ES2759649T3 - Procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas y dispositivo para la ejecución del procedimiento - Google Patents

Procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas y dispositivo para la ejecución del procedimiento Download PDF

Info

Publication number
ES2759649T3
ES2759649T3 ES08103371T ES08103371T ES2759649T3 ES 2759649 T3 ES2759649 T3 ES 2759649T3 ES 08103371 T ES08103371 T ES 08103371T ES 08103371 T ES08103371 T ES 08103371T ES 2759649 T3 ES2759649 T3 ES 2759649T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
particle
sensor
particle sensor
operating time
ash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES08103371T
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Baumann
Enno Baars
Harald Koehnlein
Herbert Schumacher
Bernhard Kamp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2759649T3 publication Critical patent/ES2759649T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1466—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a soot concentration or content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0606—Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/442—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration by measuring the concentration of particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/05—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a particulate sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0812—Particle filter loading
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493—Details
    • F02D41/1494—Control of sensor heater
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
    • G01N2015/0046—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas (13) dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas (12) en un flujo de gas de escape aguas, en el cual se puede producir una contaminación por cenizas, caracterizado porque está prevista una determinación del tiempo de funcionamiento restante (24), la cual determina la vida útil restante del sensor de partículas (13) en referencia a una contaminación por cenizas, y/o la cual proporciona una señal de corrección (PM_Korr) con la cual se considera la pérdida de sensibilidad debido a la contaminación por cenizas.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas y dispositivo para la ejecución del procedimiento.
Estado del arte
La presente invención se basa en un procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas y en un dispositivo para la ejecución del procedimiento, de acuerdo con la clase de las reivindicaciones independientes.
También son objeto de la presente invención un programa de unidad de control así como un producto de programa de unidad de control.
Para el monitoreo y eventualmente para la regulación de las propiedades de combustión en procesos de combustión, existe la necesidad de detectar al menos una medida de la concentración de partículas en el gas de escape. En particular, existe la necesidad de detectar al menos una medida para la concentración de partículas en el gas de escape de los motores de combustión interna, especialmente de los motores de combustión interna diesel. En la solicitud DE 101 33 384 A1 se describe un sensor de partículas, en el cual los electrodos se enlazan unos dentro de otros con la forma de un peine, los cuales pueden denominarse como electrodos interdigitales. La impedancia y/o su variación entre los dos electrodos se puede utilizar al menos como una medida para la masa de partículas que se ha generado en un tiempo determinado y/o en relación con un recorrido de un vehículo a motor, en el que se ha utilizado un motor de combustión interna como accionamiento. Ya que el efecto de medición se basa en una acumulación de partículas, el sensor de partículas puede ser denominado como sensor de partículas acumulador.
En la solicitud DE 102005034247 A1, se describe un procedimiento para el monitoreo de un valor límite de gas de escape de un motor de combustión interna mediante un sistema de control que valora la señal de al menos un sensor de gas de escape y suministra una señal de error cuando se excede un valor límite de gas de escape. Allí, la emisión del motor de combustión interna, calculada para el estado de marcha del momento, se detecta mediante un modelo del motor de combustión interna y se compara con la señal del sensor de gas de escape o con un valor de referencia derivado de dicha señal. El sensor de gas de escape puede ser un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas. Para evaluar si el filtro de partículas es defectuoso, a partir de la medida para el flujo de partículas, medida por el sensor de partículas y la emisión de partículas calculada, se conforma el cociente que se compara con un valor límite.
En la solicitud DE 10 2006 018 956 A (no publicado previamente) se describe un procedimiento para la determinación de una masa de partículas o de un flujo másico de partículas en un conducto de gas de escape de un motor de combustión interna, mediante un sensor de partículas; en donde la variación de señales detectada se compara con una variación de señales esperada calculada en base a un modelo de motor de combustión interna. Allí, está previsto que la variación de señales del sensor de partículas detectada y/o la variación esperada de señales del sensor de partículas calculada se corrija considerando las variables que influyen en las sensibilidades cruzadas del sensor de partículas. El procedimiento conocido previamente permite que también se puedan corregir los cambios dinámicos del punto de funcionamiento del motor de combustión interna, los cuales son más rápidos que la velocidad de respuesta del sensor de partículas con respecto a las sensibilidades cruzadas del sensor de partículas. Por lo tanto, con el procedimiento previamente conocido, el nivel de rendimiento del filtro de partículas se puede determinar comparativamente de manera precisa incluso durante procesos dinámicos.
