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DE102014209810B4 - Method and device for detecting soot and ash loading of a particle filter - Google Patents

Method and device for detecting soot and ash loading of a particle filter Download PDF

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DE102014209810B4
DE102014209810B4 DE102014209810.6A DE102014209810A DE102014209810B4 DE 102014209810 B4 DE102014209810 B4 DE 102014209810B4 DE 102014209810 A DE102014209810 A DE 102014209810A DE 102014209810 B4 DE102014209810 B4 DE 102014209810B4
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Germany
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particle filter
differential pressure
gradient
cross
soot
Prior art date
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German (de)
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Thomas Baumann
Thomas Zein
Yunjie Lian
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Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Abstract

Verfahren zur Erkennung einer Ruß- und Aschebeladung (23, 24) eines Partikelfilters (13) als Bestandteil einer Abgasreinigungsanlage im Abgasstrang (11) einer Brennkraftmaschine (10), wobei zur Überwachung des Partikelfilters (13) ein Differenzdruck (19) zwischen Eingang und Ausgang des Partikelfilters (13) gemessen und dieser in einer Diagnoseeinheit (18) ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Ruß- und Aschebeladung (23, 24) der zeitliche Gradient des gemessenen Differenzdruckes (19) am Partikelfilter (13) in Korrelation mit einem zu erwartenden zeitlichen Gradienten eines Differenzdruckes (19) eines intakten und unbeladenen Referenz-Partikelfilters gesetzt und diese Korrelation unterschiedlichen zeitlichen Trendanalysen unterzogen wird,
wobei mittels Bildung einer normierten Kreuzkorrelation aus dem Gradienten des gemessenen Differenzdruckes (19) über dem Partikelfilter (13) und dem Gradienten des zu erwartenden Differenzdruckes (19) über dem Referenz-Partikelfilter ein Kreuzkorrelationsfaktor (21) gebildet ,
wobei der Kreuzkorrelationsfaktor (21) einer Langzeit-Mittelwertbildung oder -Filterung unterzogen und der Trend des Kreuzkorrelationsfaktors (21) über mehrere Fahrzyklen beobachtet und anhand einer in einer Diagnoseeinheit (18) hinterlegten Kennlinie die Aschebeladung (24) des Partikelfilters (13) abgeleitet wird.

Figure DE102014209810B4_0000
Method for detecting a soot and ash load (23, 24) of a particle filter (13) as a component of an exhaust gas purification system in the exhaust line (11) of an internal combustion engine (10), wherein to monitor the particle filter (13) a differential pressure (19) between the inlet and outlet of the particle filter (13) is measured and this is evaluated in a diagnostic unit (18), characterized in that to determine the soot and ash load (23, 24) the temporal gradient of the measured differential pressure (19) on the particle filter (13) is correlated with an expected temporal gradient of a differential pressure (19) of an intact and unloaded reference particle filter and this correlation is subjected to different temporal trend analyses,
wherein a cross-correlation factor (21) is formed by forming a standardized cross-correlation from the gradient of the measured differential pressure (19) across the particle filter (13) and the gradient of the expected differential pressure (19) across the reference particle filter,
wherein the cross-correlation factor (21) is subjected to long-term averaging or filtering and the trend of the cross-correlation factor (21) is observed over several driving cycles and the ash loading (24) of the particle filter (13) is derived based on a characteristic curve stored in a diagnostic unit (18).
Figure DE102014209810B4_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Ruß- und Aschebeladung eines Partikelfilters als Bestandteil einer Abgasreinigungsanlage im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, wobei zur Überwachung des Partikelfilters ein Differenzdruck zwischen Eingang und Ausgang des Partikelfilters gemessen und dieser in einer Diagnoseeinheit ausgewertet wird.The invention relates to a method for detecting a soot and ash load of a particle filter as a component of an exhaust gas purification system in the exhaust system of an internal combustion engine, wherein a differential pressure between the inlet and outlet of the particle filter is measured to monitor the particle filter and this is evaluated in a diagnostic unit.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, insbesondere eine Diagnoseeinheit, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention further relates to a device, in particular a diagnostic unit, for carrying out the method according to the invention.

Die Emissionsgesetzgebung insbesondere in den USA und in Europa setzt Grenzwerte für die Emission von Partikelmasse und auch Partikelanzahl bzw. -konzentration fest. Neben den Emissionsgrenzwerten werden ebenfalls Diagnosegrenzwerte angegeben, bei deren Überschreitung ein Fehler angezeigt werden muss. Im Fahrzeug werden hierzu Diagnosefunktionen implementiert, welche die zur Emissionsreduktion verbauten Bauteile und Komponenten während des Fahrzeugbetriebs im Rahmen dieser On-Board-Diagnose (OBD) überwachen und eine Fehlfunktion, welche zum Überschreiten der Diagnosegrenzwerte führen, zur Anzeige bringen.Emissions legislation, particularly in the USA and Europe, sets limits for the emission of particle mass and also particle number and concentration. In addition to the emission limits, diagnostic limits are also specified, and if these are exceeded, an error must be displayed. For this purpose, diagnostic functions are implemented in the vehicle which monitor the parts and components installed to reduce emissions during vehicle operation as part of this on-board diagnosis (OBD) and display a malfunction which leads to the diagnostic limits being exceeded.

Die DE 11 2008 000 223 T5 offenbart ein Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit eines Abgasnachbehandlungssystems eines Kraftfahrzeugs. Dies geschieht durch die Analyse von Messwerten, die von einem Sensor erfasst werden. Der Sensor misst die Größe eines Parameters, der sich auf die Abgase bezieht, die aus einem Ab gasnachbehandlungsgerät wie einem Katalysator oder Filter strömen, welches Teil des Abgasnachbehandlungssystems ist.The DE 11 2008 000 223 T5 discloses a method for monitoring the functionality of an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle. This is done by analyzing measured values recorded by a sensor. The sensor measures the size of a parameter related to the exhaust gases flowing out of an exhaust aftertreatment device such as a catalyst or filter, which is part of the exhaust aftertreatment system.

Die DE 100 59 683 B4 betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Partikelfiltersystems im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, wobei der Beladungszustand des Partikelfilters jeweils über eine erste Methode und über eine zweite Methode ermittelt wird, und wobei aus den nach diesen beiden Methoden ermittelten Beladungszuständen der Quotient gebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Methode vom Schwefelgehalt des Kraftstoffs unabhängig ist und die zweite Methode vom Schwefelgehalt des Kraftstoffs abhängig ist, und
aus dem Quotienten der Schwefelgehalt des für die Brennkraftmaschine verwendeten Kraftstoffs abgeleitet wird, welcher die Alterung des Partikelfiltersystems beeinflusst.
The DE 100 59 683 B4 relates to a method for monitoring a particle filter system in the exhaust system of an internal combustion engine, wherein the loading state of the particle filter is determined using a first method and a second method, and wherein the quotient is formed from the loading states determined using these two methods,
characterized in that
the first method is independent of the sulphur content of the fuel and the second method is dependent on the sulphur content of the fuel, and
from the quotient the sulphur content of the fuel used for the internal combustion engine is derived, which influences the ageing of the particulate filter system.

Die von einem Motor, insbesondere einem Dieselmotor, emittierten Rußpartikel können mittels eines Dieselpartikelfilters (DPF) effizient aus dem Abgas entfernt werden. Gegenwärtig ist ein so genannter Wall-Flow-Dieselpartikelfilter (DPF) der Stand der Technik. Durch seine einseitig verschlossenen Kanäle und des porösen Filtermaterials ist eine Rußabscheidung von bis zu 99 % an den Oberflächen seiner Filterwände möglich. Ein Nachteil ist, dass der Filter von Zeit zu Zeit thermisch regeneriert werden muss, da sich ein derartiger Filter mit der Zeit mit Rußpartikel zusetzt. Dabei wird mittels inner- oder außermotorischer Maßnahmen ein Temperaturhub (> 600° C) vorgenommen und dadurch der angesammelte Ruß im Filter bei einem gewissen Sauerstoffüberschuß im Abgas abgebrannt, da sonst der Abgasgegendruck zu stark ansteigen würde. Um die Regeneration des Filters rechtzeitig, aber nicht zu häufig, durchführen zu können, ist eine geeignete Ruß-Beladungserkennung erforderlich.The soot particles emitted by an engine, particularly a diesel engine, can be efficiently removed from the exhaust gas using a diesel particulate filter (DPF). Currently, a so-called wall-flow diesel particulate filter (DPF) is the state of the art. Due to its channels that are closed on one side and the porous filter material, up to 99% of the soot can be separated from the surfaces of its filter walls. One disadvantage is that the filter must be thermally regenerated from time to time, as such a filter becomes clogged with soot particles over time. This involves using measures inside or outside the engine to increase the temperature (> 600° C), and the accumulated soot in the filter is burned off when there is a certain excess of oxygen in the exhaust gas, as otherwise the exhaust back pressure would rise too much. In order to be able to regenerate the filter in a timely manner but not too frequently, suitable soot load detection is required.

