WO2011095466A1 - Diagnoseverfahren eines russsensors - Google Patents

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WO2011095466A1
WO2011095466A1 PCT/EP2011/051351 EP2011051351W WO2011095466A1 WO 2011095466 A1 WO2011095466 A1 WO 2011095466A1 EP 2011051351 W EP2011051351 W EP 2011051351W WO 2011095466 A1 WO2011095466 A1 WO 2011095466A1
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soot sensor
temperature
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exhaust system
soot
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PCT/EP2011/051351
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Johannes Ante
Rudolf Bierl
Markus Herrmann
Andreas Ott
Willibald Reitmeier
Denny SCHÄDLICH
Manfred Weigl
Andreas Wildgen
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Continental Automotive Gmbh
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a diagnostic method of a soot sensor disposed in an exhaust system of an internal combustion engine.
  • Modern motor vehicles with internal combustion engine are equipped with a particulate filter to avoid harmful to health and the environment particle emissions.
  • the exhaust gas flows through the exhaust gas during operation of the internal combustion engine and filters out a predominant number of particles from the exhaust gas.
  • an amount of particles collected in the particle filter is so large that clogging of the particle filter begins.
  • This clogging is detected by a monitoring device consisting of various sensors, a control device and corresponding software.
  • the various sensors are in particular differential pressure sensors and temperature sensors.
  • the control device selects a point in time and changes the injection conditions such that an exhaust gas temperature is increased. In this way, particles accumulated in the particle filter are burned (so-called burn-off of the particle filter). Upon completion of this burn-off, the particulate filter is regenerated.
  • soot sensor Correct operation of the particulate filter is monitored, for example, with a particulate or soot sensor.
  • the soot sensor should unambiguously detect a malfunction of the particulate filter and then be able to display a detected malfunction to a user of the motor vehicle.
  • soot sensors which provide an electrical conductivity of the particles above the resistance. measure stand.
  • the measurement of particulate dielectric losses may be performed in a suitable capacitor.
  • a method and a device for monitoring the particle concentration in a gas stream is described, for example, in DE 10 2004 007 634 A1.
  • This document proposes a particle collecting sensor in the exhaust stream.
  • the sensor is integrated as a capacitive element in an electromagnetic resonance circuit.
  • the soot sensor comprises a chip connected to electrical terminals via connection pads, wherein at least one electrical property of the chip from the group resistance, capacitance and impedance can be changed by soot action.
  • the above-mentioned sensors collect soot particles on a small ceramic plate and measure the change in electrical properties, such as falling resistance or increasing capacitive losses.
  • a clear assignment of the electrical measurement data of the sensor to the amount of soot is difficult to achieve due to other substances occurring in the exhaust system.
  • a disadvantage of the above sensors is that a sensor coated with soot automatically cleans itself during operation of the internal combustion engine during full load operation over a certain period of time or during a particle filter regeneration because of increased exhaust gas temperature. This means that the soot on the sensor surface burns off automatically.
  • a further disadvantage is that with recurring low temperatures, in particular with many cold starts and comparatively only short full-load phases, the sensor can be so heavily coated with soot and other substances that no meaningful measured values can be achieved with the soot sensor. In this case, the Sensor heated by a built-in heater so far that burns the deposited soot.
  • a diagnostic method of a soot sensor disposed in an exhaust system of an internal combustion engine comprises the steps of: detecting a first temperature in the exhaust system, determining whether the detected first temperature is below 100 ° C, if so: detecting a first measurement with the soot sensor, which is arranged in the exhaust system, comparing the first measured value with a predeterminable limit value and, if the first measured value exceeds the predeterminable limit value, determining that the sensor is in order.
  • a soot sensor is disposed in an exhaust system of an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is for example a diesel engine.
  • the exhaust system has in particular a particle filter.
  • the soot sensor is arranged downstream of the particle filter in the flow direction of the exhaust gas.
  • the exhaust system has at least one temperature sensor.
  • the at least one temperature sensor is preferably between a catalyst in the exhaust system and the particulate filter or arranged behind the particle filter in the flow direction. Likewise, temperature sensors may be present at both locations.
  • the exhaust system may include a differential pressure sensor which detects a pressure difference between a pressure measuring point in the flow direction upstream of the particle filter and a pressure measuring point in the flow direction behind the particle filter.
  • the sensors used are connected to a control unit.
  • the control unit evaluates the signals transmitted by the sensors and transmits corresponding control signals to the internal combustion engine.
  • a first temperature in the exhaust system is detected. It is particularly advantageous if the temperature is detected adjacent to the soot sensor in the exhaust system. If, for example, the soot sensor is arranged behind a particle filter, a temperature sensor is likewise arranged behind the particle filter.
  • a second step it is determined whether the detected first temperature is below 100 ° C. If this is the case, then a first measured value is detected with the soot sensor. This detected first measured value is compared with a predefinable limit value, for example in a motor controller. If the first measured value exceeds the predefinable limit value, then it is determined that the sensor is in order.
  • cross-sensitivities of the soot sensor to other substances for soot sensor self-diagnosis are used.
  • the substances used for self-diagnosis must in particular be able to pass through the intact particle filter in normal operation.
  • a water content contained in the exhaust stream is suitable.
  • the diagnostic method has the further steps of detecting a second temperature in the exhaust system, determining whether the detected second temperature is above 100 ° C, if so: detecting a second measured value with the soot sensor, comparing the second measured value with the predetermined limit value and, if the second measured value falls below the predeterminable limit value, determining that the sensor is in order.
  • the diagnostic method according to the invention can be improved.
  • the soot sensor outputs a signal which is, for example, in the upper third of a measured value range of the soot sensor.
  • the temperature rises in the exhaust system and exceeds after a certain time a temperature of 100 ° C.
  • a signal caused by a water content in the exhaust gas signal of the soot sensor must not occur after exceeding the 100 ° C mark.
  • detecting a third temperature determining whether the detected third temperature is above 100 ° C, if so: determining an operating condition of the internal combustion engine, detecting a third measured value with the soot sensor, comparing the third measured value with the predeterminable limit value and , if the specifiable limit value is fallen short of, determining that a particulate filter in the exhaust system is in order, or, if the specified value is exceeded, limit value, determination that a particulate filter in the exhaust system is defective.
  • the self-diagnosis of the soot sensor can be used in addition lent to check the operability of a arranged in the exhaust system particulate filter. If the operating state of the internal combustion engine is, for example, full load, the soot sensor may output almost no signal when the particle filter is intact and at a temperature above 100 ° C. However, if the signal of the soot sensor increases or exceeds a predefinable limit value, then soot exits the particle filter. The particle filter is defective.
  • a self-diagnosis of the soot sensor can be checked during operation of the internal combustion engine, in particular during prolonged operation.
  • the high measured value of the soot sensor directly after the particle filter burns out is based, in particular, on the fact that particularly many small particles can pass the particle filter directly after burnout. This has resulted in a signal increase in the soot sensor.
  • a fifth measured value can be detected with the soot sensor, for example, after a predeterminable time after the particle filter has burnt out.
  • the fifth measured value must then again be below the specifiable limit value so that the sensor is recognized as being OK.
  • the diagnostic method of the soot sensor is carried out in a control unit of a motor vehicle with an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle with a diesel engine.
  • the sensor is not recognized as being OK, for example, either a corresponding flag can be set in the control unit or a signal can be output to a user of the motor vehicle.
  • the signal is, in particular, an optical and / or acoustic signal.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an exhaust system of an internal combustion engine
  • FIG. 2 shows a schematic process sequence of a diagnostic method according to the invention of a soot sensor.
  • FIG. 1 shows an exhaust system 1 of an internal combustion engine 3.
  • the internal combustion engine 3 is, for example, a diesel engine.
  • the exhaust system 1 is in particular part of a motor vehicle (not shown).
  • the flow direction of the exhaust gas from the internal combustion engine 3 is shown by the arrow 22.
  • On the internal combustion engine 3, an exhaust pipe 24 is arranged.
  • In the exhaust line 24 are in the flow direction of the exhaust gas (arrow 22) after the internal combustion engine 3, a catalyst 5 and a particulate filter 7.
  • a control unit 10 is further provided, which is connected by means of signal lines 12 to the internal combustion engine 3.
  • temperature sensors 14, a differential pressure sensor 16 and a soot sensor 18 are arranged in the exhaust gas line 24 in the exhaust system 1.
  • the sensors are each connected to the control unit 10 by means of signal lines 20. the.
  • the control unit evaluates the signals transmitted by the sensors 14, 16 and 18 and outputs corresponding control signals via the control signal lines 12 to the internal combustion engine 3.
  • the temperature sensors 14 are arranged in the exhaust pipe behind the catalyst 5, in front of the particle filter 7 and behind the particle filter 7.
  • the differential pressure sensor 16 has a measuring point in front of the particle filter 7 and a measuring point behind the particle filter 7.
  • the soot sensor 18 is in
  • a temperature sensor 14 detects a first temperature in the exhaust system 1 in a step A.
  • this is the temperature sensor 14 which is arranged adjacent to the soot sensor 18 in the exhaust line 24.
  • the control unit 10 determines in step B whether the detected by the temperature sensor 14 first temperature is below 100 ° C. In this way, for example, a cold start of the internal combustion engine 3 can be detected. If the detected temperature is below 100 ° C, the soot sensor 18 detects in one
  • Step C a first measured value.
  • the control unit 10 compares the first measured value in a step D with a predefinable limit value.
  • the predefinable limit value is, for example, in the middle of the measuring range of the soot sensor or at two thirds or three quarters of the measuring range of the soot sensor. If the first measured value exceeds the predefinable limit value, then the control unit 10 determines in step E that the soot sensor is in order.
  • a second temperature in the exhaust system is detected. This is preferably done by the same temperature tursensor 14, with which also the first temperature was detected.
  • the control unit 10 determines whether the detected second temperature is above 100 ° C. If this is the case, then in step H a second measured value is detected with the soot sensor 18.
  • the control unit 10 compares the detected second measured value with the predefinable limit value in step I and determines in step J that the soot sensor is in order if the second measured value falls below the predefinable limit value.
  • steps F and G are repeated until the temperature in the exhaust system exceeds 100 ° C.
  • step K a third temperature is detected.
  • the control unit 10 determines in step L whether the detected third temperature is above 100 ° C and then sets in
  • Step N determines an operating condition of the internal combustion engine when the temperature is over 100 ° C.
  • the operating state of the internal combustion engine 3 determined in step N is full load or is in the upper third of a rotational speed range of the internal combustion engine, then in step N, a third measured value is acquired by the soot sensor 18.
  • the third measured value becomes the predefinable limit value in step 0 compared.
  • the control unit determines that a particulate filter in the exhaust system is in order (Ol) or faulty (02).
  • step P a free-burning process of the particulate filter 7 in the exhaust system 1 is determined in step P.
  • step Q a fourth measured value is detected with the soot sensor 18 and compared in step R with the predeterminable limit value. If the fourth measured value exceeds the predefinable limit value, then it is determined in step S that the soot sensor 18 is in order.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren eines Rußsensors, der in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Zunächst wird eine erste Temperatur im Abgassystem erfasst und festgestellt, ob die erfasste erste Temperatur unter 100 °C liegt. Ist dies der Fall, dann wird ein erster Messwert mit dem Rußsensor erfasst und mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen. Überschreitet der erste Messwert den vorgebbaren Grenzwert, wird festgestellt, dass der Rußsensor in Ordnung ist.

Description

Beschreibung
Diagnoseverfahren eines Rußsensors Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren eines Rußsensors, der in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordnet ist.
Moderne Kraftfahrzeuge mit Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeuge mit einem Dieselmotor, werden mit einem Partikelfilter ausgerüstet, um gesundheits- und umweltschädlichen Partikelausstoß zu vermeiden. Der Partikelfilter wird im Betrieb der Brennkraftmaschine vom Abgas durchströmt und filtert eine überwiegende Zahl von Partikeln aus dem Abgas . In Abhängigkeit von einer Betriebszeit der Brennkraftmaschine bzw. einer Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs ist eine in dem Partikelfilter gesammelte Menge an Partikeln so groß, dass ein Verstopfen des Partikelfilters beginnt. Dieses Verstopfen wird von einer Überwachungsvorrichtung bestehend aus ver- schiedenen Sensoren, einer Steuereinrichtung sowie entsprechender Software erkannt. Bei den verschiedenen Sensoren handelt es sich insbesondere um Differenzdrucksensoren und Temperatursensoren. Zur Reinigung des Partikelfilters wählt die Steuereinrichtung einen Zeitpunkt aus und verändert die Ein- spritzbedingungen derart, dass eine Abgastemperatur erhöht wird. Auf diese Weise werden in dem Partikelfilter angelagerte Partikel verbrannt (sogenanntes Freibrennen des Partikelfilters). Nach Abschluss dieses Freibrennens ist der Partikelfilter regeneriert.
Ein korrekter Betrieb des Partikelfilters wird beispielsweise mit einem Partikel- oder Rußsensor überwacht. Der Rußsensor soll eine Fehlfunktion des Partikelfilters zweifelsfrei feststellen und eine festgestellte Fehlfunktion anschließend ei- nem Benutzer des Kraftfahrzeugs anzeigen können. Neben elektrostatisch messenden Rußsensoren gibt es Rußsensoren, die eine elektrische Leitfähigkeit der Partikel über den Wider- stand messen. Alternativ kann die Messung von partikelbedmg- ten dielektrischen Verlusten in einem geeigneten Kondensator durchgeführt werden.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Partikelkonzentration in einem Gasstrom ist beispielsweise in DE 10 2004 007 634 AI beschrieben. Dieses Dokument schlägt einen Partikel sammelnden Sensor im Abgasstrom vor. Der Sensor ist als kapazitives Element in einen elektromagnetischen Resonanzkreis integriert.
Eine alternative Ausführungsform eines Rußsensors ist in DE 10 2005 029 219 AI beschrieben. Der Rußsensor umfasst einen über Anschlusspads mit elektrischen Anschlüssen verbundenen Chip, wobei wenigstens eine elektrische Eigenschaft des Chips aus der Gruppe Widerstand, Kapazität und Impedanz durch Rußeinwirkung änderbar ist.
Die oben genannten Sensoren sammeln Rußpartikel auf einem kleinen keramischen Plättchen und messen die Veränderung der elektrischen Eigenschaften, beispielsweise fallender Widerstand oder steigende kapazitive Verluste. Eine eindeutige Zuordnung der elektrischen Messdaten des Sensors zur Rußmenge ist auf Grund anderer im Abgasstrang auftretender Stoffe schwer realisierbar.
Ein Nachteil der obigen Sensoren ist, dass ein mit Ruß belegter Sensor bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine im Volllastbetrieb über eine bestimmte Zeitdauer oder während einer Partikelfilterregeneration sich wegen erhöhter Abgastemperatur von selbst reinigt. Dies bedeutet, dass der Ruß auf der Sensoroberfläche selbsttätig abbrennt. Ein weiterer Nachteil ist, dass bei wiederkehrenden niedrigen Temperaturen, insbesondere bei vielen Kaltstarts und vergleichsweise nur kurzen Volllastphasen der Sensor so stark mit Ruß und anderen Stoffen belegt werden kann, dass keine sinnvollen Messwerte mit dem Rußsenor mehr erzielbar sind. In diesem Fall wird der Sensor durch eine eingebaute Heizung soweit erwärmt, dass der darauf abgelagerte Ruß verbrennt .
Eine Kontrolle der Funktionsfähigkeit des Rußsensors ist bis- her nur schwer realisierbar, da bei intaktem Partikelfilter kaum oder nur wenige Rußpartikel an den Sensor gelangen. Dies ist dadurch begründet, dass der Rußsensor für eine on-board- Diagnose (OBD) des Partikelfilters hinter dem Partikelfilter angeordnet ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Bereitstellung eines Diagnoseverfahrens eines Rußsensors, der in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Diagnoseverfahren eines Rußsensors gemäß Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen. Ein Diagnoseverfahren eines Rußsensors, der in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, umfasst die folgenden Schritte: Erfassen einer ersten Temperatur im Abgassystem, Feststellen, ob die erfasste erste Temperatur unter 100 °C liegt, wenn ja: Erfassen eines ersten Messwerts mit dem Rußsensor, der in dem Abgassystem angeordnet ist, vergleichen des ersten Messwerts mit einem vorgebbaren Grenzwert und, wenn der erste Messwert den vorgebbaren Grenzwert überschreitet, Feststellen, dass der Sensor in Ordnung ist. Ein Rußsensor ist in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordnet. Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise ein Dieselmotor. Das Abgassystem weist insbesondere einen Partikelfilter auf. Der Rußsensor ist in Strömungsrichtung des Abgases hinter dem Partikelfilter angeordnet. Weiterhin weist das Abgassystem mindestens einen Temperatursensor auf. Der mindestens eine Temperatursensor ist vorzugsweise zwischen einem Katalysator im Abgassystem und dem Partikelfilter oder in Strömungsrichtung hinter dem Partikelfilter angeordnet. Ebenso können an beiden Stellen Temperatursensoren vorhanden sein. Weiterhin kann das Abgassystem einen Differenzdrucksensor aufweisen, der eine Druckdifferenz zwischen einer Druckmessstelle in Strömungsrichtung vor dem Partikelfilter und einer Druckmessstelle in Strömungsrichtung hinter dem Partikelfilter erfasst. Die verwendeten Sensoren sind mit einer Steuereinheit verbunden. Die Steuereinheit wertet die von den Sensoren übermittelten Signale aus und übermittelt ent- sprechende Steuersignale an die Brennkraftmaschine.
In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens des Rußsensors wird eine erste Temperatur im Abgassystem erfasst. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Temperatur be- nachbart zum Rußsensor im Abgassystem erfasst wird. Ist beispielsweise der Rußsensor hinter einem Partikelfilter angeordnet, so ist ein Temperatursensor ebenfalls hinter dem Partikelfilter angeordnet. In einem zweiten Schritt wird festgestellt, ob die erfasste erste Temperatur unter 100 °C liegt. Ist dies der Fall, dann wird mit dem Rußsensor ein erster Messwert erfasst. Dieser erfasste erste Messwert wird mit einem vorgebbaren Grenzwert, beispielsweise in einer Motorsteuerung, verglichen. Über- schreitet der erste Messwert den vorgebbaren Grenzwert, dann wird festgestellt, dass der Sensor in Ordnung ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Querempfindlichkeiten des Rußsensors auf andere Stoffe zur Rußsensor-Eigen- diagnose genutzt. Die zur Eigendiagnose verwendeten Stoffe müssen insbesondere den intakten Partikelfilter in einem normalen Betrieb passieren können. Hierzu eignet sich ein im Abgasstrom enthaltener Wasseranteil. Durch das Erfassen der ersten Temperatur und Feststellen, ob die erste Temperatur un- ter 100 °C liegt, wird insbesondere auf einen Kaltstart der
Brennkraftmaschine abgezielt. Auf diese Weise kann eine erste Überprüfung einer Funktionsfähigkeit des Rußsensors beim Starten der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs erfolgen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Diagnosever- fahren die weiteren Schritte auf: Erfassen einer zweiten Temperatur im Abgassystem, Feststellen, ob die erfasste zweite Temperatur über 100 °C liegt, wenn ja: Erfassen eines zweiten Messwerts mit dem Rußsensor, Vergleichen des zweiten Messwerts mit dem vorgebbaren Grenzwert und, wenn der zweite Messwert den vorgebbaren Grenzwert unterschreitet, Feststellen, dass der Sensor in Ordnung ist.
Mit Hilfe dieser weiteren Verfahrens schritte kann das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren verbessert werden. Hierbei wird insbesondere darauf abgestellt, dass ein durch einen Wasseranteil im Abgas hervorgerufenes Messsignal bei einer Temperatur im Abgassystem über 100 °C nicht mehr auftreten darf.
Insgesamt bedeutet dies, dass nach einem Kaltstart der Brenn- kraftmaschine der Rußsensor ein Signal ausgibt, das beispielsweise im oberen Drittel eines Messwertbereichs des Rußsensors liegt. In Abhängigkeit von einer Betriebsdauer der Brennkraftmaschine steigt die Temperatur im Abgassystem an und überschreitet nach einer bestimmten Zeit eine Temperatur von 100 °C. Ein durch einen Wasseranteil im Abgas hervorgerufenes Signal des Rußsensors darf nach Überschreiten der 100 °C Marke nicht mehr auftreten.
Weiterhin bevorzugt sind die Schritte: Erfassen einer dritten Temperatur, Feststellen, ob die erfasste dritte Temperatur über 100 °C liegt, wenn ja: Feststellen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, Erfassen eines dritten Messwerts mit dem Rußsensor, Vergleich des dritten Messwerts mit dem vorgebbaren Grenzwert und, bei Unterschreiten des vorgeb- baren Grenzwerts, Feststellen, dass ein Partikelfilter im Abgassystem in Ordnung ist, oder, bei Überschreiten des vorgeb- baren Grenzwerts, Feststellen, dass ein Partikelfilter im Abgassystem defekt ist.
Auf diese Weise kann die Eigendiagnose des Rußsensors zusätz- lieh zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines im Abgassystem angeordneten Partikelfilters verwendet werden. Ist der Betriebszustand der Brennkraftmaschine beispielsweise Volllast, darf der Rußsensor bei intaktem Partikelfilter und einer Temperatur über 100 °C annähernd kein Signal abgeben. Nimmt das Signal des Rußsensors jedoch zu oder überschreitet einen vorgebbaren Grenzwert, dann tritt Ruß aus dem Partikelfilter aus. Der Partikelfilter ist defekt.
Weiterhin bevorzugt sind die Schritte: Feststellen eines Freibrennvorgangs des Partikelfilters im Abgassystem, anschließend Erfassen eines vierten Messwerts mit dem Rußsensor, Vergleichen des vierten Messwerts mit dem vorgebbaren Grenzwert und, wenn der vierte Messwert den vorgebbaren Grenzwert überschreitet, Feststellen, dass der Rußsensor in Ordnung ist.
Mit diesen Verfahrensschritten kann eine Eigendiagnose des Rußsensors während eines Betriebs der Brennkraftmaschine, insbesondere während eines länger anhaltenden Betriebs über- prüft werden. Der hohe Messwert des Rußsensors direkt nach einem Freibrennen des Partikelfilters beruht insbesondere darauf, dass direkt nach dem Freibrennen besonders viele kleine Partikel den Partikelfilter passieren können. Dies hat einen Signalanstieg im Rußsensor zur Folge hat.
Zur weiteren Verbesserung des Verfahrens kann beispielsweise nach einer vorgebbaren Zeit nach dem Freibrennen des Partikelfilters ein fünfter Messwert mit dem Rußsensor erfasst werden. Der fünfte Messwert muss dann erneut unter dem vor- gebbaren Grenzwert liegen, damit der Sensor als in Ordnung erkannt wird. Besonders vorteilhaft ist, wenn das Diagnoseverfahren des Rußsensors in einer Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs mit Brennkraftmaschine durchgeführt wird, insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit Dieselmotor. In diesem Fall kann dann, wenn der Sensor nicht als in Ordnung erkannt wird, beispielsweise entweder ein entsprechender Merker in der Steuereinheit gesetzt werden oder ein Signal an einen Nutzer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Bei dem Signal handelt es sich insbesondere um ein optisches und/oder akustisches Signal.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an Hand eines Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Abgassystems einer Brennkraftmaschine und
Fig. 2 einen schematischen Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens eines Rußsensors.
Figur 1 zeigt ein Abgassystem 1 einer Brennkraftmaschine 3. Die Brennkraftmaschine 3 ist beispielsweise ein Dieselmotor. Das Abgassystem 1 ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt). Die Strömungsrichtung des Abgases aus der Brennkraftmaschine 3 ist mit Hilfe des Pfeils 22 dargestellt. An der Brennkraftmaschine 3 ist eine Abgasleitung 24 angeordnet. In der Abgasleitung 24 befinden sich in Strömungsrichtung des Abgases (Pfeil 22) nach der Brennkraftmaschine 3 ein Katalysator 5 sowie ein Partikelfilter 7. Zur Steuerung der Brennkraftmaschine 3 ist weiterhin eine Steuereinheit 10 vorgesehen, die mittels Signalleitungen 12 mit der Brennkraftmaschine 3 verbunden ist.
Weiterhin sind in dem Abgassystem 1 mehrere Temperatursenso- ren 14, ein Differenzdrucksensor 16 sowie ein Rußsensor 18 in der Abgasleitung 24 angeordnet. Die Sensoren sind jeweils mittels Signalleitungen 20 mit der Steuereinheit 10 verbun- den. Die Steuereinheit wertet die von den Sensoren 14, 16 und 18 übermittelten Signale aus und gibt entsprechende Steuersignale über die SteuerSignalleitungen 12 an die Brennkraftmaschine 3 aus .
Die Temperatursensoren 14 sind in der Abgasleitung hinter dem Katalysator 5, vor dem Partikelfilter 7 und hinter dem Partikelfilter 7 angeordnet. Der Differenzdrucksensor 16 weist eine Messstelle vor dem Partikelfilter 7 sowie eine Messstelle hinter dem Partikelfilter 7 auf. Der Rußsensor 18 ist in
Strömungsrichtung des Abgases (Pfeil 22) hinter dem Partikelfilter 7 angeordnet.
Nun Bezug nehmend auf Figur 2 wird der erfindungsgemäße Ver- fahrensablauf des Diagnoseverfahrens des Rußsensors 18 beschrieben. Zunächst erfasst ein Temperatursensor 14 in einem Schritt A eine erste Temperatur im Abgassystem 1. Insbesondere handelt es sich hierbei um den Temperatursensor 14 der benachbart zu dem Rußsensor 18 in der Abgasleitung 24 angeord- net ist.
Die Steuereinheit 10 stellt in Schritt B fest, ob die von dem Temperatursensor 14 erfasste erste Temperatur unter 100°C liegt. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Kaltstart der Brennkraftmaschine 3 erkannt werden. Liegt die erfasste Temperatur unter 100°C, erfasst der Rußsensor 18 in einem
Schritt C einen ersten Messwert. Die Steuereinheit 10 vergleicht den ersten Messwert in einem Schritt D mit einem vorgebbaren Grenzwert. Der vorgebbare Grenzwert liegt beispiels- weise in der Mitte des Messbereichs des Rußsensors oder bei zwei Drittel oder Dreiviertel des Messbereichs des Rußsensors. Überschreitet der erste Messwert den vorgebbaren Grenzwert, dann stellt die Steuereinheit 10 in Schritt E fest, dass der Rußsensor in Ordnung ist.
In einem Schritt F wird eine zweite Temperatur im Abgassystem erfasst. Dies geschieht vorzugsweise durch denselben Tempera- tursensor 14, mit dem auch die erste Temperatur erfasst wurde. In Schritt G stellt die Steuereinheit 10 fest, ob die er- fasste zweite Temperatur über 100°C liegt. Ist dies der Fall, dann wird in Schritt H ein zweiter Messwert mit dem Rußsensor 18 erfasst. Die Steuereinheit 10 vergleicht in Schritt I den erfassten zweiten Messwert mit dem vorgebbaren Grenzwert und stellt in Schritt J fest, dass der Rußsensor in Ordnung ist, wenn der zweite Messwert den vorgebbaren Grenzwert unterschreitet. Insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraft- maschine 3 und wenn der Rußsensor 18 in Schritt E als in Ordnung erkannt wurde, werden die Schritte F und G so lange wiederholt, bis die Temperatur im Abgassystem über 100°C liegt.
In Schritt K wird eine dritte Temperatur erfasst. Die Steuer- einheit 10 stellt in Schritt L fest, ob die erfasste dritte Temperatur über 100°C liegt und stellt anschließend in
Schritt N einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine fest, wenn die Temperatur über 100 °C liegt. Insbesondere wenn der in Schritt N festgestellte Betriebszustand der Brennkraftma- schine 3 Volllast ist oder im oberen Drittel eines Drehzahlenbereichs der Brennkraftmaschine liegt, erfolgt in Schritt N das Erfassen eines dritten Messwerts mit dem Rußsensor 18. Der dritte Messwert wird mit dem vorgebbaren Grenzwert in Schritt 0 verglichen. In Abhängigkeit davon, ob der vorgebba- re Grenzwert unterschritten (Ol) oder überschritten (02) wird, stellt die Steuereinheit fest, dass ein Partikelfilter im Abgassystem in Ordnung (Ol) oder defekt ist (02) .
Um das Verfahren weiter zu verbessern und auch während eines länger anhaltenden Betriebs der Brennkraftmaschine 3 eine Diagnose des Rußsensors 18 durchzuführen, wird in Schritt P ein Freibrennvorgang des Partikelfilters 7 im Abgassystem 1 festgestellt. Anschließend wird in Schritt Q ein vierter Messwert mit dem Rußsensor 18 erfasst und in Schritt R mit dem vorgeb- baren Grenzwert verglichen. Überschreitet der vierte Messwert den vorgebbaren Grenzwert, dann wird in Schritt S festgestellt, dass der Rußsensor 18 in Ordnung ist.

Claims

Diagnoseverfahren eines Rußsensors, der in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
a) Erfassen (A) einer ersten Temperatur im Abgassystem, b) Feststellen (B), ob die erfasste erste Temperatur unter 100 °C liegt, wenn ja:
c) Erfassen (C) eines ersten Messwerts mit dem Rußsensor, der in dem Abgassystem angeordnet ist,
d) Vergleichen (D) des ersten Messwerts mit einem vorgebbaren Grenzwert und,
e) wenn der erste Messwert den vorgebbaren Grenzwert überschreitet, Feststellen (E), dass der Rußsensor in Ordnung ist.
Diagnoseverfahren eines Rußsensors gemäß Anspruch 1, das die weiteren Schritte aufweist:
f) Erfassen (F) einer zweiten Temperatur im Abgassystem, g) Feststellen (G), ob die erfasste zweite Temperatur über 100 °C liegt, wenn ja:
h) Erfassen (H) eines zweiten Messwerts mit dem Rußsensor ,
i) Vergleichen (F) des zweiten Messwerts mit dem vorgebbaren Grenzwert und,
j) wenn der zweite Messwert den vorgebbaren Grenzwert unterschreitet, Feststellen ( J) , dass der Rußsensor in Ordnung ist.
Diagnoseverfahren eines Rußsensors gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das die weiteren Schritte aufweist:
k) Erfassen (K) einer dritten Temperatur,
1) Feststellen (L), ob die erfasste dritte Temperatur über 100 °C liegt, wenn ja:
m) Feststellen (11) eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, n) Erfassen (N) eines dritten Messwerts mit dem Rußsensor ,
o) Vergleichen (O)des dritten Messwerts mit dem vorgebbaren Grenzwert und,
01) bei Unterschreiten des vorgebbaren Grenzwerts, Feststellen (Ol), dass ein Partikelfilter im Abgassystem in Ordnung ist, oder,
02) bei Überschreiten des vorgebbaren Grenzwerts, Feststellen (02), dass ein Partikelfilter im Abgassystem defekt ist.
Diagnoseverfahren eines Rußsensors gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das die weiteren Schritte aufweist:
p) Feststellen (P) eines Freibrennvorgangs des Partikelfilters im Abgassystem, anschließend
q) Erfassen (Q) eines vierten Messwerts mit dem Rußsensor ,
r) Vergleichen (R) des vierten Messwerts mit dem vorgebbaren Grenzwert und,
s) wenn der vierte Messwert den vorgebbaren Grenzwert überschreitet, Feststellen (S), dass der Rußsensor in Ordnung ist.
Diagnoseverfahren eines Rußsensors gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das in einer Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs durchgeführt wird, insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit Dieselmotor.
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