Más allá de lo anterior, en la solicitud EP 1624 166 A1 los sensores de partículas detectan la carga de un flujo de gas de escape con partículas de hollín y en la solicitud DE 41 39325 C1, el control del funcionamiento de un filtro de hollín en un flujo de gas de escape.
Un sensor de partículas acumulador recolecta no sólo las partículas a detectar, sino también las cenizas contenidas en el gas de escape. Mientras que las partículas a detectar se pueden eliminar en el marco de una regeneración mediante el calentamiento de la sección de medición del sensor de partículas hasta una temperatura de combustión libre; las cenizas precipitadas en la sección de medición no se pueden eliminar tan fácilmente. Aunque también en la sección de medición de un sensor de partículas que no es acumulador puede generarse una precipitación de cenizas, que afecte la señal de medición. A causa de la contaminación por cenizas, la vida útil restante del sensor de partículas está limitada a un valor en el cual la sensibilidad con respecto a las partículas a detectar ha descendido por debajo de una medida predeterminada.
El objeto de la presente invención consiste en especificar un procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas y un dispositivo para la ejecución del procedimiento, con los cuales el sensor de partículas pueda funcionar durante el mayor tiempo posible, a pesar del depósito de ceniza que puede generarse particularmente ante un defecto del filtro de partículas.
El objeto se resuelve respectivamente mediante las características indicadas en las reivindicaciones relacionadas. Revelación de la presente invención
El procedimiento conforme a la invención presenta la ventaja de que antes de que se requiera un intercambio, el sensor de partículas todavía puede funcionar durante el mayor tiempo posible a pesar de un depósitos de cenizas, el cual en el caso de un filtro de partículas parcialmente permeable, se genera ya desde la primera vez que se utiliza un filtro de partículas nuevo y en el caso de un filtro de partículas prácticamente impermeable, a partir de un defecto del filtro de partículas.
Está prevista una determinación del tiempo de funcionamiento restante, en el caso de un filtro de partículas parcialmente permeable después de la primera puesta en marcha, y en el caso de un filtro de partículas prácticamente impermeable desde la detección de un defecto del filtro de partículas, dicha determinación determina la vida útil restante del sensor de partículas en referencia a una contaminación por cenizas, y/o proporciona una señal de corrección con la cual se considera la pérdida de sensibilidad debido a la contaminación por cenizas.
Con las medidas previstas conforme a la invención, la vida útil del sensor de partículas se puede conservar a pesar de una contaminación por cenizas hasta que se alcance un criterio predeterminado particularmente por la normativa, sin que sea necesario un reemplazo el sensor de partículas. Además, durante el tiempo de funcionamiento restante se puede mantener en gran medida la precisión de medición del sensor de partículas. En general, evitando un reemplazo temprano del sensor de partículas se logra un ahorro de costes.
Las configuraciones y los perfeccionamientos del procedimiento conforme a la invención resultan de las reivindicaciones relacionadas.
Una configuración prevé una comparación de la señal de medición del sensor de partículas con un valor umbral absoluto y/o con un valor umbral de gradiente; en donde sólo después que se ha obtenido un valor umbral se determina el tiempo de funcionamiento restante del sensor de partículas.
Una configuración prevé que el nivel de rendimiento restante del filtro de partículas se considere como grado de defecto en la determinación del tiempo de funcionamiento restante. El nivel de rendimiento se puede determinar, por un lado, de acuerdo con el procedimiento conocido del estado del arte mencionado en la introducción. Por otro lado, también es posible determinar el nivel de rendimiento del filtro de partículas, al menos de manera aproximada, en base a la señal de medición suministrada por el sensor de partículas en referencia al tiempo de funcionamiento de un motor de combustión interna, en cuya zona de gas de escape está dispuesto el sensor de partículas y/o en referencia al trayecto recorrido por un vehículo a motor, en el cual el motor de combustión interna está proporcionado como un accionamiento.
