WO2007016713A2 - Method for increasing the exhaust gas temperature for an internal combustion engine - Google Patents

Method for increasing the exhaust gas temperature for an internal combustion engine Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for raising the exhaust gas temperature in an internal combustion engine having a plurality of differently operated cylinders, wherein at least a first cylinder, preferably a first group of cylinders is operated with rich fuel / air ratio. Furthermore, the invention relates to a method for determining the loading state of a particulate filter of an internal combustion engine with at least one particle sensor whose measuring principle is based on the occurring voltage drop between two electrodes resulting in accumulating on a sensor surface soot particles. Furthermore, the invention relates to a device for determining the loading state of a particulate filter of an internal combustion engine with at least one upstream of the particulate filter in the exhaust line arranged first particle sensor.
  • a particle sensor which serves to determine the loading of combustion exhaust gases with unburned particles.
  • two metal electrodes are used as a probe, between which the flowing exhaust gas forms a precipitate, the amount and quality to be determined by measuring the resistance. Subsequently, the electrodes are annealed so that the precipitate evaporates and the probe is ready for a new measurement.
  • a probe for a particle sensor whose surface consists of electrically conductive non-metal, such as fullerene.
  • a voltage drop occurs between the electrodes.
  • the voltage drop is proportional to the loading of the particulate filter only within a certain range of the measurement duration.
  • Another object of the invention is to develop a method with which the loading of the particulate filter can be determined as simply as possible.
  • this is achieved in that the fuel / air ratio and / or the load of each actively operated cylinder is set independently of the other cylinders, preferably wherein the combustion in each cylinder individually to the set fuel / air ratio, or the set load adjusted, preferably individually for the set fuel / air ratio, or the set load is optimized.
  • At least one second cylinder preferably a second group of cylinders, is operated with a lean fuel / air ratio.
  • a lean fuel / air ratio By adjusting the charge cylinder selectively, cylinders can be operated at the same load (indicated mean pressure) despite the fact that some of the cylinders are rich and the rest of the cylinders are lean. This significantly increases the smoothness.
  • the filling state of each cylinder can be selected independently of the other cylinders.
  • the setting of the burning rate takes place for example via the turbulence in the combustion chamber. This can be done by varying the timing of the internal combustion engine, for example by the variation of the closing edge of at least one inlet valve and / or the valve lift at least one inlet valve. With variable valve control, the relevant parameters can be changed in a wide range.
  • By adjusting the burning rate preferably increasing it, the combustion can be shifted late, resulting in an increased exhaust gas temperature.
  • the cylinders can be operated with the same load (indicated mean pressure) but different fillings.
  • the air ratio of the exhaust gas of the entire engine can be stoichiometric, slightly lean, or even slightly rich after merging the individual cylinder exhaust gases.
  • the fuel / air ratio in all cylinders is adjusted stoichiometrically, but the cylinders are operated with significantly different indexed mean pressures.
  • at least a second cylinder, preferably a second group of cylinders the injection of the fuel is completely switched off and a predefined secondary air quantity is set via pumped fresh air over the timing of the intake and / or exhaust valves of this cylinder ,
  • the internal torque of the fired cylinders is approximately doubled in a cycle-faithful manner, which significantly improves the combustion stability in the fired cylinders and substantially reduces the raw emissions.
  • the increase in combustion stability can be used to a significant shift of combustion late, thereby increasing the exhaust gas temperature and thus the catalyst are heated with minimal raw emissions.
  • This effect can be intensified if the deactivated cylinders pump fresh air to the catalytic converter.
  • the secondary air quantity, or the amount of fresh air pumped through, is set via the control times of this cylinder.
  • the non-deactivated cylinders can be operated with a rich fuel / air mixture.
  • the measures for raising the exhaust gas temperature are preferably used during the warm-up phase until reaching the light-off temperature of the catalyst and / or in phases of low engine load to increase the temperature in the catalyst.
  • the unequal distribution of the fuel / air ratio and / or load during engine operation is reversed at least once, preferably periodically, between the first group and the second group of cylinders.
  • the cylinder load can be thermally uniformed and the cooling of a cylinder running on low or zero load can be prevented.
  • the measures for raising the exhaust gas temperature are preferably carried out as a function of the temperature of the internal combustion engine and / or the temperature of the environment.
  • the loading of the particle filter can be determined in a simple manner by carrying out several measurements with the particle sensor one after the other and interrupting each measurement when a defined voltage drop is reached and the individual measurement periods are recorded and, after interrupting the measurement of the particle filters in an electrical output. transition state is added, and that the individual measurement periods are added to a total duration and from the total duration a size proportional to the loading condition of the particulate filter is formed.
  • the particle filter is set by a burning process of the particles in the electrical output state.
  • the duration of the measurement is - regardless of the operating parameters of the internal combustion engine - directly proportional to the loading of the filter in this period.
  • the particle sensor is electrically heated in such a way that the adsorbed particles are burned off at short notice and the electrical state of the starting point of the measurement is restored.
  • the monitoring of the burning time is controlled by measuring the voltage drop.
  • the burn-off time is to be designed so that it is as small as possible compared to the measuring time.
  • the sensor surface can be catalytically coated to keep the burn-off time and the burn-off temperature small.
  • a variable proportional to the loading state of the filter can be formed with suitable algorithms in the engine control unit. The initiation of the burning process of the particulate filter can thus be triggered at an appropriate time.
  • a first particle sensor upstream of the particulate filter and a second particle sensor downstream of the particulate filter - for on-board Diagnosis monitoring (OBD monitoring) - is arranged and that the time duration of the second particle sensor until reaching a defined voltage drop is set at the time of the first particle sensor until reaching the defined voltage drop and that is concluded in deviation of this ratio of a defined fluctuation range on a malfunction of the particulate filter.
  • OBD monitoring on-board Diagnosis monitoring
  • a measuring device which has a first particle sensor upstream of the particle filter and a second particle sensor downstream of the particle filter.
  • Figure 1 shows a 4-cylinder in-line engine with single-flow catalyst in parallel operation.
  • FIG. 2 shows a 4-cylinder in-line engine with a single-flow catalyst in cycle operation.
  • FIG. 3 shows a 6-cylinder V-engine with double-flow catalyst for parallel operation.
  • FIG. 4 shows a six-cylinder V-engine with double-flow catalytic converter during cycle operation.
  • FIG. 5 shows a 6-cylinder V-engine with single-flow catalyst in parallel operation.
  • FIG. 6 shows a 6-cylinder V-engine with single-flow catalyst in cyclic operation.
  • FIG. 7 shows a six-cylinder in-line engine with twin-flow catalyst in parallel operation.
  • FIG. 8 shows a six-cylinder in-line engine with double-flow catalyst during cycle operation.
  • FIG. 10 shows a 4-cylinder in-line engine with single-cylinder catalyst with cylinder deactivation.
  • FIG. 11 shows a 6-cylinder V-engine with a single-flow catalyst and cylinder deactivation
  • FIG. 12 shows a part of an exhaust line
  • FIG. 13 shows a particle sensor
  • FIG. 14 plots the voltage drop during a particle measurement over time
  • FIG. 15 shows a heating device for the sensor
  • FIG. 16 shows the voltage drop during a burn-off period
  • FIG. 17 shows a measuring arrangement according to the invention
  • FIG. 18 shows the voltage drop for the particle sensors shown in FIG. 17.
  • FIGS 1 to 11 show various internal combustion engines for use of the method according to the invention.
  • Cycle operation refers to an operation in which the charge and / or load between the first and second groups of cylinders is reversed from one to the other engine cycle for a predefined number of cycles.
  • Parallel operation is understood to mean an operation with unequal distribution of charge and / or load between the first and second group of cylinders, in which no change of charge or load between the groups of cylinders is made.
  • the individual cylinders are designated by reference numerals 1, 2, 3, 4, 5, 6. Of the individual cylinders lead two groups of exhaust pipes Ll, L2 to single or double-flow or separate catalysts K.
  • F denotes fat-operated cylinders, M lean-operated cylinders.
  • FIGS. 1 to 9 have in common that one group of cylinders is operated fat and another group of cylinders is operated lean.
  • the rich operation ensures the delivery of hydrocarbon and carbon monoxide to the catalyst K.
  • lean operation ensures the provision of oxygen (O 2 , O) in the catalytic converter.
  • the first and the third cylinder 1, 3 are operated fat and the second, and the fourth cylinder 2, 4 lean.
  • an overall air ratio ⁇ ⁇ > 0.9 is established in the region of the catalyst K.
  • the typical firing order is 1-3-4-2.
  • the variant shown in FIG. 2 differs from the parallel operation indicated in FIG. 1 in that the groups of lean-operated cylinders and rich-operated cylinders change cyclically.
  • a first cycle I for example, the cylinder 1 and the cylinder 3 are operated fat and the cylinders 2 and 4 are operated lean.
  • the second cycle II the cylinders 1 and 3 are lean, but the cylinders 2 and 4 are operated rich.
  • the delivered cylinder torque is adapted to appropriate measures (control times) and is the same for all cylinders.
  • FIG. 3 and FIG. 4 show internal combustion engines with six cylinders and double-flow catalysts K.