Neben den Rußpartikeln lagern sich im Partikelfilter über die Lebensdauer auch Ascherückstände ab, die von nicht brennbaren Zusätzen im Kraftstoff oder Motoröl herrühren können. Diese Ascheablagerungen führen nach längerer Betriebszeit zu einer Erhöhung des Abgasgegendruckes des Partikelfilters. Die Asche kann nicht durch Regenerationen, wie zuvor beschrieben, entfernt werden. Ist ein Filter stark mit Asche beladen, so kann dies aufgrund des ansteigenden Gegendrucks zu Rückwirkungen auf die motorische Verbrennung führen. Deswegen muss eine hohe Ascheladung erkannt und angezeigt werden.In addition to the soot particles, ash residues also build up in the particle filter over its service life. These can come from non-flammable additives in the fuel or engine oil. After a long period of operation, these ash deposits lead to an increase in the exhaust back pressure of the particle filter. The ash cannot be removed by regeneration as described above. If a filter is heavily loaded with ash, this can have repercussions on the engine's combustion due to the increasing back pressure. This is why a high ash load must be detected and displayed.

Partikelfilter sind bei Benzinmotoren noch nicht im Serieneinsatz. Aufgrund der verschärften Emissionsgesetzgebung insbesondere für Benzin-Direkteinspritzmotoren werden sowohl innermotorische als auch Maßnahmen der Abgasnachbehandlung von nahezu jedem Fahrzeughersteller diskutiert. So werden bei Benzinsystemen Abgaskonfigurationen mit Drei-Wege-Katalysator in motornaher Einbauposition und nachgeschaltetem, unbeschichtetem Benzinpartikelfilter als auch beschichtete Partikelfilter (sogenannte 4-Wege-Katalysatoren = 3-Wege-Katalysator + Partikelfilter) in motornaher Einbauposition diskutiert.Particle filters are not yet in series use in gasoline engines. Due to the tightened emissions legislation, particularly for gasoline direct injection engines, both internal engine measures and exhaust aftertreatment measures are being discussed by almost every vehicle manufacturer. For gasoline systems, exhaust configurations with a three-way catalyst installed close to the engine and a downstream, uncoated gasoline particle filter as well as coated particle filters (so-called 4-way catalysts = 3-way catalyst + particle filter) installed close to the engine are being discussed.

Hierbei ist naheliegend, die bei Diesel-Systemen eingesetzten Verfahren zur Diagnose des Partikelfilters bzw. zur Diagnose der Rußbeladung des Partikelfilters heranzuziehen, d.h. Messung der Druckerhöhung mittels Drucksensoren oder Messung der Partikelmasse hinter dem Partikelfilter mittels eines Partikelsensors.It is obvious to use the methods used in diesel systems to diagnose the particulate filter or to diagnose the soot load of the particulate filter, ie measuring the pressure increase using pressure sensors or measuring the particle mass behind the particulate filter using a particle sensor.

Aus der DE 10 2010 002 691 A1 ist beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose eines Partikelfilters als Bestandteil einer Abgasreinigungsanlage im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei zur Überwachung des Partikelfilters ein Differenzdruck zwischen Eingang und Ausgang des Partikelfilters gemessen und dieser in einer Diagnoseeinheit ausgewertet wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Differenzdruck über dem Partikelfilter aus zwei Differenzdruckmessungen oder zwei Absolutdruckmessungen bestimmt wird. Damit kann die On-Board-Diagnose verbessert und neben einer Rußbeladungsermittelung auch detektiert werden, wenn der Partikelfilter manipuliert oder gar ausgebaut wurde.From the DE 10 2010 002 691 A1 For example, a method and a device for diagnosing a particle filter as part of an exhaust gas purification system in the exhaust system of an internal combustion engine is known, whereby a differential pressure between the inlet and outlet of the particle filter is measured to monitor the particle filter and this is evaluated in a diagnostic unit. The differential pressure across the particle filter is determined from two differential pressure measurements or two absolute pressure measurements. This improves on-board diagnostics and, in addition to determining soot loading, can also detect when the particle filter has been manipulated or even removed.

Die DE 11 2009 001 451 T5 beschreibt ein Verfahren zum Kompensieren von Messungenauigkeiten in einem Filter, wobei das Verfahren umfasst: nach einem Reinigungsvorgang an dem Filter, konkret einem Partikelfilter einer Diesel-Brennkraftmaschine, mit dem beabsichtigt wird, entfernbare Feststoffpartikel, insbesondere Rußpartikel, von dem Filter zu entfernen, Bestimmen eines Schätzwertes der Beladung mit entfernbaren Feststoffpartikeln, die nach dem Reinigungsvorgang in dem Filter zurückbleiben, und Bestimmen eines ersten ungleichartigen Wertes durch quantitatives Erfassen eines Unterschieds zwischen i) der geschätzten Beladung mit entfernbaren Feststoffpartikeln, die nach dem Reinigungsvorgang in dem Filter verbleiben und ii) einem Bezugswert. Grundsätzlich beschreibt die DE 11 2009 001 451 T5 ein Verfahren, mit dem zwischen einer Ruß- und Aschebeladung eines Partikelfilters unterschieden werden kann, wobei der ermittelte Wert der nicht entfernbaren Partikelbeladung (u.a. Asche) als Korrekturwert verwendet wird, um eine möglichst exakte Rußbeladung zu diagnostizieren.The DE 11 2009 001 451 T5 describes a method for compensating measurement inaccuracies in a filter, the method comprising: after a cleaning process on the filter, specifically a particle filter of a diesel internal combustion engine, with which it is intended to remove removable solid particles, in particular soot particles, from the filter, determining an estimated value of the load with removable solid particles remaining in the filter after the cleaning process, and determining a first dissimilar value by quantitatively detecting a difference between i) the estimated load with removable solid particles remaining in the filter after the cleaning process and ii) a reference value. Basically, the DE 11 2009 001 451 T5 a method by which a distinction can be made between soot and ash loading of a particle filter, whereby the determined value of the non-removable particle loading (including ash) is used as a correction value in order to diagnose the most accurate soot loading possible.

Problematisch bei Benzin-angetriebenen Fahrzeugen ist, dass ein deutlich geringerer Differenzdruck am Partikelfilter abfällt, als dies bei Dieselfahrzeugen der Fall ist. Ursache sind der deutlich geringere Abgasmassenstrom beim Benziner und die aufgrund der geringeren Rußrohmassenemissionen andere Auslegung der Partikelfilter-Hardware bei Benzinfahrzeugen. Eine direkte Korrelation von absolutem Differenzdruck zur Ruß- und Aschebeladung ist deswegen beim Benzinmotor nicht möglich.The problem with gasoline-powered vehicles is that the differential pressure at the particle filter is significantly lower than is the case with diesel vehicles. The reason for this is the significantly lower exhaust gas mass flow in gasoline engines and the different design of the particle filter hardware in gasoline vehicles due to the lower raw soot mass emissions. A direct correlation between absolute differential pressure and soot and ash loading is therefore not possible with gasoline engines.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Detektion der Ruß- und der Aschebeladung eines Partikelfilters insbesondere bei Benzin-angetriebenen Fahrzeugen ermöglicht wird mit dem Ziel, eine Regeneration des Partikelfilters einzuleiten bzw. mögliche Beeinträchtigungen durch eine zu starke Aschebeladung rechtzeitig zu erkennen und anzuzeigen.It is therefore an object of the invention to provide a method with which a detection of the soot and ash loading of a particle filter is made possible, in particular in gasoline-powered vehicles, with the aim of initiating a regeneration of the particle filter or of detecting and indicating possible impairments caused by excessive ash loading in good time.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung, insbesondere eine Diagnoseeinheit, zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.It is a further object of the invention to provide a corresponding device, in particular a diagnostic unit, for carrying out the method.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 11 gelöst.The problem concerning the method is solved by the features of claims 1 to 11.

Erfindungsgemäß ist bei dem Diagnoseverfahren vorgesehen, dass zur Ermittlung der Ruß- und Aschebeladung der zeitliche Gradient des gemessenen Differenzdruckes am Partikelfilter in Korrelation mit einem zu erwartenden zeitlichen Gradienten eines Differenzdruckes eines intakten und unbeladenen Referenz-Partikelfilters gesetzt und diese Korrelation unterschiedlichen zeitlichen Trendanalysen unterzogen wird. Gegenüber dem Stand der Technik hat das Verfahren den Vorteil, dass auch bei sehr geringen absoluten Druckdifferenzen eine Beladungs-Diagnose des Partikelfilters und Unterscheidung zwischen Asche- und Rußbeladung ermöglicht werden kann.According to the invention, the diagnostic method provides that, in order to determine the soot and ash loading, the temporal gradient of the measured differential pressure on the particle filter is correlated with an expected temporal gradient of a differential pressure of an intact and unloaded reference particle filter and this correlation is subjected to various temporal trend analyses. Compared to the prior art, the method has the advantage that a loading diagnosis of the particle filter and a distinction between ash and soot loading can be made even with very small absolute pressure differences.