Una configuración prevé que en la determinación del tiempo de funcionamiento restante se considere la emisión de cenizas emitida por un motor de combustión interna, determinada en base a un modelo de cenizas del motor de combustión interna. El modelo de cenizas puede considerar una medida para el consumo de aceite y/o la calidad del aceite y/o la temperatura del aceite y/o el número de revoluciones y / o la carga y/o la temperatura y/o el tiempo total de funcionamiento del motor de combustión interna.
De manera alternativa o adicional, el tiempo de funcionamiento restante del sensor de partículas se puede estimar en función del tiempo total de funcionamiento del sensor de partículas y/o en función del trayecto recorrido por un vehículo a motor.
Otro perfeccionamiento prevé que durante la determinación del tiempo de funcionamiento restante en el marco de un filtro de partículas parcialmente defectuoso, se reduzca o se desconecte por completo un voltaje de funcionamiento de la ruta de sensor del sensor de partículas, a fin de reducir la acumulación de cenizas. De manera alternativa o adicional, puede estar previsto que durante la determinación del tiempo de funcionamiento restante, la ruta de sensor del sensor de partículas se caliente; en donde preferentemente la temperatura se establece en un valor que se encuentra por encima de la temperatura del gas de escape.
El dispositivo conforme a la invención para la ejecución del procedimiento se refiere en primer lugar a una unidad de control que está especialmente diseñada para la ejecución del procedimiento. De manera preferida, la unidad de control está realizada especialmente como una unidad de control de sensor, la cual preferentemente al menos contiene la determinación del tiempo de funcionamiento restante. La separación entre la unidad de control del sensor y una unidad de control del motor presenta la ventaja de que ante una eventual necesidad de reemplazar la unidad de control del motor, el tiempo de funcionamiento restante ya determinado continúa estando disponible. La unidad de control contiene preferentemente al menos una memoria eléctrica en la cual las etapas del procedimiento están cargadas como un programa de unidad de control.
El programa de unidad de control conforme a la invención prevé que todas las etapas del procedimiento conforme a la invención sean ejecutadas cuando el programa se ejecuta en una unidad de control.
El producto de programa de unidad de control conforme a la invención con un código de programa almacenado en un soporte legible por máquina, ejecuta el procedimiento conforme a la invención cuando el programa se ejecuta en una unidad de control.
Otros perfeccionamientos y configuraciones ventajosos del procedimiento conforme a la invención resultan de otras reivindicaciones relacionadas. En los dibujos están representados ejemplos de ejecución de la presente invención y se explican en detalle en la siguiente descripción.
La figura muestra un campo técnico, en el cual se ejecuta un procedimiento conforme a la invención para el funcionamiento de un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas.
La figura muestra un motor de combustión interna 10, en cuya zona de gas de escape 11 están dispuestos un filtro de partículas 12 y aguas abajo, después del filtro de partículas 12, un sensor de partículas 13. En la zona de gas de escape 11, aguas arriba antes del filtro de partículas 12, se genera una emisión de partículas ms_PM_vDPF del motor de combustión interna 10 y aguas abajo después del filtro de partículas 12, un deslizamiento de partículas ms_PM_nDPF. El sensor de partículas 13 suministra una señal de medición de partículas PM_Mes a una unidad de control 20. La unidad de control 20 incluye una valoración de señal de medición 21, una determinación de grado de defecto 22, un modelo de cenizas 23, así como una determinación del tiempo de funcionamiento restante 24. La unidad de control pone a disposición del sensor de partículas 13 un voltaje de calentamiento del sensor Ub_Sen_Hz así como un voltaje de funcionamiento del sensor Ub_Sen.
Durante el funcionamiento del motor de combustión interna 10, a causa de procesos de combustión incompletos, se puede generar la emisión de partículas ms_PM_vDPF, que se filtra del flujo de gas de escape como un componente de gas de escape indeseado por el filtro de partículas 12.
El filtro de partículas 12 puede estar realizado, por ejemplo, como un filtro cerámico o como un filtro de metal sinterizado, que presenta un nivel de rendimiento prácticamente del 100%, es decir, en el estado apropiado es prácticamente impermeable. El filtro de partículas 12 también puede estar diseñado como un filtro de partículas parcialmente permeable, en el cual siempre se presente al menos un leve deslizamiento de partículas ms_PM_nDPF.
