SE1250966A1 - Förfarande och system vid avgasrening iv - Google Patents

Förfarande och system vid avgasrening iv Download PDF

Info

Publication number
SE1250966A1
SE1250966A1 SE1250966A SE1250966A SE1250966A1 SE 1250966 A1 SE1250966 A1 SE 1250966A1 SE 1250966 A SE1250966 A SE 1250966A SE 1250966 A SE1250966 A SE 1250966A SE 1250966 A1 SE1250966 A1 SE 1250966A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sensor
change
determining
exhaust
additives
Prior art date
Application number
SE1250966A
Other languages
English (en)
Other versions
SE537009C2 (sv
Inventor
Ola Stenlaaaas
Original Assignee
Scania Cv Ab
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 Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1250966A priority Critical patent/SE537009C2/sv
Priority to DE112013003883.8T priority patent/DE112013003883B4/de
Priority to PCT/SE2013/051006 priority patent/WO2014035324A1/en
Publication of SE1250966A1 publication Critical patent/SE1250966A1/sv
Publication of SE537009C2 publication Critical patent/SE537009C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1466Introducing 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/05Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a particulate sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106Auxiliary oxidation catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för attfastställa en sensorfunktion för en PM-sensor (213) avsedd förbestämning av en partikelhalt i en från förbränning vid enförbränningsmotor (lOl) resulterande avgasström, varvid ettefterbehandlingssystem (200) är inrättat för efterbehandlingav nämnda avgasström, varvid nämnda fordon innefattar organför tillförsel av tillsatsmedel till nämnda avgasström. Förfarandet innefattar att: - fastställa en förändring hos en av nämnda PM-sensor (213)avgiven signal som svar på en förändring av tillförseln av tillsatsmedel, och - baserat på nämnda förändring hos nämnda av nämnda PM-sensoravgivna signal, fastställa huruvida nämnda PM-sensor (2l3) avger en för nämnda avgasström representativ signal. Uppfinningen avser även ett system och ett fordon. Fig. 3

Description

lO l5 efterbehandlingssystem vid fordon med dieselmotor ofta partikelfilter.
Vid förbränning av bränsle i förbränningsmotorns förbränningskammare (t.ex. cylindrar) bildas sotpartiklar.
Enligt ovan finns utsläppsbestämmelser och standarder även avseende dessa sotpartiklar, och för att uppfylla bestämmelserna kan partikelfilter användas för att fånga upp sotpartiklarna. I detta fall leds avgasströmmen t.ex. genom en filterstruktur där sotpartiklar fångas upp från den passerande avgasströmmen för upplagring i partikelfiltret.
Således förekommer ett flertal metoder för att minska utsläpp från en förbränningsmotor. Förutom bestämmelser avseende utsläppsnivåer blir det också allt vanligare med lagstadgade krav på fordonsinterna diagnossystem, s.k. OBD-system (On- Board Diagnostics) för att säkerställa att fordonet också i daglig drift, och inte enbart vid t.ex. verkstadsbesök, faktiskt uppfyller uppställda bestämmelser avseende utsläpp.
Beträffande partikelutsläpp kan detta t.ex. åstadkommas med hjälp av en i avgassystemet eller efterbehandlingssystemet anordnad partikelsensor, i följande beskrivning och patentkrav benämnd PM-sensor (PM = Particulate Matter, Particulate Mass), vilken mäter partikelhalten i avgasströmmen. Partikelhalten kan t.ex. vara anordnad att fastställas som en partikelmassa per volyms- eller viktenhet, eller ett visst antal partiklar av en viss storlek per volymsenhet, där flera bestämningar av antal partiklar av olika storlek kan användas vid en bestämning av ett partikelutsläpp.
Efterbehandlingssystem med partikelfilter kan vara mycket effektiva, och den resulterande partikelhalten efter avgasströmmens passage genom fordonets efterbehandlingssystem är ofta låg vid fullt fungerande efterbehandlingssystem. Detta l0 betyder också att de signaler som sensorn avger kommer att indikera ett lågt eller inget partikelutsläpp.
Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande för att fastställa en sensorfunktion för en PM-sensor avsedd för bestämning av en partikelhalt i en från förbränning vid en förbränningsmotor resulterande avgasström. Detta syfte uppnås med ett förfarande enligt patentkrav l.
Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för att fastställa en sensorfunktion för en PM-sensor avsedd för bestämning av en partikelhalt i en från förbränning vid en förbränningsmotor resulterande avgasström, varvid ett efterbehandlingssystem är inrättat för efterbehandling av nämnda avgasström, varvid nämnda fordon innefattar organ för tillförsel av tillsatsmedel till nämnda avgasström.
Förfarandet innefattar att: - fastställa en förändring hos en av nämnda PM-sensor avgiven signal som svar på en förändring av tillförseln av tillsatsmedel, och - baserat på nämnda förändring hos nämnda av nämnda PM-sensor avgivna signal, fastställa huruvida nämnda PM-sensor avger en för nämnda avgasström representativ signal.
Såsom har nämnts ovan kan PM-sensorer användas för att säkerställa att partikelförekomst i den från förbränningsmotorn resulterande avgasströmmen inte överstiger föreskrivna nivåer.
För att kunna säkerställa att partikelförekomsten i avgasströmmen underskrider föreskrivna nivåer erfordras dock att PM-sensorn avger en korrekt signal. En PM-sensor kan vara anordnad vid olika positioner i avgasströmmen, och beroende på l0 position kan PM-sensorn vara sä anordnad att partikelforekomsten vid PM-sensorns placering ar mycket liten.
Detta gäller t.ex. en PM-sensor som är anordnad nedströms ett partikelfilter, dar ett korrekt fungerande partikelfilter ofta ar kapabelt att avskilja en mycket stor del av de partiklar som släpps ut frän forbränningsmotorns forbränningskammare.
Detta betyder i sin tur att det kan vara svårt att skilja pä en situation där partikelfiltret fungerar korrekt, men där partikelförekomsten nedströms partikelfiltret är mycket liten, från en situation där PM-sensorn indikerar en liten forekomst for att PM-sensorn faktiskt fungerar felaktigt eller av annan anledning inte avger en representativ signal.
Anledningen till att en PM-sensor inte avger en representativ signal kan vara flera, och inte enbart att sensorn fungerar felaktigt och därmed indikerar en lägre forekomst än vad som verkligen är fallet. PM-sensorn kan dock i sig avge en representativ signal for den omgivning PM-sensorn befinner sig i, men där istället PM-sensorn och/eller efterbehandlingssystemet har manipulerats på ett sådant sätt att sensorn inte längre mäter partikelforekomst i en representativ avgasstrom.
T.ex. kan sensorn ha forflyttats från avsedd position i avgasströmmen till t.ex. en position där den mäter partikelforekomst i fordonets omgivning. I detta fall kommer PM-sensorn alltid att avge en signal representerande en mycket läg eller ingen partikelforekomst oavsett avgasströmmens faktiska partikelinnehåll.
Ett annat sätt att manipulera den av PM-sensorn avgivna signalen i syfte att minska detekterad partikelforekomst ar att avleda hela eller delar av avgasströmmen forbi PM-sensorn så att denna inte längre utsätts for en representativ l0 l5 avgasström. Även på detta sätt kan således PM-sensorn förmås att avge signaler representerande en lägre partikelförekomst än vad som verkligen är fallet. Ett annat sätt att manipulera sensorsignalen är att blockera sensorn så att avgasströmmen inte leds genom sensorn.