  • FIG. 3 shows the situation for a six-cylinder internal combustion engine with two exhaust gas lines L1 and L2 and two catalysts K for parallel operation.
  • the cylinders 1, 4 are operated fat, the cylinders 3, 6 lean.
  • the air ratio ⁇ ⁇ for the cylinders 2, 5 is composed of the average value of the air numbers ⁇ ⁇ of the cylinders 1, 3, or 4, 5.
  • the dashed arrows indicate the typical ignition sequence 1-4-3-6-2-5.
  • the inner load is the same for all cylinders. In the area of the catalysts K, a total air ratio ⁇ ⁇ > 0.9 results.
  • Fig. 4 shows a similar 6-cylinder V-type internal combustion engine as in Fig. 3, wherein the air ratios of the cylinders 1, 3 on the one hand, and 4, 6 on the other cyclically changed.
  • a first cycle I the cylinders 1, 4 are operated in a rich manner and the cylinders 3, 6 are operated lean.
  • a second cycle II the fillings between the cylinders 1, 4 and 3, 6 are reversed, so that the cylinders 1, 4 lean and the cylinders 3, 6 are operated fat.
  • the unequal distribution again corresponds to the situation of the first cycle I.
  • the fuel / air ratio of the cylinders 2, 5 is again set together as the mean value of the fuel / air ratios of the cylinders 1, 3, and 4, 6.
  • FIGS. 5 and 6 show 6-cylinder V-type internal combustion engines, wherein the two exhaust gas lines L1, L2 open into a single-flow catalyst.
  • Fig. 5 shows the situation for parallel operation.
  • the cylinders 1, 2 and 3 are rich, the cylinders 4, 5 and 6 are operated lean.
  • Dashed lines indicate the typical firing order 1-4- 3-6-2-5.
  • the sum of the air numbers ⁇ "> 0.9 is again obtained.
  • Fig. 6 shows the internal combustion engine shown in Fig. 5 with cyclic operation.
  • a first cycle I the cylinders 1, 2 and 3 are operated in a rich and cylinders 4, 5 and 6 are operated lean.
  • a second cycle II the cylinders 1, 2 and 3 are lean and the cylinders 4, 5 and 6 are operated fat.
  • a total air coefficient ⁇ ⁇ of at least 0.9 results.
  • FIG. 7 and 8 show six-cylinder series internal combustion engines with two exhaust gas lines L1 and L2 and twin-flow catalysts K.
  • the cylinders 1, 4 are operated in a rich, cylinders 2, 6 lean.
  • the fuel / air ratios for the cylinder 3, 5 arise as Average values of the fuel / air ratios of the cylinders 2, 4, and 4, 6, respectively.
  • the firing order may be, for example, 1-4-2-6-3-5.
  • a total air coefficient ⁇ ⁇ of at least 0.9 results.
  • Fig. 8 shows the situation for cyclic operation.
  • a first cycle I the cylinders 1, 4 are operated fat, the cylinders 2, 6 lean.
  • the second cycle II the cylinders 1, 4 lean, the cylinders 2, 6 are operated fat.
  • the fuel / air ratios for the cylinders 3, 6 result as average values of the fuel / air ratios of the cylinders 2, 4, and 4 and 6.
  • a total air ratio ⁇ results for each cycle I, II ⁇ of at least 0.9.
  • Fig. 9 shows the situation for a six-cylinder in-line engine with single-flow catalyst K.
  • half of the cylinders for example the cylinder 1, 3 are operated rich, the other half of the cylinders, for example 4, 5 and 6, run lean.
  • the internal combustion engine is operated cyclically, three cylinders are alternately operated rich and lean.
  • the cylinders 1, 2 and 3 are operated in a first cycle I rich, the cylinders 4, 5 and 6 lean.
  • a second cycle II however, the cylinders 1 to 3 lean and the cylinders 4 to 6 are operated fat.
  • an 8-cylinder engine can also be operated in parallel or cyclically.
  • the basic condition is that alternately lean and rich mixture is supplied for the respective catalyst K in firing order.
  • the resulting mixture on the catalyst then sets the desired average.
  • FIGS. 10 and 11 show internal combustion engines in which one group of the cylinders is operated in rich mode and another group of the cylinders is switched off.
  • the deactivated cylinders are designated by reference symbol A.
  • FIG. 10 shows an arrangement with a single-flow catalyst K.
  • the cylinders 1 to 4 open into a single exhaust line Ll, which leads to the catalyst K.
  • Here is a group of cylinders, namely the cylinders 1, 3, operated in bold and the cylinders 2, 4 is turned off, which is indicated by reference numeral A.
  • Fig. 11 shows a 6-cylinder V-type internal combustion engine with a single-flow catalyst K.
  • One possible strategy is to operate the cylinders 1, 2 and 3 rich and shut off the cylinders 4, 5 and 6.
  • FIG. 12 schematically shows an exhaust gas line 101 with a particle filter 102, wherein upstream of the particle filter 102 a first particle sensor 103 is arranged.
  • FIG. 13 shows the sensor principle of the first particle sensor 103.
  • the sensor principle is based on the property of the electrical conductivity of soot particles.
  • a non-conductive surface 104 in the exhaust pipe 105 in front of the particle filter 102 is exposed to the soot particles interspersed exhaust gas flow so that the surface 104 by means of position and shape accumulates particles.
  • This collection arrangement is supplied with direct current U Mess .
  • the voltage drop .DELTA.U across the surface 104 shown in FIG. 14 is used as a measurement signal for evaluating the loading state of the surface 104 of the first sensor 103. Unloaded is the voltage drop .DELTA.U zero, with increasing load the voltage drop ⁇ U asymptotically strives for a limit value.
  • the period between T 0 and Ti is - regardless of the operating parameters of the internal combustion engine - directly proportional to the loading of the particulate filter 102 in this period .DELTA.T.
  • the surface 104 of the first sensor 103 is electrically heated, the deposited particulates are burned off in the short term and the electrical state of T 0 is produced again when reaching.
  • the monitoring of the burn time .DELTA.T 1 is carried out via the measurement of the voltage drop .DELTA.U, as shown in Fig. 16.
  • the burn-off time must be designed so that it is small compared to the measuring time ⁇ T.
  • the sensor surface 104 may be catalytically coated to keep the burn-off time ⁇ T 1 and burn-off temperature small.
  • FIG. 15 schematically shows the heating of the sensor 103, for example by a PTC heating element 106 and / or by an electrical heating element 107.
  • heat Q 3 is added by the exhaust gas.
  • the measurement voltage U MeSs is applied to the surface 104 of the sensor 103 to monitor the burn-off process.
  • the sum of all loading periods ⁇ T of the first sensor 103 is proportional to the loading of the particulate filter 102: loading ⁇ ⁇ AT], where n is the number
  • the individual measurements is.
  • a variable proportional to the loading state of the particle filter 102 can thus be formed with suitable algorithms in the engine control unit.
  • the initiation of the burning off process of the particulate filter 102 can thus be triggered at an appropriate time.
  • a second particle sensor 103a can be used downstream of the particle filter 102. The determination of the
  • ⁇ degrades ⁇ - - is determined by the ratio of the two time constants ⁇ T 2
  • the ratio of the two time constants is constant in a first approximation. In the case of malfunctions, the ratio shifts to smaller or larger proportions depending on the nature of the malfunction.
  • the voltage drop ⁇ Ui and the corresponding time constant ⁇ Ti is the first particle sensor 103 and the voltage drop .DELTA.U 2, as well as the corresponding time constant .DELTA.T 2 of the second particle sensor 103a shown schematically.

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Abstract

The invention relates to a method for increasing the exhaust gas temperature for an internal combustion engine with several differently operated cylinders, at least one first cylinder, preferably a first group of cylinders being operated with a rich fuel/air mixture. According to the invention, the fuel/air ratio and/or the load of each individually operated cylinder is adjusted separately from the other cylinders, whereby the idle smoothness may be improved and the combustion in each cylinder is preferably individually adapted to the adjusted fuel/air ratio or the set load.

Description

55416 55416
Verfahren zur Anhebung der Abgastemperatur bei einer BrennkraftmaschineMethod for raising the exhaust gas temperature in an internal combustion engine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anheben der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren verschieden betriebenen Zylindern, wobei zumindest ein erster Zylinder, vorzugsweise eine erste Gruppe der Zylinder mit fettem Kraftstoff/Luft-Verhältnis betrieben wird. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Beladungszustandes eines Partikelfilters einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem Partikelsensor, dessen Messprinzip auf dem auftretenden Spannungsabfall zwischen zwei Elektroden zu Folge sich auf einer Sensoroberfläche ansammelnden Rußpartikel beruht. Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung des Beladungszustandes eines Partikelfilters einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem stromaufwärts des Partikelfilters im Abgasstrang angeordneten ersten Partikelsensor.The invention relates to a method for raising the exhaust gas temperature in an internal combustion engine having a plurality of differently operated cylinders, wherein at least a first cylinder, preferably a first group of cylinders is operated with rich fuel / air ratio. Furthermore, the invention relates to a method for determining the loading state of a particulate filter of an internal combustion engine with at least one particle sensor whose measuring principle is based on the occurring voltage drop between two electrodes resulting in accumulating on a sensor surface soot particles. Furthermore, the invention relates to a device for determining the loading state of a particulate filter of an internal combustion engine with at least one upstream of the particulate filter in the exhaust line arranged first particle sensor.
