[发明专利]用于确定颗粒过滤器的碳烟负载的方法和控制装置

说明书

本发明涉及一种用于确定颗粒过滤器的碳烟负载的方法，所述颗粒过滤器在机动车中使用在内燃机的废气后处理设备中，其中在颗粒过滤器的上游和下游利用第一λ传感器和第二λ传感器来检测废气中的氧含量。根据本发明规定：在颗粒过滤器再生期间确定颗粒过滤器的第一氧气吸收能力，在颗粒过滤器没有再生的情况下确定颗粒过滤器的第二氧气吸收能力，并且由第一和第二氧气吸收能力的差值来确定颗粒过滤器碳烟负载。通过根据本发明的方法能够在没有附加的装置的情况下并且因此价格低廉地确定颗粒过滤器的负载，所述颗粒过滤器安装在内燃机的废气通道中。

技术领域

本发明涉及一种用于确定颗粒过滤器的碳烟负载（Rußbeladung）的方法，所述颗粒过滤器在机动车中使用在内燃机的废气后处理设备中，其中在颗粒过滤器的上游和下游利用第一λ传感器和第二λ传感器来检测废气中的氧含量。

此外，本发明涉及一种用于确定颗粒过滤器的碳烟负载的控制装置，所述颗粒过滤器在机动车中的内燃机的废气后处理设备中，其中在颗粒过滤器之前布置第一λ传感器并且在所述颗粒过滤器之后布置第二λ传感器。

背景技术

自行点火式内燃机（柴油马达）的废气后处理设备通常包含用于过滤来自废气的碳烟颗粒的颗粒过滤器。由于碳烟颗粒的积聚，排气背压增大，并且颗粒过滤器必须再生。为此，将所述颗粒过滤器加热到一足够高的温度并输送含氧的（稀的）废气。

外源点火式内燃机（奥托马达（Ottomotor））的废气后处理设备通常沿着废气的流动方向在内燃机之后由第一λ传感器、三元催化器和第二λ传感器组成。在需要时，在所述内燃机之后可以布置另外的三元催化器并且如有必要布置另外的λ传感器。由于日益严格的排放要求，在用汽油运行的内燃机中也可以在废气通道中设置颗粒过滤器（汽油颗粒过滤器GPF）。该颗粒过滤器可以作为单独的部件设置在三元催化器之前或其之后。替代地，可以设置具有催化器特性的被涂覆的颗粒过滤器（被涂覆的汽油颗粒过滤器cGPF）。

为了最佳地使用颗粒过滤器有利的是：识别所述颗粒过滤器被加载碳烟颗粒的情况。这通常通过模型由内燃机的运行参数来确定。替代地，也可以确定在废气通道中的在颗粒过滤器上的压力差。然而，由于在用汽油运行的内燃机中废气体积流量较小并且因此排气背压较小，所以所述压力差确定仅仅有限制地适用。此外，压力测量需要额外的传感器，由此产生额外的成本。

文献DE 10 2011 106 933 A1涉及一种用于检查尤其使用在奥托马达中的颗粒过滤器的功能能力的方法，其中颗粒过滤器由于相应的涂层而同样实现三元催化器的功能。检查催化涂层的功能能力并且从中推断出用于分离颗粒的功能能力。在此，在从浓（Fett）向稀（Mager）跃变时，测量空燃比并且在跃变之后确定空气系数（Luftzahl）。在颗粒过滤器未损坏的情况下，基于涂层的氧气存储能力在一定的时间间隔内出现为1的空气系数，在由于泄漏造成损坏时，出现更高的空气系数。从偏离1的程度能够推断出颗粒过滤器损坏的程度。

与本申请不同，没有说明在存在碳烟燃耗（Rußabbrand）的情况下和在没有碳烟燃耗的情况下量化氧气吸收能力并由此推断出碳烟负载。相反地，通过在DE 10 2011 106933 A1中给出的方法尤其可以确定颗粒过滤器的机械损坏。

在文献DE 10 2013 218 900 A1中给出了一种用于诊断布置在内燃机的废气通道中的颗粒过滤器的方法，其中，在颗粒过滤器上游布置催化器。废气的氧含量借助于废气传感器来确定。为了诊断颗粒过滤器的功能性，检测和评估新鲜空气在内燃机停止之后经由一个或多个排气尾管穿入到废气通道中的情况。在所述方法中没有检测和评估催化器的氧气存储能力。

发明内容

本发明的任务是提供一种方法，该方法能够实现准确且成本低廉地确定在外源点火式内燃机的废气通道中的微粒过滤器的负载（Beladung）。

此外，本发明的任务是提供一种适用于实施该方法的控制装置。