Det finns således ett flertal sätt att manipulera en PM- sensor, och eftersom PM-sensorn enligt ovan kan vara placerad på ett sådant sätt att endast en mycket liten partikelförekomst detekteras kan det vara mycket svårt att avgöra om sensorn är manipulerad eller inte.
Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för att fastställa huruvida PM-sensorn kan antas avge en representativ signal för att därmed också kunna avgöra huruvida sensorn fungerar felaktigt, eller har manipulerats.
Detta åstadkoms enligt föreliggande uppfinning med hjälp av en insikt om att olika typer av PM-sensorer kan vara korskänsliga för tillsatsmedel som tillförs avgasströmmen. Till exempel utgörs en förekommande typ av katalysator vid åtminstone vissa efterbehandlingssystem, och kanske framförallt vid tunga fordon, av SCR (Selective Catalyst Reduktion)- katalysatorer.
SCR-katalysatorer använder vanligtvis ammoniak (NH3), eller en sammansättning ur vilken ammoniak kan genereras/bildas, såsom t.ex. urea, som tillsatsmedel för reduktion av mängden kväveoxider NOX i avgasströmmen. Detta tillsatsmedel insprutas i den från förbränningsmotorn resulterande avgasströmmen uppströms om SCR-katalysatorn, varvid det till katalysatorn tillförda tillsatsmedlet adsorberas (upplagras) i katalysatorn, och varvid kväveoxider i avgaserna reagerar med det i katalysatorn upplagrade tillsatsmedlet. l0 l5 Det har alltså visat sig att den av åtminstone vissa PM- sensorer avgivna signalen, dvs. den signal som normalt utgör en representation av förekomsten av partiklar i avgasströmmen är korskänslig mot dylika tillsatsmedel. Denna korskänslighet innebär att PM-sensorn reagerar på förekomsten av tillsatsmedel i avgasströmmen och därmed genererar en signal som indikerar en högre förekomst av partiklar an vad som egentligen är fallet.
Denna insikt utnyttjas enligt föreliggande uppfinning på så satt att en förändring hos en av nämnda PM-sensor avgiven signal som svar på en förändring av tillförseln av tillsatsmedel fastställs, och baserat på förändringen hos den av PM-sensorn avgivna signalen fastställs huruvida nämnda PM- sensor avger en för nämnda avgasström representativ signal.
Om den av PM-sensorn avgivna signalen inte reflekterar en förväntad förändring kan det antas att PM-sensorn inte utför mätningar på en representativ avgasström, dvs. en avgasström som korrekt avspeglar sammansättningen hos den avgasström som lämnar förbränningsmotorns förbränningskammare, och därmed fungerar felaktigt alternativt har manipulerats.
Ytterligare kännetecken för föreliggande uppfinning och fördelar därav kommer att framgå ur följande detaljerade beskrivning av exempelutföringsformer och de bifogade ritningarna.
Kort beskrivning av ritningar Fig. la visar schematiskt ett fordon vid vilket föreliggande uppfinning kan användas.
Fig. lb visar en styrenhet i styrsystemet för det i fig. 1 visade fordonet.
Fig. 2 visar efterbehandlingssystemet mer i detalj för det i fig. 1 visade fordonet.
Fig. 3 visar ett exempelförfarande enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 4 visar ett alternativt exempelförfarande enligt föreliggande uppfinning.
Detaljerad beskrivning av utföringsformer Uttrycket partikelhalt innefattar i nedanstående beskrivning och efterföljande patentkrav både halt i form av massa per enhet samt halt/koncentration, dvs. antal partiklar per enhet.
Vidare kan enheten utgöras av godtycklig tillämplig enhet och halten uttryckas såsom t.ex. massa eller antal partiklar per volymenhet, per massenhet, per tidsenhet, per uträttat arbete, eller per sträcka som fordonet färdats.
Fig. 1A visar schematiskt en drivlina i ett fordon 100 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Det i fig. 1A schematiskt visade fordonet 100 innefattar endast en axel med drivhjul 113, 114, men uppfinningen är tillämplig även vid fordon där fler än en axel är försedd med drivhjul, liksom även vid fordon med en eller flera ytterligare axlar, såsom en eller flera stödaxlar. Drivlinan innefattar en förbränningsmotor 101, vilken på ett sedvanligt sätt, via en på förbränningsmotorn 101 utgående axel, vanligtvis via ett svänghjul 102, är förbunden med en växellåda 103 via en koppling 106.
Förbränningsmotorn 101 styrs av fordonets styrsystem via en styrenhet 115. Likaså styrs kopplingen 106, vilken t.ex. kan utgöras av en automatiskt styrd koppling, och växellådan 103 av fordonets styrsystem med hjälp av en eller flera tillämpliga styrenheter (ej visat). Naturligtvis kan fordonets drivlina även vara av annan typ såsom av en typ med konventionell automatväxellåda etc.
En från växellådan 103 utgående axel 107 driver drivhjulen 113, 114 via en slutväxel 108, såsom t.ex. en sedvanlig differential, och drivaxlar 104, 105 förbundna med nämnda slutväxel 108.
Fordonet 100 innefattar vidare ett avgassystem med ett efterbehandlingssystem 200 för behandling (rening) av avgasutsläpp resulterande från förbränning i forbränningsmotorn 101 förbränningskammare (t.ex. cylindrar).
Ett exempel på ett efterbehandlingssystem 200 visas mer i detalj i fig. 2. Figuren visar fordonets 100 forbränningsmotor 101, där de vid förbränningen genererade avgaserna (avgasströmmen) leds via ett turboaggregat 220. Vid turbomotorer driver ofta den från förbränningen resulterande avgasströmmen ett turboaggregat som i sin tur komprimerar den inkommande luften till cylindrarnas förbränning. Alternativt kan turboaggregatet t.ex. vara av compound-typ. Funktionen för olika typer av turboaggregat är välkänd, och beskrivs därför inte närmare här. Avgasströmmen leds sedan via ett rör 204 (indikerat med pilar) till ett dieselpartikelfilter (Diesel Particulate Filter, DPF) 202 via en oxidationskatalysator (Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 205.
Oxidationskatalysatorn DOC 205 har flera funktioner, och används normalt primärt för att vid efterbehandlingen av avgasströmmen oxidera kvarvarande kolväten och kolmonoxid i avgasströmmen till koldioxid och vatten. Vid oxidationen av kolväten bildas även värme, som kan nyttjas för att höja partikelfiltrets temperatur vid t.ex. tömning (regenerering) av partikelfiltret.
Oxidationskatalysatorn 205 kan även oxidera kvävemonoxid (NO) till kvävedioxid (N02), vilket utnyttjas vid t.ex. N02-baserad regenerering. Även ytterligare reaktioner kan förekomma i oxidationskatalysatorn.
Vidare kan efterbehandlingssystemet innefatta fler komponenter än vad som har exemplifierats ovan, liksom även färre komponenter. T.ex. kan efterbehandlingssystemet såsom i föreliggande exempel innefatta en nedströms om partikelfiltret 202 anordnad SCR (Selective Catalytic Reduction) -katalysator 201. Enligt ovan använder SCR-katalysatorer ammoniak (NH9, eller sammansättning ur vilken ammoniak kan genereras/bildas, som tillsatsmedel för reduktion av mängden kväveoxider NOX i avgasströmmen. Tillförsel av detta tillsatsmedel kan enligt föreliggande uppfinning användas för att fastställa huruvida PM-sensorn avger en representativ signal.