Bevorzugt wird, wie dies eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorsieht, der Erwartungswert des Differenzdruckes des Referenz-Partikelfilters modellhaft in Abhängigkeit von aktuellen Betriebsgrößen ermittelt. Diese stehen i.d.R. in einer übergeordneten Motorsteuerung zur Verfügung, so dass daraus mit geringem applikativem Aufwand der Erwartungswert für den aktuellen Differenzdruck des Referenz-Partikelfilters berechnet werden kann.Preferably, as provided in a variant of the method according to the invention, the expected value of the differential pressure of the reference particle filter is determined as a model depending on current operating variables. These are usually available in a higher-level engine control system, so that the expected value for the current differential pressure of the reference particle filter can be calculated from them with little application effort.

In vorteilhafter Weise wird der zeitliche Gradient des Differenzdruckes über dem Referenz-Partikelfilter aus einem Volumenstrom und/ oder dessen zeitlichen Gradienten und einem Strömungswiderstand des Referenz-Partikelfilters berechnet. Der Strömungswiderstand kann dabei in der Diagnoseeinheit als fester Wert gespeichert oder in einer Kennfeldspeichereinheit von ein oder mehreren Parametern abhängig hinterlegt sein.Advantageously, the temporal gradient of the differential pressure across the reference particle filter is calculated from a volume flow and/or its temporal gradient and a flow resistance of the reference particle filter. The flow resistance can be calculated in the diagnostic unit as a fixed Value can be stored or stored in a map storage unit depending on one or more parameters.

Vorteilhaft ist insbesondere bei hohen Gegendrücken, d.h. bei einer hohen Ruß- oder Aschebeladung und vergleichsweise hohen Abgasmasseströmen, wenn neben dem linearen Einfluss des Volumenstroms und/ oder dessen zeitlichen Gradienten auch quadratische Einflüsse des Volumenstroms und/ oder dessen zeitlichen Gradienten für die Berechnung des zeitlichen Gradienten des Differenzdruckes über dem Referenz-Partikelfilter berücksichtigt werden. Dadurch kann die Beladungsdiagnose hinsichtlich ihrer Genauigkeit verbessert werden.It is particularly advantageous in the case of high back pressures, i.e. in the case of a high soot or ash load and comparatively high exhaust gas mass flows, if, in addition to the linear influence of the volume flow and/or its temporal gradients, quadratic influences of the volume flow and/or its temporal gradients are also taken into account for the calculation of the temporal gradient of the differential pressure across the reference particle filter. This can improve the accuracy of the loading diagnosis.

In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass der gemessene Differenzdruck über dem Partikelfilter und/ oder der erwartete Differenzdruck über dem Referenz-Partikelfilter und/ oder der Volumenstrom zur Bestimmung des modelhaften Differenzdruckes tiefpassgefiltert werden. Damit können störungsbedingte Signalschwankungen für die Diagnose unterdrückt werden, was die Diagnosegüte erhöht.In a further preferred method variant, it can be provided that the measured differential pressure across the particle filter and/or the expected differential pressure across the reference particle filter and/or the volume flow are low-pass filtered to determine the model differential pressure. This allows signal fluctuations caused by interference to be suppressed for the diagnosis, which increases the quality of the diagnosis.

Das bevorzugte Verfahren sieht vor, dass mittels Bildung einer Kreuzkorrelation aus dem Gradienten des gemessenen Differenzdruckes über dem Partikelfilter und dem Gradienten des zu erwartenden Differenzdruckes über dem Referenz-Partikelfilter ein normierter Kreuzkorrelationsfaktor gebildet wird. Dieser normierte Kreuzkorrelationsfaktor ist unabhängig von den Signalhöhen der Gradienten und nimmt niedrige Werte für eine unzureichende Korrelation und hohe Werte für eine gute Korrelation ein. Diese Unterscheidung kann beispielsweise zur Erkennung eines fehlenden oder defekten Partikelfilters genutzt werden, wie dies in einer Parallelanmeldung der Anmelderin beschrieben wird.The preferred method provides that a standardized cross-correlation factor is formed by forming a cross-correlation from the gradient of the measured differential pressure across the particle filter and the gradient of the expected differential pressure across the reference particle filter. This standardized cross-correlation factor is independent of the signal levels of the gradients and takes low values for insufficient correlation and high values for good correlation. This distinction can be used, for example, to detect a missing or defective particle filter, as described in a parallel application by the applicant.

Das bevorzugte Beladungsdiagnoseverfahren sieht in einem weiteren Schritt vor, dass der Kreuzkorrelationsfaktor einer Langzeit-Mittelwertbildung oder -Filterung, üblicherweise über mehrere Zehntausend Kilometer Fahrstrecke, unterzogen und der Trend des Kreuzkorrelationsfaktors über alle relevanten Fahrzyklen beobachtet und anhand einer in einer Diagnoseeinheit hinterlegten Kennlinie die Aschebeladung des Partikelfilters abgeleitet wird. Eine zunehmende Aschebeladung des Partikelfilters über eine lange Fahrstrecke führt dazu, dass sich der Strömungswiderstand des Partikelfilters und somit auch der Kreuzkorrelationsfaktor mit zunehmender Fahrstrecke stetig erhöht, wobei kurzzeitige Schwankungen durch diese Langzeit-Mittelwertbild oder -Filterung unterdrückt werden.The preferred loading diagnostic procedure provides in a further step that the cross-correlation factor is subjected to long-term averaging or filtering, usually over several tens of thousands of kilometers of driving distance, and the trend of the cross-correlation factor is observed over all relevant driving cycles and the ash loading of the particle filter is derived using a characteristic curve stored in a diagnostic unit. An increasing ash loading of the particle filter over a long driving distance leads to the flow resistance of the particle filter and thus also the cross-correlation factor increasing steadily with increasing driving distance, with short-term fluctuations being suppressed by this long-term averaging or filtering.

Wird die Langzeit-Mittelwertbildung oder -Filterung derart ausgelegt, dass mittelfristige Erhöhungen der Werte infolge der Rußbeladung, welche aber nach einer Regeneration wieder abnehmen, nicht berücksichtigt werden, kann damit der Anstieg der Korrelationswerte eindeutig einer irreversiblen Aschebeladung zugeschrieben werden.If the long-term averaging or filtering is designed in such a way that medium-term increases in the values due to the soot loading, which decrease again after regeneration, are not taken into account, the increase in the correlation values can be clearly attributed to an irreversible ash loading.

Das Verfahren kann weiterhin vorsehen, dass eine mittelfristige Auswertung des Kreuzkorrelationsfaktors durchgeführt und anhand einer in einer Diagnoseeinheit hinterlegten weiteren Kennlinie die Rußbeladung des Partikelfilters abgeleitet wird, wobei diese durch Anteile der Aschebeladung, welche zuvor ermittelt wurde, korrigiert werden. Diese mittelfristige Mittelwertbildung oder -Filterung berücksichtigt nur entsprechende Anstiege der Korrelationswerte über einige Fahrzyklen, entsprechend wenige Tausend Kilometer Fahrstrecke, was einer typischen Rußbeladung entspricht. Nach dem Regenerationsprozess verringert sich der Kreuzkorrelationswert wieder.The method can also provide for a medium-term evaluation of the cross-correlation factor and the soot load of the particle filter to be derived using a further characteristic curve stored in a diagnostic unit, whereby this is corrected by proportions of the ash load that was previously determined. This medium-term averaging or filtering only takes into account corresponding increases in the correlation values over a few driving cycles, corresponding to a few thousand kilometers of driving distance, which corresponds to a typical soot load. After the regeneration process, the cross-correlation value decreases again.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in Abhängigkeit der ermittelten Aschebeladung Maßnahmen zur Kompensation eines zunehmenden Gegendrucks auf eine Zylinderfüllung der Brennkraftmaschine unternommen werden und/ oder, bei Überschreitung eines Grenzwertes für die Aschebeladung, eine Warnanzeige aktiviert wird, um z.B. den Partikelfilter auszutauschen. Die Maßnahmen zur Kompensation des Gegendruckes können insbesondere die motorische Verbrennung wieder stabilisieren.It is particularly advantageous if, depending on the determined ash load, measures are taken to compensate for increasing back pressure on a cylinder filling of the internal combustion engine and/or, if a limit value for the ash load is exceeded, a warning display is activated, for example in order to replace the particle filter. The measures to compensate for the back pressure can in particular stabilize the engine combustion again.

Besonders zuverlässig funktioniert das Diagnoseverfahren, wenn die Diagnose durchgeführt wird, wenn bestimmte Dynamikkriterien insbesondere beim Gradienten des zu erwartenden Differenzdruckes erreicht und/ oder überschritten werden. Infrage kommen dafür auch die Gradienten vom Abgasmassenstrom, vom Abgasvolumenstrom, der Motordrehzahl oder daraus abgeleiteter Größen.The diagnostic procedure works particularly reliably if the diagnosis is carried out when certain dynamic criteria are reached and/or exceeded, particularly in the gradient of the expected differential pressure. The gradients of the exhaust gas mass flow, the exhaust gas volume flow, the engine speed or variables derived from them are also possible.

Die zuvor beschriebenen Verfahrensvarianten funktionieren ebenfalls zuverlässig, wenn der Differenzdruck und dessen zeitlicher Gradient aus den Signalen zweier Differenzdrucksensoren und/ oder zweier Absolutdrucksensoren, welche stromauf- und stromabwärts des Partikelfilters im Abgasstrang angeordnet sind, bestimmt werden.The previously described process variants also work reliably if the differential pressure and its temporal gradient are determined from the signals of two differential pressure sensors and/or two Absolute pressure sensors, which are arranged upstream and downstream of the particulate filter in the exhaust system, determine the pressure.

Eine besonders bevorzugte Anwendung des Verfahrens, wie es zuvor beschrieben wurde, sieht die Verwendung des Verfahrens bei einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine vor, bei der die Abgasanlage mindestens einen separaten Katalysator und einen Partikelfilter oder eine Katalysator-Partikelfilter-Kombination oder einen katalytisch beschichteten Partikelfilter, so genannte 4-Wege-Katalysatoren, aufweist, an denen auch Differenzdrucksensoren an dem Katalysatorgehäuse verbaut sein können. Insbesondere bei diesen Motoren ergibt sich ein eher geringer Volumenstrom, so dass lediglich geringe Druckunterschiede über einen solchen Benzin-Partikelfilter auftreten können, wie dies eingangs beschrieben wurde, so dass mittels Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit seinen Varianten insbesondere hier eine sichere und zuverlässige Beladungsdiagnose von Ruß- und Aschepartikeln ermöglicht wird, so dass entsprechende Regenerationsstrategien für den Filter angewendet werden können und somit auch die zu erwartenden zukünftigen Gesetzesvorgaben erfüllt werden können.A particularly preferred application of the method, as described above, provides for the use of the method in a gasoline-powered internal combustion engine in which the exhaust system has at least one separate catalyst and a particle filter or a catalyst-particle filter combination or a catalytically coated particle filter, so-called 4-way catalysts, on which differential pressure sensors can also be installed on the catalyst housing. In these engines in particular, the volume flow is rather low, so that only small pressure differences can occur across such a gasoline particle filter, as described at the beginning, so that by applying the method according to the invention with its variants, a safe and reliable load diagnosis of soot and ash particles is made possible in particular here, so that appropriate regeneration strategies for the filter can be used and the expected future legal requirements can therefore also be met.

Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Diagnoseeinheit Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens mit den zuvor beschriebenen Merkmalen aufweist und insbesondere Berechnungseinheiten für die Bestimmung eines Kreuzkorrelationsfaktors aus einem zeitlichen Gradienten eines gemessenen Differenzdruckes über den Partikelfilter und einem Gradienten eines modellhaft bestimmten Differenzdruckes eines Referenz-Partikelfilters, Berechnungseinheiten zur Mittelwertbildung oder Filterung des Kreuzkorrelationsfaktors und Komparatoreinheiten zum Vergleich des gemittelten oder gefilterten Kreuzkorrelationsfaktors mit mindestens einer in der Diagnoseeinheit speicherbaren Kennlinie umfasst. Die Funktionalität kann dabei Software-basiert in der Diagnoseeinheit umgesetzt sein. Die Diagnoseeinheit kann dabei als separate Einheit oder als integraler Bestandteil einer übergeordneten Motorsteuerung ausgeführt sein.The problem relating to the device is solved in that the diagnostic unit has devices for carrying out the method with the features described above and in particular comprises calculation units for determining a cross-correlation factor from a temporal gradient of a measured differential pressure across the particle filter and a gradient of a model-determined differential pressure of a reference particle filter, calculation units for averaging or filtering the cross-correlation factor and comparator units for comparing the averaged or filtered cross-correlation factor with at least one characteristic curve that can be stored in the diagnostic unit. The functionality can be implemented in the diagnostic unit using software. The diagnostic unit can be designed as a separate unit or as an integral component of a higher-level engine control system.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 beispielhaft ein technisches Umfeld für die Erfindung,
  • 2 in schematischer Darstellung eine weitere Variante des technischen Umfeldes, in der das Verfahren angewendet werden kann,
  • 3 eine schematische Darstellung zum Aufbau eines Partikelfilters,
  • 4 in einem Verlaufsdiagramm schematisch den Verlauf des Wertes für einen Kreuzkorrelationsfaktor in Abhängigkeit einer Fahrstrecke des Fahrzeugs.
The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the figures. It shows:
  • 1 an example of a technical environment for the invention,
  • 2 in schematic representation another variant of the technical environment in which the method can be applied,
  • 3 a schematic representation of the structure of a particle filter,
  • 4 in a trend diagram schematically the course of the value for a cross-correlation factor as a function of the distance traveled by the vehicle.

1 zeigt schematisch das technische Umfeld, in dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann. Dargestellt ist beispielhaft eine Brennkraftmaschine 10, die als Benzinmotor ausgeführt ist, wobei das Abgas der Brennkraftmaschine über einen Abgasstrang 11 abgeführt wird, in dem eine Abgasreinigungsanlage angeordnet ist, welche im gezeigten Beispiel mehrstufig ausgeführt ist. In Strömungsrichtung des Abgases (Abgasstrom 14) ist im gezeigten Beispiel zunächst ein Katalysator 12 vorgesehen, der als Drei-Wege-Katalysator ausgeführt sein kann, dem ein Partikelfilter 13 nachgelagert ist. Weiterhin sind üblicherweise im Abgasstrang 11 Abgassonden sowie weitere Sensoren angeordnet, die allerdings in dieser schematischen Prinzipzeichnung nicht dargestellt sind, deren Signale einer Motorsteuerung (Electronic Control Unit ECU) zugeführt werden. 1 shows a schematic of the technical environment in which the method according to the invention can be used. An internal combustion engine 10 is shown as an example, which is designed as a gasoline engine, wherein the exhaust gas of the internal combustion engine is discharged via an exhaust line 11 in which an exhaust gas purification system is arranged, which in the example shown is designed in several stages. In the flow direction of the exhaust gas (exhaust gas flow 14) in the example shown, a catalyst 12 is initially provided, which can be designed as a three-way catalyst, followed by a particle filter 13. Furthermore, exhaust gas probes and other sensors are usually arranged in the exhaust line 11, although these are not shown in this schematic principle drawing, and whose signals are fed to an engine control unit (Electronic Control Unit ECU).

Zur Diagnose der Ruß- bzw. Aschebeladung des Partikelfilters 13 ist nach dem Stand der Technik ein Differenzdrucksensor 15 vorgesehen, mit dem der Druckunterschied (Differenzdruck 19) zwischen Filtereingang und Filterausgang des Partikelfilters 13 bestimmt werden kann. Das Ausgangssignal des Differenzdrucksensors 15 wird dabei einer Diagnoseeinheit 18 zugeführt, in der im Rahmen einer On-Bord-Diagnose (OBD) eine Diagnose der Ruß- bzw. Aschebeladung und eine erforderliche Einleitung der Regeneration des Partikelfilters 13 durchgeführt werden kann. Diese Diagnoseeinheit 18 kann dabei Bestandteil der übergeordneten Motorsteuerung (ECU) sein.In order to diagnose the soot or ash load of the particle filter 13, a differential pressure sensor 15 is provided according to the state of the art, with which the pressure difference (differential pressure 19) between the filter inlet and filter outlet of the particle filter 13 can be determined. The output signal of the differential pressure sensor 15 is fed to a diagnostic unit 18, in which a diagnosis of the soot or ash load and a necessary initiation of the regeneration of the particle filter 13 can be carried out as part of an on-board diagnosis (OBD). This diagnostic unit 18 can be part of the higher-level engine control unit (ECU).

2 zeigt ein alternatives technisches Umfeld. Anstatt den Differenzdruck 19 über dem Partikelfilter 13 mittels des Differenzdrucksensors 15 zu messen, wird der Differenzdruck 19 gegen den Umgebungsdruck jeweils vor und nach dem Partikelfilter 13 gemessen. Für beide Differenzdruckmessungen sind zwei unabhängige Differenzdrucksensoren 16, 17 vorgesehen, deren Signale der Diagnoseeinrichtung 18 zur Auswertung zugeführt werden. Die Differenzdrucksensoren 16, 17 sind mit Schlauchverbindungen oder Rohrleitungen mit dem Abgasstrang 11 verbunden. 2 shows an alternative technical environment. Instead of measuring the differential pressure 19 above the particle filter 13 using the differential pressure sensor 15, the differential pressure 19 is measured against the ambient pressure before and after the particle filter 13. Two independent differential pressure sensors 16, 17 are provided for both differential pressure measurements, the signals of which are sent to the diagnostic device 18 for evaluation. The differential pressure sensors 16, 17 are connected to the exhaust system 11 by hose connections or pipes.

In einer hier nicht dargestellten Variante kann der Differenzdruck 19 über dem Partikelfilter 13 mittels jeweils eines Absolutdrucksensors vor und nach dem Partikelfilter 13 bestimmt werden. Grundsätzlich können auch beide Drucksensortypen gemeinsam eingesetzt werden, d.h. ein Differenzdrucksensor 16 vor dem Partikelfilter 13 und ein Absolutdrucksensor nach dem Partikelfilter 13 oder ein Absolutdrucksensor vor dem Partikelfilter 13 und ein Differenzdrucksensor 17 nach dem Partikelfilter 13.In a variant not shown here, the differential pressure 19 across the particle filter 13 can be determined by means of an absolute pressure sensor before and after the particle filter 13. In principle, both pressure sensor types can also be used together, i.e. a differential pressure sensor 16 before the particle filter 13 and an absolute pressure sensor after the particle filter 13 or an absolute pressure sensor before the particle filter 13 and a differential pressure sensor 17 after the particle filter 13.

3 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Filterelementes eines in 1 und 3 gezeigten intakten Partikelfilters 13. Das Filterelement ist aus einem porösen Keramiksubstrat hergestellt, welches die Filterwände 13.1 von wechselseitig geschlossenen Ein- und Auslasskanälen 13.2, 13.3 bildet. Die Kanäle 13.2, 13.3 sind einseitig durch jeweils einen undurchlässigen oder ebenfalls aus dem porösen Keramiksubstrat gebildeten Abschluss 13.4 verschlossen. Die Pfeile kennzeichnen den Abgasstrom 14 durch das Filterelement. Dabei durchdringt das Abgas auf seinem Weg von den Einlasskanälen 13.2, welche zu einem Einlass des Partikelfilters 13 geöffnet sind, zu den Auslasskanälen 13.3, welche zu einem Auslass geöffnet sind, die porösen Filterwände 13.1. In dem Abgas mitgeführte Rußpartikel 13.5 und Aschepartikel 13.6 werden dabei in den Poren der Filterwände 13.1 ausgefiltert. 3 shows schematically a section of a filter element of a 1 and 3 shown intact particle filter 13. The filter element is made of a porous ceramic substrate, which forms the filter walls 13.1 of alternately closed inlet and outlet channels 13.2, 13.3. The channels 13.2, 13.3 are closed on one side by an impermeable closure 13.4, which is also made of the porous ceramic substrate. The arrows indicate the exhaust gas flow 14 through the filter element. The exhaust gas penetrates the porous filter walls 13.1 on its way from the inlet channels 13.2, which are open to an inlet of the particle filter 13, to the outlet channels 13.3, which are open to an outlet. Soot particles 13.5 and ash particles 13.6 carried in the exhaust gas are filtered out in the pores of the filter walls 13.1.

Das Filterelement ist durch geeignete Wahl des porösen Keramiksubstrats derart ausgelegt, dass die Filterwände 13.1 dem Abgasstrom 14 einen möglichst geringen Strömungswiderstand entgegenstellen und gleichzeitig eine hohe Filterwirkung für im Abgas mitgeführte Partikel, insbesondere Rußpartikel 13.5 und Aschepartikel 13.6, aufweisen. Ein Defekt des Partikelfilters 13 kann dadurch auftreten, dass zumindest ein Teil der Abschlüsse 13.4 nicht vorhanden ist und die betroffenen Ein- und Auslasskanäle 13.2, 13.3 beidseitig geöffnet sind. Der Defekt kann beispielsweise in Materialfehlern oder Manipulationen begründet sein. Das Abgas kann dann ungefiltert das Filterelement durchströmen, ohne die Filterwände 13.1 zu passieren.The filter element is designed by a suitable choice of the porous ceramic substrate in such a way that the filter walls 13.1 offer the lowest possible flow resistance to the exhaust gas flow 14 and at the same time have a high filtering effect for particles carried in the exhaust gas, in particular soot particles 13.5 and ash particles 13.6. A defect in the particle filter 13 can occur if at least some of the closures 13.4 are missing and the affected inlet and outlet channels 13.2, 13.3 are open on both sides. The defect can be caused by material defects or manipulation, for example. The exhaust gas can then flow through the filter element unfiltered without passing through the filter walls 13.1.

Der Katalysator 12 und der Partikelfilter 13 können auch als sogenannter Four-Way-Catalyst (FWC) zusammengefasst sein, bei dem es sich um einen katalytisch beschichteten Partikelfilter 13 handelt. Voraussetzung für das erfinderische Verfahren ist lediglich, dass ein Differenzdrucksensor 15 über dem Partikelfilter 13 bzw. dem beschichteten Partikelfilter oder zwei Absolutdrucksensoren stromauf- und stromabwärts des Partikelfilters verbaut sind.The catalyst 12 and the particle filter 13 can also be combined as a so-called four-way catalyst (FWC), which is a catalytically coated particle filter 13. The only requirement for the inventive method is that a differential pressure sensor 15 is installed above the particle filter 13 or the coated particle filter or two absolute pressure sensors are installed upstream and downstream of the particle filter.

Die erfindungsgemäße Beladungserkennung basiert auf der Überwachung des Partikelfilters 13 durch Korrelation des zeitlichen Gradienten des gemessenen Differenzdrucks 19 über den mit Ruß- und Asche beladenen Partikelfilter 13 zum erwarteten zeitlichen Gradienten eines leeren Partikelfilters 13. Der Erwartungswert wird dabei aus einem Modell in Abhängigkeit von aktuellen Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 10 ermittelt. Nachfolgend sind die wesentlichen Schritte der Diagnose erläutert.The loading detection according to the invention is based on monitoring the particle filter 13 by correlating the temporal gradient of the measured differential pressure 19 across the particle filter 13 loaded with soot and ash to the expected temporal gradient of an empty particle filter 13. The expected value is determined from a model depending on current operating variables of the internal combustion engine 10. The essential steps of the diagnosis are explained below.

Das gemessene Differenzdrucksignal wird zunächst tiefpassgefiltert, um das Rauschen zu unterdrücken. Anschließend wird der zeitliche Gradient d(Δp(k))/dk des Signals ermittelt, wobei k die k-te Messung bedeutet. Parallel dazu wird ein entsprechender Referenzwert d(Δp*(k))/dk ermittelt, indem aus einem Abgasvolumenstrom bzw. aus dessen zeitlichen Gradienten und dem Strömungswiderstand des intakten bzw. unbeladenen Filters, dem Referenzfilter, ein zeitlicher Verlauf bzw. der Gradient einer Druckdifferenz eines intakten Filters berechnet wird. Dieser Wert bzw. der dort eingehende Volumenstrom kann optional ebenfalls tiefpassgefiltert werden.The measured differential pressure signal is first low-pass filtered to suppress the noise. The temporal gradient d(Δp (k) )/dk of the signal is then determined, where k means the kth measurement. In parallel, a corresponding reference value d(Δp* (k) )/dk is determined by calculating a temporal progression or the gradient of a pressure difference of an intact filter from an exhaust gas volume flow or its temporal gradient and the flow resistance of the intact or unloaded filter, the reference filter. This value or the volume flow entering it can optionally also be low-pass filtered.

Anschließend wird über eine normierte Kreuzkorrelation der zeitlichen Gradienten vom gemessenen Differenzdruck Δp(k) zum Referenz-Differenzdruck Δp*(k) bestimmt, in wie weit sich die Verläufe der Gradienten vom aktuellen Messwert und Referenzwert ähneln. Dazu wird ein Kreuzkorrelationsfaktor 21 KKF (siehe 4) nach folgender Beziehung gebildet: KKF = Σ ( d ( Δ p ( k ) ) * d ( Δ p* ( k ) ) ) / Σ ( d ( Δ p* ( k ) ) * d ( Δ p* ( k ) ) )

Figure DE102014209810B4_0001
wobei d(Δp(k))/dk der gemessene Differenzdruckgradient und d(Δp*(k))/dk der Referenzdruckgradient oder modellierte Druckgradient 26 darstellt. Der Referenzdruck p*(k) berechnet sich aus dem Produkt von Abgasvolumenstrom und dem Strömungswiderstand R* des intakten, unbeladenen Referenz-Partikelfilters.Then, a standardized cross-correlation of the temporal gradients from the measured differential pressure Δp (k) to the reference differential pressure Δp* (k) is used to determine the extent to which the gradients of the current measured value and the reference value are similar. For this purpose, a cross-correlation factor 21 KKF (see 4 ) is formed according to the following relationship: KKF = Σ ( d ( Δ p ( k ) ) * d ( Δ p* ( k ) ) ) / Σ ( d ( Δ p* ( k ) ) * d ( Δ p* ( k ) ) )
Figure DE102014209810B4_0001
where d(Δp (k) )/dk is the measured differential pressure gradient and d(Δp* (k) )/dk is the reference pressure gradient or modeled pressure gradient 26. The reference pressure p* (k) is calculated from the product of the exhaust gas volume flow and the flow resistance R* of the intact, unloaded reference particulate filter.

Zur Beurteilung, ob der Partikelfilter ordnungsgemäß vorhanden bzw. verbaut ist bzw. ordnungsgemäß funktioniert, wird der Ausgangswert der normierten Kreuzkorrelation, der Kreuzkorrelationsfaktor 21 KKF, mit einem zuvor ermittelten und im Steuergerät bzw. in der Diagnoseeinheit 18 hinterlegten Schwellwert verglichen. Liegt das Ergebnis unterhalb des Schwellwertes, was einer nur geringen bis gar nicht vorhandenen Korrelation entspricht, ist der Partikelfilter 13 ausgebaut oder defekt. Liegt das Ergebnis oberhalb des Schwellwertes, was einer guten Korrelation entspricht, ist der Partikelfilter 13 vorhanden bzw. intakt.To assess whether the particle filter is present or installed correctly or is functioning properly, the initial value of the standardized cross-correlation, the cross-correlation factor 21 KKF, is compared with a threshold value previously determined and stored in the control unit or in the diagnostic unit 18. If the result is below the threshold value, which corresponds to only a slight or non-existent correlation, the particle filter 13 has been removed or is defective. If the result is above the threshold value, which corresponds to a good correlation, the particle filter 13 is present or intact.

Dieser Verfahrensabschnitt entspricht einem Diagnoseverfahren zur Detektion eines fehlenden oder defekten Partikelfilters 13, wie es in einer Parallelanmeldung der Anmelderin beschrieben ist.This method section corresponds to a diagnostic method for detecting a missing or defective particle filter 13, as described in a parallel application of the applicant.

Das Verfahren funktioniert besonders zuverlässig, wenn eine gewisse dynamische Anregung vorhanden ist, d.h. wenn die Differenzdruckgradienten ein bestimmtes Maß überschreiten. Daher erfolgt eine Auswertung der Kreuzkorrelation nur dann, wenn bestimmte Dynamikkriterien erfüllt sind. Infrage kommen dafür die Gradienten vom Abgasmassenstrom, vom Abgasvolumenstrom, von der Drehzahl oder von daraus abgeleiteten Größen. Idealerweise wird dafür direkt der Gradient des Differenzdruck-Referenzwertes verwendet.The method works particularly reliably when a certain dynamic excitation is present, i.e. when the differential pressure gradients exceed a certain level. Therefore, the cross-correlation is only evaluated when certain dynamic criteria are met. The gradients of the exhaust gas mass flow, the exhaust gas volume flow, the speed or variables derived from them are possible for this. Ideally, the gradient of the differential pressure reference value is used directly for this.

In einer alternativen Anordnung können der Differenzdruck und dessen zeitlicher Gradient auch aus den Signalen zweier Differenzdrucksensoren, die jeweils den Differenzdruck gegenüber dem Luftdruck messen, oder zweier Absolutdrucksensoren stromauf- und stromabwärts des Partikelfilters 13 bestimmt werden, wie dies schematisch in 2 dargestellt ist.In an alternative arrangement, the differential pressure and its temporal gradient can also be determined from the signals of two differential pressure sensors, each measuring the differential pressure compared to the air pressure, or two absolute pressure sensors upstream and downstream of the particle filter 13, as shown schematically in 2 is shown.

In Abweichung dazu kann der Referenzwert d(Δp*(k))/dk wahlweise nicht nur, wie oben beschrieben, über den linearen Zusammenhang d ( Δ p* ( k ) ) / dk = R* × d ( Δ V ( k ) ) / dk

Figure DE102014209810B4_0002
mit d(ΔV(k))/dk als Gradient vom Abgasvolumenstrom und dem Strömungswiderstand R* des intakten, unbeladenen Referenz-Partikelfilters ermittelt werden, sondern alternativ auch unter Berücksichtigung eines quadratischen Einflusses des Volumenstromgradienten nach der Beziehung d ( Δ p* ( k ) ) / dk = ( R1* × d ( Δ V ( k ) ) /dk ) + ( R2* × ( d ( Δ V ( k ) ) /dk ) 2 )
Figure DE102014209810B4_0003
mit einem linearen Strömungswiderstandsanteil R1 und einem quadratischen Strömungswiderstandsanteil R2. Dieser quadratische Einfluss wird insbesondere bei hohen Gegendrücken, d.h. bei hoher Ruß- oder Aschebeladung 23, 24 (siehe 4) und bei hohen Abgasmasseströmen relevant.In contrast, the reference value d(Δp* (k) )/dk can optionally be determined not only via the linear relationship as described above d ( Δ p* ( k ) ) / dk = R* × d ( Δ V ( k ) ) / dk
Figure DE102014209810B4_0002
with d(ΔV (k) )/dk as the gradient of the exhaust gas volume flow and the flow resistance R* of the intact, unloaded reference particle filter, but alternatively also taking into account a quadratic influence of the volume flow gradient according to the relationship d ( Δ p* ( k ) ) / dk = ( R1* × d ( Δ V ( k ) ) /dk ) + ( R2* × ( d ( Δ V ( k ) ) /dk ) 2 )
Figure DE102014209810B4_0003
with a linear flow resistance component R1 and a quadratic flow resistance component R2. This quadratic influence is particularly noticeable at high counter pressures, ie at high soot or ash loading 23, 24 (see 4 ) and relevant for high exhaust gas mass flows.

Basierend auf dem in (1) ermittelten normierten Kreuzkorrelationsfaktor 21 KKF wird in einem weiteren Verfahrensabschnitt der normierte Kreuzkorrelationsfaktor 21 KKF zur eindeutigen Erkennung einer Rußbeladung 23 und/ oder Aschebeladung 24 verschiedenen Trendanalysen mit unterschiedlichen Mittelwertbildungen unterzogen.Based on the standardized cross-correlation factor 21 KKF determined in (1), in a further process step the standardized cross-correlation factor 21 KKF is subjected to various trend analyses with different averaging methods for the clear detection of soot loading 23 and/or ash loading 24.

Wie in 4 dargestellt, führt eine zunehmende Aschebeladung 24 des Partikelfilters 13 über eine Fahrstrecke 22 dazu, dass sich der Strömungswiderstand des Partikelfilters 13 und somit auch der normierte Kreuzkorrelationsfaktor 21 KKF erhöht. Die Zunahme aufgrund der Aschebeladung 24 erfolgt i.d.R. sehr langsam über eine sehr lange Laufzeit des Motors, was einer Fahrstrecke 22 von mehreren Zehntausend Kilometern entspricht, und ist nicht reversibel. Die Zunahme aufgrund der Rußbeladung 23 erfolgt demgegenüber schneller, z.B. über einige Tausend Kilometer, und ist auch reversibel, da die Rußpartikel 13.5 während der Filterregeneration verbrannt werden. Man erhält somit einen typischen Verlauf des Kreuzkorrelationsfaktors 21 über die Fahrstrecke 22, wie er beispielhaft in dem Verlaufsdiagramm 20 in 4 dargestellt ist.As in 4 As shown, an increasing ash load 24 of the particle filter 13 over a distance 22 leads to an increase in the flow resistance of the particle filter 13 and thus also in the standardized cross-correlation factor 21 KKF. The increase due to the ash load 24 usually occurs very slowly over a very long running time of the engine, which corresponds to a distance 22 of several tens of thousands of kilometers, and is not reversible. The increase due to the soot load 23, on the other hand, occurs more quickly, e.g. over several thousand kilometers, and is also reversible, since the soot particles 13.5 are burned during filter regeneration. This gives a typical course of the cross-correlation factor 21 over the distance 22, as shown by way of example in the course diagram 20 in 4 is shown.