En particular, el sensor de partículas 13 dispuesto aguas abajo del filtro de partículas 12 permite un diagnóstico del filtro de partículas 12 mediante una valoración del deslizamiento de partículas ms_PM_nDPF que el sensor de partículas 13 suministra a la unidad de control 20 como una señal de medición del sensor de partículas PM_Mes. La valoración de la señal de sensor 21 comprueba la señal de medición del sensor de partículas PM_Mes en base al exceso de un valor umbral absoluto PM_Lim y/o de un valor umbral de gradiente dPM_Lim. El valor umbral absoluto PM_Lim se excede en un filtro que presenta un nivel de rendimiento prácticamente del 100% solamente cuando surge un defecto del filtro de partículas. En base a una valoración del aumento de la señal de medición de partículas PM_Mes en relación con una variable básica, es decir, una evaluación de gradientes, particularmente en el caso de un filtro de partículas 12 parcialmente permeable, se puede distinguir entre un funcionamiento correcto y un filtro de partículas 12 con un defecto incipiente, en el cual el nivel de rendimiento desciende por debajo de un valor esperado en el estado correcto del filtro de partículas 12.
La valoración de la señal de sensor 21 proporciona una señal de defecto D cuando se ha excedido un valor umbral PM_Lim, dPM_Lim. Además, la valoración de la señal de medición 21 puede suministrar una señal de regeneración Reg, la cual motiva una regeneración de un sensor de partículas 13 diseñado como sensor de partículas acumulador. En un filtro de partículas 12 parcialmente permeable, los procesos de regeneración del sensor de partículas 13 se realizan durante el funcionamiento normal del filtro de partículas 12. En un filtro de partículas 12 con un nivel de rendimiento prácticamente del 100 %, los procesos de regeneración se realizan por lo general después de la aparición de la señal de defecto D.
En el caso de un filtro de partículas parcialmente permeable 12, ya desde el inicio del funcionamiento se presenta un deslizamiento de partículas ms_PM_nDPF. En un filtro de partículas prácticamente impermeable 12, un deslizamiento de partículas ms_PM_nDPF notable se presenta solamente cuando un filtro de partículas 12 está al menos parcialmente defectuoso. El deslizamiento de partículas ms_PM_nDPF contiene, por un lado, las partículas a detectar por el sensor de partículas 13, pero por otro lado, también las cenizas que surgen, por ejemplo, durante la combustión del combustible suministrado al motor de combustión interna 10 con sus aditivos y, en particular, durante la combustión del aceite del motor en el motor de combustión interna 10. Ya que, independientemente del principio del sensor, el sensor de partículas 13, además de las partículas a detectar, generalmente también acumula la ceniza contenida en el gas de escape, de la cual el sensor de partículas 13 ya no puede regenerarse, se debe contar con una contaminación por cenizas del sensor de partículas 13. La creciente aplicación de cenizas al sensor de partículas 13 limita el tiempo de funcionamiento restante del sensor de partículas 13 a causa de la creciente contaminación por cenizas, que se determina en la determinación del tiempo de funcionamiento restante 24.
La determinación del tiempo de funcionamiento restante 24 determina la vida útil restante del sensor de partículas 13 en un filtro parcialmente permeable después de la primera vez que el filtro de partículas 12, o bien el sensor de partículas 13, se pone en funcionamiento. Preferentemente, en un filtro de partículas prácticamente impermeable, está previsto que la determinación del tiempo de funcionamiento restante 24 determine la vida útil restante del sensor de partículas 13 sólo después de la detección de un defecto del filtro de partículas 12.
Independientemente de la configuración del filtro de partículas 12, a pesar de la aparición de un defecto en el filtro de partículas 12, puede estar previsto que el filtro de partículas 12 continúe funcionando cuando el defecto está dentro de un rango admisible que se puede establecer por la normativa sobre emisiones de gas de escape. Para el caso en el cual el filtro de partículas 12 pueda continuar funcionando a pesar de la aparición de un defecto, en la determinación del tiempo de funcionamiento restante 24 se considera el nivel de defecto Gr_D que suministra la determinación del nivel de defecto 22.