I den visade utföringsformen är komponenterna DOC 205, DPF 202 samt SCR-katalysator 201 integrerade i en och samma avgasreningsenhet 203. Det ska dock förstås att dessa komponenter inte behöver vara integrerade i en och samma avgasreningsenhet, utan komponenterna kan vara anordnade på annat sätt där så befinnes lämpligt, och en eller flera av nämnda komponenter kan t.ex. utgöras av separata enheter. I fig. 2 visas även temperatursensorer 210-212 respektive en differentialtrycksensor 209. Figuren visar även en PM-sensor 213, vars funktion fastställs enligt föreliggande uppfinning, och vilken i föreliggande exempel visas nedströms avgasreningsenheten 203. PM-sensorn kan dock även vara anordnad uppströms avgasreningsenheten 203, liksom även uppströms turboaggregatet 220. Likaså kan fordonets avgassystem innefatta fler än en PM-sensor, vilka kan vara anordnade vid olika positioner, och varvid funktionen för samtliga vid fordonet förekommande PM-sensorer kan utvärderas.
PM-sensorn 213 är i föreliggande uppfinning integrerad eller samlokaliserad med en koncentrations-/fraktionssensor 214, där koncentrations-/fraktionssensorn 214 är avpassad för att fastställa koncentrationen av någon tillämplig i avgasströmmen normalt förekommande substans.
Såsom har nämnts bildas sotpartiklar vid förbränningsmotorns 101 förbränning, och dessa sotpartiklar får i många fall inte släppas ut i fordonets omgivning. Sotpartiklarna fångas upp av partikelfiltret 202, vilket fungerar på så sätt att avgasströmmen leds genom en filterstruktur där sotpartiklar fångas upp från den passerande avgasströmmen för att sedan upplagras i partikelfiltret 202. Med hjälp av partikelfiltret 202 kan en mycket stor andel av partiklarna avskiljas från avgasströmmen.
PM-sensorn 213 kan användas för att kontrollera att partikelfiltret 202 fungerar på önskvärt sätt, men även för att övervaka t.ex. förbränningsmotorns 101 funktion vid t.ex. en PM-sensorposition uppströms partikelfiltret. PM-sensorn 213 kan även användas i andra syften.
För att de med hjälp av PM-sensorsignaler fastställda partikelförekomsterna ska vara representativa erfordras dock att PM-sensorn 213 i sig också verkligen avger signaler som är representativa för den omgivning i vilken PM-sensorn är avsedd att vara installerad.
Föreliggande uppfinning ökar tillförlitligheten för PM- sensorsignalerna genom att utvärdera PM-sensorns omgivning. I fig. 3 visas ett exempelförfarande 300 enligt föreliggande uppfinning med hjälp av vilket PM-sensorn kan utvärderas och felaktiga sensorsignaler beroende på icke-representativ avgasström kan detekteras. Förfarandet utförs enligt föreliggande exempel av den i fig. 1A-B respektive fig. 2 visade styrenheten 208. 11 Allmänt består styrsystem i moderna fordon av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er) såsom styrenheterna, eller controllers, 115, 208, och olika på fordonet anordnade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler ån en styrenhet.
För enkelhetens skull visas i fig. 1A-B endast styrenheterna 115, 208.
Föreliggande uppfinning år således i den visade utföringsformen implementerad i styrenheten 208, vilken i den visade utföringsformen kan vara ansvarig aven för andra funktioner i efterbehandlingssystemet 200, såsom t.ex. regenerering (tömning) av partikelfiltret 202, men uppfinningen kan alltså aven implementeras i en för föreliggande uppfinning dedikerad styrenhet, eller helt eller delvis i en eller flera andra vid fordonet redan befintliga styrenheter, såsom t.ex. motorstyrenheten 115.
Styrenhetens 208 (eller den/de styrenheter vid vilken/vilka föreliggande uppfinning år implementerad) funktion enligt föreliggande uppfinning kommer, förutom att bero av sensorsignaler från en sensor 210 för bestämning av en koncentration och/eller fraktion av en substans sannolikt att t.ex. bero av information som t.ex. mottas från en PM-sensor samt t.ex. den/de styrenhet(er) som styr motorfunktioner, dvs. i föreliggande exempel styrenheten 115.
Styrenheter av den visade typen år normalt anordnade att ta emot sensorsignaler från olika delar av fordonet. Styrenheten 208 kan t.ex. motta sensorsignaler enligt ovan, liksom från andra styrenheter ån styrenheten 115. Dylika styrenheter år vidare vanligtvis anordnade att avge styrsignaler till olika 12 fordonsdelar och -komponenter. T.ex. kan styrenheten 208 avge signaler till t.ex. motorstyrenheten 115.
Styrningen styrs ofta av programmerade instruktioner. Dessa programmerade instruktioner utgörs typiskt av ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator eller styrenhet åstadkommer att datorn/styrenheten utför önskad styrning, såsom förfarandesteg enligt föreliggande uppfinning.
Datorprogrammet utgör vanligtvis del av en datorprogramprodukt, där datorprogramprodukten innefattar ett tillämpligt lagringsmedium 121 (se fig. 1B) med datorprogrammet 109 lagrat på nämnda lagringsmedium 121.
Nämnda digitala lagringsmedium 121 kan t.ex. utgöras av någon ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read- Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc., och vara anordnat i eller i förbindelse med styrenheten, varvid datorprogrammet exekveras av styrenheten. Genom att ändra datorprogrammets instruktioner kan således fordonets uppträdande i en specifik situation anpassas.
En exempelstyrenhet (styrenheten 208) visas schematiskt i fig. lB, varvid styrenheten i sin tur kan innefatta en beräkningsenhet 120, vilken kan utgöras av t.ex. någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). Beräkningsenheten 120 är förbunden med en minnesenhet 121, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 120 t.ex. den lagrade programkoden 109 och/eller den lagrade data beräkningsenheten 120 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 120 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 121. 13 Vidare är styrenheten försedd med anordningar 122, 123, 124, 125 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 122, 125 för mottagande av insignaler kan detekteras som information för behandling av beräkningsenheten 120. Anordningarna 123, 124 for sändande av utsignaler är anordnade att omvandla beräkningsresultat från beräkningsenheten 120 till utsignaler för överföring till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter för vilka signalerna är avsedda. Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sandande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-bus (Controller Area Network bus), en MOST-bus (Media Oriented Systems Transport), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.
Enligt ovan kan enligt föreliggande uppfinning tillförlitligheten för PM-sensorsignalerna ökas genom att utvärdera den signal PM-sensorn avger. I fig. 3 visas alltså ett första exempelförfarande 300 enligt föreliggande uppfinning. Förfarandet börjar i steg 301, där det fastställs huruvida PM-sensorn 213 skall utvärderas. Om PM-sensorn 213 skall utvärderas övergår förfarandet till steg 302. Övergång från steg 301 till steg 302 kan t.ex. vara anordnat att styras av en förfluten tid sedan en föregående utvärdering av PM- sensorn 213. PM-sensorn 213 kan även vara anordnad att utvärderas kontinuerligt, med tillämpliga intervall, varje gång fordonet startas eller vid andra tillämpliga tidpunkter, såsom t.ex. om det av någon anledning, t.ex. baserat på avgivna PM-sensorsignaler, eller signaler från andra sensorer/enheter, kan misstänkas att PM-sensorn inte avger representativa signaler. 14 I steg 302 fastställs en förändring hos den av PM-sensorn 213 avgivna signalen S1, där den avgivna signalen S1allmänt representerar en partikelförekomst i avgasströmmen. Denna förändring kan t.ex. representeras av en frekvens för en amplitudvariation, dvs. den avgivna signalen S1 kan uppvisa amplitudtoppar med någon viss frekvens. Denna bestämning kan t.ex. fastställas genom tillämplig signalbehandling. Den i steg 302 fastställda förändringen kan även utgöras av annan tillämplig bestämning, såsom t.ex. fastställa en amplitudförändring som uppstår för att sedan enligt nedan jämföra denna med en förväntad förändring.
När förändringen hos den av PM-sensorn 213 avgivna signalen S1 har fastställts i steg 302 övergår förfarandet till steg 303.
I steg 303 fastställs en motsvarande förändring hos tillförseln av tillsatsmedel till avgasströmmen. Denna förändring kan t.ex. utgöras av en bestämning av den frekvens med vilken tillsatsmedel tillförs avgasströmmen.
Tillsatsmedlet doseras normalt genom utnyttjande av t.ex. en i avgassystemet anordnad injektor, där insprutning sker med någon tillämplig insprutningslängd med någon tillämplig frekvens, såsom t.ex. en frekvens i intervallet 0.1-10 Hz.
Denna information kan t.ex. erhållas från den del av styrsystemet som ansvarar för dosering av tillsatsmedel till avgasströmmen, vilket enligt en utföringsform kan utgöras av samma styrenhet som föreliggande uppfinning är implementerad i. Förändringen av tillförseln av tillsatsmedel kan även t.ex. utgöras av en förändring i insprutningsfrekvens, eller utgöras av en förändring av insprutad mängd tillsatsmedel, eller någon tillämplig kombination av dessa förändringar. Förändringen av tillfört tillsatsmedel kan vara styrd av faktorer skilda från föreliggande uppfinning, varvid förändringen endast observeras, men förändringen kan även vara anordnad att regleras av föreliggande uppfinning genom ett separat steg som föregår steget 303 i fig. 3.
Förfarandet fortsätter sedan till steg 304, där förändringen hos den av PM-sensorn avgivna signalen jämförs med förändringen hos tillförseln av tillsatsmedel. T.ex. kan frekvensen för amplitudtopparna hos den av PM-sensorn avgivna signalen jämföras med doseringsfrekvensen. Om dessa frekvenser överensstämmer med varandra i någon tillämplig utsträckning kan det antas att PM-sensorn utför mätningar på den avgasström till vilken tillsatsmedel tillförs, och därmed också med stor sannolikhet är utsatt för en representativ avgasström. Likaså kan t.ex. en medel amplitudförändring under någon tillämplig tid hos den av PM-sensorn avgivna signalen jämföras med en förväntad amplitudförändring orsakad av förändringen i tillförd mängd tillsatsmedel.
I steg 305 fastställs om jämförelsen indikerar att PM-sensorn 213 avger en representativ signal, varvid om så är fallet förfarandet återgår till steg 301. Om jämförelsen däremot indikerar att PM-sensorn 213 inte avger en representativ signal fortsätter förfarandet till steg 306, där en felsignal genereras, såsom t.ex. en larmsignal och/eller en felkod, för att för fordonets 100 styrsystem indikera att PM-sensorn 213 inte kan anses avge en representativ signal då denna inte anses vara utsatt för ett representativt avgasflöde.
Den genererade signalen kan t.ex. användas av fordonets 100 styrsystem för att sätta fordonets 100 status till en status där fordonet 100 är i omedelbart behov av service för åtgärd av PM-sensorn 213. Styrsystemet kan vidare vara anordnat att begränsa fordonets 100 funktionalitet, såsom t.ex. genom att begränsa maximalt uttagbar effekt ur fordonets 100 16 förbränningsmotor 101 till dess att felet har åtgärdats.
Förfarandet avslutas sedan i steg 307.
Enligt den i fig. 3 visade utföringsformen kan, men behöver inte, aktiv åtgärd som är specifikt avsedd att förändra tillförseln av tillsatsmedel utföras, utan bestämningen enligt föreliggande uppfinning kan utföras nar fordonet framförs på ett sådant sätt att detekterbar förändring av tillförseln av tillsatsmedel ändå sker, t.ex. åstadkommen av den pulsation som normalt tillämpas vid tillförsel av tillsatsmedel eller hur mängden doserat tillsatsmedel förändras.
I fig. 4 visas ett exempelförfarande 400 enligt föreliggande uppfinning, där förändring av tillförsel av tillsatsmedel utförs aktivt.
Förfarandet börjar i steg 401, och övergång till steg 402 kan vara styrt enligt vad som har beskrivits ovan. I steg 402 fastställs en första representation EQ av partikelhalten i avgasströmmen med hjälp av nämnda PM-sensor 213.
När partikelhalten Plhar fastställts i steg 402 övergår förfarandet till steg 403. I steg 403 utförs en förändring av tillförseln av tillsatsmedel. Denna förändring kan utföras på olika sätt och innefattar enligt en utföringsform att helt stänga av tillförsel av tillsatsmedel till avgasströmmen, eller förändra den mängd tillsatsmedel som tillförs avgasströmmen. Enligt en utföringsform kan tillförseln av tillsatsmedel istället vara avstängd, eller stängas av i ett steg föregående steg 403, varvid i steg 403 tillförseln istället kan återupptas. Enligt ovan kan även t.ex. insprutningsfrekvensen eller tillförd mängd tillsatsmedel förändras. 17 Enligt en utföringsform utförs dock ingen åtgärd som är specifikt avsedd för att förändra tillförsel enligt uppfinningen, utan i steg 403 inväntas att tillämplig förändring av tillfört tillsatsmedel utförs av annan av fordonets styrsystem styrd orsak, där denna förändring kan utgöras av något av de häri givna exemplen eller annan tillämplig förändring.
Förfarandet fortsätter sedan en utföringsform till ett steg där förfarandet väntar under en första tid tl för att kompensera för eventuella trögheter i systemet så att effekterna av tidigare tillfört tillsatsmedel helt kan avta eller åtminstone reduceras. Nämnda första tid kan t.ex. styras av tillsatsmedelinjektorns position i avgassystemet i förhållande till PM-sensorn och antalet/typ av komponenter som är anordnade däremellan.
Tiden tl kan vara kort, och enligt den visade utföringsformen tillämpas inte detta väntesteg.
Förfarandet fortsätter från steg 403 till steg 405, där en andra representation av partikelhalten i avgasströmmen fastställs med hjälp av nämnda PM-sensor 213, dvs. en partikelhalt Pgfastställs vid PM-sensorn 213 efter det att nämnda åtgärd för att förändra tillförseln av tillsatsmedel har utförts.