Das Auswerteverfahren beruht nun darauf, dass der normierte Kreuzkorrelationsfaktor 21 KKF über viele Fahrzyklen in der Diagnoseeinheit 18 analysiert wird. Dazu wird ein Trend der KKF-Werte über alle relevanten Fahrzyklen über eine starke Mittelwertbildung bzw. Filterung beobachtet. Ausgehend von dem Langzeit-Mittelwert der normierten KKF-Werte wird über eine Kennlinie, die in der Diagnoseeinheit 18 hinterlegt wird, eine Aschebeladung 24 des Partikelfilters 13 abgeleitet. In Abhängigkeit dieses Aschebeladungskennwertes können dann geeignete Strategien angewendet werden, um z.B. die Einflüsse des zunehmenden Gegendrucks auf die Zylinderfüllung des Motors und auch auf die Modellierung derselben im Motorsteuergerät und/ oder in der der Diagnoseeinheit 18 zu kompensieren. Außerdem kann in Abhängigkeit des Aschebeladungskennwertes eine Information an den Fahrer erfolgen mit der Aufforderung, in die Werkstatt zu fahren, falls der Einfluss der Aschebeladung 24 einen kritischen Wert überschreitet, d.h. der Partikelfilter übermäßig stark verstopft ist. Die Mittelwertbildung bzw. Filterung der KKF-Werte zur Aschebeladungsermittlung wird bevorzugt derart ausgelegt, dass die eher mittelfristigen Erhöhungen der Werte infolge der Rußbeladung 23 keinen signifikanten Einfluss auf den ermittelten Aschebeladungswert haben.The evaluation procedure is based on the fact that the standardized cross-correlation factor 21 KKF is analyzed over many driving cycles in the diagnostic unit 18. For this purpose, a trend of the KKF values is observed over all relevant driving cycles via a strong averaging or filtering. Based on the long-term average of the standardized KKF values, an ash load 24 of the particle filter 13 is derived via a characteristic curve that is stored in the diagnostic unit 18. Depending on this ash load characteristic value, suitable strategies can then be applied in order to, for example, determine the influence of the increasing back pressure on the cylinder filling of the engine and also on the modeling of the same in the engine control unit. advises and/or in the diagnostic unit 18. In addition, depending on the ash loading characteristic value, the driver can be informed with the request to drive to the workshop if the influence of the ash loading 24 exceeds a critical value, ie the particle filter is excessively clogged. The averaging or filtering of the KKF values for determining the ash loading is preferably designed in such a way that the rather medium-term increases in the values as a result of the soot loading 23 have no significant influence on the determined ash loading value.

Parallel zu dieser Langfrist-Mittelwertbildung bzw. -Filterung der KKF-Werte wird über eine vergleichsweise schwächere Mittelwertbildung bzw. Filterung der KKF-Werte über mehrere Fahrzyklen eine entsprechend mittelfristige Trendanalyse der KKF-Werte vorgenommen. Der sich daraus ergebende Wert wird noch um den Anteil der Aschebeladungskorrelation aus dem o.g. Langzeitmittelwert korrigiert. Aus dem verbleibenden Anteil wird über eine weitere Kennlinie, die ebenfalls in der Diagnoseeinheit 18 hinterlegt wird, die Rußbeladung 23 des Partikelfilters 13 abgeleitet. In Abhängigkeit dieses Rußbeladungskennwertes können dann geeignete Ruß-Regenerationsstrategien angewendet werden.In parallel to this long-term averaging or filtering of the KKF values, a corresponding medium-term trend analysis of the KKF values is carried out using a comparatively weaker averaging or filtering of the KKF values over several driving cycles. The resulting value is corrected by the proportion of the ash loading correlation from the long-term average mentioned above. The soot loading 23 of the particle filter 13 is derived from the remaining proportion using a further characteristic curve, which is also stored in the diagnostic unit 18. Suitable soot regeneration strategies can then be applied depending on this soot loading characteristic value.

Ein Alternativansatz zum Verfahren sieht vor, dass auch der Strömungswiderstand R selbst aus den Gradienten des Volumenstroms und dem Gradienten des gemessenen Differenzdrucksignals ermittelt werden kann. Aus dem so ermittelten Strömungswiderstand R kann über eine geeignete Langzeitauswertung ebenfalls auf die Ruß- und Aschebeladung 23, 24 des Partikelfilters 13 geschlossen werden.An alternative approach to the method provides that the flow resistance R itself can be determined from the gradients of the volume flow and the gradient of the measured differential pressure signal. From the flow resistance R determined in this way, the soot and ash loading 23, 24 of the particle filter 13 can also be determined via a suitable long-term evaluation.

Das Diagnoseverfahren ist in vorteilhafter Ausgestaltung als Software in der Diagnoseeinheit 18 hinterlegt und kann insbesondere bei Benzinmotoren mit zukünftigen Benzin-Partikelfiltern, aber grundsätzlich auch bei Dieselmotoren, eingesetzt werden. Damit können die zukünftigen Abgasbestimmungen nach EU6b (2014) und EU6c (2017) insbesondere bei Benzinmotoren erfüllt werden.In an advantageous embodiment, the diagnostic procedure is stored as software in the diagnostic unit 18 and can be used in particular in gasoline engines with future gasoline particle filters, but also in principle in diesel engines. This means that the future emissions regulations according to EU6b (2014) and EU6c (2017) can be met, especially in gasoline engines.

Claims (11)

