(57)【要約】【課題】従来技術の欠点を少なくとも部分的に除去する、粒子フィルタの変更を認識する診断システム、評価ユニット及び方法を提供する。【解決手段】排ガス系のための粒子フィルタＯＰＦの変更を認識する診断システムにおいて、−粒子フィルタＯＰＦは、互いに並列に配置された第１及び第２のフィルタユニットを含んでおり、−診断システムは、評価ユニットＡＥと、第１及び第２の温度センサとを含んでおり、第１及び第２の温度センサはそれぞれ第１及び第２のフィルタユニットの後方に配置されており、−評価ユニットＡＥは、  −第１の排ガス温度についての第１の温度量を第１の温度センサから受け取り、第２の排ガス温度についての第２の温度量を第２の温度センサから受け取り、  −温度量又は当該温度量からそれぞれ導出される比較量を互いに比較し、  −比較に依存して粒子フィルタＯＰＦの変更を確認するように設置されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機付き車両の排ガス系のための粒子フィルタ（ＯＰＦ）の変更を認識する診断システムであって、
−粒子フィルタ（ＯＰＦ）は、少なくとも１つの第１のフィルタユニット（ＯＰＦ１）と、少なくとも１つの第２のフィルタユニット（ＯＰＦ２）とを含んでおり、当該第１及び第２のフィルタユニットは、排ガス系において互いに並列に配置されており、
−診断システムは、評価ユニット（ＡＥ）と、少なくとも１つの第１の温度センサ（Ｔ２）と、少なくとも１つの第２の温度センサ（Ｔ２’）とを含んでおり、第１の温度センサ（Ｔ２）は排ガス流下流において第１のフィルタユニット（ＯＰＦ１）の後方に配置されており、第２の温度センサ（Ｔ２’）は排ガス流下流において第２のフィルタユニット（ＯＰＦ２）の後方に配置されており、
−評価ユニット（ＡＥ）は、
−第１の排ガス温度について特徴的な第１の温度量を第１の温度センサ（Ｔ２）から受け取るとともに、第２の排ガス温度について特徴的な第２の温度量を第２の温度センサ（Ｔ２’）から受け取るように、
−温度量又は当該温度量からそれぞれ導出される比較量を互いに比較するように、
−比較に依存して粒子フィルタ（ＯＰＦ）の変更を確認するように
設置されていることを特徴とする診断システム。
【請求項２】
評価ユニット（ＡＥ）が、
−受け取られる温度量間の温度差を特定するように、及び
−温度差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに粒子フィルタ（ＯＰＦ）の変更を確認するように
設置されていることを特徴とする請求項１に記載の診断システム。
【請求項３】
温度差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに、評価ユニット（ＡＥ）が、
−自身の温度量がそれぞれ他の温度センサ（Ｔ２’）の温度量に比して最高の排ガス温度について特徴的である温度センサ（Ｔ２）が、受け取られる温度量の比較によって確かめられるように、及び
−排ガス系において、排ガス流上流で、確かめられた温度センサ（Ｔ２）の前方に位置するフィルタユニット（ＯＰＦ１）の変更を確認するように
設置されていることを特徴とする請求項２に記載の診断システム。
【請求項４】
−第１の比較量が第１の温度量の温度勾配であり、
−第２の比較量が第２の温度量の温度勾配であり、
−評価ユニット（ＡＥ）が、
−所定の温度勾配間の勾配差を特定するように、及び
−勾配差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに、粒子フィルタ（ＯＰＦ）の変更を確認するように
設置されていることを特徴とする請求項１に記載の診断システム。
【請求項５】
勾配差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに、評価ユニット（ＡＥ）が、
−自身の温度勾配がそれぞれ他の温度センサ（Ｔ２’）の温度勾配に比して排ガス温度の最大の変化について特徴的である温度センサ（Ｔ２）を、受け取られる温度量の比較によって確かめるように、及び
−排ガス系において、排ガス流上流で、確かめられた温度センサ（Ｔ２）の前方に位置するフィルタユニット（ＯＰＦ１）の変更を確認するように
設置されていることを特徴とする請求項４に記載の診断システム。