La determinación del nivel de defecto 22 determina el nivel del defecto Gr_D después de la aparición de la señal de defecto D, por ejemplo, en función de la frecuencia de los procesos de regeneración que se activan por la señal de regeneración Reg. De manera alternativa o adicional, el nivel de defecto Gr_D se puede estimar en base al tiempo total de funcionamiento del motor de combustión interna h_Bkm y/o en base al trayecto recorrido por un vehículo a motor en el cual el motor de combustión interna 10 se utiliza como accionamiento. Alternativa o adicionalmente, el nivel de defecto Gr_D se puede estimar a partir del nivel de rendimiento restante del filtro de partículas 12, el cual se puede determinar, por ejemplo, en base al deslizamiento de partículas ms_PM_nDPF en relación con la emisión de partículas ms_PM_vDPF. La determinación del nivel de rendimiento del filtro de partículas se puede deducir en detalle a partir del estado del arte mencionado en la introducción, al cual respectivamente se hace referencia en su totalidad.
El modelo de cenizas 23 determina la emisión de cenizas calculada ms_As_Sim, por ejemplo, en base a una señal de combustible K, que refleja el tipo de combustible, como por ejemplo una mezcla de gasolina/etanol, biodiesel, etc., y/o en base a una medida ms_Ó para el consumo de aceite determinada a partir de la señal de un sensor de nivel de aceite y/o en función de la temperatura del aceite te_Ó y/o en función de la calidad del aceite q_Ó detectada por un sensor de calidad de aceite y/o en función del número de revoluciones n y/o de la carga Md y/o en función de la temperatura te_Mot y/o en función del tiempo total de funcionamiento h_Bkm como medida para el aumento del consumo de aceite del motor de combustión interna 10 debido al desgaste.
La determinación del tiempo de funcionamiento restante 24 determina la vida útil restante del sensor de partículas 13 en referencia a una contaminación por cenizas, por ejemplo, en base a una integración de la emisión de cenizas ms_As_Sim calculada que se pondera con el grado de defecto Gr_D eventualmente existente. Ante un grado de defecto Gr_D eventualmente elevado, se debe contar con un menor tiempo de funcionamiento restante del sensor de partículas 13 a causa la mayor contaminación por cenizas, en relación con una variable básica como, por ejemplo, el tiempo o el recorrido. De manera alternativa o adicional, la determinación del tiempo de funcionamiento restante 24 puede estimar la vida útil restante del sensor de partículas 13 a partir del tiempo total de funcionamiento h_Sen del sensor de partículas 13 y/o a partir del trayecto recorrido Km por un vehículo a motor.
En un caso extremo, la determinación del tiempo de funcionamiento restante 24 determina la vida útil restante del sensor de partículas 13 sin otras señales de entrada, solamente en base al tiempo de funcionamiento detectado del sensor de partículas 13; en donde se supone que la máxima vida útil posible del sensor de partículas 13 está predeterminada.
La determinación del tiempo de funcionamiento restante 24, determina, de manera alternativa o preferentemente de manera adicional, una señal de corrección de partículas PM_Korr, con la cual se corrige la sensibilidad del sensor de partículas 13, por ejemplo, adaptando la valoración de la señal de medición del sensor de partículas PM_Mes. De esta manera, a pesar de la aparición de contaminación por cenizas, durante el tiempo de funcionamiento restante, a partir de la señal de medición del sensor de partículas PM_Mes se puede determinar comparativamente con precisión la medida para el flujo de partículas del momento o de las partículas que se presentan en un intervalo de tiempo. Además, de manera alternativa o adicional, cuando se alcanza un valor umbral de tiempo de funcionamiento, la determinación del tiempo de funcionamiento restante 24 suministra una señal de error F que puede ser indicada a un operador del motor de combustión interna 10 y/o almacenada en una memoria de errores.
