專利名稱：用于對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行廢氣檢測(cè)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行廢氣檢測(cè)的方法，包括確定濁 度或吸收，其中必須要經(jīng)歷快速的負(fù)荷變換，以及涉及一種用于對(duì)柴 油機(jī)進(jìn)行廢氣檢測(cè)的設(shè)備，包括一個(gè)濁度測(cè)量?jī)x和一個(gè)計(jì)算裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于柴油機(jī)，在廢氣檢測(cè)時(shí)檢驗(yàn)濁度N或吸收k。在這里無(wú)論如 何均應(yīng)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的快速負(fù)荷變換，這通過(guò)迅速的轉(zhuǎn)速加速來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在負(fù)荷增大時(shí)濁度N達(dá)到其最大值，它被利用來(lái)確定測(cè)量結(jié)果。負(fù)荷 變換的監(jiān)測(cè)在大多數(shù)情況下借助轉(zhuǎn)速實(shí)施。為此大多在發(fā)動(dòng)機(jī)腔內(nèi)加 裝一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器，這在許多情況下非常費(fèi)時(shí)和困難。
因此越來(lái)越少地利用轉(zhuǎn)速作為廢氣檢測(cè)用的主導(dǎo)參數(shù)和監(jiān)測(cè)量。 代之的是，觀察在加速期間的濁度，以及除了計(jì)算濁度峰值之外濁度 還應(yīng)用于過(guò)程控制。這種方法的缺點(diǎn)是，對(duì)于帶有幾乎不產(chǎn)生濁度的 粒子過(guò)濾器的汽車(chē)，不能可靠地確定轉(zhuǎn)速升高，因?yàn)榧词乖谵D(zhuǎn)速加速 時(shí)也不出現(xiàn)實(shí)際有效的濁度峰值。
因此轉(zhuǎn)速的提高可借助其他測(cè)量參數(shù)確定，為此不應(yīng)在汽車(chē)上安 裝附加的傳感器。在許多情況下監(jiān)測(cè)廢氣壓力，為此將一壓力傳感器 組合到測(cè)量?jī)x。廢氣壓力通過(guò)原本就與排氣相連的取樣器供給壓力傳 感器。檢驗(yàn)廢氣壓力的缺點(diǎn)在于，炭煙粒子和廢氣的化學(xué)成分(NOx、 HC、...)以及源自它們的化學(xué)化合物(例如硝酸)會(huì)有害地?fù)p害或破 壞傳感器。此外，在廢氣內(nèi)所含有的冷凝物(經(jīng)?；煊杏?、炭煙、小 銹點(diǎn)、...)對(duì)壓力傳感器也有不良影響。而且壓力傳感器有復(fù)雜的結(jié) 構(gòu)，這導(dǎo)致比較高的價(jià)格。
通過(guò)測(cè)量廢氣溫度確定轉(zhuǎn)速改變的缺點(diǎn)是，由于有時(shí)非常復(fù)雜和
長(zhǎng)的在其中發(fā)生熱平衡過(guò)程的排氣系統(tǒng)，大多不可能在末端的排氣管 處確定溫度變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種廢氣檢測(cè)設(shè)備，它在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可 靠和經(jīng)濟(jì)以及對(duì)要檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有大的干預(yù)的情況下，保證單義地 確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化或負(fù)荷變換。
為達(dá)到此目的，按本發(fā)明的方法的特征在于，監(jiān)測(cè)廢氣流量的相 對(duì)變化，以確定快速負(fù)荷變換。這種流量的變化可以方便和在對(duì)發(fā)動(dòng) 機(jī)本身不作高代價(jià)干預(yù)的情況下在廢氣取樣區(qū)內(nèi)確定，以及，通過(guò)確
定與轉(zhuǎn)速改變相關(guān)聯(lián)的氣體脈沖得到了一種簡(jiǎn)單和可靠的監(jiān)測(cè)量。
為此，按本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施例規(guī)定，廢氣流過(guò)一受熱的溫 度傳感器，溫度傳感器的溫度變化用作廢氣流量相對(duì)變化的度量。所 述相對(duì)的溫度變化對(duì)于確定氣體脈沖是足夠的，在氣體脈沖持續(xù)期間 造成溫度傳感器的冷卻或加熱，其可以用作這種氣體脈沖的乃至于轉(zhuǎn) 速變化的指示器。