I steg 405 fastställs sedan en förväntad PM- sensorsignalförändring AP@@ (vid PM-sensorns 213 position efter den i steg 403 vidtagna förändringen av tillförseln av tillsatsmedel, varvid i steg 406 förändringen APU mellan nämnda första EQ respektive andra av PM-sensorn indikerade partikelhalt EQ jämförs med den förväntade förändringen i partikelhalt (förändringen i sensorsignal) AP@@. Även om specifika partikelhalter EQ, P2 kan fastställas är detta inget 18 krav, utan principiellt räcker det att fastställa tillämpliga representationer av partikelhalterna Ey, P2, ur vilka partikelhaltförändringen APU kan fastställas (såsom inses är inte partikelhalterna i sig inte nödvändigtvis korrekta eftersom åtminstone en av de fastställda partikelhalterna kan vara influerad av korskänsligheten för tillsatsmedlet och därmed avge en högre eller väsentligt högre indikerad partikelhalt än vad som egentligen är fallet).
Således räcker det att fastställa en signaldifferens mellan de olika bestämningarna, där denna signaldifferens kan omsättas i en partikelhaltskillnad eller jämföras med en förväntad signaldifferens. Det motsvarande gäller den förväntade partikelhaltförändringen AP@@, dvs. det räcker att fastställa en förväntad skillnad utan att specifikt fastställa mellan vilka faktiska nivåer/partikelhalter skillnaden förväntas uppstå.
Den förväntade partikelhaltförändringen Pam kan t.ex. fastställas genom tabelluppslagning, där förväntad av PM- sensorn avgiven signal för olika doseringar kan finnas angiven, där denna förväntade avgivna signal kan utgöra den signalskillnad som tillsatsmedlet i sig förväntas ge upphov till på grund av korskänsligheten, och som således utgör den skillnadssignal tillsatsmedlet orsakar.
I steg 406 jämförs sedan faktisk partikelhalt (sensorsignal) -förändring APH2med förväntad partikelhaltförändring APHW, varvid en avvikelse A mellan förväntad partikelhaltförändring APWW och uppmätt partikelhaltförändring APu;fastställs.
I steg 407 fastställs sedan huruvida avvikelsen A mellan förväntad partikelhaltförändring AT@@ Och uppmätt partikelhaltförändring ATu;är större än något tillämpligt gränsvärde Ahm. Gränsvärdet Anm kan t.ex. vara satt på så sätt 19 att en tillämpligt stor avvikelse kan tillåtas för att inte i onödan ge upphov till larm avseende PM-sensorns 213 funktion, eftersom den partikelhaltförändring PM-sensorsignalen kommer att indikera på grund av tillsatsmedlet kan vara svår att prediktera med önskad noggrannhet.
Så länge som så inte ar fallet, dvs. så länge som avvikelsen A underskrider gränsvärdet Anm, kan PM-sensorn 213 antas avge representativa mätvärden avseende partikelförekomsten i avgasströmmen, eftersom PM-sensorn 213 kan antas befinna sig vid en position dar PM-signalen varierar på ett förväntat sätt och därmed sannolikt också befinner sig vid avsedd position i avgassystemet och således utför mätningar på en representativ avgasström. Förfarandet återgår därför till steg till steg 401 för att vid behov utföra ny bestämning av PM-sensorns 213 funktion vid tillämplig tidpunkt enligt ovan.
Om det i steg 408 däremot fastställs att avvikelsen A är större än gränsvärdet Ahm fortsätter förfarandet till steg 408. I steg 408 genereras en felsignal enligt vad som har beskrivits ovan, varvid förfarandet sedan avslutas i steg 409.
Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls således ett förfarande som kan utnyttjas för att fastställa huruvida PM- sensorn 213 avger en representativ signal genom att fastställa huruvida den utsätts för ett representativt avgasflöde, vilket fastställs genom att fastställa huruvida PM-sensorns 213 avgivna signal förändras på ett förväntat sätt med förändrad tillförsel av tillsatsmedel.
Med hjälp av föreliggande uppfinning kan således försök till manipulation av PM-sensorns 213 funktion genom att t.ex. förflytta PM-sensorn till en position utanför avgasströmmen, alternativt att t.ex. leda avgasströmmen förbi PM-sensorn 213 upptäckas under drift av fordonet 100, eftersom PM-sensorn vid l0 l5 dylik manipulation inte kommer att uppvisa någon eller en förändring hos den avgivna signalen jämfört med en korrekt positionerad PM-sensor vid förändring i tillfört tillsatsmedel. Uppfinningen minskar således möjligheterna att obemärkt manipulera efterbehandlingssystemet.
Beträffande de ovan beskrivna förfarandena har en jämförelse utförts vid ett tillfälle. Såsom inses kan partikelhalten i avgasströmmen 200 variera väsentligt beroende av även andra faktorer, såsom t.eX. förbränningsmotorns rådande driftsparametrar, varvid en uppmätt enskild partikelhaltförändring vid ogynnsamma förhållanden kan avvika från förväntad partikelhaltförändring med mer än nämnda avvikelse Anm trots att PM-sensorn 213 både är korrekt anordnad i avgasströmmen och utsatt för en representativ avgasström.
Av denna anledning kan bestämning av ett antal mätvärden enligt ovan utföras. T.eX. kan endera förfarandet vara anordnat att genomlöpas något tillämpligt antal gånger X, såsom t.eX. ett förhållandevis stort antal gånger X, varvid X mätvärden fastställs, och därmed X avvikelser A, varvid en sammanvägd avvikelse för dessa X avvikelser kan bestämmas och jämföras med avvikelsegränsvärdet Anm, och där det sammanvägda värdet används för att fastställa huruvida PM-sensorn 213 kan antas vara utsatt för en representativ avgasström.
Avvikelsen Anm kan vidare vara anordnad att variera i beroende av antalet mätvärden X. Ju större antal mätvärden X som används, desto lägre kan den tillåtna avvikelsen Anm sättas eftersom den sammanvägda noggrannheten ökar med antalet mätvärden X.
Enligt en utföringsform utförs istället ett antal bestämningar, t.ex. med jämna eller tillämpliga intervall, 21 varvid PM-sensorsignalförändringen över tiden jämförs med en förväntad PM-sensorsignalförändring. Även i detta fall kan avvikelser för varje mätvärde fastställas och jämföras med förväntat värde. Avvikelserna kan också jämföras med varandra, och så länge som avvikelserna är väsentligen likartade kan PM- sensorn fortfarande anses vara korrekt placerad.
Härvid kan det således fastställas inte enbart att PM-sensorn 213 är placerad i en avgassammansättning, utan dessutom att PM-sensorn 213 är anordnad i ett avgasflöde vars sammansättning varierar med varierande driftsförhållanden på ett representativt sätt.
Föreliggande uppfinning har även fördelen att bestämning enligt föreliggande uppfinning utföras oavsett PM-sensorns position i avgassystemet, så länge som tillsatsmedelförändring utförs uppströms PM-sensorn.
Enligt en utföringsform tillämpas en frekvensanalys vid fastställelse huruvida PM-sensorn 213 avger en representativ signal. Denna frekvensanalys kan utföras med hjälp av någon tillämplig transform, såsom t.ex. Fouriertransform eller FFT (Fast Fourier Transform). Såsom nämnts ovan utförs vanligtvis insprutning av tillsatsmedel med en viss frekvens, såsom t.ex. en frekvens i intervallet 0.1-10 Hz. Detta innebär att tillsatsmedlet kommer att ”pulsas” ut i avgasströmmen, och det kommer att uppstå pulsartade skillnader i tillsatsmedelförekomst i avgasströmmens flöde med tiden. Detta betyder också att pulsationen kommer att ge upphov till koncentrationsvariationer med samma frekvens för tillsatsmedlet, vilket också nyttjats ovan, men vilket kan nyttjas på ett sätt som möjliggör säkrare detektering. lO l5 22 Om PM-sensorsignalen i stället utvärderas i frekvensdomänen kan insprutningspulsationen tydliggöras och nyttjas enligt föreliggande uppfinning.
