WO2017220666A1 - Method for operating an electrostatic particle sensor and electrostatic particle sensor - Google Patents

Method for operating an electrostatic particle sensor and electrostatic particle sensor Download PDF

Info

Publication number
WO2017220666A1
WO2017220666A1 PCT/EP2017/065264 EP2017065264W WO2017220666A1 WO 2017220666 A1 WO2017220666 A1 WO 2017220666A1 EP 2017065264 W EP2017065264 W EP 2017065264W WO 2017220666 A1 WO2017220666 A1 WO 2017220666A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
electrode
particle sensor
electrodes
soot particles
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/065264
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sebastian Reiß
Patrick EBERL-NEUMAIER
Florian KOLLER
Christian Stahl
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Publication of WO2017220666A1 publication Critical patent/WO2017220666A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/08—Gas passages being formed between the walls of an outer shell and an inner chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/24—Concentric tubes or tubes being concentric to housing, e.g. telescopically assembled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/05—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a particulate sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/12—Other sensor principles, e.g. using electro conductivity of substrate or radio frequency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N2015/0662—Comparing before/after passage through filter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating an electrostatic particle sensor for sensing soot particles in exhaust gases, in particular in exhaust gases of motor vehicles. It also relates to an electrostatic particle sensor for sensing soot particles in exhaust gases.
  • soot sensors that monitor, for example, the function of a particulate filter in the exhaust system of vehicles and thus contribute to the reduction of emissions.
  • electrostatically ⁇ diagram particle sensors are known in which carbon black particles move in a signal generated by at least two electrodes the electric field and their impact is measured on one of the electrodes as a current flow.
  • Such an electrostatic particle sensor is known for example from DE 10 2005 039 915 AI.
  • the exhaust gas flows through a gap between an inner cylindrical electrode and a likewise Cylind ⁇ step outer peripheral electrode surrounding the inner electrode coaxially.
  • the inner electrode is at a potential of, for example, 1000 volts, while the outer electrode is grounded. Moving through the gap
  • Soot particles initially accumulate on the inner electrode, on which a dendritic structure of soot particles can grow. Will these dendrites be long enough or is the layer of attached soot thick enough by a critical distance To fall below the outer sheath electrode, the soot particles break off due to the electrostatic forces and move to the sheath electrode, whereby a current flow between the two electrodes takes place, which is measured as a sensor current as a measure of soot located in the exhaust.
  • the measured sensor current delivers reliable values only after a certain preloading of the inner electrode with soot, which can actually be used as a measure of the amount of soot present in the exhaust gas.
  • soot the amount of soot present in the exhaust gas.
  • a method for operating an electrostatic particle sensor for sensing soot particles in exhaust gases wherein the particle sensor having a first electrode and a second electrode, wherein between the electrodes provided by the exhaust gas gap is provided and the electrodes have a potential difference, wherein attach to the electrodes soot particles and after one of a preloading of the
  • a dendritic structure or layer of soot particles grows on the electrodes. The thicker this layer is, the sooner particles will tear off the layer and move to the other electrode.
  • the residence time of particles on one of the electrodes depends inter alia on the precharging of this electrode with soot particles.
  • This method has the advantage that a time can be determined, from which the measured sensor current can be reliably used as a measure of the amount of soot in the exhaust stream. At this time, the precharging of the first electrode with soot particles is sufficient. At this time, therefore, the particle sensor is a "measurement standby" assumed.
  • the measurement readiness of the particle sensor is thus defined as a state of the particulate sensor, in which a sufficient Vorbe ⁇ charge the first electrode ensures that the measured sensor current reliable as a measure of the amount of soot in the Exhaust gas flow can be used.
  • the measured sensor current is integrated over a period of time T, wherein typically the measurement is not continuous, but at intervals of, for example, 50 ms, so that the integral of the sensor current is formed by adding the individual discrete measured values.
  • the integral of the sensor current includes both the amount of soot already deposited on the electrodes and the respective sensor sensitivity, and therefore offers a practicable and reliable way of detecting the measuring readiness of the particle sensor.
  • the measuring readiness of the sensor is detected when the integral of the sensor current over time exceeds a predetermined threshold.
  • This threshold can be determined experimentally in ⁇ example, in a test phase or be determined by a model.
  • the period T begins with a start-up or a regeneration of the particle sensor.
  • his initial entry into service is understood to be a start-up of Par ⁇ tikelsensors and a regeneration of the particle sensor, an event is meant in which the electrodes in existing carbon black
  • the necessary preloading of the particle sensor must first be established before the sensor is ready for measurement.
  • the potential difference between the two electrodes is at least 500 volts.
  • the potential difference may be 1000 volts.
  • a computer program product comprising a computer readable medium and program code stored on the computer readable medium which, when executed on a computing unit, directs the computing unit to perform the described method.
  • the arithmetic unit may be in particular ⁇ an engine control of a motor vehicle or a sensor control unit of the electrostatic Parti ⁇ kelsensors.
  • an electrostatic particle sensor for sensing soot particles in exhaust gases is specified, wherein the particle sensor is assigned a control device which is set up to operate the particle sensor for sensing soot particles in an exhaust tract of a motor vehicle, the particle sensor having a first electrode and a second electrode, wherein between the electrodes, a gap through which the exhaust gas is provided and the electrodes have a potential difference, wherein the control device is adapted to be attached to the electrodes and to a dependent on a pre-loading of the electrodes with soot particles residence time to measure the soot particles moving in the respective other electrode as a sensor current as a measure of the amount of soot in the exhaust gas flow, the determination of readiness for measurement of the particle sensor
  • Sensor current over a period of time T is measured and integrated and a measuring readiness of the sensor is detected when the integral of the sensor current over time exceeds a predetermined threshold.
  • the control unit assigned to the particle sensor is configured to carry out the described method .
  • the electrostatic particle sensor is designed as a cylindrical capacitor, wherein the first electrode as a cylindrical inner electrode and the second electrode as the inner electrode coaxially surrounding, also cylindrical sheath electrode is formed between which a gap of a few millimeters width is arranged, the one Exhaust flow flows through in the longitudinal direction.
  • the exhaust gas flow may also be a partial flow diverted from the actual exhaust gas flow.
  • the electrostatic particle sensor is, for example, suitable for monitoring the function of a diesel particulate filter diesel particulate filter.
  • the electrostatic particle sensor may be arranged in front of or behind the particle filter. It is also possible, in each case an electro ⁇ static particle sensor before and to arrange behind the particulate filter.
  • FIG. 1 shows schematically the representation of a motor vehicle with an electrostatic particle sensor according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 schematically shows a cross section through an embodiment of the particle sensor according to FIG. 1
  • FIG. 3 schematically shows a flow chart with method steps of a method for operating an electrostatic particle sensor according to an embodiment of the invention.
  • the motor vehicle 1 according to FIG. 1 has an internal combustion engine 3, which is designed as a diesel engine.
  • the internal combustion ⁇ machine 3 is associated with an exhaust tract 5, via which a gas stream ⁇ from the internal combustion engine 3 is discharged.
  • a particulate filter 7 for purifying the exhaust gas and an electrostatic particle sensor 9 connected downstream of the particulate filter are arranged in the exhaust tract 5.
  • An engine control unit 11 is connected via signal lines both to the internal combustion engine 3 and to the electrostatic particle sensor 9.
  • the particle sensor 9 has the task of monitoring the function of the particle filter 7.
  • a particle sensor may be arranged before the particulate filter 9 and 7, or they are two Parti ⁇ kelsensoren 9 is provided, of which one before and one is arranged behind the particulate filter. 7
  • the particle sensor 9 measures the loading of the exhaust gas flow with soot particles. For this he is constructed as shown in Figure 2.
  • Figure 2 shows a cross section through parts of a particle sensor 9, which is designed as an electrostatic particle sensor and has substantially the shape of a cylindrical capacitor.
  • the electrostatic particle sensor 9 has a cylindrical inner electrode 13 and an outer sheath electrode 15, the is also cylindrical.
  • the inner electrode 13 and the sheath electrode 15 are arranged coaxially with the longitudinal axis 14.
  • a gap 17 is formed, which has a width d of 1.3 mm in the embodiment shown.
  • a potential difference between the inner electrode 13 and the cladding electrode 15 is generated by applying a voltage of, for example, 1000 volts to the inner electrode 13.
  • the sheath electrode 15 is grounded.
  • the exhaust gas stream passes through the gap 17 between the electrodes 13, 15. Negatively or positively charged soot particles are deposited from the exhaust gas flow on the inner electrode 13 or the jacket electrode 15. As a result, in the course of the operating time of the particle sensor 9, layers 19 and 20 of soot particles grow on the electrodes 13, 15, the layers consisting essentially of individual dendrites.
  • soot particles Due to the voltage applied in the gap 17 radial electric field positively charged soot particles move out of the layer 19 to the outer sheath electrode 15, if they come close enough to the sheath electrode 15. This is the case if they fall below the critical distance do to the sheath electrode 15, i. if the thickness of the layer 19 locally exceeds the amount d - do.
  • the critical distance do is indicated in FIG. 2 by the dashed circular line 21. If this distance is undershot, soot particles from the layer 19 can tear off and move to the outer sheath electrode 15, where they trigger a current flow that can be measured by the ammeter 23.
  • particles from the layer 20 also tear off and move toward the inner electrode 13 when the thickness of the layer 20 is local has become so large that the particles do not fall below the distance do to the inner electrode 13.
  • the size ratios are not drawn to scale. While d, as already stated, is typically in the millimeter range, do also lies in this order of magnitude.
  • the thickness of the growing layers 19, 20 is in the micrometer range, typically at a few micrometers.
  • the electrostatic particle sensor 9 supplies sufficient to ⁇ reliable results, ie so that the measured with the flow ⁇ gauge 23 sensor current is actually a measure of the soot loading of the exhaust stream is a certain preload of the electrodes 13, 15 need with carbon black, ie, a certain thickness
  • the layers 19, 20 is a prerequisite for a particularly reliable and meaningful measurement of the particle sensor 9.
  • the method shown in Figure 3 is used according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method with which a readiness for measurement of the particle sensor 9 can be ascertained.
  • the sensor current is measured using the flow meter 23 in a step 100, wherein ⁇ play, in time intervals of 50 ms.
  • a step 300 it is determined whether the integral of the sensor current already has a predetermined threshold value over ⁇ steps. If this predetermined threshold is about ⁇ steps, a measuring readiness of the sensor is in a Step 400 detected. The measured values of the particle sensor 9 can now be reliably used as a measure of the soot load in the exhaust gas flow. If the threshold has not yet been exceeded, the measurement and integration of the sensor current is continued until the threshold is exceeded.
  • the method according to FIG. 3 can be implemented, in particular, with the aid of program code in a computer program product which is stored, for example, in a memory of the motor controller 11.
  • the method ensures that measured values of the particle sensor 9 are only used as a measure of the soot load of the exhaust gas flow when the sensor has sufficient pre-charge with soot and is therefore ready for measurement.

Abstract

The invention relates to a method for operating an electrostatic particle sensor (9) for sensing of soot particles in exhaust gases, wherein the particle sensor (9) has a first electrode (13) and a second electrode (15), wherein a gap (17) which is flown through by the exhaust gas is provided between the electrodes (13, 15) and the electrodes (13, 15) have a potential difference. According to the invention, soot particles accumulate at the electrodes (13, 15) and, after a residence time which is dependent on a preloading of the electrodes (13) with soot particles, move to the respective other electrode (15, 13) so that a current flow is generated, which is measured as sensor current and a measure of the amount of soot in the exhaust gas stream. In order to determine a measurement readiness of the particle sensor (9), the sensor current is measured and integrated over a duration of time T, and a measurement readiness of the particle sensor (9) is determined when the integral of the sensor current exceeds a determined threshold value over time.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Betreiben eines elektrostatischen Partikelsensors und elektrostatischer Partikelsensor Method for operating an electrostatic particle sensor and electrostatic particle sensor
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrostatischen Partikelsensors zur Sensierung von Rußpartikeln in Abgasen, insbesondere in Abgasen von Kraftfahrzeugen. Sie betrifft ferner einen elektrostatischen Par- tikelsensor zur Sensierung von Rußpartikeln in Abgasen. The present invention relates to a method for operating an electrostatic particle sensor for sensing soot particles in exhaust gases, in particular in exhaust gases of motor vehicles. It also relates to an electrostatic particle sensor for sensing soot particles in exhaust gases.
Es gibt derzeit verschiedene Konzepte für Rußsensoren, die im Abgastrakt von Fahrzeugen beispielsweise die Funktion eines Partikelfilters überwachen und somit zur Reduzierung von Emissionen beitragen sollen. Beispielsweise sind elektrosta¬ tische Partikelsensoren bekannt, bei denen sich Rußpartikel in einem von zumindest zwei Elektroden erzeugten elektrischen Feld bewegen und ihr Auftreffen auf eine der Elektroden als Stromfluss gemessen wird. There are currently various concepts for soot sensors that monitor, for example, the function of a particulate filter in the exhaust system of vehicles and thus contribute to the reduction of emissions. For example, electrostatically ¬ diagram particle sensors are known in which carbon black particles move in a signal generated by at least two electrodes the electric field and their impact is measured on one of the electrodes as a current flow.
Ein derartiger elektrostatischer Partikelsensor ist beispielsweise aus der DE 10 2005 039 915 AI bekannt. Such an electrostatic particle sensor is known for example from DE 10 2005 039 915 AI.
Bei einem abgewandelten Konzept dieses elektrostatischen Partikelsensors durchströmt das Abgas einen Spalt zwischen einer zylindrischen inneren Elektrode und einer ebenfalls zylind¬ rischen äußeren Mantelelektrode, die die innere Elektrode koaxial umgibt. Die innere Elektrode liegt dabei auf einem Potential von beispielsweise 1000 Volt, während die äußere Elektrode auf Masse liegt. Sich durch den Spalt bewegendeIn a modified concept of this electrostatic particle sensor, the exhaust gas flows through a gap between an inner cylindrical electrode and a likewise Cylind ¬ step outer peripheral electrode surrounding the inner electrode coaxially. The inner electrode is at a potential of, for example, 1000 volts, while the outer electrode is grounded. Moving through the gap
Rußpartikel lagern sich zunächst an der inneren Elektrode an, auf der dadurch eine dendritische Struktur aus Rußpartikeln aufwachsen kann. Werden diese Dendriten lang genug bzw. ist die Schicht aus angelagertem Ruß dick genug um eine kritische Distanz zur äußeren Mantelelektrode zu unterschreiten, so reißen die Rußpartikel aufgrund der elektrostatischen Kräfte ab und bewegen sich zur Mantelelektrode, wodurch ein Stromfluss zwischen den beiden Elektroden erfolgt, der als Sensorstrom als Maß für im Abgas befindliches Ruß gemessen wird. Soot particles initially accumulate on the inner electrode, on which a dendritic structure of soot particles can grow. Will these dendrites be long enough or is the layer of attached soot thick enough by a critical distance To fall below the outer sheath electrode, the soot particles break off due to the electrostatic forces and move to the sheath electrode, whereby a current flow between the two electrodes takes place, which is measured as a sensor current as a measure of soot located in the exhaust.
Bei diesem Sensortyp ist problematisch, dass der gemessene Sensorstrom erst ab einer gewissen Vorbeladung der inneren Elektrode mit Ruß zuverlässige Werte liefert, die tatsächlich als Maß für die im Abgas befindliche Rußmenge verwendet werden können. Bevor eine derart ausreichende Vorbeladung der inneren Elektrode erreicht ist, fließt kein oder lediglich ein niedriger Sensorstrom, obwohl Rußpartikel im Abgas vorhanden sind. Diese lagern sich auch an die innere Elektrode an, können jedoch die Mantelelektrode noch nicht erreichen, da ihre Entfernung zur Mantelelektrode zu groß ist, als dass die wirkenden elektro¬ statischen Kräfte ein Abreißen der Rußpartikel bewirken könnten. In this sensor type, it is problematic that the measured sensor current delivers reliable values only after a certain preloading of the inner electrode with soot, which can actually be used as a measure of the amount of soot present in the exhaust gas. Before such sufficient pre-charge of the inner electrode is achieved, no or only a low sensor current flows, although soot particles are present in the exhaust gas. These attach themselves to well to the inner electrode, however, the coated electrode can not reach because their distance to the outer electrode is too large for the acting electro ¬ static forces could cause tearing of the soot particles.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zum Betreiben bekannter elektrostatischer Partikelsensoren derart weiterzubilden, dass eine zuverlässige Interpretation des Sensorsignals möglich ist. Ferner soll ein elektrostatischer Partikelsensor angegeben werden, der die oben genannten It is therefore an object of the present invention to develop methods for operating known electrostatic particle sensors such that a reliable interpretation of the sensor signal is possible. Furthermore, an electrostatic particle sensor is to be specified, which is the above
Nachteile nicht aufweist. Disadvantages not.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche . This object is achieved by the subject matter of the independent claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments and modifications of the invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines elektrostatischen Partikelsensors zur Sensierung von Rußpartikeln in Abgasen angegeben, wobei der Partikelsensor eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist, wobei zwischen den Elektroden ein von dem Abgas durchströmter Spalt vorgesehen ist und die Elektroden eine Potentialdifferenz aufweisen, wobei sich an den Elektroden Rußpartikel anlagern und sich nach einer unter anderem von einer Vorbeladung der According to one aspect of the invention, a method for operating an electrostatic particle sensor for sensing soot particles in exhaust gases is provided, wherein the particle sensor having a first electrode and a second electrode, wherein between the electrodes provided by the exhaust gas gap is provided and the electrodes have a potential difference, wherein attach to the electrodes soot particles and after one of a preloading of the
Elektroden mit Rußpartikeln abhängigen Verweilzeit zu der jeweils anderen Elektrode bewegen, so dass ein Stromfluss erzeugt wird, der als Sensorstrom als Maß für die Rußmenge im Abgasstrom gemessen wird, wobei zur Feststellung einer Messbereitschaft des Partikelsensors der Sensorstrom über einen Zeitraum T gemessen und aufintegriert wird und eine Messbereitschaft des Sensors festgestellt wird, wenn das Integral des Sensorstroms über die Zeit einen festgelegten Schwellwert überschreitet. Bei einem derartigen Sensor wächst auf den Elektroden eine dendritische Struktur oder Schicht aus Rußpartikeln auf. Je dicker diese Schicht ist, desto eher reißen Partikel aus der Schicht ab und bewegen sich zur jeweils anderen Elektrode. Somit hängt die Verweilzeit von Partikeln auf einer der Elektroden unter anderem von der Vorbeladung dieser Elektrode mit Rußpartikeln ab. Moving electrodes with soot particles dependent residence time to the respective other electrode, so that a current flow is measured, which is measured as a sensor current as a measure of the amount of soot in the exhaust stream, to determine a measuring readiness of the particle sensor, the sensor current over a period T measured and integrated and a measurement readiness of the sensor is detected when the integral of the sensor current over time exceeds a predetermined threshold. In such a sensor, a dendritic structure or layer of soot particles grows on the electrodes. The thicker this layer is, the sooner particles will tear off the layer and move to the other electrode. Thus, the residence time of particles on one of the electrodes depends inter alia on the precharging of this electrode with soot particles.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass ein Zeitpunkt festgestellt werden kann, ab dem der gemessene Sensorstrom zuverlässig als Maß für die Rußmenge im Abgasstrom verwendet werden kann. Zu diesem Zeitpunkt ist somit die Vorbeladung der ersten Elektrode mit Rußpartikeln ausreichend. Zu diesem Zeitpunkt wird demnach von einer „Messbereitschaft" des Partikelsensors ausgegangen. Die Messbereitschaft des Partikelsensors ist somit definiert als ein Zustand des Partikelsensors, in dem eine ausreichende Vorbe¬ ladung der ersten Elektrode sicherstellt, dass der gemessene Sensorstrom zuverlässig als Maß für die Rußmenge im Abgasstrom verwendet werden kann. Gemäß der Erfindung wird der gemessene Sensorstrom über einen Zeitraum T aufintegriert , wobei typischerweise die Messung nicht kontinuierlich erfolgt, sondern in Zeitabständen von beispielsweise 50 ms, so dass das Integral des Sensorstroms durch eine Addition der einzelnen diskreten Messwerte gebildet wird. This method has the advantage that a time can be determined, from which the measured sensor current can be reliably used as a measure of the amount of soot in the exhaust stream. At this time, the precharging of the first electrode with soot particles is sufficient. At this time, therefore, the particle sensor is a "measurement standby" assumed. The measurement readiness of the particle sensor is thus defined as a state of the particulate sensor, in which a sufficient Vorbe ¬ charge the first electrode ensures that the measured sensor current reliable as a measure of the amount of soot in the Exhaust gas flow can be used. According to the invention, the measured sensor current is integrated over a period of time T, wherein typically the measurement is not continuous, but at intervals of, for example, 50 ms, so that the integral of the sensor current is formed by adding the individual discrete measured values.
Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass die Messbereitschaft des Partikelsensors zuverlässig bestimmt werden kann. Das Integral des Sensorstroms beinhaltet sowohl die bereits auf den Elektroden deponierte Rußmenge als auch die jeweilige Sensorempfindlichkeit und bietet daher eine praktikable und zuverlässige Möglichkeit, die Messbereitschaft des Partikelsensors zu erkennen. This procedure has the advantage that the measuring readiness of the particle sensor can be reliably determined. The integral of the sensor current includes both the amount of soot already deposited on the electrodes and the respective sensor sensitivity, and therefore offers a practicable and reliable way of detecting the measuring readiness of the particle sensor.
Dabei wird die Messbereitschaft des Sensors festgestellt, wenn das Integral des Sensorstroms über die Zeit einen festgelegten Schwellwert überschreitet. Dieser Schwellwert kann bei¬ spielsweise in einer Testphase experimentell ermittelt werden oder anhand eines Modells festgelegt werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beginnt der Zeitraum T mit einer Inbetriebnahme oder einer Regeneration des Partikelsensors. Dabei wird unter einer Inbetriebnahme des Par¬ tikelsensors seine erstmalige Inbetriebnahme verstanden und unter einer Regeneration des Partikelsensors wird ein Ereignis verstanden, bei dem auf den Elektroden vorhandener Ruß imIn this case, the measuring readiness of the sensor is detected when the integral of the sensor current over time exceeds a predetermined threshold. This threshold can be determined experimentally in ¬ example, in a test phase or be determined by a model. According to one embodiment of the invention, the period T begins with a start-up or a regeneration of the particle sensor. However, his initial entry into service is understood to be a start-up of Par ¬ tikelsensors and a regeneration of the particle sensor, an event is meant in which the electrodes in existing carbon black
Wesentlichen vollständig entfernt wird. In beiden Fällen muss somit die notwendige Vorbeladung des Partikelsensors erst aufgebaut werden, bevor der Sensor messbereit ist. Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden mindestens 500 Volt. Insbesondere kann die Potentialdifferenz 1000 Volt betragen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt angegeben, aufweisend ein computerlesbares Medium und auf dem computerlesbaren Medium abgespeicherten Programmcode, der, wenn er auf einer Recheneinheit ausgeführt wird, die Recheneinheit anleitet, das beschriebene Verfahren durchzuführen. Bei der Recheneinheit kann es sich dabei ins¬ besondere um eine Motorsteuerung eines Kraftfahrzeugs handeln oder um ein Sensorsteuergerät des elektrostatischen Parti¬ kelsensors . Essentially completely removed. In both cases, the necessary preloading of the particle sensor must first be established before the sensor is ready for measurement. According to one embodiment, the potential difference between the two electrodes is at least 500 volts. In particular, the potential difference may be 1000 volts. According to a further aspect of the invention, there is provided a computer program product comprising a computer readable medium and program code stored on the computer readable medium which, when executed on a computing unit, directs the computing unit to perform the described method. The arithmetic unit may be in particular ¬ an engine control of a motor vehicle or a sensor control unit of the electrostatic Parti ¬ kelsensors.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrostatischer Partikelsensor zur Sensierung von Rußpartikeln in Abgasen angegeben, wobei dem Partikelsensor ein Steuergerät zugeordnet ist, das zum Betreiben des Partikelsensors zur Sensierung von Rußpartikeln in einem Abgastrakt eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist, wobei der Partikelsensor eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist, wobei zwischen den Elektroden ein von dem Abgas durchströmter Spalt vorgesehen ist und die Elektroden eine Potentialdifferenz aufweisen, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, sich an den Elektroden anlagernde und sich nach einer von einer Vorbeladung der Elektroden mit Rußpartikeln abhängigen Verweilzeit zu der jeweils anderen Elektrode bewegende Rußpartikel als Sensorstrom als Maß für die Rußmenge im Abgasstrom zu messen, wobei zur Feststellung einer Messbereitschaft des Partikelsensors derAccording to a further aspect of the invention, an electrostatic particle sensor for sensing soot particles in exhaust gases is specified, wherein the particle sensor is assigned a control device which is set up to operate the particle sensor for sensing soot particles in an exhaust tract of a motor vehicle, the particle sensor having a first electrode and a second electrode, wherein between the electrodes, a gap through which the exhaust gas is provided and the electrodes have a potential difference, wherein the control device is adapted to be attached to the electrodes and to a dependent on a pre-loading of the electrodes with soot particles residence time to measure the soot particles moving in the respective other electrode as a sensor current as a measure of the amount of soot in the exhaust gas flow, the determination of readiness for measurement of the particle sensor
Sensorstrom über einen Zeitraum T gemessen und aufintegriert wird und eine Messbereitschaft des Sensors festgestellt wird, wenn das Integral des Sensorstroms über die Zeit einen festgelegten Schwellwert überschreitet. Sensor current over a period of time T is measured and integrated and a measuring readiness of the sensor is detected when the integral of the sensor current over time exceeds a predetermined threshold.
Dieser elektrostatische Partikelsensor weist die bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Betreiben des elektrostatischen Partikelsensors genannten Vorteile auf. Gemäß einer Ausführungsform ist das dem Partikelsensor zugeordnete Steuergerät dazu eingerichtet, das beschriebene Ver¬ fahren durchzuführen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der elektrostatische Partikelsensor als Zylinderkondensator ausgebildet, wobei die erste Elektrode als zylindrische innere Elektrode und die zweite Elektrode als die innere Elektrode koaxial umgebende, ebenfalls zylindrische Mantelelektrode ausgebildet ist, zwischen denen ein Spalt von wenigen Millimetern Breite angeordnet ist, den ein Abgasstrom in Längsrichtung durchströmt. This electrostatic particle sensor has the advantages already mentioned in connection with the method for operating the electrostatic particle sensor. According to one embodiment, the control unit assigned to the particle sensor is configured to carry out the described method . According to a further embodiment, the electrostatic particle sensor is designed as a cylindrical capacitor, wherein the first electrode as a cylindrical inner electrode and the second electrode as the inner electrode coaxially surrounding, also cylindrical sheath electrode is formed between which a gap of a few millimeters width is arranged, the one Exhaust flow flows through in the longitudinal direction.
Dabei kann es sich bei dem Abgasstrom auch um einen aus dem eigentlichen Abgasstrom abgezweigten Teilstrom handeln. In this case, the exhaust gas flow may also be a partial flow diverted from the actual exhaust gas flow.
Der elektrostatische Partikelsensor ist beispielsweise ge¬ eignet, die Funktion eines Partikelfilters eines Diesel- kraftfahrzeus zu überwachen. Zu diesem Zweck kann der elektrostatische Partikelsensor vor oder hinter dem Partikelfilter angeordnet sein. Es ist auch möglich, jeweils einen elektro¬ statischen Partikelsensor vor und hinter dem Partikelfilter anzuordnen . The electrostatic particle sensor is, for example, suitable for monitoring the function of a diesel particulate filter diesel particulate filter. For this purpose, the electrostatic particle sensor may be arranged in front of or behind the particle filter. It is also possible, in each case an electro ¬ static particle sensor before and to arrange behind the particulate filter.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen: In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. Show:
Figur 1 schematisch die Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrostatischen Partikelsensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; FIG. 1 shows schematically the representation of a motor vehicle with an electrostatic particle sensor according to an embodiment of the invention;
Figur 2 schematisch einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Partikelsensors gemäß Figur 1 und Figur 3 schematisch ein Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Betreiben eines elektrostatischen Partikelsensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. FIG. 2 schematically shows a cross section through an embodiment of the particle sensor according to FIG. 1 and FIG FIG. 3 schematically shows a flow chart with method steps of a method for operating an electrostatic particle sensor according to an embodiment of the invention.
Das Kraftfahrzeug 1 gemäß Figur 1 weist eine Brennkraftmaschine 3 auf, die als Dieselmotor ausgebildet ist. Der Brennkraft¬ maschine 3 ist ein Abgastrakt 5 zugeordnet, über den ein Ab¬ gasstrom der Brennkraftmaschine 3 abgeführt wird. In dem Ab- gastrakt 5 ist ein Partikelfilter 7 zur Reinigung des Abgases angeordnet, sowie ein dem Partikelfilter nachgeschalteter elektrostatischer Partikelsensor 9. The motor vehicle 1 according to FIG. 1 has an internal combustion engine 3, which is designed as a diesel engine. The internal combustion ¬ machine 3 is associated with an exhaust tract 5, via which a gas stream ¬ from the internal combustion engine 3 is discharged. A particulate filter 7 for purifying the exhaust gas and an electrostatic particle sensor 9 connected downstream of the particulate filter are arranged in the exhaust tract 5.
Ein Motorsteuergerät 11 ist über Signalleitungen sowohl mit der Brennkraftmaschine 3 als auch mit dem elektrostatischen Partikelsensor 9 verbunden. An engine control unit 11 is connected via signal lines both to the internal combustion engine 3 and to the electrostatic particle sensor 9.
Der Partikelsensor 9 hat insbesondere die Aufgabe, die Funktion des Partikelfilters 7 zu überwachen. In nicht gezeigten Aus- führungsformen kann ein derartiger Partikelsensor 9 auch vor dem Partikelfilter 7 angeordnet sein oder es sind zwei Parti¬ kelsensoren 9 vorgesehen, von denen einer vor und einer hinter dem Partikelfilter 7 angeordnet ist. Um die Funktion des Partikelfilters 7 zu überprüfen, misst der Partikelsensor 9 die Beladung des Abgasstroms mit Rußpartikeln. Dazu ist er wie in Figur 2 gezeigt aufgebaut. In particular, the particle sensor 9 has the task of monitoring the function of the particle filter 7. Can EMBODIMENTS not shown in training, such a particle sensor may be arranged before the particulate filter 9 and 7, or they are two Parti ¬ kelsensoren 9 is provided, of which one before and one is arranged behind the particulate filter. 7 In order to check the function of the particle filter 7, the particle sensor 9 measures the loading of the exhaust gas flow with soot particles. For this he is constructed as shown in Figure 2.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch Teile eines Partikelsensors 9, der als elektrostatischer Partikelsensor ausgebildet ist und im Wesentlichen die Form eines Zylinderkondensators aufweist. Figure 2 shows a cross section through parts of a particle sensor 9, which is designed as an electrostatic particle sensor and has substantially the shape of a cylindrical capacitor.
Der elektrostatische Partikelsensor 9 weist eine zylinderförmige innere Elektrode 13 sowie eine äußere Mantelelektrode 15 auf, die ebenfalls zylinderförmig ausgebildet ist. Die innere Elektrode 13 und die Mantelelektrode 15 sind koaxial zu der Längsachse 14 angeordnet. Zwischen der inneren Elektrode 13 und der Mante¬ lelektrode 15 ist ein Spalt 17 gebildet, der in der gezeigten Ausführungsform eine Breite d von 1,3 mm aufweist. The electrostatic particle sensor 9 has a cylindrical inner electrode 13 and an outer sheath electrode 15, the is also cylindrical. The inner electrode 13 and the sheath electrode 15 are arranged coaxially with the longitudinal axis 14. Between the inner electrode 13 and the Mante ¬ lelektrode 15, a gap 17 is formed, which has a width d of 1.3 mm in the embodiment shown.
Im Betrieb des Partikelsensors 9 wird eine Potentialdifferenz zwischen der inneren Elektrode 13 und der Mantelelektrode 15 durch Anlegen einer Spannung von beispielsweise 1000 Volt an die innere Elektrode 13 erzeugt. Die Mantelelektrode 15 liegt auf Masse . In operation of the particulate sensor 9, a potential difference between the inner electrode 13 and the cladding electrode 15 is generated by applying a voltage of, for example, 1000 volts to the inner electrode 13. The sheath electrode 15 is grounded.
Im Betrieb durchstreicht der Abgasstrom den Spalt 17 zwischen den Elektroden 13, 15. Negativ bzw. positiv geladene Rußpartikel setzen sich dabei aus dem Abgasstrom auf der inneren Elektrode 13 bzw. der Mantelelektrode 15 ab. Dadurch wachsen im Laufe der Betriebszeit des Partikelsensors 9 Schichten 19 bzw. 20 aus Rußpartikeln auf den Elektroden 13, 15 auf, wobei die Schichten im Wesentlichen aus einzelnen Dendriten bestehen. In operation, the exhaust gas stream passes through the gap 17 between the electrodes 13, 15. Negatively or positively charged soot particles are deposited from the exhaust gas flow on the inner electrode 13 or the jacket electrode 15. As a result, in the course of the operating time of the particle sensor 9, layers 19 and 20 of soot particles grow on the electrodes 13, 15, the layers consisting essentially of individual dendrites.
Aufgrund des im Spalt 17 anliegenden radialen elektrischen Feldes bewegen sich positiv geladene Rußteilchen aus der Schicht 19 zur äußeren Mantelelektrode 15 hin, falls sie der Mantelelektrode 15 nahe genug kommen. Dies ist dann der Fall, wenn sie die kritische Distanz do zu der Mantelelektrode 15 unterschreiten, d.h. wenn die Dicke der Schicht 19 lokal den Betrag d - do überschreitet. Die kritische Distanz do ist in der Figur 2 durch die gestrichelte Kreislinie 21 angedeutet. Falls diese Distanz unterschritten wird, können Rußpartikel aus der Schicht 19 abreißen und sich zur äußeren Mantelelektrode 15 bewegen, wo sie einen Stromfluss auslösen, der durch das Strommessgerät 23 gemessen werden kann. Due to the voltage applied in the gap 17 radial electric field positively charged soot particles move out of the layer 19 to the outer sheath electrode 15, if they come close enough to the sheath electrode 15. This is the case if they fall below the critical distance do to the sheath electrode 15, i. if the thickness of the layer 19 locally exceeds the amount d - do. The critical distance do is indicated in FIG. 2 by the dashed circular line 21. If this distance is undershot, soot particles from the layer 19 can tear off and move to the outer sheath electrode 15, where they trigger a current flow that can be measured by the ammeter 23.
Umgekehrt reißen auch Partikel aus der Schicht 20 ab und bewegen sich zur inneren Elektrode 13, wenn die Dicke der Schicht 20 lokal derart groß geworden ist, dass die Partikel die Entfernung do zur inneren Elektrode 13 unterschreiten. Conversely, particles from the layer 20 also tear off and move toward the inner electrode 13 when the thickness of the layer 20 is local has become so large that the particles do not fall below the distance do to the inner electrode 13.
In der schematischen Darstellung in Figur 2 sind die Größen- Verhältnisse nicht maßstäblich dargestellt. Während d, wie bereits angegeben, typischerweise im Millimeterbereich liegt, liegt do ebenfalls in dieser Größenordnung. Die Dicke der aufwachsenden Schichten 19, 20 liegt im Mikrometerbereich, typischerweise bei wenigen Mikrometern. In the schematic representation in Figure 2, the size ratios are not drawn to scale. While d, as already stated, is typically in the millimeter range, do also lies in this order of magnitude. The thickness of the growing layers 19, 20 is in the micrometer range, typically at a few micrometers.
Damit der elektrostatische Partikelsensor 9 ausreichend zu¬ verlässige Ergebnisse liefert, d.h. damit der mit dem Strom¬ messgerät 23 gemessene Sensorstrom tatsächlich ein Maß für die Rußbeladung des Abgasstroms ist, ist eine gewisse Vorbeladung der Elektroden 13, 15 mit Ruß notwendig, d.h. eine gewisse Dicke der Schichten 19, 20 ist Voraussetzung für eine besonders zuverlässige und aussagekräftige Messung des Partikelsensors 9. Um eine derartige ausreichende Vorbeladung des Partikelsensors 9 festzustellen, wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das in Figur 3 gezeigte Verfahren verwendet. Thus, the electrostatic particle sensor 9 supplies sufficient to ¬ reliable results, ie so that the measured with the flow ¬ gauge 23 sensor current is actually a measure of the soot loading of the exhaust stream is a certain preload of the electrodes 13, 15 need with carbon black, ie, a certain thickness The layers 19, 20 is a prerequisite for a particularly reliable and meaningful measurement of the particle sensor 9. In order to determine such a sufficient preloading of the particle sensor 9, the method shown in Figure 3 is used according to an embodiment of the invention.
Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens, mit dem eine Messbereitschaft des Partikelsensors 9 festgestellt werden kann. Nach einem Start des Verfahrens wird in einem Schritt 100 der Sensorstrom mit Hilfe des Strommessgeräts 23 gemessen, bei¬ spielsweise in Zeitintervallen von 50 ms. FIG. 3 shows a flow chart of a method with which a readiness for measurement of the particle sensor 9 can be ascertained. After a start of the process, the sensor current is measured using the flow meter 23 in a step 100, wherein ¬ play, in time intervals of 50 ms.
Diese gemessenen Sensorströme werden in einem Schritt 200 aufintegriert bzw. aufaddiert. These measured sensor currents are integrated or added in a step 200.
In einem Schritt 300 wird abgefragt, ob das Integral des Sensorstroms bereits einen vorgegebenen Schwellwert über¬ schritten hat. Falls dieser vorgegebene Schwellwert über¬ schritten ist, wird eine Messbereitschaft des Sensors in einem Schritt 400 festgestellt. Die Messwerte des Partikelsensors 9 können nun zuverlässig als Maß für die Rußbeladung im Abgasstrom verwendet werden. Falls der Schwellwert noch nicht überschritten ist, wird die Messung und Integration des Sensorstroms fort- gesetzt, bis der Schwellwert überschritten ist. In a step 300 it is determined whether the integral of the sensor current already has a predetermined threshold value over ¬ steps. If this predetermined threshold is about ¬ steps, a measuring readiness of the sensor is in a Step 400 detected. The measured values of the particle sensor 9 can now be reliably used as a measure of the soot load in the exhaust gas flow. If the threshold has not yet been exceeded, the measurement and integration of the sensor current is continued until the threshold is exceeded.
Das Verfahren gemäß Figur 3 kann insbesondere mit Hilfe von Programmcode in einem Computerprogrammprodukt implementiert sein, das beispielsweise in einem Speicher der Motorsteuerung 11 abgelegt ist. Das Verfahren stellt sicher, dass Messwerte des Partikelsensors 9 erst dann als Maß für die Rußbeladung des Abgasstroms verwendet werden, wenn der Sensor eine ausreichende Vorbeladung mit Ruß aufweist und somit messbereit ist. The method according to FIG. 3 can be implemented, in particular, with the aid of program code in a computer program product which is stored, for example, in a memory of the motor controller 11. The method ensures that measured values of the particle sensor 9 are only used as a measure of the soot load of the exhaust gas flow when the sensor has sufficient pre-charge with soot and is therefore ready for measurement.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines elektrostatischen Partikelsensors (9) zur Sensierung von Rußpartikeln in Abgasen, wobei der Partikelsensor (9) eine erste Elektrode (13) und eine zweite Elektrode (15) aufweist, wobei zwischen den Elektroden (13, 15) ein von dem Abgas durchströmter SpaltMethod for operating an electrostatic particle sensor (9) for sensing soot particles in exhaust gases, wherein the particle sensor (9) has a first electrode (13) and a second electrode (15), wherein between the electrodes (13, 15) one of the exhaust gas flowed through gap
(17) vorgesehen ist und die Elektroden (13, 15) eine Potentialdifferenz aufweisen, wobei sich an den Elektrode(17) is provided and the electrodes (13, 15) have a potential difference, wherein the electrode
(13, 15) Rußpartikel anlagern und sich nach einer von einer Vorbeladung der Elektroden (13) mit Rußpartikeln abhängigen Verweilzeit zu der jeweils anderen Elektrode (15, 13) bewegen, so dass ein Stromfluss erzeugt wird, der als Sensorstrom als Maß für die Rußmenge im Abgasstrom gemessen wird, wobei zur Feststellung einer Messbereitschaft des Partikelsensors (9) der Sensorstrom über einen Zeitraum T gemessen und aufintegriert wird und eine Messbereitschaft des Partikelsensors (9) festgestellt wird, wenn das In¬ tegral des Sensorstroms über die Zeit einen festgelegten Schwellwert überschreitet. (13, 15) soot particles accumulate and move to one of a pre-loading of the electrodes (13) with soot particles dependent residence time to the other electrode (15, 13), so that a current flow is generated, which serves as a sensor current as a measure of the amount of soot is measured in the exhaust gas flow, wherein for detecting readiness of the particle sensor (9) the sensor current over a period of time T is measured and integrated and readiness for measurement of the particle sensor (9) is detected when the In ¬ tegral the sensor current over time exceeds a predetermined threshold ,
Verfahren nach Anspruch 1, Method according to claim 1,
wobei der Zeitraum T mit einer Inbetriebnahme oder einer Regeneration des Partikelsensors (9) beginnt. wherein the period T begins with a start-up or a regeneration of the particle sensor (9).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, Method according to claim 1 or 2,
wobei die Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden (13, 15) mindestens 500V beträgt. wherein the potential difference between the two electrodes (13, 15) is at least 500V.
Computerprogrammprodukt aufweisend ein computerlesbares Medium und auf dem computerlesbaren Medium abgespeicherten Programmcode, der, wenn er auf einer Recheneinheit (11) ausgeführt wird, die Recheneinheit (11) anleitet, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 auszuführen. Elektrostatischer Partikelsensor (9) zur Sensierung von Rußpartikeln in Abgasen, wobei dem Partikelsensor (9) ein Steuergerät (11) zugeordnet ist, das zum Betreiben des Partikelsensors (9) zur Sensierung von Rußpartikeln in einem Abgastrakt (5) eines Kraftfahrzeugs (1) eingerichtet ist, wobei der Partikelsensor (9) eine erste Elektrode (13) und eine zweite Elektrode (15) aufweist, wobei zwischen den Elektroden (13, 15) ein von dem Abgas durchströmter Spalt (17) vorgesehen ist und die Elektroden (13, 15) eine Potentialdifferenz aufweisen, wobei das Steuergerät (11) dazu eingerichtet ist, sich an den Elektroden (13, 15) anlagernde und sich nach einer von einer Vorbeladung der Elektroden (13, 15) mit Rußpartikeln abhängigen Verweil zeit zu der jeweils anderen Elektrode (15, 13) bewegende Rußpartikel als Sensorstrom als Maß für die Rußmenge im Abgasstrom zu messen, wobei zur Feststellung einer Messbereitschaft des Partikelsensors (9) der Sensorstrom über einen Zeitraum T gemessen und aufintegriert wird und eine Messbereitschaft des Partikelsensors (9) festgestellt wird, wenn das Integral des Sensorstroms über die Zeit einen festgelegten Schwellwert überschreitet. A computer program product comprising a computer readable medium and program code stored on the computer readable medium which, when executed on a computing unit (11), instructs the arithmetic unit (11) to perform a method according to any one of claims 1 to 3. Electrostatic particle sensor (9) for sensing soot particles in exhaust gases, wherein the particle sensor (9) is associated with a control unit (11) adapted to operate the particle sensor (9) for sensing soot particles in an exhaust tract (5) of a motor vehicle (1) wherein the particle sensor (9) has a first electrode (13) and a second electrode (15), wherein a gap (17) through which the exhaust gas flows is provided between the electrodes (13, 15) and the electrodes (13, 15 ) have a potential difference, wherein the control device (11) is adapted to be attached to the electrodes (13, 15) and after one of a pre-loading of the electrodes (13, 15) with soot particles dependent dwell time to the respective other electrode ( 15, 13) to measure moving soot particles as sensor current as a measure of the amount of soot in the exhaust gas flow, the sensor current being measured over a period of time T to determine readiness for measurement of the particle sensor (9) and a measuring readiness of the particulate sensor (9) is detected when the integral of the sensor current over time exceeds a predetermined threshold.
Elektrostatischer Partikelsensor (9) nach Anspruch 5 , wobei das dem Partikelsensor (9) zugeordnete Steuergerät (11) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 durchzuführen. Electrostatic particle sensor (9) according to claim 5, wherein the particle sensor (9) associated with the control device (11) is adapted to perform a method according to claim 2 or 3.
Elektrostatischer Partikelsensor (9) nach Anspruch 5 oder 6, der als Zylinderkondensator ausgebildet ist, wobei die erste Elektrode als zylindrische innere Elektrode (13) und die zweite Elektrode als die innere Elektrode koaxial umgebende, ebenfalls zylindrische Mantelelektrode (15) ausgebildet ist, zwischen denen ein Spalt (17) von wenigen Millimetern Breite angeordnet ist, den ein Abgasstrom in Längsrichtung durchströmt. Electrostatic particle sensor (9) according to claim 5 or 6, which is designed as a cylindrical capacitor, wherein the first electrode as a cylindrical inner electrode (13) and the second electrode as the inner electrode coaxially surrounding, also cylindrical sheath electrode (15) is formed, between which a gap (17) of a few Millimeter width is arranged, which flows through an exhaust gas flow in the longitudinal direction.
PCT/EP2017/065264 2016-06-23 2017-06-21 Method for operating an electrostatic particle sensor and electrostatic particle sensor WO2017220666A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016211237.6A DE102016211237B4 (en) 2016-06-23 2016-06-23 Method for operating an electrostatic particle sensor and electrostatic particle sensor
DE102016211237.6 2016-06-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017220666A1 true WO2017220666A1 (en) 2017-12-28

Family

ID=59337623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/065264 WO2017220666A1 (en) 2016-06-23 2017-06-21 Method for operating an electrostatic particle sensor and electrostatic particle sensor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016211237B4 (en)
WO (1) WO2017220666A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005039915A1 (en) 2005-08-24 2007-03-08 Robert Bosch Gmbh Electrostatic particle sensor
DE102006018956A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Particle`s mass or mass flow determining method for internal-combustion engine, involves arranging sensor in exhaust tract of engine, and comparing measured signal change of sensor with predicted signal change of sensor
DE102011087924A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-14 Denso Corporation Error detection device for a particle filter
US20130000280A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Caterpillar, Inc. Gas monitoring method implementing soot concentration detection

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005040790A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-01 Robert Bosch Gmbh Integrated particle sensor operation, e.g. resistive particle sensor, for use in motor vehicle, involves determining exhaust gas flow rate in sensor, and considering cross sensitivity of sensor in comparison with different gas flows
US8310249B2 (en) * 2009-09-17 2012-11-13 Woodward, Inc. Surface gap soot sensor for exhaust
DE102011004119A1 (en) * 2011-02-15 2012-08-16 Robert Bosch Gmbh Method for checking plausibility of output signal of exhaust sensor arranged in exhaust passage of internal combustion engine, involves determining operating parameters of internal combustion engine by control unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005039915A1 (en) 2005-08-24 2007-03-08 Robert Bosch Gmbh Electrostatic particle sensor
DE102006018956A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Particle`s mass or mass flow determining method for internal-combustion engine, involves arranging sensor in exhaust tract of engine, and comparing measured signal change of sensor with predicted signal change of sensor
DE102011087924A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-14 Denso Corporation Error detection device for a particle filter
US20130000280A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Caterpillar, Inc. Gas monitoring method implementing soot concentration detection

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016211237B4 (en) 2023-09-21
DE102016211237A1 (en) 2017-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2764220B1 (en) Method for monitoring an exhaust system
DE102007002205B4 (en) Device for detecting particles in a gas flow jet
DE102007059523B4 (en) Method and device for diagnosing a particulate filter
EP1502016B1 (en) Device and method for determining a malfunction in a filter
DE102009040328B4 (en) Device for reducing the particle emissions of an internal combustion engine
DE102016218820A1 (en) Method for diagnosing a measurement of a pressure difference
DE102017120431A1 (en) ELECTROSTATIC PM SENSOR ELECTRODE DIAGNOSIS
DE102006006112B4 (en) Particle sensor
EP1554475B1 (en) Method and system for verifying the functionality of a particle detector
DE102016219454B4 (en) Procedure for checking the function of an electrostatic particle sensor
DE102011089503A1 (en) Diagnostic procedure for particulate filter arranged in effluent stream of combustion engine, involves comparing detected particle mass concentration with selected particle mass concentration threshold value
DE102009001064A1 (en) Method for determining measure for water drop entry into exhaust gas channel of internal combustion engine, involves comparing rise of sensor signal with threshold value, and providing measure for water drop entry after exceeding value
DE102007009873B4 (en) Method for detecting the occurrence of cross-sensitivities in an exhaust gas sensor
WO2017220666A1 (en) Method for operating an electrostatic particle sensor and electrostatic particle sensor
EP2982841B1 (en) Method for monitoring the state of a particulate filter, exhaust system and measuring device
DE102008023893B4 (en) Method for diagnosing the functionality of a jumping probe
WO2020057853A1 (en) Method for the particle-size-selective detection of particle numbers in the exhaust gas of a combustion device
DE102015215848B4 (en) Method for monitoring the function of an electrostatic soot sensor
DE102017219158B4 (en) Method for checking the function of a particulate filter
DE102011004119A1 (en) Method for checking plausibility of output signal of exhaust sensor arranged in exhaust passage of internal combustion engine, involves determining operating parameters of internal combustion engine by control unit
DE102005059450A1 (en) Oxygen sensor e.g. lambda sensor, diagnosing method for internal combustion engine, involves comparing actual oxygen filling level of converter with releasing values, where release of signal takes place based on comparison result
WO2016058771A1 (en) Method and device for the self-diagnosis of a particle sensor arranged in the exhaust gas system of an internal combustion engine
DE102017215847B3 (en) Gas sensor with switching element for self-diagnosis and method for self-diagnosis of a gas sensor
DE102021113763A1 (en) Method for detecting a need for regeneration for an exhaust particle filter and exhaust system
DE102022202977A1 (en) Method for monitoring an oxidation catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17739486

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17739486

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1