有利地，在傳感器溫度建立后開(kāi)始真正的檢測(cè)過(guò)程，從而在一定 的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下給出一個(gè)基準(zhǔn)值，針對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定溫度傳感器 的冷卻或加熱。優(yōu)選地，在怠轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)確定此基準(zhǔn)標(biāo)記。
所提出的目的還通過(guò)一種廢氣檢測(cè)設(shè)備達(dá)到，按本發(fā)明設(shè)備的特 征在于設(shè)有一種用于確定廢氣相對(duì)流量變化的裝置。此設(shè)備完全不需 要改變待檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)，盡管如此仍能可靠地確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化。
按本發(fā)明設(shè)備的一種優(yōu)選的實(shí)施形式，用于確定相對(duì)流量變化的 裝置包括一個(gè)受熱的廢氣溫度傳感器。為了測(cè)量流量，已知非常昂貴 而復(fù)雜的設(shè)置，其中存在形式上為熱線或熱薄膜片的加熱電阻，以及 復(fù)雜的電子調(diào)整裝置將由測(cè)量介質(zhì)繞流的熱線或熱薄膜片的溫度保持 常數(shù)。根據(jù)為了穩(wěn)定溫度需要供給的能量可以確定流過(guò)的空氣質(zhì)量。 還已知包括兩個(gè)溫度傳感器的設(shè)置用于流量測(cè)量，其中一個(gè)傳感器確 定自由流動(dòng)的介質(zhì)的溫度。反之，在本發(fā)明的解決方案中，將廢氣溫
度傳感器加熱到一個(gè)可以選擇的工作溫度。這種只有一個(gè)溫度傳感器 的線路的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。
按本發(fā)明的另一個(gè)特征，廢氣溫度傳感器使用在一個(gè)低電阻的測(cè) 量電橋內(nèi)。因此傳感器通過(guò)電橋內(nèi)的電流自動(dòng)加熱。由測(cè)量電橋?qū)?電壓可以確定傳感器溫度，在這種情況下轉(zhuǎn)速提高以及廢氣流量增大 就導(dǎo)致傳感器的冷卻或加熱并因而導(dǎo)致一種說(shuō)明負(fù)荷變換的征兆。
有利地，廢氣溫度傳感器設(shè)有優(yōu)選由玻璃制成的護(hù)套，所以測(cè)量 不受傳感器上炭煙、污物之類(lèi)積聚的影響。
按本發(fā)明一種有利的實(shí)施形式規(guī)定，廢氣溫度傳感器是一個(gè)
PT-100傳感器。此類(lèi)傳感器已多次證實(shí)是可靠的，很小，而且有低的 熱容量并因而有非常好的動(dòng)態(tài)特性。
此外，按本發(fā)明的另一項(xiàng)特征規(guī)定，在計(jì)算裝置內(nèi)儲(chǔ)存一個(gè)程序， 它處理通過(guò)濁度測(cè)量?jī)x所確定的廢氣濁度變化過(guò)程以及用于確定廢氣 流量相對(duì)變化的裝置的信號(hào)，尤其是廢氣溫度傳感器的值，并由此確 定負(fù)荷變換。
附圖說(shuō)下面的說(shuō)明中借助也表示在附圖中的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。 其中

圖1示意表示按本發(fā)明方法的基本原理，圖2表示按本發(fā)明
的測(cè)量線路的一種實(shí)施例，以及圖3表示重要參數(shù)和相關(guān)信號(hào)或測(cè)量
值隨時(shí)間的變化曲線。
具體實(shí)施例方式
在按本發(fā)明的對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行廢氣檢測(cè)的設(shè)備中，如在圖1中作為 示例并示意表示的那樣，要分析的廢氣l的至少一個(gè)分流通過(guò)濁度測(cè) 量?jī)x2流動(dòng)。濁度測(cè)量?jī)x2與計(jì)算裝置3連接，在計(jì)算裝置中優(yōu)選地 儲(chǔ)存了一個(gè)程序，它處理通過(guò)濁度測(cè)量?jī)x2所確定的廢氣濁度變化過(guò)程。
現(xiàn)在為了能通過(guò)一種簡(jiǎn)單并易于使用的設(shè)置可靠識(shí)別快速的負(fù)荷
變換，按本發(fā)明，附加地存在一個(gè)用于確定廢氣流量l相對(duì)變化的裝
置，在所示實(shí)施例中它包括一個(gè)優(yōu)選地連接在濁度測(cè)量?jī)x2上游的受 熱的廢氣溫度傳感器4。此廢氣溫度傳感器4也與計(jì)算裝置3連接， 在計(jì)算裝置中優(yōu)選程序控制地處理用于確定廢氣流量l相對(duì)變化的裝 置的信號(hào)，尤其亦即廢氣溫度傳感器4的值，并由此確定負(fù)荷變換。 計(jì)算裝置3也可以組合在濁度測(cè)量?jī)x2內(nèi)。