Alternativa o adicionalmente, la determinación del tiempo de funcionamiento restante 24 puede tomar medidas durante el tiempo de funcionamiento restante del sensor de partículas 13, que reduzcan la acumulación de cenizas a fin de prolongar el tiempo de funcionamiento restante del sensor de partículas 13. Las medidas también se pueden activar de otra manera, de modo que la determinación del tiempo de funcionamiento restante 24 solamente obtenga información de la medida o de las medidas y pueda considerarla en la determinación de la vida útil restante del sensor de partículas 13. Una primera medida prevé, por ejemplo, un calentamiento constante del sensor de partículas 13 con el voltaje de calentamiento del sensor Ub_Sen_Hz también fuera de los procesos de regeneración a una temperatura de funcionamiento, que preferentemente se encuentra por encima de la temperatura del gas de escape en la zona del sensor de partículas 13.
Debido al efecto termoforético resultante, se reduce el depósito de cenizas.
Otra medida prevé, por ejemplo, la reducción del voltaje de funcionamiento de sensor Ub_Sen de un sensor de partículas resistivo 13, por ejemplo, con electrodos interdigitales. Reduciendo la influencia de polarización o reduciendo las fuerzas de atracción de las cenizas ya polarizadas/cargadas eléctricamente, se reduce también el depósito de cenizas.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas (13) dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas (12) en un flujo de gas de escape aguas, en el cual se puede producir una contaminación por cenizas, caracterizado porque está prevista una determinación del tiempo de funcionamiento restante (24), la cual determina la vida útil restante del sensor de partículas (13) en referencia a una contaminación por cenizas, y/o la cual proporciona una señal de corrección (PM_Korr) con la cual se considera la pérdida de sensibilidad debido a la contaminación por cenizas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la determinación del tiempo de funcionamiento restante (24) determina la vida útil restante del sensor de partículas (13) desde la primera vez que el sensor de partículas (13) se pone en funcionamiento.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en base a una valoración de la señal de sensor del sensor de partículas (PM_Mes) se establece un defecto del filtro de partículas (12); y porque la determinación del tiempo de funcionamiento restante (24) determina la vida útil restante del sensor de partículas (13) tras la detección de un defecto del filtro de partículas.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la valoración, en base a la cual se establece un defecto del filtro de partículas (12), prevé una comparación de la señal de sensor del sensor de partículas (PM_Mes) con un valor umbral absoluto (PM_Lim) y/o un valor umbral de gradiente (dPM_Lim).
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el nivel de rendimiento del filtro de partículas (12) se considera como grado de defecto (Gr_D) por la determinación del tiempo de funcionamiento restante (24).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el nivel de rendimiento del filtro de partículas (12) se determina en base a la señal de medición del sensor de partículas (PM_Mes) en relación al tiempo total de funcionamiento (h_Bkm) de un motor de combustión interna (10) en cuya zona de gas de escape (11) están dispuestos el filtro de partículas (12) y el sensor de partículas (13), y/o en relación al trayecto recorrido (km) por un vehículo a motor, en el cual el motor de combustión interna (10) está proporcionado como un accionamiento.
7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el nivel de rendimiento se determina en base a la señal de medición del sensor de partículas (PM_Mes) y en base a la emisión de cenizas (ms_As_Sim) de un motor de combustión interna (10), calculada por un modelo de cenizas (23).
8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la determinación del tiempo de funcionamiento restante (24) considera la emisión de cenizas (ms_As_Sim) de un motor de combustión interna (10), determinada en base a un modelo de cenizas (23).
9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el modelo de cenizas (23) considera el tipo de combustible (K) y/o una medida (ms_Ó) para el consumo de aceite y/o la calidad del aceite (q_Ó) y/o la temperatura del aceite (te_Ó) y/o el número de revoluciones (n) y/o la carga (Md) y/o la temperatura (te_Mot) y/o el tiempo total de funcionamiento (h_Bkm) del motor de combustión interna (10).
10. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la determinación del tiempo de funcionamiento restante (23) considera el tiempo total de funcionamiento (h_Sen) del sensor de partículas (13) y/o el trayecto recorrido (km) por un vehículo a motor, en el cual como accionamiento está dispuesto un motor de combustión interna (10), en cuya zona de gas de escape (11) están dispuestos el filtro de partículas (12) y el sensor de partículas (13).
11. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos temporalmente se reduce o se desconecta por completo un voltaje de funcionamiento (Ub_Sen) del sensor de partículas (13) para disminuir el depósito de cenizas.
12. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos temporalmente se proporciona al sensor de partículas (13) un voltaje de calentamiento de sensor (Ub_Sen_Hz) para disminuir el depósito de cenizas.
13. Dispositivo para el funcionamiento de un sensor de partículas (13), caracterizado porque al menos está proporcionada una unidad de control (20) especialmente diseñada para la ejecución del procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes.
14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque la unidad de control (20) está proporcionada como una unidad de control separada (20) adicionalmente a una unidad de control del motor de combustión interna y porque la unidad de control del sensor (20) contiene al menos una determinación del tiempo de funcionamiento restante (24).
15. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque la unidad de control (20) contiene una valoración de señal de medición (21), una determinación de grado de defecto (22), así como un modelo de cenizas (23).
16. Programa de unidad de control que ejecuta todas las etapas de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, cuando el programa se ejecuta en una unidad de control (20).
17. Producto de programa de una unidad de control con un código de programa almacenado en un soporte legible por máquina, para la ejecución del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, cuando el programa se ejecuta en una unidad de control (20).
ES08103371T 2007-05-14 2008-04-04 Procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas y dispositivo para la ejecución del procedimiento Active ES2759649T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022590A DE102007022590A1 (de) 2007-05-14 2007-05-14 Verfahren zum Betreiben eines stromabwärts nach einem Partikelfilter angeordneten Partikelsensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2759649T3 true ES2759649T3 (es) 2020-05-11

Family

ID=39682656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES08103371T Active ES2759649T3 (es) 2007-05-14 2008-04-04 Procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas y dispositivo para la ejecución del procedimiento

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7963143B2 (es)
EP (1) EP1992935B1 (es)
DE (1) DE102007022590A1 (es)
ES (1) ES2759649T3 (es)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2376758T3 (es) * 2007-08-30 2012-03-16 Robert Bosch Gmbh Sensor de gas de escape
DE102009007126A1 (de) * 2009-02-02 2010-08-12 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Rußbeladung in Abgassystemen von Dieselmotoren
DE102009003091A1 (de) * 2009-05-14 2010-11-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Bauteils
US8438899B2 (en) 2009-09-02 2013-05-14 Ford Global Technologies, Llc Method for evaluating degradation of a particulate matter sensor
DE102010026600A1 (de) * 2010-07-08 2012-01-12 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Überwachungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE102010038153B3 (de) 2010-10-13 2012-03-08 Ford Global Technologies, Llc. Partikelsensor, Abgassystem und Verfahren zum Schutz von Komponenten eines turbogeladenen Motors mit Abgasrückführung
WO2012053097A1 (ja) * 2010-10-22 2012-04-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のフィルタ故障検出装置
FR2968036B1 (fr) * 2010-11-26 2016-08-05 Peugeot Citroen Automobiles Sa Un procede de controle d'un moteur de vehicule et un vehicule adapte a mettre en œuvre ce procede
DE112011104812B4 (de) * 2011-02-01 2017-12-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller einer Verbrennungsmaschine
US8627645B2 (en) * 2011-05-25 2014-01-14 Ford Global Technologies, Llc Emission control with a particulate matter sensor
US20130000280A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Caterpillar, Inc. Gas monitoring method implementing soot concentration detection
EP2740910B1 (en) * 2011-08-04 2018-01-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for controlling internal combustion engine
CN103105298B (zh) * 2011-11-10 2017-10-03 株式会社堀场制作所 测试系统
DE102012217428A1 (de) * 2012-09-26 2014-03-27 Robert Bosch Gmbh Sensor zur Detektion von Teilchen
