[发明专利]具有过滤功能的用于废气清洁的装置和该装置的诊断方法

说明书

本发明涉及一种具有过滤功能的用于废气清洁的装置，该装置在其在过滤损伤方面的可诊断性得到优化。该装置包括透气的基底，该基底构成壁流式过滤器，该壁流式过滤器构成用于通流的废气的至少在端侧封闭的通道，其中，废气流动穿过由基底构成的透气的通道壁。所述基底在其表面上设置有存储氧气的涂层(4)、例如氧化铈，其中，涂覆在所述基底的流出侧表面上的存储氧气的材料质量比涂覆在所述基底的流入侧表面上的存储氧气的材料质量更大。存储氧气的涂层(4)的用于诊断过滤功能的氧气存储能力通过两个λ传感器检测。

技术领域

本发明涉及一种具有过滤功能的用于废气清洁的装置、优选微尘滤清器和用于该装置的诊断方法。

背景技术

用于废气系统的过滤器特别是作为用于柴油发动机的微尘滤清器已知。微尘滤清器此外也用在汽油发动机中。涉及废气清洁的构件必须按照法律规定在车辆运行中借助车载诊断系统(OBD)进行监视并且其失灵或者减少的工作能力必须被识别和告知。特别对于柴油发动机已知的现有技术而言，借助压力传感器进行对过滤功能的诊断并且由过滤器上的压差获得诊断信息。在汽油发动机的废气系统中使用过滤器时，这样的诊断非常困难，这是因为明显较小允许的废气反压力不能实现对过滤器上的缺口的可靠识别。因此特别对具有小的废气反压力的系统有益的是不基于压力的诊断方法。

由德国专利申请DE 196 06 652 A1已知的是：为了确定催化器的老化程度，借助两个λ探头确定其氧气存储能力。在催化器的运行中由在催化器之前和之后的λ探头的信号鉴别的该催化器的氧气填充模型的参数在其曲线方面得到观察并且由该曲线构成关于所述老化程度的诊断信息。在此不进行在过滤功能方面的诊断。

由DE 10 2009 000 410 A1描述了一种用于诊断具有催化器功能和过滤器功能的废气后处理装置的方法和设备。由关于催化有效性的诊断信息推断出过滤装置的功能性。为了诊断，使用λ探头的信号以确定氧气存储能力。为此用具有催化作用的材料涂覆催化器或者其多孔的基底。出发点在于：通道壁的毁坏导致减小的催化作用并且由此可以诊断减小的过滤作用。然而所述方法具有小的选择性，因为一方面催化作用会在不存在过滤功能减小的情况下降低并且此外即使在微粒能够未经过滤地经过的情况下也在毁坏情况下在封闭通道的端侧塞子区域中此外获得良好的催化作用，这是因为直到离开过滤器为止已经在通道壁上发生催化反应。塞子区域中的缺口由于构件中的热负荷被视为最可能的情况并且因此应该被尽可能可靠地识别。

DE 10 2011 106 933 A1描述了一种用于诊断四元催化器的方法，其中，确定催化装置的氧气存储能力。借助过滤器后的λ探头信号来将所述存储能力确定为对丰富-稀少/稀少-丰富突变的反应。由减弱的存储能力来诊断过滤器的损伤。

由DE 20 2009 018 901 U1已知一种催化活化的微尘滤清器，该微尘滤清器沿着其通流方向在多孔的基底中具有通道，这些通道交替地在流入侧或者流出侧封闭。废气流由此仅通过过滤基底到达流出侧。为了实现对存储材料的最佳利用，将含有存储材料的涂层不均匀地安设到基底上或者基底中，使得存储材料浓度在流入侧最高。不仅对流入侧的涂层、而且对流出侧的涂层以及在基底的孔隙中的涂层进行描述。相对于存储材料的总量，涂层的主要部分相应地处于流入侧上和基底的孔隙中。此外在一种实施例(图8)中对通道端部区域进行了描述，该通道端部区域仅在其外侧涂覆有小部分的存储材料。涂层在表面上的不均匀性或者在孔隙中以主要部分处于流入侧的不均匀性选择为，使得所述不均匀性能够实现优化的氧气存储效果。安设在其上或者安设在其中的材料设置为，其以其与流入的废气的相互作用为功能正常的过滤器保障尽可能高的存储作用。

发明内容

本发明的目的是：实现一种具有过滤功能的用于废气清洁的装置、特别是一种具有良好的诊断性能的微尘滤清器并且提供一种用于诊断这种装置的方法，该方法能够实现对过滤能力干扰的尽可能精确的识别。

所述目的的解决方案

所述目的通过根据本发明的如下的诊断方法和诊断设备得以实现。