【請求項６】
評価ユニット（ＡＥ）が、
−排ガス流上流で粒子フィルタ（ＯＰＦ）の前方の排ガス圧力について特徴的な第１の圧力量を、排ガス流上流で粒子フィルタ（ＯＰＦ）の前方に位置しつつ診断システムに含まれる第１の圧力センサ（Ｐ）から受け取るか、又はモデルを用いて特定するように、
−排ガス流下流で粒子フィルタ（ＯＰＦ）の後方の排ガス圧力について特徴的な第２の圧力量を、排ガス流下流で粒子フィルタ（ＯＰＦ）の後方に位置しつつ診断システムに含まれる第２の圧力センサから受け取るか、又はモデルを用いて特定するように、
−受け取られた圧力量と特定された圧力量の偏差を確認するように、及び
−受け取られるか、又は特定される圧力量の偏差についての閾値に到達するとき、又はこれを下回るときに、粒子フィルタ（ＯＰＦ）の変更を確認するように
設置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の診断システム。
【請求項７】
原動機付き車両の排ガス系における粒子フィルタ（ＯＰＦ）の変更を認識する評価ユニット（ＡＥ）であって、評価ユニットが、
−排ガス系において互いに並列に配置され、排ガス系においてそれぞれ排ガス流上流で粒子フィルタ（ＯＰＦ）のそれぞれ１つのフィルタユニット（ＯＰＦ１，ＯＰＦ２）の後方に配置される、少なくとも２つの温度センサ（Ｔ２，Ｔ２’）によって、排ガス温度について特徴的なそれぞれ１つの温度量を受け取るように、
−受け取られる温度量の偏差又は温度量から特定される比較量における偏差を確認するように、及び
−偏差が確認される場合に、粒子フィルタ（ＯＰＦ）の変更を確認するように
設置されていることを特徴とする評価ユニット。
【請求項８】
原動機付き車両の排ガス系のための粒子フィルタ（ＯＰＦ）の変更を認識する診断方法であって、粒子フィルタ（ＯＰＦ）は少なくとも１つの第１のフィルタユニット（ＯＰＦ１）と、少なくとも１つの第２のフィルタユニット（ＯＰＦ２）とを含んでおり、これらフィルタユニットは、排ガス系において互いに並列に設けられており、診断方法は、以下のステップ：
−排ガス流下流で第１のフィルタユニット（ＯＰＦ１）の後方の第１の排ガス温度を特徴付ける第１の温度量を受け取るステップ（１００）と、
−排ガス流下流で第２のフィルタユニット（ＯＰＦ２）の後方の第２の排ガス温度について特徴的な第２の温度量を受け取るステップ（１１０）と、
−温度量又は当該温度量からそれぞれ導出される比較量を互いに比較するステップ（１２０）と、
−比較に依存して粒子フィルタ（ＯＰＦ）の変更を確認するステップ（１３０）と
を含むことを特徴とする診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機付き車両の排ガス系のための粒子フィルタの変更を認識する診断システム、評価ユニット及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において、原動機付き車両の排ガス系のための粒子フィルタの識別を排ガス圧力又は排ガス温度の評価によって行う方法が知られている。ここで、粒子フィルタの前方における排ガス圧力又は排ガス温度が測定又はモデル化される。加えて、粒子フィルタの後方における排ガス圧力又は排ガス温度が測定又はモデル化される。このとき、圧力差あるいは温度差の評価によって、粒子フィルタの変更が確認される。
【０００３】
センサを用いて測定された値をもって機能する公知の方法における欠点は、このとき、粒子フィルタの前方にセンサが配置される必要があり、これは、例えば構造空間の不足により、場合によっては不可能であることである。
【０００４】
モデル化された値をもって機能する公知の方法における欠点は、粒子フィルタの全ての関連する変更を確認することが可能であるようにモデルが実状を十分正確に反映していないことである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上述の欠点を少なくとも部分的に除去する、粒子フィルタの変更を認識する診断システム、評価ユニット及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
当該課題は、従属請求項の特徴によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。独立請求項に従属する請求項の追加的な特徴は、独立請求項の特徴なしに、又は独立請求項の特徴の一部との組合せにおいてのみでも、固有の、及び独立請求項の全ての特徴の組合せから独立した発明を形成することができ、当該発明は、独立請求項、分割出願又は後出願の対象に対して行われ得ることを指摘しておく。このことは、独立請求項の特徴のうち１つから独立した発明を形成し得る、明細書に記載された技術的な示唆についても同様に当てはまる。
【０００７】
本発明の第１の態様は、原動機付き車両の排ガス系のための粒子フィルタ、例えばオットー（火花点火、ガソリン）粒子フィルタ又はディーゼル粒子フィルタに関するものである。
【０００８】
粒子フィルタの変更は、特に、粒子フィルタ若しくは粒子フィルタに含まれるフィルタ基層の完全取外し又は部分取外しであり得る。
【０００９】
ここで、粒子フィルタは、少なくとも１つの第１のフィルタユニットと、少なくとも１つの第２のフィルタユニットとを含んでおり、当該第１及び第２のフィルタユニットは、排ガス系において互いに平行（並列）に配置されている。
【００１０】
したがって、特に、粒子フィルタは、少なくとも２つの独立した粒子フィルタを含む実際の、又は仮想の粒子フィルタシステムである。
【００１１】
これに代えて、粒子フィルタは、特に互いに独立した２つのフィルタユニットを含む粒子フィルタである。
【００１２】
フィルタユニットは、特に二経路の排ガス系において平行（並列）に配置されることが可能である。
【００１３】
診断システムは、評価ユニットと、少なくとも１つの温度センサと、少なくとも１つの第２の温度センサとを含んでいる。第１の温度センサは排ガス流下流で第１のフィルタユニットの後方に配置されており、第２の温度センサは排ガス流下流で第２のフィルタユニットの後方に配置されている。
【００１４】
例えば制御装置に含まれる評価ユニットは、第１の排ガス温度について特徴的な第１の温度量を第１の温度センサから受け取り、第２の排ガス温度について特徴的な第２の温度量を第２の温度センサから受け取るように設置されている。
【００１５】
温度量は、例えば絶対的な温度表示であり得る。
【００１６】
そのほか、評価ユニットは、温度量又はこれらからそれぞれ導出される比較量を互いに比較し、当該比較に依存して粒子フィルタの変更を確認するように設置されている。
【００１７】
このとき、比較は、比較された値が本質的に同一であるかどうかの確認である。加えて、例えば、比較される値が本質的に同一でないことが確認される場合には、比較される値の間の差異を特定することが可能である。
【００１８】
このとき、本発明は、両フィルタユニットが変更されていない場合には、排ガス温度及び排ガス温度の変化が排ガス流下流でフィルタユニットの方向において本質的に同一であるという認識に基づくものである。フィルタユニットは熱を受けるため、フィルタユニットは、場合によっては、排ガス温度についてのヒートシンクとして、あるいは排ガス温度の変化についてのフィルタとして作用する。したがて、フィルタユニットが変更され、例えば取り外された場合には、排ガス温度間にも、また排ガス温度の変化間にも差が生じる。
【００１９】
有利な一実施形態では、評価ユニットが、受け取られる温度量間の温度差を特定するように、及び温度差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに粒子フィルタの変更、すなわちフィルタユニットの部分取外しを確認するように設置されている。
【００２０】
有利な別の一実施形態では、評価ユニットは、温度差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに、自身の温度量がそれぞれ他の温度センサの温度量に比して最高の排ガス温度について特徴的である温度センサが、受け取られる温度量の比較によって確かめられるように設置されている。
【００２１】
さらに、評価ユニットは、排ガス系において、排ガス流上流で確かめられた温度センサの前方に位置するフィルタユニットの変更、すなわちフィルタユニットの取外しを確認するように設置されている。
【００２２】
ここで、本発明は、フィルタユニットがヒートシンクとして作用し、したがって排ガスを冷却し得るという認識に基づいている。