Tillsatsmedelpulserna kommer enligt ovan att synas som amplitudvariationer med en frekvens som ar lika med insprutningsfrekvensen. I frekvensplanet kan därmed en spik/topp komma att uppträda vid nämnda frekvens (svagare skuggpulser på multiplar av frekvensen kan också uppträda).
Denna frekvensanalys kan således åtminstone i vissa fall användas för att förbättra säkerheten i diagnosen av PM- sensorn, eftersom om denna pulsation kan identifieras kan det också antas att PM-sensorn är utsatt för en representativ avgasström. Frekvensanalysen kan användas ensam, eller kombineras med en jämförelse med ett gränsvärde enligt ovan, där detta gränsvärde kan vara satt antingen i tidsdomänen eller frekvensdomänen. Genom att utföra bestämningen i frekvensdomänen möjliggörs detektion med mindre variationer, dvs. ett lägre gränsvärde Anm kan användas.
Variationen i frekvensdomänen kan även användas aktivt eftersom insprutningsfrekvensen enligt det uppfinningsenliga förfarandet kan varieras för att ge säkrare diagnos. Om t.ex.
Anm överträds för en insprutningsfrekvens kan ett avvaktande fel sättas, varvid en eller flera ytterligare diagnoser för ytterligare insprutningsfrekvenser kan utföras innan felfunktion slutligen konstateras.
Allmänt gäller för frekvensanalysen att ju närmare pulsationskällan analysen utförs, desto säkrare analysresultat kommer att erhållas. 23 Enligt denna utföringsform utgör således nämnda frekvensanalys en representation av en förändringen hos den av nämnda PM- sensor 213 avgivna signalen.
Vidare finns det olika typer av PM-sensorer, och föreliggande uppfinning är tillämplig vid samtliga typer av PM-sensorer som uppvisar korskänslighet mot tillsatsmedel. Det finns t.ex. s.k. IDE-sensorer där keramiska plattor belagda med ledande material används för att fastställa en partikelhalt för en förbipasserande avgasström. I takt med att en avgasström innehållande partiklar passerar de belagda keramikplattorna kommer partiklar att fastna, vilket i sin tur medför att ledningsförmågan mellan två närliggande icke-kontakterande plattor kommer att förändras. I takt med att partiklar (sot) fastnar på dessa plattor kommer ledningsförmågan att öka vilket medför att t.ex. en resistans, ström, spänning, konduktivitet eller induktans eller liknande kan detekteras, och där förändringar i relevant storhet indikerar partikelförekomst. Genom att bestämma en gradient för en förändring över tiden kan partikelförekomst uppskattas genom att bestämma hur snabbt t.ex. en resistans, ström eller spänning etc. förändras. Denna typ av partikelsensorer innebär således en förhållandevis långsam detektering av partikelförekomst, varvid det kan ta lång tid innan felaktig funktion upptäcks. Enligt föreliggande uppfinning kan dock alltså manipulation av denna typ av sensorer upptäckas på ett tidigt stadium.
Det finns även andra typer av partikelsensorer, såsom t.ex. elektrostatiska partikelsensorer, där partiklar passerar en första elektrod för att ta upp en laddning för att därefter passera en andra i partikelsensorn anordnad elektrod där laddningen avges. Beroende på partikelförekomst kommer således antalet elektroner per tidsenhet som överförs mellan l0 l5 24 elektroderna att variera, varvid således både partikelförekomst och även partikelantal kan bestämmas med omedelbar och mycket stor noggrannhet.
Enligt en utföringsform används denna typ av partikelsensor för att bestämma koncentrationen och/eller fraktionen av partiklar i avgasströmmen. Tack vare sensorns snabbhet kan mycket goda nuvärdesmätningar utföras, dvs. mycket goda värden representerande momentana partikelhalter erhållas.
Vidare kan det uppfinningsenliga förfarandet kombineras med det i den parallella svenska ansökan nr l25096l-8 med titeln ”FÖRFARANDE OCH SYSTEM VID AVGASRENING” och samma uppfinnare och inlämningsdag som föreliggande ansökan, beskrivna för att fastställa en sensorfunktion för en PM-sensor. Enligt nämnda ansökan ”FÖRFARANDE OCH SYSTEM VID AVGASRENING” tillhandahålls ett förfarande för att fastställa huruvida en PM-sensor avger en representativ signal, där sensorfunktionen för PM-sensorn fastställs baserat på en representation av ett vid PM-sensorn rådande tryck, där trycket fastställs utnyttjande av en vid PM-sensorn anordnad trycksensor.
Vidare kan det uppfinningsenliga förfarandet kombineras med det i den parallella svenska ansökan nr l250963-4 med titeln ”FÖRFARANDE OCH SYSTEM VID AVGASRENING II” och samma uppfinnare och inlämningsdag som föreliggande ansökan, beskrivna för att fastställa en sensorfunktion för en PM- sensor. Enligt nämnda ansökan ”FÖRFARANDE OCH SYSTEM VID AVGASRENING II” tillhandahålls ett förfarande för att fastställa huruvida en PM-sensor avger en representativ signal där en representation av en vid PM-sensorn rådande koncentration och/eller fraktion av en i avgasströmmen förekommande substans fastställs. Baserat på den fastställda representationen av en koncentration och/eller fraktion av lO l5 nämnda första substans fastställs huruvida PM-sensorn avger en representativ signal.
Likaså kan det uppfinningsenliga förfarandet alternativt, eller dessutom, kombineras med det i den parallella svenska ansökan nr 1250964-2 med titeln ”FÖRFARANDE OCH SYSTEM VID AVGASRENING III” och samma uppfinnare och inlämningsdag som föreliggande ansökan, beskrivna för att fastställa en sensorfunktion för en PM-sensor. Enligt nämnda ansökan ”FÖRFARANDE OCH SYSTEM VID AVGASRENING III” tillhandahålls ett förfarande för att fastställa huruvida en PM-sensor avger en representativ signal där sensorfunktionen för PM-sensorn fastställs med hjälp av organ för att fastställa en representation av en temperatur vid PM-sensorn.
Genom att kombinera förfarandet enligt föreliggande uppfinning med ett eller flera av de ovan beskrivna förfarandena kan en än säkrare bedömning av PM-sensorns funktion utföras.
Ovan har föreliggande uppfinning beskrivits med anknytning till specifika tillsatsmedel. PM-sensorer kan dock vara korskänsliga även för andra typer av tillsatsmedel, och föreliggande uppfinning är tillämplig även vid dylika tillsatsmedel.
Vidare har föreliggande uppfinning ovan exemplifierats i anknytning till fordon. Uppfinningen är dock även tillämplig vid godtyckliga farkoster/processer där partikelfiltersystem enligt ovan är tillämpliga, såsom t.ex. vatten- eller luftfarkoster med förbränningsprocesser enligt ovan.
Ytterligare utföringsformer av förfarandet och systemet enligt uppfinningen återfinns i de bilagda patentkraven.
