用于确定颗粒过滤器的颗粒负荷的方法和设备技术

提出一种用于确定颗粒过滤器(1)的颗粒负荷的方法和设备，所述颗粒过滤器从内燃机(2)的排气中滤除颗粒。设置一装置，所述装置基于模型、根据输送给所述颗粒过滤器(1)的颗粒的当前量以及从所述颗粒过滤器(1)中去除的颗粒的量来求取所述第一颗粒负荷。此外，进行所述颗粒过滤器(1)之前和之后的压力的测量，并且由所述测量求取第二颗粒负荷。使用所述第一颗粒负荷和所述第二颗粒负荷来求取所述颗粒负荷。

Methods and equipment for determining the particulate load of particulate filters

【技术实现步骤摘要】
用于确定颗粒过滤器的颗粒负荷的方法和设备
本专利技术基于一种用于确定颗粒过滤器的颗粒负荷的方法和设备，所述颗粒过滤器从内燃机的排气中滤除颗粒，其中，基于模型求取第一颗粒负荷，其中，根据输送给所述颗粒过滤器的颗粒的当前量以及从所述颗粒过滤器中去除的颗粒的量来确定所述第一颗粒负荷；进行所述颗粒过滤器之前和之后的压力的测量，并且由所述测量求取第二颗粒负荷，并且使用所述第一颗粒负荷和所述第二颗粒负荷来求取所述颗粒负荷。
技术介绍
已经已知用于确定颗粒过滤器的颗粒负荷的方法和设备，其中，颗粒过滤器从内燃机的排气中滤除颗粒，并且基于模型确定这种颗粒过滤器的负荷。此外，已知基于在颗粒过滤器之前和之后的压力差测量来确定颗粒过滤器的负荷的其他方法。
技术实现思路
与此相对，根据本专利技术的方法或根据本专利技术的设备具有以下优点：实现颗粒过滤器的颗粒负荷的改善的确定。因此，能够以提高的准确度求取颗粒过滤器的颗粒负荷。那么，不仅更好地控制颗粒过滤器的再生，而且还优化内燃机的运行。由以下构型产生另外的优点和改进。特别有利地，所述模型使用所述内燃机的运行条件和所述颗粒过滤器的运行条件来求取所述第一颗粒负荷。如此，单单基于模型就已经可以取得良好的预测质量。为了确定第二颗粒负荷，应利用内燃机的和颗粒过滤器的有利的运行条件，在所述运行条件中能够实现特别精确的测量。尤其在足够强的体积流量流过颗粒过滤器时，能够实现这种准确的测量。尤其在这种运行状态下，能够实现在颗粒过滤器之前和之后的足够高的压力差，这确保高的测量准确度。此外，当对于一定的持续时间内燃机的和颗粒过滤器的运行条件的变化小时，测量质量变得特别好。通过对于预给定的最小持续时间运行条件变化的预给定的值，可以特别简单地确保这一点。在此，第一颗粒负荷和第二颗粒负荷分别具有期望值和标准差，对于颗粒负荷的形成分别考虑所述期望值和标准差。在此，第二颗粒负荷的标准差尤其取决于内燃机的体积流量或颗粒过滤器的压力差或温度。在此，第一颗粒负荷的标准差尤其取决于被使用用于形成第一颗粒负荷的持续时间。在此，随着持续时间的增加，由模型求取的颗粒负荷变得更加不确定，即，标准差增加。通过使用卡尔曼滤波，可以特别准确地由第一颗粒负荷和第二颗粒负荷确定颗粒负荷。如此确保由从第一和第二颗粒负荷求取的信息的尽可能好的分析处理。根据一种构型，仅仅在所述内燃机的和所述颗粒过滤器的确定的运行条件下，才进行所述第二颗粒负荷的确定。根据一种构型，仅仅在所述颗粒过滤器之前和之后的压力差足够大时，才进行所述第二颗粒负荷的确定。根据一种构型，仅仅当在大于预给定的最小时间的持续时间内所述运行条件的变化小于预给定的值时，才进行所述第二颗粒负荷的确定。根据一种构型，对于所述第一颗粒负荷和所述第二颗粒负荷，分别确定估计值和所述估计值的标准差，其中，对于颗粒负荷的形成分别考虑所述估计值和所述标准差。根据一种构型，所述第二颗粒负荷的标准差取决于所述内燃机的体积流量或所述颗粒过滤器之前和之后的压力的压力差或所述颗粒过滤器的温度。根据一种构型，所述第一颗粒负荷的标准差取决于对于所述模型已经使用的持续时间。根据一种构型，由所述第一颗粒负荷的和所述第二颗粒负荷的卡尔曼滤波来确定所述颗粒负荷。附图说明本专利技术的实施例在附图中示出，并且在以下描述中更详细地阐述。图1示意性地示出内燃机，其具有布置在后面的颗粒过滤器；图2根据期望值和标准差阐述由第一颗粒负荷和第二颗粒负荷形成颗粒负荷。具体实施方式图1中示意性地示出内燃机2和用于过滤内燃机2的排气的颗粒过滤器1。内燃机2的排气通过排气中间管5导至颗粒过滤器1，流动通过颗粒过滤器1，然后通过排气管6排放到环境中。在排气中间管5中，在颗粒过滤器之前布置有压力传感器3，在排气管6中、即在颗粒过滤器之后布置有压力传感器4。颗粒传感器1之前的压力传感器3的压力信号和颗粒传感器1之后的压力传感器4的压力信号通过电线7传送到控制设备8。因此，通过比较颗粒传感器1之前的压力传感器3的值与颗粒传感器1之后的压力传感器4的压力值，可以在控制设备1中确定颗粒传感器之前和之后的压力差。内燃机2在此仅仅示意性地以方框示出。在此涉及普通的汽油或柴油内燃机。出于简化原因，未详细示出内燃机2的细节。