DE102014208875A1 (de) 2014-05-12 2015-11-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Partikelfilters, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Computer-Programm und Computer-Programmprodukt
JP2016170118A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 株式会社日本自動車部品総合研究所 粒子状物質検出システム
US10577994B2 (en) 2015-06-24 2020-03-03 Cummins Emission Solutions Inc. Control of multiple reductant insertion assemblies using a single controller
DE112015006842B4 (de) 2015-08-27 2023-02-23 Cummins Emission Solutions, Inc. Feinstaubsensor mit konstruierter Partikelgrößentrenngrenze
EP3390789B1 (en) * 2015-11-18 2020-08-19 Volvo Truck Corporation Method and arrangement for correcting for error of particulate matter sensors
US11333094B2 (en) 2018-06-06 2022-05-17 Volvo Truck Corporation Method for estimating the ageing of an exhaust gas sensor and an industrial vehicle for implementing this method
US11230296B2 (en) * 2019-06-04 2022-01-25 Shem, Llc Apparatus and method for performing on-board self diagnostics for a heavy-duty vehicle
CN113686742A (zh) * 2021-08-13 2021-11-23 河北道桥工程检测有限公司 一种道路工程施工智能检测系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139325C1 (en) * 1991-11-29 1993-01-07 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Function monitoring soot filter in exhaust pipe of IC engine
JPH11108878A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd センサー素子の異常および寿命判定方法
DE10133384A1 (de) 2001-07-10 2003-01-30 Bosch Gmbh Robert Sensor zur Detektion von Teilchen und Verfahren zu dessen Funktionskontrolle
DE10239610B3 (de) * 2002-08-29 2004-06-24 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Verfahren zur Funktionsüberwachung von Sensoren
DE102004036388A1 (de) * 2004-07-27 2006-03-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem die Beladung eines Abgasstroms mit Rußpartikeln erfasst wird
DE102005034247A1 (de) 2005-07-22 2007-01-25 Robert Bosch Gmbh Überwachung von Abgasgrenzwerten
US7546762B2 (en) * 2005-09-01 2009-06-16 International Engine Intellectual Property Company, Llc Acute angle pressure sensor probe and method
DE102006018956A1 (de) 2006-04-24 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Abgassensor

Also Published As

Publication number Publication date
US7963143B2 (en) 2011-06-21
US20090013758A1 (en) 2009-01-15
EP1992935A3 (de) 2010-12-22
EP1992935A2 (de) 2008-11-19
EP1992935B1 (de) 2019-09-04
DE102007022590A1 (de) 2008-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2759649T3 (es) Procedimiento para el funcionamiento de un sensor de partículas dispuesto aguas abajo después de un filtro de partículas y dispositivo para la ejecución del procedimiento
JP4490913B2 (ja) 内燃機関の範囲内の測定変数を検出する、少なくとも３つのセンサの検査方法
US8091408B2 (en) Procedure for operating a collecting particle sensor and device for implementing this procedure
CN104101625B (zh) 使用防冷凝加热器的湿度传感器诊断方法
US8915645B2 (en) Method and device for monitoring a component arranged in an exhaust region of an internal combustion engine
JP2016224054A (ja) 煤センサの機能的能力監視
US8695331B2 (en) Procedure to diagnose a particle filter and device to implement the procedure
JP4756068B2 (ja) 排気浄化フィルタの故障検知装置
US20120031077A1 (en) Pm sensor, pm amount sensing device for exhaust gas, and abnormality detection apparatus for internal combustion engine
KR101466591B1 (ko) 내연 기관의 배기 가스 프로브、 특히 람다 프로브를 위한 테스트 방법
JPH05280410A (ja) 内燃エンジンの異常診断装置
JP2009168025A (ja) 自動車用エンジン・システム、及び、エンジン制御方法
CN108626041A (zh) 监测空气过滤器状况的方法和系统
US20110166768A1 (en) Control Device for Engine
JP5413248B2 (ja) 内燃機関の排気浄化システム
CN102102565A (zh) 在内燃发动机运转过程中进行“车上”故障诊断的方法和装置
JP4275154B2 (ja) 排気温度センサ点検装置
US20070277503A1 (en) Method for checking the friction capability of an exhaust gas catalytic converter
CN115013131A (zh) 一种dpf状态监测方法、装置及车辆
JP2010270675A (ja) 内燃機関の排気浄化システム
US10132218B2 (en) Exhaust system for a motor vehicle
KR101551083B1 (ko) 자동차용 ｄｐｆ 시스템 고장 진단 방법
ES2245922T3 (es) Metodo de estimacion de la relacion estequiometrica para sistema de control de motor de combustion interna.
US20140085069A1 (en) Techniques for evaluating performance of internal combustion engine components
US20240044275A1 (en) Verfahren zur diagnose eines partikelfilters für einen verbrennungsmotor