Det skall också noteras att systemet kan modifieras enligt olika utföringsformer av förfarandet enligt uppfinningen (och vice versa) och att föreliggande uppfinning inte på något vis 26 är begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av förfarandet enligt uppfinningen, utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfäng.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 1. 27 Patentkrav Förfarande för att fastställa en sensorfunktion för en PM-sensor (213) avsedd för bestämning av en partikelhalt i en från förbränning vid en förbränningsmotor (101) resulterande avgasström, varvid ett efterbehandlingssystem (200) är inrättat för efterbehandling av nämnda avgasström, varvid nämnda fordon innefattar organ för tillförsel av tillsatsmedel till nämnda avgasström, och varvid förfarandet är kännetecknat av att: - fastställa en förändring hos en av nämnda PM-sensor (213) avgiven signal som svar på en förändring av tillförseln av tillsatsmedel, och - baserat på nämnda förändring hos nämnda av nämnda PM- sensor avgivna signal, fastställa huruvida nämnda PM- sensor (213) avger en för nämnda avgasström representativ signal. Förfarande enligt krav 1, vidare innefattande att utföra ett flertal på varandra följande förändringar av tillförseln av tillsatsmedel till nämnda avgasström, och - baserat på motsvarande fastställda förändringar hos nämnda av nämnda PM-sensor avgivna signal, fastställa huruvida nämnda PM-sensor (213) avger en för nämnda avgasström representativ signal. Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda förändring av tillförsel av tillsatsmedel till nämnda avgasström innefattar en ökning eller minskning av mängden tillfört tillsatsmedel. Förfarande enligt något av kraven 1-3, varvid nämnda förändring av tillförsel av tillsatsmedel till nämnda 10 15 20 25 30 28 avgasström innefattar en förändring av en frekvens för tillförsel av tillsatsmedel till nämnda avgasström. Förfarande enligt nägot av föregående krav, varvid nämnda förändring av tillförsel av tillsatsmedel till nämnda avgasström utgörs av en avstängning av tillförseln av tillsatsmedel, eller en äterupptagning av tillförseln efter en avstängning av tillförseln av tillsatsmedel. Förfarande enligt något av kraven 1-5, varvid nämnda PM- sensor (213) utgörs av en elektrostatisk eller resistiv PM-SGHSOI . Förfarande enligt något av kraven 1-6, vidare innefattande att fastställa en representation av en förändring (APU) hos nämnda av nämnda PM-sensor (213) avgivna signal som svar på nämnda förändring av tillförseln av tillsatsmedel, -jämföra nämnda representation av nämnda förändring (APU) hos nämnda av nämnda PM-sensor (213) avgivna signal med en representation av en förväntad förändring (AP@@) av den av nämnda PM-sensor (213) avgivna signalen, och - baserat pä nämnda jämförelse av nämnda representation av nämnda förändring (APU) hos nämnda av nämnda PM-sensor (213) med nämnda representation av nämnda förväntade förändring (AP@m) av den av nämnda PM-sensor (213) avgivna signalen, fastställa huruvida nämnda PM-sensor (213) avger en för nämnda avgasström representativ signal. Förfarande enligt krav 7, vidare innefattande att, när nämnda representation av nämnda första förändring (APU) hos nämnda av nämnda PM-sensor (213) avgivna signal fastställs, 10 15 20 25 30 10. 11. 29 - vid en första tidpunkt, fastställa en första representation av en av nämnda PM-sensor (213) avgiven partikelhalt (Pfl, - vid en andra, från nämnda första tidpunkt skiljd, tidpunkt, fastställa en andra representation av en av nämnda PM-sensor (213) avgiven partikelhalt (P2), varvid nämnda förändring (APU) hos nämnda av nämnda PM-sensor (213) avgivna signal utgörs av en skillnad mellan nämnda första (P1) respektive andra (P2) representation av en av nämnda PM-sensor (213) avgiven partikelhalt. Förfarande enligt något av kraven 1-8, vidare innefattande att fastställa en förändring (APU) hos nämnda av nämnda PM-sensor (213) avgivna signal vid ett flertal tidpunkter, - jämföra respektive fastställda förändring (APU) hos nämnda av nämnda PM-sensor (213) avgivna signal med en motsvarande förväntade förändring (AP@m) hos nämnda av nämnda PM-sensor (213) avgivna signal, och - baserat på nämnda flertal jämförelser, fastställa huruvida nämnda PM-sensor (213) avger en för nämnda avgasström representativ signal. Förfarande enligt något av kraven 1-9, vidare innefattande att baserat på nämnda fastställda förändring hos nämnda av nämnda PM-sensor avgivna signal som svar på nämnda förändring av tillförseln av tillsatsmedel fastställa huruvida nämnda efterbehandlingssystem (200) och/eller PM-sensor (213) kan antas vara ha blivit manipulerade. Förfarande enligt något av kraven 1-10, vidare innefattande att fastställa huruvida nämnda PM-sensor (213) avger en för nämnda avgasström representativ signal 10 15 20 25 12. 13 14 15 16 30 genom att baserat på nämnda förändring hos nämnda av nämnda PM-sensor avgivna signal som svar på nämnda förändring av tillförseln av tillsatsmedel fastställa huruvida nämnda PM-sensor (213) kan antas befinna sig i nämnda avgasström. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att: - fastställa nämnda förändring hos nämnda av nämnda PM- sensor avgivna signal med hjälp av frekvensanalys av den av nämnda PM-sensorn avgivna signalen, varvid vid nämnda frekvensanalys nämnda frekvensanalyserade PM-signal jämförs med en insprutningsfrekvens för tillförsel av tillsatsmedel. .Förfarande enligt krav 12, vidare innefattande att utföra nämnda frekvensanalys för ett flertal insprutningsfrekvenser för tillförsel av tillsatsmedel till nämnda avgasström. .Förfarande enligt krav 12 eller 13, varvid vid nämnda frekvensanalys en frekvens för en amplitudtopp i frekvensplanet jämförs med insprutningsfrekvensen för tillförsel av nämnda tillsatsmedel. .Förfarande enligt något av föregående krav, innefattande att generera en signal indikerande en felfunktion för nämnda PM-sensor (213) när nämnda förändring hos den av nämnda PM-sensor avgivna signalen inte motsvarar en förväntad förändring. .Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda efterbehandlingssystem (200) innefattar åtminstone ett partikelfilter (202), och varvid avsedd PM-sensorposition 10 15 20 25 30 17. 18. 19 20. 31 är uppströms eller nedströms nämnda partikelfilter (202) i nämnda avgasström. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda förbränningsmotor utgörs av en motor i ett fordon, och varvid uttagbar effekt ur nämnda förbränningsmotor begränsas genom utnyttjande av ett i nämnda fordon anordnad styrsystem om nämnda PM-sensor inte avger en för nämnda avgasström representativ signal. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att, när en förändring av tillförseln av nämnda tillsatsmedel har utförts, - vänta en första tid (tl) innan nämnda förändring hos den av nämnda PM-sensor (213) avgivna signalen fastställs. .Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att fastställa en representation av en första vid nämnda PM-sensor rådande koncentration och/eller fraktion av en första i nämnda avgasström förekommande substans (S1) genom utnyttjande av vid nämnda PM-sensor anordnade organ för bestämning av en representation av en koncentration och/eller fraktion av nämnda första substans (S1), och - organ för att, baserat även på nämnda fastställda representation av en koncentration av nämnda första substans (S1), fastställa huruvida nämnda PM-sensor avger en för nämnda avgasström representativ signal. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid förfarandet vidare innefattar att: - fastställa en representation av ett första vid nämnda PM-sensor rådande tryck genom utnyttjande av en vid 10 15 20 25 21. 22. 23 24 25. 32 nämnda PM-sensor anordnad trycksensor, och - fastställa huruvida nämnda PM-sensor avger en för nämnda avgasström representativ signal även baserat på nämnda fastställda första tryck. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid förfarandet vidare innefattar att: - fastställa en första vid nämnda PM-sensor rådande temperatur genom utnyttjande av vid nämnda PM-sensor anordnade organ för att avge en representation av en vid nämnda PM-sensor (213) rådande temperatur, och - fastställa huruvida nämnda PM-sensor avger en för nämnda avgasström representativ signal även baserat på nämnda fastställda första temperatur. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda tillsatsmedel utgörs av urea eller ammoniak. .Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav 1-22. .Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 23, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium. System för att fastställa en sensorfunktion för en PM- sensor (213) avsedd för bestämning av en partikelhalt i en från förbränning vid en förbränningsmotor (101) resulterande avgasström, varvid ett efterbehandlingssystem (200) är inrättat för efterbehandling av nämnda avgasström, varvid nämnda fordon innefattar organ för tillförsel av tillsatsmedel till nämnda avgasström, kännetecknat av att systemet 33 innefattar: - organ för att fastställa en förändring hos en av nämnda PM-sensor (2l3) avgiven signal som svar på en förändring av tillförseln av tillsatsmedel, och - organ för att, baserat på nämnda förändring hos nämnda av nämnda PM-sensor avgivna signal, fastställa huruvida nämnda PM-sensor (213) avger en för nämnda avgasström representativ signal. 26.System enligt krav 25, kännetecknat av att nämnda förbränningsmotor utgörs av någon ur gruppen: fordonsmotor, marinmotor, industrimotor, dieselmotor, ottomotor, GDI-motor, gasmotor. 27.System enligt krav 25 eller 26, varvid nämnda organ för tillförsel av tillsatsmedel är anordnade uppströms nämnda PM-sensor. 28.Fordon (100), kännetecknat av att det innefattar ett system enligt något av kraven 25-27.