Verfahren zur Erkennung einer Ruß- und Aschebeladung (23, 24) eines Partikelfilters (13) als Bestandteil einer Abgasreinigungsanlage im Abgasstrang (11) einer Brennkraftmaschine (10), wobei zur Überwachung des Partikelfilters (13) ein Differenzdruck (19) zwischen Eingang und Ausgang des Partikelfilters (13) gemessen und dieser in einer Diagnoseeinheit (18) ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Ruß- und Aschebeladung (23, 24) der zeitliche Gradient des gemessenen Differenzdruckes (19) am Partikelfilter (13) in Korrelation mit einem zu erwartenden zeitlichen Gradienten eines Differenzdruckes (19) eines intakten und unbeladenen Referenz-Partikelfilters gesetzt und diese Korrelation unterschiedlichen zeitlichen Trendanalysen unterzogen wird, wobei mittels Bildung einer normierten Kreuzkorrelation aus dem Gradienten des gemessenen Differenzdruckes (19) über dem Partikelfilter (13) und dem Gradienten des zu erwartenden Differenzdruckes (19) über dem Referenz-Partikelfilter ein Kreuzkorrelationsfaktor (21) gebildet , wobei der Kreuzkorrelationsfaktor (21) einer Langzeit-Mittelwertbildung oder -Filterung unterzogen und der Trend des Kreuzkorrelationsfaktors (21) über mehrere Fahrzyklen beobachtet und anhand einer in einer Diagnoseeinheit (18) hinterlegten Kennlinie die Aschebeladung (24) des Partikelfilters (13) abgeleitet wird.Method for detecting a soot and ash load (23, 24) of a particle filter (13) as a component of an exhaust gas purification system in the exhaust line (11) of an internal combustion engine (10), wherein, in order to monitor the particle filter (13), a differential pressure (19) between the inlet and outlet of the particle filter (13) is measured and this is evaluated in a diagnostic unit (18), characterized in that , in order to determine the soot and ash load (23, 24), the temporal gradient of the measured differential pressure (19) on the particle filter (13) is correlated with an expected temporal gradient of a differential pressure (19) of an intact and unloaded reference particle filter and this correlation is subjected to different temporal trend analyses, wherein, by forming a standardized cross-correlation from the gradient of the measured differential pressure (19) across the particle filter (13) and the gradient of the expected differential pressure (19) across the reference particle filter, a A cross-correlation factor (21) is formed, wherein the cross-correlation factor (21) is subjected to long-term averaging or filtering and the trend of the cross-correlation factor (21) is observed over several driving cycles and the ash loading (24) of the particle filter (13) is derived on the basis of a characteristic curve stored in a diagnostic unit (18). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Erwartungswert des Differenzdruckes (19) des Referenz-Partikelfilters modellhaft in Abhängigkeit von aktuellen Betriebsgrößen ermittelt wird.procedure according to Claim 1 , characterized in that the expected value of the differential pressure (19) of the reference particle filter is determined as a model depending on current operating variables. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Gradient des Differenzdruckes (19) über dem Referenz-Partikelfilter aus einem Volumenstrom und/ oder dessen zeitlichen Gradienten und einem Strömungswiderstand des Referenz-Partikelfilters berechnet wird.Method according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the temporal gradient of the differential pressure (19) across the reference particle filter is calculated from a volume flow and/or its temporal gradient and a flow resistance of the reference particle filter. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem linearen Einfluss des Volumenstroms und/ oder dessen zeitlichen Gradienten auch quadratische Einflüsse des Volumenstroms und/ oder dessen zeitlichen Gradienten für die Berechnung des zeitlichen Gradienten des Differenzdruckes (19) über dem Referenz-Partikelfilter berücksichtigt werden.procedure according to claim 3 , characterized in that in addition to the linear influence of the volume flow and/or its temporal gradients, quadratic influences of the volume flow and/or its temporal gradients are also taken into account for the calculation of the temporal gradient of the differential pressure (19) across the reference particle filter. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Differenzdruck (19) über dem Partikelfilter (13) und/ oder der erwartete Differenzdruck (19) über dem Referenz-Partikelfilter und/ oder der Volumenstrom zur Bestimmung des modelhaften Differenzdruckes (19) tiefpassgefiltert werden.Method according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the measured differential pressure (19) across the particle filter (13) and/or the expected differential pressure (19) across the reference particle filter and/or the volume flow for determining the model differential pressure (19) are low-pass filtered. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Langzeit-Mittelwertbildung oder -Filterung derart ausgelegt wird, dass mittelfristige Erhöhungen der Werte infolge der Rußbeladung (23), nach einer Regeneration aber wieder abnehmende Werte, nicht berücksichtigt werden.procedure according to claim 5 , characterized in that the long-term averaging or filtering is designed in such a way that medium-term increases in the values due to the soot loading (23), but values which decrease again after regeneration, are not taken into account. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittelfristige Auswertung des Kreuzkorrelationsfaktors (21) durchgeführt und anhand einer in einer Diagnoseeinheit (18) hinterlegten weiteren Kennlinie die Rußbeladung (23) des Partikelfilters (13) abgeleitet wird, wobei diese durch Anteile der Aschebeladung (24), welche nach Anspruch 5 ermittelt wurde, korrigiert werden.Method according to one of the Claims 5 until 6 , characterized in that a medium-term evaluation of the cross-correlation factor (21) is carried out and the soot load (23) of the particle filter (13) is derived from a further characteristic curve stored in a diagnostic unit (18), said soot load being determined by proportions of the ash load (24) which are claim 5 determined, be corrected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der ermittelten Aschebeladung (24) Maßnahmen zur Kompensation eines zunehmenden Gegendrucks auf eine Zylinderfüllung der Brennkraftmaschine (10) unternommen werden und/ oder, bei Überschreitung eines Grenzwertes für die Aschebeladung (24), eine Warnanzeige aktiviert wird.Method according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that , depending on the determined ash load (24), measures are taken to compensate for an increasing counterpressure on a cylinder filling of the internal combustion engine (10) and/or, if a limit value for the ash load (24) is exceeded, a warning display is activated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnose durchgeführt wird, wenn bestimmte Dynamikkriterien insbesondere beim Gradienten des zu erwartenden Differenzdruckes (19) erreicht und/ oder überschritten werden.Method according to one of the Claims 1 until 8 , characterized in that the diagnosis is carried out when certain dynamic criteria are reached and/or exceeded, in particular in the gradient of the expected differential pressure (19). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck (19) und dessen zeitlicher Gradient aus den Signalen zweier Differenzdrucksensoren und/ oder zweier Absolutdrucksensoren, welche stromauf- und stromabwärts des Partikelfilters (13) im Abgasstrang (11) angeordnet sind, bestimmt werden.Method according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the differential pressure (19) and its temporal gradient are determined from the signals of two differential pressure sensors and/or two absolute pressure sensors which are arranged upstream and downstream of the particle filter (13) in the exhaust system (11). Vorrichtung, insbesondere eine Diagnoseeinheit (18), zur Erkennung einer Ruß- und Aschebeladung (23, 24) eines Partikelfilters (13) als Bestandteil einer Abgasreinigungsanlage im Abgasstrang (11) einer Brennkraftmaschine (10), wobei zur Überwachung des Partikelfilters (13) ein Differenzdruck (19) zwischen Eingang und Ausgang des Partikelfilters (13) messbar und in dieser Diagnoseeinheit (18) auswertbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnoseeinheit (18) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10 auszuführen und insbesondere Berechnungseinheiten für die Bestimmung eines Kreuzkorrelationsfaktors (21) aus einem zeitlichen Gradienten eines gemessenen Differenzdruckes (19) über den Partikelfilter (13) und einem Gradienten eines modellhaft bestimmten Differenzdruckes (19) eines Referenz-Partikelfilters, Berechnungseinheiten zur Mittelwertbildung oder Filterung des Kreuzkorrelationsfaktors (21) und Komparatoreinheiten zum Vergleich des gemittelten oder gefilterten Kreuzkorrelationsfaktors (21) mit mindestens einer in der Diagnoseeinheit (18) speicherbaren Kennlinie umfasst.Device, in particular a diagnostic unit (18), for detecting a soot and ash load (23, 24) of a particle filter (13) as a component of an exhaust gas purification system in the exhaust system (11) of an internal combustion engine (10), wherein for monitoring the particle filter (13) a differential pressure (19) between the inlet and outlet of the particle filter (13) can be measured and evaluated in this diagnostic unit (18), characterized in that the diagnostic unit (18) is set up to carry out a method according to the claims 1 until 10 and in particular comprises calculation units for determining a cross-correlation factor (21) from a temporal gradient of a measured differential pressure (19) across the particle filter (13) and a gradient of a model-determined differential pressure (19) of a reference particle filter, calculation units for averaging or filtering the cross-correlation factor (21) and comparator units for comparing the averaged or filtered cross-correlation factor (21) with at least one characteristic curve that can be stored in the diagnostic unit (18).
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740744C2 (en) * 2016-03-21 2021-01-20 Прайметалз Текнолоджиз Аустриа ГмбХ Detection of defects in filtering sleeves
US10273857B2 (en) * 2017-01-17 2019-04-30 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring a particulate filter
DE102017202988A1 (en) 2017-02-23 2018-08-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for monitoring a particulate filter in the exhaust system of a motor vehicle
DE102017205361A1 (en) 2017-03-29 2018-10-04 Robert Bosch Gmbh Method and computer program product for diagnosing a particulate filter
DE102017116405A1 (en) 2017-07-20 2017-10-26 FEV Europe GmbH Method for determining the loading of a particulate filter with ash
DE102017223194B4 (en) * 2017-12-19 2023-04-20 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing a particle filter
FR3078994B1 (en) * 2018-03-13 2020-02-14 Renault S.A.S METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE PRESENCE AND THE OPERATION OF A PARTICLE FILTER.
JP6943808B2 (en) * 2018-04-24 2021-10-06 株式会社クボタ Diesel engine exhaust treatment system
DE102018207227B4 (en) * 2018-05-09 2021-10-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Determining an ash load in a particulate filter for an internal combustion engine
DE102018218695A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 Robert Bosch Gmbh Method and control device for monitoring the function of a particle filter
CN110748403B (en) * 2019-12-23 2020-08-11 潍柴动力股份有限公司 DPF regeneration triggering method and DPF regeneration triggering device
CN112761766B (en) * 2021-01-27 2022-03-15 东风商用车有限公司 DPF carbon loading capacity estimation method and system
CN115095437A (en) * 2022-06-02 2022-09-23 东风柳州汽车有限公司 Gasoline engine particle catcher state monitoring method, device, equipment and storage medium
DE102022209774A1 (en) 2022-09-16 2024-03-21 Audi Aktiengesellschaft Method for operating a drive device and corresponding drive device
CN116291828B (en) * 2023-03-27 2026-01-20 潍柴动力股份有限公司 Vehicle DPF control method, device, electronic equipment and storage medium
CN117514431A (en) * 2023-12-08 2024-02-06 中汽研汽车检验中心(昆明)有限公司 DPF fault diagnosis method, device, terminal equipment and storage medium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10059683B4 (en) 2000-12-01 2007-10-04 Audi Ag Method for monitoring a particulate filter system in the exhaust system of an internal combustion engine
DE112008000223T5 (en) 2007-01-19 2009-12-24 Scania Cv Ab (Publ) Method and arrangement for monitoring the functionality of an exhaust aftertreatment system
DE102010002691A1 (en) 2010-03-09 2011-09-15 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing a particulate filter
DE112009001451T5 (en) 2008-06-13 2011-09-29 Cummins Filtration Ip, Inc. Method for increasing the accuracy of soot load estimates

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004055605B4 (en) * 2004-11-18 2015-10-29 Volkswagen Ag Method for determining soot loading of a particulate filter
US8470070B2 (en) * 2010-07-22 2013-06-25 Caterpillar Inc. Ash detection in diesel particulate filter
US8833063B2 (en) * 2011-05-17 2014-09-16 Caterpillar Inc. Methods and system for ash detection in exhaust particulate filter
US9091190B2 (en) * 2012-08-01 2015-07-28 GM Global Technology Operations LLC Accumulated ash correction during soot mass estimation in a vehicle exhaust aftertreatment device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10059683B4 (en) 2000-12-01 2007-10-04 Audi Ag Method for monitoring a particulate filter system in the exhaust system of an internal combustion engine
DE112008000223T5 (en) 2007-01-19 2009-12-24 Scania Cv Ab (Publ) Method and arrangement for monitoring the functionality of an exhaust aftertreatment system
DE112009001451T5 (en) 2008-06-13 2011-09-29 Cummins Filtration Ip, Inc. Method for increasing the accuracy of soot load estimates
DE102010002691A1 (en) 2010-03-09 2011-09-15 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing a particulate filter

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