此外，同样出于简化原因，在图1中未示出另外的排气处理装置，例如催化过滤器，或用于通过注入尿素来还原NOx的系统。同样，未示出排气装置中的另外的传感器，例如温度传感器，通过所述传感器测量颗粒过滤器1的温度。对于颗粒传感器之前的压力传感器3和颗粒传感器1之后的压力传感器4替代地，也可以使用压力差传感器，所述压力差传感器借助连接管路与排气中间管5连接并且与排气管6连接。然后，这种传感器将仅仅测量排气中间管5和排气管6之间的压力差，这同样足以用于确定颗粒过滤器1的流动阻力，并且因此足以确定已经积聚在颗粒过滤器1中的颗粒。此外，电控制设备8通过电线9与内燃机2连接，即，与内燃机2的传感器或调节环节(Stellglieder)连接。因此，控制设备8可以通过读取传感器值来确定内燃机2的运行条件。同样，控制设备8可以通过控制相应的调节环节来影响内燃机2的运行条件。此外，控制设备8也还可以通过未示出的另外的传感器来读取排气系统的传感器值，例如排气系统的温度。替代地，这种传感器(例如温度传感器)也可以布置在压力传感器3或4中，然后通过电线7传送到控制设备8上。在内燃机2中进行燃烧过程，在燃烧过程中产生颗粒、尤其是碳烟颗粒。这些颗粒不应通过排气管排放到环境中，而是应该完全地抑制在颗粒过滤器1中。为此，颗粒过滤器1由多孔材料制成，该多孔材料允许排气流通过，然而将颗粒从排气流中滤除。因此，在内燃机的运行的时间变化过程中，颗粒在颗粒过滤器1中聚集，由此，颗粒过滤器1的过滤特性发生改变。通过颗粒过滤器1中的颗粒的积聚，尤其颗粒过滤器1的流动阻力会增加，即，随着颗粒过滤器1中的被滤除的颗粒的量的增加，气体穿越通过颗粒过滤器1将越来越受阻。然而，因为颗粒基本上由碳烟组成，所以可以通过所谓的再生过程来实现颗粒过滤器的清洁。为此，如此控制内燃机1的排气，使得排气中仍包含一定的氧气份额，由此，颗粒过滤器1中的温度足够高的前提是，发生颗粒过滤器1中被滤除的碳烟颗粒的氧化。特别有利地，为此可以使用内燃机的运行的推进阶段(Schubphase)，因为这样不会增加氮氧化物的形成。在这种再生过程之后，便恢复颗粒过滤器1的原始特性(例如较低的流动阻力)，从而排气可以在很大程度上不受阻碍地流动通过颗粒过滤器1。因为仅仅应不时地执行再生，所以需要准确地确定颗粒过滤器1的颗粒负荷。现在，根据本专利技术的方法或根据本专利技术的设备致力于以高准确度求取颗粒1的颗粒负荷。用于确定颗粒负荷1的可能的第一可能性在于，对颗粒流入颗粒过滤器1进行建模，或对通过再生运行将颗粒从颗粒过滤器1中去除进行建模。这种建模通常在控制设备8中进行，通过线路9以及另外的传感器线路，所述控制设备8不仅观察内燃机2的运行条件，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定颗粒过滤器(1)的颗粒负荷的方法，所述颗粒过滤器从内燃机(2)的排气中滤除颗粒，其特征在于，基于模型求取第一颗粒负荷，其中，根据输送给所述颗粒过滤器(1)的颗粒的当前量以及从所述颗粒过滤器(1)中去除的颗粒的量来确定所述第一颗粒负荷；进行所述颗粒过滤器(1)之前和之后的压力的测量，并且由所述测量求取第二颗粒负荷，并且使用所述第一颗粒负荷和所述第二颗粒负荷来求取所述颗粒负荷。/n

【技术特征摘要】
20181130 DE 102018220729.11.一种用于确定颗粒过滤器(1)的颗粒负荷的方法，所述颗粒过滤器从内燃机(2)的排气中滤除颗粒，其特征在于，基于模型求取第一颗粒负荷，其中，根据输送给所述颗粒过滤器(1)的颗粒的当前量以及从所述颗粒过滤器(1)中去除的颗粒的量来确定所述第一颗粒负荷；进行所述颗粒过滤器(1)之前和之后的压力的测量，并且由所述测量求取第二颗粒负荷，并且使用所述第一颗粒负荷和所述第二颗粒负荷来求取所述颗粒负荷。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型使用所述内燃机(2)的运行条件和所述颗粒过滤器(1)的运行条件来求取所述第一颗粒负荷。


3.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，仅仅在所述内燃机(2)的和所述颗粒过滤器(1)的确定的运行条件下，才进行所述第二颗粒负荷的确定。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，仅仅在所述颗粒过滤器(1)之前和之后的压力差足够大时，才进行所述第二颗粒负荷的确定。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，仅仅当在大于预给定的最小时间的持续时间内所述运行条件的变化小于预给定的值时，才进行所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·措恩，A·霍费尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE