)

  1. Verfahren zur Festlegung einer Sensorfunktion für einen PM-Sensor (213), der eine Partikelkonzentration in einem Abgasstrom bestimmen soll, der aus einer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor (101) in einem Fahrzeug resultiert, umfassend Elemente zur Ausgabe einer Repräsentation einer an dem PM-Sensor (213) herrschenden Temperatur, und wobei ein Nachbehandlungssystem (200) für die Nachbehandlung des Abgasstroms installiert ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst, wenn die Temperatur für den PM-Sensor (213) im Wesentlichen nicht von sensorinternen Heizelementen beeinträchtigt ist: - Bestimmen einer Repräsentation einer ersten Temperaturänderung (ΔT12) an dem PM-Sensor (213), - Vergleichen der Repräsentation der ersten Temperaturänderung (ΔT12) mit einer Repräsentation einer erwarteten Temperaturänderung (ΔTerw) im PM-Sensor (213), und - basierend auf dem Vergleich der Repräsentation der ersten Temperaturänderung (ΔT12) mit der Repräsentation der erwarteten Temperaturänderung (ΔTerw), Bestätigen, ob der PM-Sensor (213) ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, gekennzeichnet durch - Bestimmen eines ersten Drucks, der an dem PM-Sensor herrscht unter Verwendung von im PM-Sensor eingerichteten Elementen, um eine Repräsentation eines am PM-Sensor (213) herrschenden Drucks auszusenden, und - Bestimmen, ob der PM-Sensor ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, auch basierend auf dem bestätigten ersten Druck.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst, wenn die Repräsentation der ersten Temperaturänderung (ΔT12) an dem PM-Sensor (213) bestätigt ist, - zu einem ersten Zeitpunkt, Bestätigen einer ersten Repräsentation einer an dem PM-Sensor (213) herrschenden Temperatur (T1), - zu einem zweiten Zeitpunkt, der sich von dem ersten Zeitpunkt unterscheidet, Bestätigen einer zweiten Repräsentation einer an dem PM-Sensor (213) herrschenden Temperatur (T2), wobei die erste Temperaturänderung (ΔT12) aus einer Differenz zwischen der ersten (T1) und der zweiten (T2) Repräsentation einer an dem PM-Sensor (213) herrschenden Temperatur besteht.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, das ferner ein Festlegen einer Temperaturänderung (ΔT12) an dem PM-Sensor (213) zu mehreren Zeitpunkten umfasst, - Vergleichen der entsprechenden bestätigten Temperaturänderungen (ΔT12) mit einer entsprechenden erwarteten Temperaturänderung, und - basierend auf den zahlreichen Vergleichen, Festlegen, ob der PM-Sensor (213) ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der PM-Sensor Elemente zum Heizen des PM-Sensors umfasst, das auch ein Festlegen der Temperaturänderung (ΔT12) unter Verwendung der Elemente zum Heizen des PM-Sensors umfasst, ohne aktiv den PM-Sensor unter Verwendung der Elemente zum Heizen des PM-Sensors zu heizen.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das auch ein Ausführen des Festlegens der Temperaturänderung unter Verwendung eines in dem PM-Sensor eingebauten Temperatursensors umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der erste Temperatursensor (214) aus einem in dem PM-Sensor (213) integrierten Temperatursensor (214) besteht.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Temperatursensor (214) aus einem Temperatursensor (214) besteht, der fest mit dem PM-Sensor (213) verbunden und/oder in ein gemeinsames Gehäuse mit dem PM-Sensor (213) integriert ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das auch das Festlegen umfasst, ob der PM-Sensor (213) ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, basierend auf der Repräsentation der ersten Temperaturänderung (ΔT12), durch Bestätigen, ob erachtet werden kann, dass der PM-Sensor (213) in dem Abgasstrom vorhanden ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner Folgendes umfasst: - basierend auf der festgelegten Temperaturänderung (ΔT12), Festlegen, ob erachtet werden kann, dass das Nachbehandlungssystem (200) und/oder der PM-Sensor (213) manipuliert wurden.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner bei dem Vergleich Folgendes umfasst: - Festlegen einer Diskrepanz (A) zwischen der ersten Temperaturänderung (ΔT12) und der erwarteten Temperaturänderung (ΔTerw), und - wobei nicht erachtet wird, dass der PM-Sensor (213) ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, wenn die Diskrepanz ein Limit (Alim) überschreitet.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner Folgendes umfasst: - Festlegen einer Diskrepanz (A) zwischen der festgelegten Temperaturänderung (ΔT12) und der erwarteten Temperaturänderung (ΔTerw) zu mehreren Zeitpunkten, und - wobei nicht erachtet wird, dass der PM-Sensor (213) ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, wenn die Diskrepanz (A) ein Limit (Alim) zu wenigstens einigen der Zeitpunkte überschreitet.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner Folgendes umfasst: - Festlegen einer Diskrepanz (A) zwischen der ersten Temperaturänderung (ΔT12) und der erwarteten Temperaturänderung (ΔTerw) zu mehreren Zeitpunkten, und - wobei nicht erachtet wird, dass der PM-Sensor (213) ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, wenn ein Gesamtwert der Diskrepanzen (A) für die mehreren Zeitpunkte ein Limit (Alim) überschreitet.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner das Erzeugen eines Signals umfasst, das eine Fehlfunktion für den PM-Sensor (213) angibt, wenn die erste Temperaturänderung (ΔT12) nicht konsistent mit der erwarteten Temperaturänderung (ΔTerw) ist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner ein Beeinflussen der erwarteten Temperaturänderung (ΔTerw) durch Beeinflussen des Abgasstroms stromaufwärts des PM-Sensors umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, das ferner ein Beeinflussen des Abgasstroms durch Steuern des Verbrennungsmotors (101), z.B. mittels Steuern von wenigstens einem der Folgenden umfasst: Kraftstoffeinspritzzeiten, Kraftstoffeinspritzdauer, Kraftstoffeinspritzmenge, Kraftstoffdruck, Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen, AGR und Luftzufuhr, Belüftungszeiten, Verdichtungsbedingungen, Überlast, VGT-Position, Drehzahlgeschwindigkeit, Änderung des Verbrennungsmodus des Verbrennungsmotors, z.B. von Otto zu HCCI oder von Diesel zu PPC.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Verfahren ferner ein Beeinflussen des Abgasstroms durch Steuerung von Drosselklappen (215) umfasst, die zum steuerbaren Drosseln des Abgasstroms eingebaut sind.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, das ferner ein Beeinflussen des Abgasstroms durch steuerbares Drosseln des Abgasstroms mit Drosselelementen in Form einer Drosselklappenbremse (215) umfasst.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, das ferner ein Beeinflussen des Abgasstroms durch Zuführen von unverbranntem Kraftstoff in das Nachbehandlungssystem umfasst.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, ferner umfassend ein Beeinflussen des Abgasstroms durch Umgehen von einem oder mehreren Bauteilen in dem Nachbehandlungssystem (200) oder durch Verbinden eines weiteren Bauteils für das Durchleiten und daher das Umgehen des Partikelsensors (213 von wenigstens einem Teil des Abgasstroms.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Nachbehandlungssystem (200) wenigstens einen Partikelfilter (202) umfasst, und wobei die beabsichtigte Position des PM-Sensors stromaufwärts oder stromabwärts des Partikelfilters (202) in dem Abgasstrom ist. 21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor (101) aus einem Motor in einem Fahrzeug besteht, und wobei die Ausgangsleistung aus dem Verbrennungsmotor durch die Verwendung einer Steuersystem-Einrichtung in dem Fahrzeug begrenzt ist, wenn der PM-Sensor (213) kein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist.
  21.  
  22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren auch Folgendes umfasst: - Festlegen einer Repräsentation einer herrschenden Konzentration und/oder eines herrschenden Bruchteils (C1) im PM-Sensor (213) einer anfänglichen Substanz (S1) im Abgasstrom unter Verwendung der im PM-Sensor (213) eingerichteten Elemente zur Bestimmung einer Repräsentation einer Konzentration und/oder eines Bruchteils der ersten Substanz (S1), und - Festlegen, ob der PM-Sensor ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, sogar basierend auf der bestätigten Repräsentation einer Konzentration und/oder eines Bruchteils (C1) der ersten Substanz (S1).
  23. Computerprogramm mit einem Programmcode, das, wenn der Programmcode in einem Computer ausgeführt wird, erreicht, dass der Computer das Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 22 ausführt.
  24. Computerprogrammprodukt, beinhaltend ein computerlesbares Medium und ein Computerprogramm nach Patentanspruch 23, wobei das Computerprogramm in dem computerlesbaren Medium enthalten ist.
  25. System zur Festlegung einer Sensorfunktion für einen PM-Sensor (213), der eine Partikelkonzentration in einem Abgasstrom bestimmen soll, der aus einer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor (101) resultiert, wobei der PM-Sensor (213) Elemente zur Ausgabe einer Repräsentation einer an dem PM-Sensor (213) herrschenden Temperatur umfasst, und wobei ein Nachbehandlungssystem (200) für die Nachbehandlung des Abgasstroms eingebaut ist, wobei das System Folgendes umfasst, wenn die Temperatur für den PM-Sensor (213) im Wesentlichen nicht von sensorinternen Heizelementen beeinträchtigt wird: - Festlegen einer Repräsentation einer ersten Temperaturänderung (ΔT12) an dem PM-Sensor (213), - Vergleichen der Repräsentation der ersten Temperaturänderung (ΔT12) mit einer Repräsentation einer erwarteten Temperaturänderung (ΔTerw) im PM-Sensor (213), und - basierend auf dem Vergleich der Repräsentation der ersten Temperaturänderung (ΔT12) mit der Repräsentation der erwarteten Temperaturänderung (ΔTerw) Bestätigen, ob der PM-Sensor (213) ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, gekennzeichnet durch - Bestimmen eines ersten Drucks, der an dem PM-Sensor herrscht unter Verwendung von im PM-Sensor eingerichteten Elementen, um eine Repräsentation eines am PM-Sensor (213) herrschenden Drucks auszusenden, und - Bestimmen, ob der PM-Sensor ein Signal aussendet, das repräsentativ für den Abgasstrom ist, auch basierend auf dem bestätigten ersten Druck.
  26. System nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor aus wenigstens einem Motor aus der Gruppe der folgenden Motoren besteht: Kraftfahrzeugmotor, Schiffsmotor, Industriemotor, Dieselmotor, Ottomotor, GDI-Motor, Gasmotor.
  27. Fahrzeug (100), dadurch gekennzeichnet, dass es ein System nach einem der Ansprüche 25 oder 26 umfasst.
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