Es ist bekannt, einen Teil der Zylinder fett und einen anderen Teil der Zylinder mager zu betreiben, um eine exotherme Reaktion im Katalysator zu erzeugen, beispielsweise aus den Veröffentlichungen JP 05086848 A, WO 01/21950 Al, US 6,467,259 Bl, JP 56113009 A oder der JP 2001-152844 A. Dadurch ist es möglich, am Katalysator ein brennfähiges Gemisch bereitzustellen. Mittels mit fettem Gemisch betriebenen Zylindern wird die Verfügbarkeit von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid beim Katalysator sichergestellt. Mit den mager betriebenen Zylindern dagegen wird Sauerstoff beim Katalysator bereitgestellt. Dadurch kommt es zu einer exothermen Reaktion von Kohlenwasserstoff und Sauerstoff im Katalysator, wodurch die Katalysatoranspringzeit deutlich vermindert und somit Kraftstoffverbrauch und Emissionen minimiert werden. Nachteilig ist allerdings, dass die Laufruhe durch die Ungleichverteilung verschlechtert wird.It is known to run one part of the cylinder rich and another part of the cylinder lean to produce an exothermic reaction in the catalyst, for example from the publications JP 05086848 A, WO 01/21950 A1, US 6,467,259 B1, JP 56113009 A or JP 2001-152844 A. This makes it possible to provide a combustible mixture on the catalyst. By means of cylinders operated with rich mixture, the availability of hydrocarbons and carbon monoxide in the catalyst is ensured. On the other hand, with the lean-burned cylinders, oxygen is provided to the catalyst. This results in an exothermic reaction of hydrocarbon and oxygen in the catalyst, whereby the Katalysatoranspringzeit significantly reduced and thus fuel consumption and emissions are minimized. The disadvantage, however, that the smoothness is degraded by the unequal distribution.
Aus der DD 219 587 Al ist ein Partikelsensor bekannt, der zur Ermittlung der Beladung von Verbrennungsabgasen mit unverbrannten Teilchen dient. Dabei werden als Sonde zwei Metallelektroden eingesetzt, zwischen denen das durchströmende Abgas einen Niederschlag bildet, dessen Menge und Qualität durch Messen des Widerstandes ermittelt werden soll. Anschließend werden die Elektroden geglüht, so dass der Niederschlag verdampft und die Sonde zu einer neuen Messung bereit ist.From DD 219 587 Al a particle sensor is known, which serves to determine the loading of combustion exhaust gases with unburned particles. In this case, two metal electrodes are used as a probe, between which the flowing exhaust gas forms a precipitate, the amount and quality to be determined by measuring the resistance. Subsequently, the electrodes are annealed so that the precipitate evaporates and the probe is ready for a new measurement.
Weiters ist aus der DE 41 42 959 Al eine Sonde für einen Partikelsensor bekannt, deren Oberfläche aus elektrisch leitendem Nichtmetall, wie etwa Fulleren besteht. Während der Beladung eines Partikelsensors entsteht ein Spannungsabfall zwischen den Elektroden. Der Spannungsabfall ist aber nur in einem bestimmten Bereich der Messdauer proportional zur Beladung des Partikelfilters.Furthermore, from DE 41 42 959 Al a probe for a particle sensor is known whose surface consists of electrically conductive non-metal, such as fullerene. During the loading of a particle sensor, a voltage drop occurs between the electrodes. However, the voltage drop is proportional to the loading of the particulate filter only within a certain range of the measurement duration.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und die Laufruhe zu verbessern, bzw. den Effekt der Abgastemperaturerhöhung zu verstärken. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit welchem auf möglichst einfache Weise die Beladung des Partikelfilters ermittelt werden kann.It is the object of the invention to avoid these disadvantages and to improve the smoothness, or to enhance the effect of the exhaust gas temperature increase. Another object of the invention is to develop a method with which the loading of the particulate filter can be determined as simply as possible.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Kraftstoff/Luft-Verhältnis und/oder die Last jedes einzelnen aktiv betriebenen Zylinders unabhängig von den anderen Zylindern eingestellt wird, wobei vorzugsweise die Verbrennung in jedem Zylinder individuell an das eingestellte Kraftstoff/Luft-Verhältnis, bzw. die eingestellte Last angepasst, vorzugsweise individuell für das eingestellte Kraftstoff/Luft-Verhältnis, bzw. die eingestellte Last optimiert wird.According to the invention this is achieved in that the fuel / air ratio and / or the load of each actively operated cylinder is set independently of the other cylinders, preferably wherein the combustion in each cylinder individually to the set fuel / air ratio, or the set load adjusted, preferably individually for the set fuel / air ratio, or the set load is optimized.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein zweiter Zylinder, vorzugsweise eine zweite Gruppe der Zylinder mit einem mageren Kraftstoff/Luft-Verhältnis betrieben wird. Dadurch, dass die Füllung zylinderselektiv angepasst wird, können Zylinder trotz des Umstandes, dass ein Teil der Zylinder fett und der Rest der Zylinder mager betrieben wird, mit der selben Last (indizierter Mitteldruck) betrieben werden. Dies erhöht entscheidend die Laufruhe. Der Füllungszustand jedes einzelnen Zylinders kann unabhängig von den anderen Zylindern gewählt werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that at least one second cylinder, preferably a second group of cylinders, is operated with a lean fuel / air ratio. By adjusting the charge cylinder selectively, cylinders can be operated at the same load (indicated mean pressure) despite the fact that some of the cylinders are rich and the rest of the cylinders are lean. This significantly increases the smoothness. The filling state of each cylinder can be selected independently of the other cylinders.
Das Einstellen der Brenngeschwindigkeit erfolgt beispielsweise über die Turbulenz im Brennraum. Diese kann durch Variation der Steuerzeiten der Brennkraftmaschine erfolgen, zum Beispiel durch die Variation der Schließflanke zumindest eines Einlassventils und/oder des Ventilhubes zumindest eines Einlassventils. Mit variabler Ventilsteuerung können die relevanten Parameter in weitem Bereich verändert werden. Durch Anpassung der Brenngeschwindigkeit, vorzugsweise deren Erhöhung, kann die Verbrennung Richtung spät verschoben werden, was zu einer erhöhten Abgastemperatur führt. Die Zylinder können mit der selben Last (indizierter Mitteldruck), aber unterschiedlichen Füllungen betrieben werden. Das Luftverhältnis des Abgases des Gesamtmotors kann nach Zusammenführung der Einzelzylinderabgase stöchiometrisch, leicht mager, oder aber auch leicht fett sein.The setting of the burning rate takes place for example via the turbulence in the combustion chamber. This can be done by varying the timing of the internal combustion engine, for example by the variation of the closing edge of at least one inlet valve and / or the valve lift at least one inlet valve. With variable valve control, the relevant parameters can be changed in a wide range. By adjusting the burning rate, preferably increasing it, the combustion can be shifted late, resulting in an increased exhaust gas temperature. The cylinders can be operated with the same load (indicated mean pressure) but different fillings. The air ratio of the exhaust gas of the entire engine can be stoichiometric, slightly lean, or even slightly rich after merging the individual cylinder exhaust gases.
Es ist auch möglich, dass das Kraftstoff/Luft-Verhältnis in allen Zylindern stöchiometrisch eingestellt wird, die Zylinder aber mit deutlich unterschiedlichen indizierten Mitteldrücke betrieben werden. In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei zumindest einem zweiten Zylinder, vorzugsweise einer zweiten Gruppe von Zylindern die Einspritzung des Kraftstoffes vollständig abgeschaltet wird und über die Steuerzeiten der Einlass- und/oder Auslassventile dieses Zylinders eine vordefinierte Sekundärluftmenge über durchgepumpte Frischluft eingestellt wird. Bei zyklustreuer Zylinderabschaltung wird das innere Moment der gefeuerten Zylinder zyklustreu näherungsweise verdoppelt, wodurch sich die Verbrennungsstabilität in den gefeuerten Zylindern deutlich verbessern und die Rohemissionen wesentlich senken lassen.It is also possible that the fuel / air ratio in all cylinders is adjusted stoichiometrically, but the cylinders are operated with significantly different indexed mean pressures. In a further embodiment of the invention can be provided that at least a second cylinder, preferably a second group of cylinders, the injection of the fuel is completely switched off and a predefined secondary air quantity is set via pumped fresh air over the timing of the intake and / or exhaust valves of this cylinder , In the case of cycle-good cylinder deactivation, the internal torque of the fired cylinders is approximately doubled in a cycle-faithful manner, which significantly improves the combustion stability in the fired cylinders and substantially reduces the raw emissions.