SE1250966A 2012-08-30 2012-08-30 Förfarande och system för att fastställa en sensorfunktion hos en PM-sensor SE537009C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1250966A SE537009C2 (sv) 2012-08-30 2012-08-30 Förfarande och system för att fastställa en sensorfunktion hos en PM-sensor
DE112013003883.8T DE112013003883B4 (de) 2012-08-30 2013-08-28 Verfahren und System zum Feststellen einer Sensorfunktion für einen PM-Sensor in einem Abgasstrom
PCT/SE2013/051006 WO2014035324A1 (en) 2012-08-30 2013-08-28 Method and system to establish a sensor function for a pm sensor in an exhaust stream

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1250966A SE537009C2 (sv) 2012-08-30 2012-08-30 Förfarande och system för att fastställa en sensorfunktion hos en PM-sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1250966A1 true SE1250966A1 (sv) 2014-03-01
SE537009C2 SE537009C2 (sv) 2014-12-02

Family

ID=50185098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1250966A SE537009C2 (sv) 2012-08-30 2012-08-30 Förfarande och system för att fastställa en sensorfunktion hos en PM-sensor

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112013003883B4 (sv)
SE (1) SE537009C2 (sv)
WO (1) WO2014035324A1 (sv)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7900500B2 (en) * 2007-11-05 2011-03-08 Honeywell International Inc. Particulate matter sensor electrodes with embedded self-calibrator, and methods using same
US8131495B2 (en) * 2008-08-19 2012-03-06 Honeywell International Inc. Particulate matter sensor calibration
DE102009028953A1 (de) 2009-08-27 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines Maßes für das Auftreten von Reagenzmitteltropfen im Abgasbereich einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP5635776B2 (ja) * 2010-01-07 2014-12-03 日本碍子株式会社 粒子状物質検出装置、及び粒子状物質検出装置の検査方法
JP5348089B2 (ja) * 2010-08-06 2013-11-20 株式会社デンソー センサ制御装置
US8490476B2 (en) * 2011-03-08 2013-07-23 Ford Global Technologies, Llc Method for diagnosing operation of a particulate matter sensor
DE102011006923A1 (de) 2011-04-07 2012-10-11 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose der Funktion eines Partikelsensors
SE536774C2 (sv) 2012-08-30 2014-07-29 Scania Cv Ab Förfarande och system för att med hjälp av tryckjämförelserfastställa en sensorfunktion för en PM-sensor
SE536773C2 (sv) 2012-08-30 2014-07-29 Scania Cv Ab Förfarande och system för att baserat på temperaturjämförelser fastställa en sensorfunktion för en PM-sensor
SE536845C2 (sv) 2012-08-30 2014-09-30 Scania Cv Ab Förfarande och system för att med hjälp av koncentrations- och/eller fraktionsjämförelser fastställa en sensorfunktion för en PM-sensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE112013003883B4 (de) 2018-09-20
DE112013003883T5 (de) 2015-05-21
SE537009C2 (sv) 2014-12-02
WO2014035324A1 (en) 2014-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9038369B2 (en) Systems and methods for aftertreatment system diagnostics
CN101988416B (zh) 柴油机后处理系统中检测和缓解多余放热的方法
EP3414434B1 (en) Method and system for diagnosing exhaust sensors
US9752488B2 (en) Systems and methods of an on-board NOx monitor reset test
US8459005B2 (en) Method and device for diagnosing a particle filter
US8186146B2 (en) After-treatment component detection system
GB2538735B (en) Variable sensitivity pressure differential detection in a vehicle aftertreatment system
EP3140524A1 (en) Method and system for monitoring of a physical quantity related to a particulate mass in at least one exhaust pipe
CN105089759A (zh) 用于对排气净化设备的组件的拆除进行诊断的方法和装置
US9068495B2 (en) Oxidation catalyst/hydrocarbon injector testing system
SE1151073A1 (sv) Förfarande och system för bestämning av partikelutsläpp vid en förbränningsmotor
WO2014035322A1 (en) Method and system to establish a sensor function for a pm sensor
US9080494B2 (en) Particulate filter monitoring methods and systems
US20160274075A1 (en) System and method for calibrating a particulate matter sensor
SE1250963A1 (sv) Förfarande och system vid avgasrening ii
SE536774C2 (sv) Förfarande och system för att med hjälp av tryckjämförelserfastställa en sensorfunktion för en PM-sensor
SE1151074A1 (sv) Förfarande och system för diagnostisering av en förbränningsmotor
US11008922B2 (en) System and method for diagnosing health of an exhaust aftertreatment system
SE1250966A1 (sv) Förfarande och system vid avgasrening iv
SE1250964A1 (sv) Förfarande och system vid avgasrening iii
US20240093625A1 (en) Method for operating a particle filter taking the ash quantity into consideration
US12123331B2 (en) Method for operating a particle filter taking the ash quantity into consideration
US20230140536A1 (en) Method and Device for Determining the Sulphur Content in an Exhaust Gas Channel of a Motor Vehicle in Relation to the Supplied Fuel
JP7115417B2 (ja) 還元触媒の異常診断装置
WO2014035323A1 (en) Method and system to establish a sensor function for a pm sensor

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed