[发明专利]用于诊断颗粒过滤器的方法和计算机程序产品

说明书

本发明涉及用于在内燃机、特别是汽油发动机的废气后处理系统中识别遭到移除的或有缺陷的颗粒过滤器的方法和计算机程序产品,其中为了监视所述颗粒过滤器对所述颗粒过滤器的入口和出口之间的压力差进行测量和评估。在此规定，依据内燃机和/或废气后处理系统的运行参数，确定颗粒过滤器上方的测量的压力差与针对完整的参考颗粒过滤器的期望压力差的相关性，或者确定所述测量的压力差的时间梯度与针对完整的参考颗粒过滤器的期望压力差的期望时间梯度的相关性，并且在相关性高的情况下推断出存在且完整的颗粒过滤器，而在相关性低的情况下推断出遭到移除或有缺陷的颗粒过滤器。该方法使得可以在内燃机的很多运行条件下，即使是在绝对压力差很低的情况下（特别是在汽油颗粒过滤器情况下正是如此）也能识别遭到移除或有缺陷的颗粒过滤器。

技术领域

本发明涉及一种用于在内燃机、特别是汽油发动机的废气后处理系统中识别遭到移除的或有缺陷的颗粒过滤器的方法，其中为了监视所述颗粒过滤器对所述颗粒过滤器的入口和出口之间的压力差Δp进行测量和评估。

此外，本发明涉及一种用于执行该方法的计算机程序产品。

背景技术

排放法规，特别是在美国和欧洲的排放法规为内燃机的运行设置了用于排放颗粒质量以及颗粒数量和颗粒浓度的极限值。除了排放极限值之外，同样给定了诊断极限值，在超过所述诊断极限值时必须显示故障。为此在由内燃机驱动的车辆中实现了诊断功能，这些诊断功能在车辆运行期间在车载诊断（OBD）的范围内监视为了减少排放而安装的部件和组件，并显示导致所述诊断极限值被超过的故障。

对于汽油发动机来说尚未将颗粒过滤器投入生产。由于严格的排放法规，特别是对于汽油直喷发动机来说，既讨论了发动机内措施又讨论了废气后处理措施。从而在汽油系统的情况下对具有在靠近发动机的装入位置处的三路催化剂和下游的未涂层汽油颗粒过滤器的废气配置以及在靠近发动机的装入位置处的涂层的颗粒过滤器（所谓的四路催化剂=三路催化剂+颗粒过滤器）检查其有效性和经济性。在这种情况下，显然可以将在柴油系统情况下采用的方法用于诊断所述颗粒过滤器，即借助于压力传感器测量所述颗粒过滤器上的压力升高，或借助于颗粒传感器测量所述颗粒过滤器后方的颗粒质量。

可以借助于柴油颗粒过滤器（DPF）有效地从废气中去除由发动机、特别是柴油发动机排放的烟尘颗粒。当前，所谓的壁流式柴油颗粒过滤器（DPF）是现有技术。通过其一侧封闭的通道和其多孔的过滤器材料，烟尘分离率可以高达99％。缺点是必须不时地对该过滤器进行热再生。在此情况下，借助于发动机内部或发动机外部的措施进行温度升高，并由此在过滤器中燃烧掉累积的烟尘，否则废气反压力会增加太多。

例如由DE 10 2010 002 691 A1已知用于诊断作为内燃机的废气管路中的废气净化设备的组成部分的颗粒过滤器的一种方法和一种装置，其中为了监视所述颗粒过滤器测量所述颗粒过滤器的入口和出口之间的压力差，并在诊断单元中对该压力差进行评估。在该文献中规定，从两个压力差测量或两个绝对压力测量中确定所述颗粒过滤器上的压力差。由此可以改善车载诊断，还可以检测到所述颗粒过滤器是否已遭到操纵或甚至移除。

汽油驱动的发动机情况下的问题在于，与柴油车辆的情况相比较，颗粒过滤器处的压力差明显更小。原因是汽油发动机情况下的废气质量流明显更小，并且由于烟尘毛重量排放较少而导致颗粒过滤器的设计有所不同。

颗粒质量的未受处理排放在柴油车辆情况下是汽油发动机情况下的很多倍。汽油车辆通常低于针对颗粒质量的目前有效的排放极限值，因此也低于有效的诊断极限值。但是，如果不采取附加措施，则一些车辆类型将超过针对按照EU6c的新废气法规的颗粒数量极限值。由于对于颗粒数量来说根据按照EU6b（2014）和EU6c（2017）的废气法规只有排放极限值而没有诊断极限值，因此期望立法者将类似于柴油车辆那样要求在超过颗粒质量排放极限值和颗粒数量排放极限值情况下的颗粒过滤器移除或完全失效识别作为最低要求。