Die Erhöhung der Verbrennungsstabilität kann zu einer deutlichen Verschiebung der Verbrennung nach spät genutzt werden, die Abgastemperatur dadurch erhöht und so der Katalysator bei minimalen Rohemissionen aufgeheizt werden.The increase in combustion stability can be used to a significant shift of combustion late, thereby increasing the exhaust gas temperature and thus the catalyst are heated with minimal raw emissions.
Verstärkt kann dieser Effekt werden, wenn die abgeschalteten Zylinder Frischluft zum Katalysator pumpen. Die Sekundärluftmenge, bzw. die durchgepumpte Frischluftmenge wird über die Steuerzeiten dieses Zylinders eingestellt. Die nicht abgeschalteten Zylinder können dabei mit fettem Kraftstoff/Luft-Gemisch betrieben werden. Die Maßnahmen zur Anhebung der Abgastemperatur werden bevorzugt während der Warmlaufphase bis zum Erreichen der Anspringtemperatur des Katalysators und/oder in Phasen niedriger Motorlast zur Temperaturanhebung im Katalysator angewendet.This effect can be intensified if the deactivated cylinders pump fresh air to the catalytic converter. The secondary air quantity, or the amount of fresh air pumped through, is set via the control times of this cylinder. The non-deactivated cylinders can be operated with a rich fuel / air mixture. The measures for raising the exhaust gas temperature are preferably used during the warm-up phase until reaching the light-off temperature of the catalyst and / or in phases of low engine load to increase the temperature in the catalyst.
Um die Zylinderbelastung möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die Ungleichverteilung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses und/oder der Last während des Motorbetriebes zumindest einmal, vorzugsweise periodisch zwischen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe der Zylinder vertauscht wird. Dadurch kann die Zylinderbelastung thermisch vergleichmäßigt werden und die Auskühlung eines Zylinders, der auf niedriger, bzw. Nulllast läuft, verhindert werden.In order to keep the cylinder load as low as possible, it is advantageous if the unequal distribution of the fuel / air ratio and / or load during engine operation is reversed at least once, preferably periodically, between the first group and the second group of cylinders. As a result, the cylinder load can be thermally uniformed and the cooling of a cylinder running on low or zero load can be prevented.
Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass oberhalb und/oder unterhalb einer vordefinierten Gesamtmotorlast und/oder Drehzahl die Ungleichverteilung der Last und/oder der Füllung zwischen den Zylindern deaktiviert wird.In the context of the invention, it is provided that above and / or below a predefined total engine load and / or speed, the unequal distribution of the load and / or the filling between the cylinders is deactivated.
Die Maßnahmen zur Hebung der Abgastemperatur werden bevorzugt in Abhängigkeit der Temperatur der Brennkraftmaschine und/oder der Temperatur der Umgebung durchgeführt.The measures for raising the exhaust gas temperature are preferably carried out as a function of the temperature of the internal combustion engine and / or the temperature of the environment.
Die Beladung des Partikelfilters kann auf einfache Weise dadurch ermittelt werden, dass mit dem Partikelsensor zeitlich hintereinander mehrere Messungen durchgeführt werden und dass jede Messung bei Erreichen eines definierten Spannungsabfalls unterbrochen und die einzelnen Messdauern erfasst werden und nach Unterbrechen der Messung der Partikelfilter in einen elektrischen Aus- gangszustand versetzt wird, und dass die einzelnen Messdauern zu eine Gesamtdauer addiert werden und aus der Gesamtdauer eine dem Beladungszustand des Partikelfilters proportionale Größe gebildet wird. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Partikelfilter durch einen Abbrennvorgang der Partikel in den elektrischen Ausgangszustand versetzt wird.The loading of the particle filter can be determined in a simple manner by carrying out several measurements with the particle sensor one after the other and interrupting each measurement when a defined voltage drop is reached and the individual measurement periods are recorded and, after interrupting the measurement of the particle filters in an electrical output. transition state is added, and that the individual measurement periods are added to a total duration and from the total duration a size proportional to the loading condition of the particulate filter is formed. Preferably, it is provided that the particle filter is set by a burning process of the particles in the electrical output state.
Die Dauer der Messung ist dabei - unabhängig von den Betriebsparametern der Verbrennungsmaschine - direkt proportional zur Beladung des Filters in dieser Zeitspanne. Zur Erfassung der kumulativen Beladung des Partikelfilters wird bei Erreichen des definierten Spannungsabfalls der Partikelsensor elektrisch so beheizt, dass die angelagerten Partikel kurzfristig abgebrannt werden und der elektrische Zustand des Ausgangspunktes der Messung wieder hergestellt wird. Die Überwachung der Abbrenndauer wird dabei über die Messung des Spannungsabfalls kontrolliert. Die Abbrennzeit ist dabei so auszulegen, dass diese möglichst klein gegenüber der Messzeit ist. Gegebenenfalls kann die Sensoroberfläche katalytisch beschichtet werden, um die Abbrennzeit und die Abbrenntemperatur klein zu halten.The duration of the measurement is - regardless of the operating parameters of the internal combustion engine - directly proportional to the loading of the filter in this period. To detect the cumulative loading of the particulate filter, when the defined voltage drop is reached, the particle sensor is electrically heated in such a way that the adsorbed particles are burned off at short notice and the electrical state of the starting point of the measurement is restored. The monitoring of the burning time is controlled by measuring the voltage drop. The burn-off time is to be designed so that it is as small as possible compared to the measuring time. Optionally, the sensor surface can be catalytically coated to keep the burn-off time and the burn-off temperature small.
Durch eine kontinuierliche Addition der Zeiten der Sammelzyklen von Partikeln am Partikelsensor während des Betriebes der Brennkraftmaschine kann mit geeigneten Algorithmen im Motorsteuergerät eine dem Beladungszustand des Filters proportionale Größe gebildet werden. Die Einleitung des Abbrennvorganges des Partikelfilters kann somit zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgelöst werden.By continuously adding the times of the collecting cycles of particles to the particle sensor during operation of the internal combustion engine, a variable proportional to the loading state of the filter can be formed with suitable algorithms in the engine control unit. The initiation of the burning process of the particulate filter can thus be triggered at an appropriate time.
In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein erster Partikelsensor stromaufwärts des Partikelfilters und ein zweiter Partikelsensor stromabwärts des Partikelfilters - zur On Board Diagnosis Überwachung (OBD- Überwachung) - angeordnet wird und dass die Zeitdauer des zweiten Partikelsensors bis zum Erreichen eines definierten Spannungsabfalls ins Verhältnis gesetzt wird zur Zeitdauer des ersten Partikelsensors bis zum Erreichen des definierten Spannungsabfalls und dass bei Abweichung dieses Verhältnisses von einer definierten Schwankungsbreite auf eine Fehlfunktion des Partikelfilters geschlossen wird. Bei normaler Funktion des Partikelfilters ist das Verhältnis der beiden Zeitkonstanten in erste Näherung in etwa konstant. Bei Funktionsstörungen verschiebt sich das Verhältnis je nach Art der Störung zu kleiner oder größeren Verhältnissen.In a further embodiment of the invention can be provided that a first particle sensor upstream of the particulate filter and a second particle sensor downstream of the particulate filter - for on-board Diagnosis monitoring (OBD monitoring) - is arranged and that the time duration of the second particle sensor until reaching a defined voltage drop is set at the time of the first particle sensor until reaching the defined voltage drop and that is concluded in deviation of this ratio of a defined fluctuation range on a malfunction of the particulate filter. In the normal function of the particle filter, the ratio of the two time constants is approximately constant in a first approximation. In case of malfunctions, the ratio shifts depending on the type of disturbance to smaller or larger proportions.
Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich eine Messvorrichtung, welche einen ersten Partikelsensor stromaufwärts des Partikelfilters und einen zweiten Partikelsensor stromabwärts des Partikelfilters aufweist.For carrying out the method, a measuring device is suitable which has a first particle sensor upstream of the particle filter and a second particle sensor downstream of the particle filter.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen 4-Zylinder-Reihenmotor mit einflutigem Katalysator bei Parallelbetrieb;The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it: Figure 1 shows a 4-cylinder in-line engine with single-flow catalyst in parallel operation.
Fig. 2 einen 4-Zylinder-Reihenmotor mit einflutigem Katalysator bei Zyklusbetrieb;2 shows a 4-cylinder in-line engine with a single-flow catalyst in cycle operation.
Fig. 3 einen 6-Zylinder-V-Motor mit doppelflutigem Katalysator für Parallelbetrieb;3 shows a 6-cylinder V-engine with double-flow catalyst for parallel operation.
Fig. 4 einen 6-Zylinder-V-Motor mit doppelflutigem Abgaskatalysator bei Zyklusbetrieb;4 shows a six-cylinder V-engine with double-flow catalytic converter during cycle operation.
Fig. 5 einen 6-Zylinder-V-Motor mit einflutigem Katalysator bei Parallelbetrieb;5 shows a 6-cylinder V-engine with single-flow catalyst in parallel operation.
Fig. 6 einen 6-Zylinder-V-Motor mit einflutigem Katalysator bei zyklischem Betrieb;6 shows a 6-cylinder V-engine with single-flow catalyst in cyclic operation.