【００２３】
有利な別の一実施形態では、第１の比較量は第１の温度量の温度勾配であり、第２の比較量は第２の温度量の温度勾配である。
【００２４】
このとき、評価ユニットは、特定される温度勾配間の勾配差を特定するように、及び勾配差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに粒子フィルタの変更を確認するように設置されている。
【００２５】
有利な別の一実施形態では、評価ユニットは、勾配差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに、自身の温度勾配がそれぞれ他の温度センサの温度勾配に比して排ガス温度の最大の変化について特徴的である温度センサが、特定される温度勾配の比較によって確かめられるように設置されている。
【００２６】
さらに、評価ユニットは、排ガス系において、排ガス流上流で確かめられた温度センサの前方に位置するフィルタユニットの変更、すなわちフィルタユニットの取外しを確認するように設置されている
【００２７】
ここで、本発明は、フィルタユニットが排ガス温度の変化についてのローバスフィルタとして作用することができ、したがって排ガス温度の変化を緩衝することができるという認識に基づいている。
【００２８】
有利な別の一実施形態では、評価ユニットは、排ガス流上流で粒子フィルタの前方の排ガス圧力について特徴的な第１の圧力量を、排ガス流上流で粒子フィルタの前方に位置しつつ診断システムに含まれる第１の圧力センサから受け取るか、又はモデルを用いて特定するように、及び排ガス流下流で粒子フィルタの後方の排ガス圧力について特徴的な第２の圧力量を、排ガス流下流で粒子フィルタの後方に位置しつつ診断システムに含まれる第２の圧力センサから受け取るか、又はモデルを用いて特定するように設置されている。
【００２９】
さらに、評価ユニットは、受け取られる圧力量とモデルを用いて特定される圧力量の偏差を確認するように、及び受け取られるか、又は特定される圧力量の偏差についての閾値に到達するとき、又はこれを下回るときに、粒子フィルタの変更、すなわち粒子フィルタの完全な取外しを確認するように設置されている。
【００３０】
このとき、本発明は、温度量又は当該温度量からそれぞれ導出される比較量の上述の比較によって、個別のフィルタユニットの変更を確認することができるものの、全てのフィルタユニットの同様な変更、例えば粒子フィルタの完全取外しを確認することができないという認識に基づいている。ただし、全てのフィルタユニットの同様の変更は、粒子フィルタの前後での排ガス差圧の評価を介して確認することが可能である。このとき、圧力センサは、場合によっては、粒子フィルタにわたる差異温度の特定のための温度センサが必要であるときに、排ガス流上流で粒子フィルタの前方に配置されることができる。したがって、温度センサの配置を不可能とする厳しい、粒子フィルタの直前の構造空間状況においても、粒子フィルタに対してより大きな間隔をもって、場合によってはそれにもかかわらず圧力センサを配置することが可能である。
【００３１】
本発明の第２の態様は、原動機付き車両の排ガス系における粒子フィルタを変更を認識する評価ユニットを記述するものである。
【００３２】
評価ユニットは、排ガス系において互いに並列に配置され、排ガス系においてそれぞれ排ガス流上流で粒子フィルタのそれぞれ１つのフィルタユニットの後方に配置される、少なくとも２つの温度センサによって、排ガス温度について特徴的なそれぞれ１つの温度量を受け取るように設置されている。
【００３３】
そのほか、評価ユニットは、受け取られる温度量の偏差又は温度量から特定される比較量における偏差を確認するように、及び偏差が確認される場合に、粒子フィルタの変更を確認するように設置されている。
【００３４】
本発明の第３の態様は、原動機付き車両の排ガス系のための粒子フィルタの変更を認識する診断方法を記述するものであり、粒子フィルタは、少なくとも１つの第１のフィルタユニットと、少なくとも１つの第２のフィルタユニットとを含んでおり、これらフィルタユニットは、排ガス系において互いに平行（並列）に設けられている。
【００３５】
当該方法の１つのステップは、排ガス流下流で第１のフィルタユニットの後方の第１の排ガス温度について特徴的な第１の温度量を受け取るステップである。
【００３６】
当該方法の別の１つのステップは、排ガス流下流で第２のフィルタユニットの後方の第２の排ガス温度について特徴的な第２の温度量を受け取るステップである。
【００３７】
当該方法の別の１つのステップは、温度量又は当該温度量からそれぞれ導出される比較量を互いに比較するステップである。
【００３８】
当該方法の別の１つのステップは、比較に依存して粒子フィルタの変更を確認するステップである。
【００３９】
本発明の第１の態様の本発明による診断システムについての上述の形態は、相応する態様で、本発明の第２の態様の本発明による評価ユニット及び本発明の第３の態様の本発明による診断方法についても当てはまる。    ここでは、及び各請求項では明確に記述されていない本発明による評価ユニット及び本発明による診断方法の有利は実施例は、上述の、又は各請求項に記載された本発明による診断システムの有利な実施例に対応する。
【００４０】
以下に、本発明を、添付の図面を参照しつつ実施例に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】粒子フィルタの変更を認識する従来のシステムを示す図である。
【図２】粒子フィルタの変更を認識する本発明によるシステムを示す図である。
【図３】本発明による方法の推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１には、粒子フィルタの変更を認識する従来のシステムが示されている。
【００４３】
ここで、粒子フィルタＯＰＦは、排ガス系において、排ガス流下流で内燃エンジンＶＭの後方に配置されている。
【００４４】
従来のシステムは、評価ユニットＡＥと、第１の温度センサＴ１と、第２の温度センサＴ２とを含んでおり、第１の温度センサＴ１は排ガス流上流において粒子フィルタＯＰＦの前方に配置されており、第２の温度センサＴ２は排ガス流下流において粒子フィルタＯＰＦの後方に配置されている。
【００４５】
評価ユニットＡＥは、第１の排ガス温度について特徴的な第１の温度量を第１の温度センサＴ１から受け取り、第２の排ガス温度について特徴的な第２の温度量を第２の温度センサＴ２から受け取り、これら温度量又はこれらから導出される比較量を互いに比較し、当該比較に依存して粒子フィルタＯＰＦの変更を確認するように設置されている。
【００４６】
ここで、特に、温度量が本質的に同一であれば、粒子フィルタＯＰＦの変更が確認される。
【００４７】
図２には、原動機付き車両の排ガス系のための粒子フィルタＯＰＦの変更を認識する本発明による診断システムが示されている。
【００４８】
ここで、粒子フィルタＯＰＦは、排ガス系において、排ガス流下流で内燃エンジンＶＭの後方に配置されている。
【００４９】
粒子フィルタＯＰＦは、少なくとも１つの第１のフィルタユニットＯＰＦ１と、少なくとも１つの第２のフィルタユニットＯＰＦ２とを含んでおり、当該第１及び第２のフィルタユニットは、排ガス系において互いに平行（並列）に配置されている。
【００５０】
そのほか、診断システムは、評価ユニットＡＥと、少なくとも１つの第１の温度センサＴ２と、少なくとも１つの第２の温度センサＴ２’とを含んでおり、第１の温度センサＴ２は排ガス流下流において粒子フィルタＯＰＦ１の後方に配置されており、第２の温度センサＴ２’は排ガス流下流において粒子フィルタＯＰＦ２の後方に配置されている。
【００５１】
評価ユニットＡＥは、第１の排ガス温度について特徴的な第１の温度量を第１の温度センサＴ２から受け取り、第２の排ガス温度について特徴的な第２の温度量を第２の温度センサＴ２’から受け取るように設置されている。
【００５２】
さらに、評価ユニットは、これら温度量又はこれらからそれぞれ導出される比較量を互いに比較し、当該比較に依存して粒子フィルタＯＰＦの変更を確認するように設置されている。
【００５３】
図３には、原動機付き車両の排ガス系のための粒子フィルタＯＰＦの変更を認識する本発明による診断方法の一実施例が示されており、粒子フィルタＯＰＦは、少なくとも１つの第１のフィルタユニットＯＰＦ１と、少なくとも１つの第２のフィルタユニットＯＰＦ２とを含んでおり、これらフィルタユニットは、排ガス系において互いに平行（並列）に設けられている。
【００５４】
当該方法の１つのステップは、排ガス流下流で第１のフィルタユニットＯＰＦ１の後方の第１の排ガス温度について特徴的な第１の温度量を受け取るステップ１００である。
【００５５】
当該方法の別の１つのステップは、排ガス流下流で第２のフィルタユニットＯＰＦ２の後方の第２の排ガス温度について特徴的な第２の温度量を受け取るステップ１１０である。
【００５６】
当該方法の別の１つのステップは、温度量又は当該温度量からそれぞれ導出される比較量を互いに比較するステップ１２０である。
【００５７】
特に、温度量の比較として、受け取られた温度量間の温度差を特定することが可能である。
【００５８】
これに代えて、特に、第１の比較量は第１の温度量の温度勾配であり、第２の比較量は第２の温度量の温度勾配であってよい。そして、比較量の比較として、例えば、所定の温度勾配間の勾配差を特定することが可能である。
【００５９】
当該方法の別の１つのステップは、比較に依存して粒子フィルタＯＰＦの変更を確認するステップ１３０である。
【００６０】
特に、受け取られる温度量間の温度差が比較として特定される場合には、温度差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに粒子フィルタＯＰＦの変更を確認することができる。
【００６１】
これに代えて、温度勾配間の勾配差が比較として特定される場合には、勾配差についての閾値に到達するとき、又はこれを上回るときに粒子フィルタＯＰＦの変更を確認することができる。
【００６２】
粒子フィルタＯＰＦの変更として、特に第１のフィルタユニットＯＰＦ１の部分取外し１３５又は第２のフィルタユニットＯＰＦ２の部分取外しを確認することが可能である。
【００６３】
特に、受け取られる温度量間の温度差が比較として特定される場合には、自身の温度量が他の温度センサＴ２’の温度量に比して最高の排ガス温度について特徴的である温度センサＴ２が、受け取られる温度量の比較によって確かめられ得る。つづいて、排ガス系において、排ガス流上流で確かめられた温度センサＴ２の前方に位置するフィルタユニットＯＰＦ１の変更を確認することができる。
【００６４】
特に、これに代えて、勾配差が比較として特定される場合には、自身の温度勾配がそれぞれ他の温度センサＴ２’の温度勾配に比して排ガス温度の最大の変化について特徴的である温度センサＴ２が、特定される温度勾配の比較によって確かめられ得る。つづいて、排ガス系において、排ガス流上流で確かめられた温度センサＴ２の前方に位置するフィルタユニットＯＰＦ１の変更を確認することができる。
【００６５】
これまでに粒子フィルタＯＰＦの変更が確認されない場合には、当該方法の別の１つのステップは、排ガス流上流で粒子フィルタＯＰＦの前方の排ガス圧力について特徴的な圧力量を、排ガス流上流で粒子フィルタＯＰＦの前方に位置しつつ診断システムに含まれる圧力センサＰから受け取るステップ１４０である。
【００６６】
そして、当該方法の別の１つのステップは、排ガス流下流で粒子フィルタＯＰＦの後方の排ガス圧力について特徴的な第２の圧力量をモデルを用いて特定するステップ１５０である。
【００６７】
当該方法の別の１つのステップは、受け取られる圧力量とモデルを用いて特定される圧力量の偏差を確認するステップ１６０である。
【００６８】
当該方法の別の１つのステップは、受け取られるか、又は特定される圧力量の偏差についての閾値に到達するとき、又はこれを下回るときに、粒子フィルタＯＰＦの変更を確認するステップ１７０である。
【００６９】
粒子フィルタＯＰＦの変更として、特に粒子フィルタＯＰＦの完全取外し１７５、すなわち第１のフィルタユニットＯＰＦ１及び第２のフィルタユニットＯＰＦ２の取外しを確認することができる。
【００７０】
そうでない場合には、粒子フィルタＯＰＦが変更されなかったことを確認する（１８０）ことも可能である。
【図１】
2021534342.tif 000003
【図２】
2021534342.tif 000004
【図３】
2021534342.tif 000005
【国際調査報告】
2021534342.tif 000006
2021534342.tif 000007
2021534342.tif 000008
2021534342.tif 000009