Fig. 7 einen 6-Zylinder-Reihenmotor mit zweiflutigem Katalysator bei Parallelbetrieb;7 shows a six-cylinder in-line engine with twin-flow catalyst in parallel operation.
Fig. 8 einen 6-Zylinder-Reihenmotor mit zweiflutigem Katalysator bei Zyklusbetrieb;8 shows a six-cylinder in-line engine with double-flow catalyst during cycle operation.
Fig. 9 einen 6-Zylinder-Reihenmotor mit einflutigem Katalysator;9 shows a 6-cylinder in-line engine with a single-flow catalyst;
Fig. 10 einen 4-Zylinder-Reihenmotor mit einflutigem Katalysator mit Zylinderabschaltung;10 shows a 4-cylinder in-line engine with single-cylinder catalyst with cylinder deactivation.
Fig. 11 einen 6-Zylinder-V-Motor mit einflutigem Katalysator und Zylinderabschaltung;11 shows a 6-cylinder V-engine with a single-flow catalyst and cylinder deactivation;
Fig. 12 einen Teil eines Abgasstranges;FIG. 12 shows a part of an exhaust line; FIG.
Fig. 13 einen Partikelsensor;FIG. 13 shows a particle sensor; FIG.
Fig. 14 den Spannungsabfall während einer Partikelmessung über der Zeit aufgetragen;FIG. 14 plots the voltage drop during a particle measurement over time; FIG.
Fig. 15 eine Heizeinrichtung für den Sensor;FIG. 15 shows a heating device for the sensor; FIG.
Fig. 16 den Spannungsabfall während einer Abbrenndauer;FIG. 16 shows the voltage drop during a burn-off period; FIG.
Fig. 17 eine erfindungsgemäße Messanordnung; und Fig. 18 den Spannungsabfall für die in Fig. 17 dargestellten Partikelsensoren.17 shows a measuring arrangement according to the invention; and FIG. 18 shows the voltage drop for the particle sensors shown in FIG. 17. FIG.
Die Figuren 1 bis 11 zeigen verschiedene Brennkraftmaschinen zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Figures 1 to 11 show various internal combustion engines for use of the method according to the invention.
Mit Zyklusbetrieb wird ein Betrieb bezeichnet, in welchem die Füllung und/oder Last zwischen der ersten und der zweiten Gruppe an Zylindern von einem zum anderen Motorzyklus für eine vordefinierte Anzahl von Zyklen vertauscht wird. Unter Parallelbetrieb wird ein Betrieb mit Ungleichverteilung an Füllung und/oder Last zwischen erster und zweiter Gruppe an Zylindern verstanden, bei dem kein Wechseln der Füllung oder Last zwischen den Gruppen an Zylindern vorgenommen wird.Cycle operation refers to an operation in which the charge and / or load between the first and second groups of cylinders is reversed from one to the other engine cycle for a predefined number of cycles. Parallel operation is understood to mean an operation with unequal distribution of charge and / or load between the first and second group of cylinders, in which no change of charge or load between the groups of cylinders is made.
In den Figuren sind die einzelnen Zylinder mit Bezugszeichen 1, 2, 3, 4, 5, 6 bezeichnet. Von den einzelnen Zylindern führen zwei Gruppen von Abgasleitungen Ll, L2 zu ein- oder zweiflutigen bzw. zu separaten Katalysatoren K.In the figures, the individual cylinders are designated by reference numerals 1, 2, 3, 4, 5, 6. Of the individual cylinders lead two groups of exhaust pipes Ll, L2 to single or double-flow or separate catalysts K.
Mit F sind fett betriebene Zylinder, mit M mager betriebene Zylinder bezeichnet.F denotes fat-operated cylinders, M lean-operated cylinders.
Den in den Figuren 1 bis 9 dargestellten Anordnungen ist gemeinsam, dass ein Gruppe von Zylindern fett und eine andere Gruppe von Zylindern mager betrieben wird. Der Fettbetrieb stellt die Bereitstellung von Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxid beim Katalysator K sicher. Der Magerbetrieb hingegen stellt die Bereitstellung von Sauerstoff (O2, O) beim Katalysator sicher.The arrangements illustrated in FIGS. 1 to 9 have in common that one group of cylinders is operated fat and another group of cylinders is operated lean. The rich operation ensures the delivery of hydrocarbon and carbon monoxide to the catalyst K. On the other hand, lean operation ensures the provision of oxygen (O 2 , O) in the catalytic converter.
Dadurch entsteht eine exotherme Reaktion von Kohlenwasserstoff und Sauerstoff im Katalysator, was zu einer deutlichen Verminderung der Katalysatoranspringzeit bei gleichzeitiger Minimierung des Kraftstoffverbrauches und der Emissionen führt, bzw. was verhindert, dass der Katalysator im Betrieb mit niedrigster Last zu weit abkühlt.This results in an exothermic reaction of hydrocarbon and oxygen in the catalyst, resulting in a significant reduction in Katalysatoranspringzeit while minimizing fuel consumption and emissions, or which prevents the catalyst cools down too far in operation with the lowest load.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschine wird der erste und der dritte Zylinder 1, 3 fett und der zweite, sowie der vierte Zylinder 2, 4 mager betrieben. Dadurch stellt sich im Bereich des Katalysators K insgesamt ein Luftverhältnis λκ > 0,9 ein. Die typische Zündfolge lautet 1-3-4-2. Die in Fig. 2 dargestellte Variante unterscheidet sich von dem in Fig. 1 angedeuteten Parallelbetrieb dadurch, dass die Gruppen mager betriebener Zylinder und fett betriebener Zylinder zyklisch wechseln. Bei einem ersten Zyklus I wird beispielsweise der Zylinder 1 und der Zylinder 3 fett und die Zylinder 2 und 4 mager betrieben. Im zweiten Zyklus II werden die Zylinder 1 und 3 mager, aber die Zylinder 2 und 4 fett betrieben. Auch hier stellt sich insgesamt im Bereich des Katalysators K ein Luftgemisch λκ > 0,9 bei jedem Zyklus ein. Das abgegebene Zylindermoment wird entsprechende Maßnahmen (Steuerzeiten) angepasst und ist für alle Zylinder gleich.In the internal combustion engine shown in FIG. 1, the first and the third cylinder 1, 3 are operated fat and the second, and the fourth cylinder 2, 4 lean. As a result, an overall air ratio λ κ > 0.9 is established in the region of the catalyst K. The typical firing order is 1-3-4-2. The variant shown in FIG. 2 differs from the parallel operation indicated in FIG. 1 in that the groups of lean-operated cylinders and rich-operated cylinders change cyclically. In a first cycle I, for example, the cylinder 1 and the cylinder 3 are operated fat and the cylinders 2 and 4 are operated lean. In the second cycle II, the cylinders 1 and 3 are lean, but the cylinders 2 and 4 are operated rich. Here, too, a total of air in the range of the catalyst K λ κ > 0.9 at each cycle. The delivered cylinder torque is adapted to appropriate measures (control times) and is the same for all cylinders.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen Brennkraftmaschinen mit sechs Zylindern und doppelflu- tig ausgebildeten Katalysatoren K. In Fig. 3 ist die Situation für eine 6-Zylinder- Brennkraftmaschine mit zwei Abgassträngen Ll und L2 und zwei Katalysatoren K für parallelen Betrieb dargestellt. Die Zylinder 1, 4 werden fett, die Zylinder 3, 6 mager betrieben. Die Luftzahl λκ für die Zylinder 2, 5 setzt sich als Mittelwert der Luftzahlen λκ der Zylinder 1, 3, bzw. 4, 5 zusammen. Mit den strich I ierten Pfeilen ist die typische Zündfolge 1-4-3-6-2-5 angedeutet. Die innere Last ist für alle Zylinder gleich. Im Bereich der Katalysatoren K ergibt sich insgesamt eine Luftzahl λκ > 0,9.FIG. 3 and FIG. 4 show internal combustion engines with six cylinders and double-flow catalysts K. FIG. 3 shows the situation for a six-cylinder internal combustion engine with two exhaust gas lines L1 and L2 and two catalysts K for parallel operation. The cylinders 1, 4 are operated fat, the cylinders 3, 6 lean. The air ratio λ κ for the cylinders 2, 5 is composed of the average value of the air numbers λ κ of the cylinders 1, 3, or 4, 5. The dashed arrows indicate the typical ignition sequence 1-4-3-6-2-5. The inner load is the same for all cylinders. In the area of the catalysts K, a total air ratio λ κ > 0.9 results.
Fig. 4 zeigt eine ähnliche 6-Zylinder-V-Brennkraftmaschine wie in Fig. 3, wobei die Luftzahlen der Zylinder 1, 3 einerseits, sowie 4, 6 andererseits zyklisch gewechselt werden. Dies bedeutet, dass in einem ersten Zyklus I die Zylinder 1, 4 fett, die Zylinder 3, 6 mager betrieben werden. In einem zweiten Zyklus II werden die Füllungen zwischen den Zylindern 1, 4 und 3, 6 vertauscht, so dass die Zylinder 1, 4 mager und die Zylinder 3, 6 fett betrieben werden. Im nächsten Zyklus entspricht die Ungleichverteilung wieder der Situation des ersten Zyklus I. Das Kraftstoff/Luft-Verhältnis der Zylinder 2, 5 setzt sich wieder als Mittelwert der Kraftstoff/Luftverhältnisse der Zylinder 1, 3, bzw. 4, 6 zusammen. Auch hier ergibt sich im Bereich des doppelflutigen Katalysators K eine Gesamtluftzahl λκ > 0,9.Fig. 4 shows a similar 6-cylinder V-type internal combustion engine as in Fig. 3, wherein the air ratios of the cylinders 1, 3 on the one hand, and 4, 6 on the other cyclically changed. This means that in a first cycle I, the cylinders 1, 4 are operated in a rich manner and the cylinders 3, 6 are operated lean. In a second cycle II, the fillings between the cylinders 1, 4 and 3, 6 are reversed, so that the cylinders 1, 4 lean and the cylinders 3, 6 are operated fat. In the next cycle, the unequal distribution again corresponds to the situation of the first cycle I. The fuel / air ratio of the cylinders 2, 5 is again set together as the mean value of the fuel / air ratios of the cylinders 1, 3, and 4, 6. Again, in the region of the double-flow catalyst K, a total air ratio λ κ > 0.9 results.
Die Fig. 5 und Fig. 6 zeigen 6-Zylinder-V-Brennkraftmaschinen, wobei die beiden Abgasstränge Ll, L2 in einen einflutigen Katalysator münden. Fig. 5 zeigt die Situation für Parallelbetrieb. Die Zylinder 1, 2 und 3 werden fett, die Zylinder 4, 5 und 6 mager betrieben. Mit strichlierten Linien ist die typische Zündfolge 1-4- 3-6-2-5 angedeutet. Im Bereich des Katalysators ergibt sich wieder in Summe eine Luftzahl λ« > 0,9.FIGS. 5 and 6 show 6-cylinder V-type internal combustion engines, wherein the two exhaust gas lines L1, L2 open into a single-flow catalyst. Fig. 5 shows the situation for parallel operation. The cylinders 1, 2 and 3 are rich, the cylinders 4, 5 and 6 are operated lean. Dashed lines indicate the typical firing order 1-4- 3-6-2-5. In the area of the catalyst, the sum of the air numbers λ "> 0.9 is again obtained.
Fig. 6 zeigt die in Fig. 5 dargestellten Brennkraftmaschine mit zyklischem Betrieb. In einem ersten Zyklus I werden die Zylinder 1, 2 und 3 fett und die Zylinder 4, 5 und 6 mager betrieben. In einem zweiten Zyklus II werden die Zylinder 1, 2 und 3 mager und die Zylinder 4, 5 und 6 fett betrieben. Wieder ergibt sich im Bereich des Katalysators K eine Gesamtluftzahl λκ von mindestens 0,9.Fig. 6 shows the internal combustion engine shown in Fig. 5 with cyclic operation. In a first cycle I, the cylinders 1, 2 and 3 are operated in a rich and cylinders 4, 5 and 6 are operated lean. In a second cycle II, the cylinders 1, 2 and 3 are lean and the cylinders 4, 5 and 6 are operated fat. Again, in the region of the catalyst K, a total air coefficient λ κ of at least 0.9 results.
Die Fig. 7 und Fig. 8 zeigen 6-Zylinder-Reihenbrennkraftmaschinen mit zwei Abgassträngen Ll und L2 und zweiflutigen Katalysatoren K. Beim in Fig. 7 dargestellten parallelen Betrieb werden die Zylinder 1, 4 fett, die Zylinder 2, 6 mager betrieben. Die Kraftstoff/Luft- Verhältnisse für die Zylinder 3, 5 ergeben sich als Mittelwerte der Kraftstoff/Luft-Verhältnisse der Zylinder 2, 4, bzw. 4, 6. Die Zündreihenfolge kann beispielsweise 1-4-2-6-3-5 lauten. Im Bereich des Katalysators K ergibt sich eine Gesamtluftzahl λκ von mindestens 0,9.7 and 8 show six-cylinder series internal combustion engines with two exhaust gas lines L1 and L2 and twin-flow catalysts K. In the parallel operation shown in FIG. 7, the cylinders 1, 4 are operated in a rich, cylinders 2, 6 lean. The fuel / air ratios for the cylinder 3, 5 arise as Average values of the fuel / air ratios of the cylinders 2, 4, and 4, 6, respectively. The firing order may be, for example, 1-4-2-6-3-5. In the region of the catalyst K, a total air coefficient λ κ of at least 0.9 results.
Fig. 8 zeigt die Situation für zyklischen Betrieb. In einem ersten Zyklus I werden die Zylinder 1, 4 fett, die Zylinder 2, 6 mager betrieben. Im zweiten Zyklus II werden die Zylinder 1, 4 mager, die Zylinder 2, 6 fett betrieben. Die Kraftstoff/ Luft-Verhältnisse für die Zylinder 3, 6 ergeben sich als Mittelwerte der Kraftstoff/ Luft-Verhältnisse der Zylinder 2, 4, bzw. 4 und 6. Im Bereich der Katalysatoren K ergibt sich für jeden Zyklus I, II eine Gesamtluftzahl λκ von mindestens 0,9.Fig. 8 shows the situation for cyclic operation. In a first cycle I, the cylinders 1, 4 are operated fat, the cylinders 2, 6 lean. In the second cycle II, the cylinders 1, 4 lean, the cylinders 2, 6 are operated fat. The fuel / air ratios for the cylinders 3, 6 result as average values of the fuel / air ratios of the cylinders 2, 4, and 4 and 6. In the area of the catalysts K, a total air ratio λ results for each cycle I, II κ of at least 0.9.
Fig. 9 zeigt die Situation für eine 6-Zylinder-Reihenbrennkraftmaschine mit einflutigem Katalysator K. Im Parallelbetrieb wird die Hälfte der Zylinder, beispielsweise der Zylinder 1, 3 fett, die anderen Hälfte der Zylinder, beispielsweise 4, 5 und 6 mager betrieben. Wird die Brennkraftmaschine zyklisch betrieben, so werden jeweils drei Zylinder abwechselnd fett und mager betrieben. Beispielsweise werden die Zylinder 1, 2 und 3 in einem ersten Zyklus I fett, die Zylinder 4, 5 und 6 mager betrieben. In einem zweiten Zyklus II hingegen werden die Zylinder 1 bis 3 mager und die Zylinder 4 bis 6 fett betrieben.Fig. 9 shows the situation for a six-cylinder in-line engine with single-flow catalyst K. In parallel operation, half of the cylinders, for example the cylinder 1, 3 are operated rich, the other half of the cylinders, for example 4, 5 and 6, run lean. If the internal combustion engine is operated cyclically, three cylinders are alternately operated rich and lean. For example, the cylinders 1, 2 and 3 are operated in a first cycle I rich, the cylinders 4, 5 and 6 lean. In a second cycle II, however, the cylinders 1 to 3 lean and the cylinders 4 to 6 are operated fat.
Nach dem gleichen Muster kann auch ein 8-Zylinder-Motor parallel oder zyklisch betrieben werden. Grundbedingung ist, dass für den jeweiligen Katalysator K in Zündreihenfolge abwechselnd mageres und fettes Gemisch zugeführt wird. Das resultierende Gemisch am Katalysator stellt dann den gewünschten Mittelwert ein.Following the same pattern, an 8-cylinder engine can also be operated in parallel or cyclically. The basic condition is that alternately lean and rich mixture is supplied for the respective catalyst K in firing order. The resulting mixture on the catalyst then sets the desired average.
Die Fig. 10 und Fig. 11 zeigen Brennkraftmaschinen, bei denen eine Gruppe der Zylinder fett betrieben wird und eine andere Gruppe der Zylinder abgeschaltet wird. Die abgeschalteten Zylinder sind mit Bezugszeichen A bezeichnet.FIGS. 10 and 11 show internal combustion engines in which one group of the cylinders is operated in rich mode and another group of the cylinders is switched off. The deactivated cylinders are designated by reference symbol A.
Mit vollvariablem, hochflexiblen Ventiltriebssystemen ist es möglich, zyklustreue Zylinderabschaltvorgänge beim Motorstart vorzunehmen. Durch die Zylinderabschaltung wird bei gleichem Wechselmoment das innere Moment der gefeuerten Zylinder näherungsweise verdoppelt, wodurch sich die Verbrennungsstabilität deutlich verbessert und die Rohemissionen deutlich sinken. Die Erhöhnung der Verbrennungsstabilität kann zu einer deutlichen Verschiebung der Verbrennung nach spät benutzt werden und so der Katalysator K bei minimalen Rohemissionen aufgeheizt werden.With fully variable, highly flexible valve train systems, it is possible to perform cylinder-consistent cylinder shutdown operations at engine startup. By the cylinder deactivation, the internal moment of the fired cylinder is approximately doubled with the same alternating torque, whereby the combustion stability improved significantly and the raw emissions fall significantly. The increase in combustion stability can be used to significantly shift the combustion late and thus heat the catalyst K with minimal raw emissions.
Verstärkt kann dieser Effekt werden, wenn die abgeschalteten Zylinder Frischluft zu dem Katalysator K pumpen, während die gefeuerten Zylinder durch fetten Motorbetrieb den Kraftstoff in Form von HC- und CO-Emissionen zum Katalysator K transportieren. Die Fig. 10 zeigt eine Anordnung mit einem einflutigen Katalysator K. Die Zylinder 1 bis 4 münden in einen einzigen Abgasstrang Ll, der zu dem Katalysator K führt. Hier wird eine Gruppe der Zylinder, nämlich die Zylinder 1, 3, fett betrieben und die Zylinder 2, 4 abgeschaltet, was mit Bezugszeichen A angedeutet ist.This effect can be intensified when the deactivated cylinders pump fresh air to the catalyst K, while the fired cylinders transport the fuel in the form of HC and CO emissions to the catalyst K by rich engine operation. Fig. 10 shows an arrangement with a single-flow catalyst K. The cylinders 1 to 4 open into a single exhaust line Ll, which leads to the catalyst K. Here is a group of cylinders, namely the cylinders 1, 3, operated in bold and the cylinders 2, 4 is turned off, which is indicated by reference numeral A.
Fig. 11 zeigt einen 6-Zylinder-V-Brennkraftmaschine mit einem einflutigen Katalysator K. Eine mögliche Strategie ist, die Zylinder 1, 2 und 3 fett zu betreiben und die Zylinder 4, 5 und 6 abzuschalten.Fig. 11 shows a 6-cylinder V-type internal combustion engine with a single-flow catalyst K. One possible strategy is to operate the cylinders 1, 2 and 3 rich and shut off the cylinders 4, 5 and 6.
Fig. 12 zeigt schematisch einen Abgasstrang 101 mit einem Partikelfilter 102, wobei stromaufwärts des Partikelfilters 102 ein erster Partikelsensor 103 angeordnet ist.FIG. 12 schematically shows an exhaust gas line 101 with a particle filter 102, wherein upstream of the particle filter 102 a first particle sensor 103 is arranged.
Fig. 13 zeigt das Sensorprinzip des ersten Partikelsensors 103. Das Sensorprinzip stützt sich auf die Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit von Rußpartikeln. Prinzipiell wird eine nichtleitende Oberfläche 104 im Abgasrohr 105 vor dem Partikelfilter 102 dem mit Rußpartikeln durchsetzten Abgasstrom so ausgesetzt, dass die Oberfläche 104 durch Position und Formgebung Partikel anlagert. Diese Sammelanordnung wird mit Gleichstrom UMess beaufschlagt. Der in Fig. 14 dargestellte Spannungsabfall ΔU über der Oberfläche 104 wird als Messsignal zur Auswertung des Beladungszustandes der Oberfläche 104 des ersten Sensors 103 herangezogen. Unbeladen ist der Spannungsabfall ΔU Null, mit zunehmender Beladung strebt der Spannungsabfall ΔU asymptotisch einem Grenzwert zu. Die Zeitspanne zwischen T0 und Ti ist dabei - unabhängig von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine - direkt proportional zur Beladung des Partikelfilters 102 in dieser Zeitspanne ΔT. Zur Erfassung der kumulativen Beladung des Partikelfilters 102 wird bei Erreichen des Spannungsabfalls ΔUi bei T1 die Oberfläche 104 des ersten Sensors 103 elektrisch so beheizt, dass die angelagerten Partikel kurzfristig abgebrannt werden und der elektrische Zustand von T0 wieder hergestellt wird. Die Überwachung der Abbrenndauer ΔT1 erfolgt über die Messung des Spannungsabfalls ΔU, wie in Fig. 16 dargestellt ist. Die Abbrennzeit ist so auszulegen, dass diese klein gegenüber der Messzeit ΔT ist. Gegebenenfalls kann die Sensoroberfläche 104 katalytisch beschichtet werden, um die Abbrennzeit ΔT1 und Abbrenntemperatur klein zu halten.13 shows the sensor principle of the first particle sensor 103. The sensor principle is based on the property of the electrical conductivity of soot particles. In principle, a non-conductive surface 104 in the exhaust pipe 105 in front of the particle filter 102 is exposed to the soot particles interspersed exhaust gas flow so that the surface 104 by means of position and shape accumulates particles. This collection arrangement is supplied with direct current U Mess . The voltage drop .DELTA.U across the surface 104 shown in FIG. 14 is used as a measurement signal for evaluating the loading state of the surface 104 of the first sensor 103. Unloaded is the voltage drop .DELTA.U zero, with increasing load the voltage drop ΔU asymptotically strives for a limit value. The period between T 0 and Ti is - regardless of the operating parameters of the internal combustion engine - directly proportional to the loading of the particulate filter 102 in this period .DELTA.T. For detecting the cumulative loading of the particulate filter 102 of the voltage drop ΔUi T is 1, the surface 104 of the first sensor 103 is electrically heated, the deposited particulates are burned off in the short term and the electrical state of T 0 is produced again when reaching. The monitoring of the burn time .DELTA.T 1 is carried out via the measurement of the voltage drop .DELTA.U, as shown in Fig. 16. The burn-off time must be designed so that it is small compared to the measuring time ΔT. Optionally, the sensor surface 104 may be catalytically coated to keep the burn-off time ΔT 1 and burn-off temperature small.
In Fig. 15 ist schematisch die Beheizung des Sensors 103, beispielsweise durch ein PTC-Heizelement 106 und/oder durch ein elektrisches Heizelement 107 dargestellt. Zusätzlich wird Wärme Q3 durch das Abgas hinzugeführt. Während des Abbrennens liegt die Messspannung UMeSs an der Oberfläche 104 des Sensors 103 an, um den Abbrennvorgang zu überwachen. Die Summe aller Beladungszeitspannen ΔT des ersten Sensors 103 ist proportio- nal zur Beladung des Partikelfilters 102: Beladung ~ ∑AT] , wobei n die AnzahlFIG. 15 schematically shows the heating of the sensor 103, for example by a PTC heating element 106 and / or by an electrical heating element 107. In addition, heat Q 3 is added by the exhaust gas. During burn-off, the measurement voltage U MeSs is applied to the surface 104 of the sensor 103 to monitor the burn-off process. The sum of all loading periods ΔT of the first sensor 103 is proportional to the loading of the particulate filter 102: loading ~ ΣAT], where n is the number
der Einzelmessungen ist. Durch eine kontinuierliche Addition der Zeiten ΔT der Sammelzyklen von Partikeln am Sensor 103 während des Betriebes der Brennkraftmaschine kann somit mit geeigneten Algorithmen im Motorsteuergerät eine dem Beladungszustand des Partikelfilters 102 proportionale Größe gebildet werden. Die Einleitung des Abbrennvorganges des Partikelfilters 102 kann somit zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgelöst werden.the individual measurements is. Through a continuous addition of the times .DELTA.T of the collection cycles of particles at the sensor 103 during operation of the internal combustion engine, a variable proportional to the loading state of the particle filter 102 can thus be formed with suitable algorithms in the engine control unit. The initiation of the burning off process of the particulate filter 102 can thus be triggered at an appropriate time.
Zur Ermittlung des Abscheidegrades kann stromabwärts des Partikelfilters 102 ein zweiter Partikelsensor 103a eingesetzt werden. Die Ermittlung des Abschei-To determine the degree of separation, a second particle sensor 103a can be used downstream of the particle filter 102. The determination of the
ΔΓ degrades ~ — - wird dabei durch das Verhältnis der beiden Zeitkonstanten ΔT2 ΔΓ degrades ~ - - is determined by the ratio of the two time constants ΔT 2
ΔT; nach dem Partikelfilter 102 zu ΔTi vor dem Partikelfilter 102 bestimmt. Bei normaler Funktion des Partikelfilters 102 ist das Verhältnis der beiden Zeitkonstanten in erster Näherung konstant. Bei Funktionsstörungen verschiebt sich das Verhältnis je nach Art der Störung zu kleineren oder größeren Verhältnissen..DELTA.T; after the particulate filter 102 to ΔTi before the particulate filter 102 determined. In the normal function of the particulate filter 102, the ratio of the two time constants is constant in a first approximation. In the case of malfunctions, the ratio shifts to smaller or larger proportions depending on the nature of the malfunction.
In Fig. 18 ist der Spannungsabfall ΔUi und die entsprechende Zeitkonstante ΔTi des ersten Partikelsensors 103 und der Spannungsabfall ΔU2, sowie die entsprechende Zeitkonstante ΔT2 des zweiten Partikelsensors 103a schematisch dargestellt. In Fig. 18, the voltage drop ΔUi and the corresponding time constant ΔTi is the first particle sensor 103 and the voltage drop .DELTA.U 2, as well as the corresponding time constant .DELTA.T 2 of the second particle sensor 103a shown schematically.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Anheben der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren verschieden betriebenen Zylindern, wobei zumindest ein erster Zylinder, vorzugsweise eine erste Gruppe der Zylinder mit fettem Kraft- stoff/Luft-Verhältnis betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoff/Luft-Verhältnis und/oder die Last jedes einzelnen aktiv betriebenen Zylinders unabhängig von den anderen Zylindern eingestellt wird, wobei vorzugsweise die Verbrennung in jedem Zylinder individuell an das eingestellte Kraftstoff/Luft-Verhältnis, bzw. die eingestellte Last angepasst, vorzugsweise für das eingestellte Kraftstoff/Luft-Verhältnis, bzw. die eingestellte Last optimiert wird.1. A method for raising the exhaust gas temperature in an internal combustion engine having a plurality of differently operated cylinders, wherein at least a first cylinder, preferably a first group of cylinders with rich fuel / air ratio is operated, characterized in that the fuel / air ratio and / or the load of each individual actively operated cylinder is set independently of the other cylinders, wherein preferably the combustion in each cylinder is adapted individually to the set fuel / air ratio or the set load, preferably for the set fuel / air ratio. Ratio, or the set load is optimized.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Verbrennung über die Brenngeschwindigkeit durch Variation der Steuerzeiten zumindest eines Einlassventils erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the adjustment of the combustion over the burning rate by varying the timing of at least one inlet valve.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Brenngeschwindigkeit durch zylinderindividuelle Variation der Schließflanke zumindest eines Einlassventils erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the adaptation of the burning rate by cylinder-specific variation of the closing edge of at least one inlet valve.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Brenngeschwindigkeit durch zylinderindividuelle Variation des Ventilhubes zumindest eines Einlassventils erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the adjustment of the burning rate by cylinder-individual variation of the valve lift is at least one inlet valve.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Brenngeschwindigkeit durch zylinderindividuelle Zumessung von internem Restgas erfolgt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the adaptation of the burning rate is carried out by cylinder individual metering of internal residual gas.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Verbrennung über die Verbrennungslage, vorzugsweise durch zylinderindividuelle Anpassung des Zündzeitpunktes erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the adaptation of the combustion via the combustion position, preferably by adjusting the cylinder timing of the ignition takes place.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Verbrennung durch zylinderindividuelle Variation des Einspritzzeitpunktes und/oder der Einspritzdauer erfolgt.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the adaptation of the combustion takes place by cylinder-individual variation of the injection timing and / or the injection duration.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis, 7, dadurch gekennzeichnet, dass der indizierte Mitteldruck während den Maßnahmen zum Anheben der Abgastemperatur in allen Zylindern gleich gehalten wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the indicated mean pressure during the measures for raising the exhaust gas temperature is kept the same in all cylinders.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftverhältnis des Abgases im Bereich eines Katalysators nach Zu- sammenführung der Abgase der einzelnen Zylinder zwischen 0,9 und 1,1 beträgt.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the air ratio of the exhaust gas in the range of a catalyst according to Zu- merging of the exhaust gases of the individual cylinders is between 0.9 and 1.1.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoff/Luft-Verhältnis in allen Zylindern stöchiometrisch eingestellt wird, die Zylinder aber unterschiedliche indizierte Mitteldrücke aufweisen.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the fuel / air ratio is set stoichiometrically in all cylinders, but the cylinders have different indexed mean pressures.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zweiter Zylinder, vorzugsweise eine zweite Gruppe der Zylinder mit einem mageren Kraftstoff/Luft-Verhältnis betrieben wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that at least one second cylinder, preferably a second group of cylinders is operated with a lean fuel / air ratio.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem zweiten Zylinder, vorzugsweise bei einer zweiten Gruppe an Zylindern die Einspritzung des Kraftstoffes vollständig abgeschaltet wird und über die Steuerzeiten der Einlass- und/oder Auslassventile dieses Zylinders eine vordefinierte Sekundärluftmenge und/oder durchgepumpte Frischluftmenge eingestellt wird.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that at least one second cylinder, preferably in a second group of cylinders, the injection of the fuel is completely switched off and over the timing of the intake and / or exhaust valves of this cylinder a predefined Secondary air quantity and / or pumped through fresh air quantity is set.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die restlichen gefeuerten Zylinder mit einem fetten Kraftstoff/Luft-Verhältnis betrieben werden.13. The method according to claim 10, characterized in that the remaining fired cylinders are operated with a rich fuel / air ratio.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventile zumindest eines abgeschalteten Zylinders geschlossen gehalten werden.14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the exhaust valves of at least one deactivated cylinder are kept closed.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassventile zumindest eines abgeschalteten Zylinders geschlossen gehalten werden.15. The method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the inlet valves of at least one deactivated cylinder are kept closed.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoff/Luft-Verhältnis und/oder die Last während des Motorbetriebes zumindest einmal, vorzugsweise periodisch, zwischen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe der Zylinder vertauscht wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the fuel / air ratio and / or the load during engine operation at least once, preferably periodically, between the first group and the second group of cylinders is reversed.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungslage thermodynamisch ungünstig Richtung spät verschoben wird, um die Abgastemperatur zu erhöhen.17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the combustion position is shifted thermodynamically unfavorable direction late to increase the exhaust gas temperature.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahmen zum Anheben der Abgastemperatur während der Warmlaufphase bis zum Erreichen der Anspringtemperatur des Katalysators durchgeführt werden. 18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the measures for raising the exhaust gas temperature during the warm-up phase are carried out until reaching the light-off temperature of the catalyst.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahmen zum Anheben der Abgastemperatur in phasenniedri- gerer Motorlast zur Temperaturanhebung im Katalysator angewandt werden.19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the measures for raising the exhaust gas temperature in phase-lower engine load for temperature increase in the catalyst are applied.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahmen zum Anheben der Abgastemperatur in Abhängigkeit der Temperatur der Brennkraftmaschine und/oder der Umgebungstemperatur erfolgt.20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the measures for raising the exhaust gas temperature in dependence on the temperature of the internal combustion engine and / or the ambient temperature takes place.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb und/oder unterhalb einer vordefinierten Gesamtmotorlast und/oder Drehzahl die Ungleichverteilung der Last und/oder des Kraftstoff/ Luft-Verhältnisses zwischen den Gruppen von Zylindern deaktiviert wird.21. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that above and / or below a predefined total engine load and / or speed, the unequal distribution of the load and / or the air / fuel ratio between the groups of cylinders is deactivated.
22. Verfahren zur Bestimmung des Beladungszustandes eines Partikelfilters einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem Partikelsensor, dessen Messprinzip auf dem auftretenden Spannungsabfall zwischen zwei Elektroden zu Folge sich auf einer Sensoroberfläche ansammelnden Rußpartikel beruht, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Partikelsensor zeitlich hintereinander mehrere Messungen durchgeführt werden und dass jede Messung bei Erreichen eines definierten Spannungsabfalls unterbrochen und die einzelnen Messdauern erfasst werden und nach Unterbrechen der Messung der Partikelfilter in einen elektrischen Ausgangszustand versetzt wird, und dass die einzelnen Messdauern zu eine Gesamtdauer addiert werden und aus der Gesamtdauer eine dem Beladungszustand des Partikelfilters proportionale Größe gebildet wird.22. A method for determining the loading state of a particulate filter of an internal combustion engine having at least one particle sensor whose measuring principle is based on the occurring voltage drop between two electrodes resulting on a sensor surface accumulating soot particles, characterized in that with the particle sensor in temporal succession several measurements are performed and that each measurement is interrupted upon reaching a defined voltage drop and the individual measurement periods are detected and after interrupting the measurement of the particulate filter is set in an electrical initial state, and that the individual measurement periods are added to a total duration and formed from the total duration a size proportional to the loading condition of the particulate filter becomes.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter durch einen Abbrennvorgang der Partikel in den elektrischen Ausgangszustand versetzt wird.23. The method according to claim 22, characterized in that the particle filter is set by a burning process of the particles in the electrical initial state.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Partikelsensor stromaufwärts des Partikelfilters und ein zweiter Partikelsensor stromabwärts des Partikelfilters angeordnet wird und dass die Zeitdauer des zweiten Partikelsensors bis zum Erreichen eines definierten Spannungsabfalls ins Verhältnis gesetzt wird zur Zeitdauer des ersten Partikelsensors bis zum Erreichen des definierten Spannungsabfalls und dass bei Abweichung dieses Verhältnisses von einer definierten Schwankungsbreite auf eine Fehlfunktion des Partikelfilters geschlossen wird.24. The method according to claim 22 or 23, characterized in that a first particle sensor upstream of the particulate filter and a second particle sensor downstream of the particulate filter is arranged and that the time duration of the second particulate sensor is set to reach a defined voltage drop ratio to the duration of the first particulate sensor until the defined voltage drop is reached and if a deviation of this ratio from a defined fluctuation range results in a malfunction of the particulate filter.
25. Vorrichtung zur Bestimmung des Beladungszustandes eines Partikelfilters (102) einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem stromaufwärts des Partikelfilters (102) im Abgasstrang angeordneten ersten Partikelsensor (103), dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Partikelfilters ein zweiter Partikelsensor (103a) angeordnet ist. 25. Device for determining the loading state of a particulate filter (102) of an internal combustion engine with at least one upstream of the Particle filter (102) arranged in the exhaust line first particle sensor (103), characterized in that downstream of the particle filter, a second particle sensor (103a) is arranged.
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