優(yōu)選地，廢氣溫度傳感器4使用在一個(gè)低電阻的測(cè)量電橋內(nèi)，這 示例性地表示于圖2中。三個(gè)箭頭象征性地表示廢氣流1，它流過(guò)溫 度傳感器4，優(yōu)選為一個(gè)業(yè)已證實(shí)可靠并且便宜的PT-100傳感器。該 傳感器有利地被一個(gè)保護(hù)用的玻璃管包圍，所以炭煙粒子、油、冷凝 物等對(duì)傳感器4沒(méi)有影響并因而對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響。測(cè)量電橋的饋 入在圖中用5表示的位置，在這里基于測(cè)量電橋的低電阻設(shè)計(jì)，故所 需要的加熱電流通過(guò)溫度傳感器4流動(dòng)。在圖中用6表示的地方可以 量取電橋?qū)请妷?，它取決于在溫度傳感器4處的溫度并因而變化的 電阻。這種測(cè)量方式的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，不需要在線路技術(shù)方面投入更 多的費(fèi)用。
廢氣1在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)已經(jīng)流過(guò)預(yù)熱的傳感器4。這導(dǎo)致傳 感器4小量地冷卻或加熱到規(guī)定的工作溫度。在負(fù)荷變換過(guò)程中轉(zhuǎn)速 提高時(shí)，有更多的廢氣1流過(guò)傳感器4，從而在氣體脈沖持續(xù)期間發(fā) 生明顯地冷卻或加熱傳感器4。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)回歸到怠轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速后，傳感器 溫度重新升高或降低。
圖3用曲線解表示上述狀況，它用曲線7、 8和9表示轉(zhuǎn)速、 廢氣流及濁度隨時(shí)間的變化過(guò)程。在其上方畫(huà)出了廢氣溫度傳感器4 上溫度的曲線10。
轉(zhuǎn)速曲線7的區(qū)段7a代表起始轉(zhuǎn)速，大多是怠轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，此時(shí)，依 據(jù)在例如圖2的測(cè)量電橋內(nèi)饋入的電壓，在溫度傳感器4上建立一定 的用曲線段10a代表的工作溫度。負(fù)荷變換例如通過(guò)提高轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)， 從而得到曲線段7b。廢氣流量變化通過(guò)有小的時(shí)間延遲地改變轉(zhuǎn)速而 實(shí)現(xiàn)，這表示在曲線8內(nèi)。然后再一次具有小的時(shí)間延遲地出現(xiàn)了可
在曲線9內(nèi)看到的濁度峰值。
通過(guò)氣體脈沖并因而通過(guò)增大的廢氣流量，使溫度傳感器4被冷 卻，也可能是被加熱，這清楚表示在曲線段10b或10c內(nèi)。這種冷卻 10b或加熱10c則在計(jì)算裝置3內(nèi)作為出現(xiàn)氣體脈沖乃至負(fù)荷變換的 征兆記錄下來(lái)并加以處理。在返回起始轉(zhuǎn)速7a后，溫度也重新恢復(fù)到 起始值，亦即工作溫度10a。
權(quán)利要求
1.用于對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行廢氣檢測(cè)的方法，包括確定濁度或吸收，其中必須要經(jīng)歷快速的負(fù)荷變換，其特征為監(jiān)測(cè)廢氣流量的相對(duì)變化，以確定快速的負(fù)荷變換。
2.按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征為，使廢氣流過(guò)一受熱的 溫度傳感器，溫度傳感器的溫度變化用作廢氣流量相對(duì)變化的度量。
3. 按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征為，在傳感器溫度建立后 開(kāi)始真正的檢測(cè)過(guò)程。
4. 用于對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行廢氣檢測(cè)的設(shè)備，包括一個(gè)濁度測(cè)量?jī)x(2) 和一個(gè)計(jì)算裝置(3)，其特征在于，設(shè)有一個(gè)用于確定廢氣流量相對(duì) 變化的裝置。
5. 按照權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征為，所述用于確定廢氣流 量相對(duì)變化的裝置包括一個(gè)受熱的廢氣溫度傳感器(4)。
6. 按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征為，所述廢氣溫度傳感器 (4)使用在一個(gè)低電阻的測(cè)量電橋內(nèi)。
7. 按照權(quán)利要求5或6所述的設(shè)備，其特征為，所述廢氣溫度傳 感器(4)設(shè)有優(yōu)選由玻璃制成的護(hù)套。
8. 按照權(quán)利要求5至7之一所述的設(shè)備，其特征為，所述廢氣溫 度傳感器(4)是一個(gè)PT-100傳感器。
9. 按照權(quán)利要求4至8之一所述的設(shè)備，其特征為，在計(jì)算裝置 (3)內(nèi)儲(chǔ)存一個(gè)程序，它處理通過(guò)濁度測(cè)量?jī)x(2)所確定的廢氣濁度變化過(guò)程以及處理所述用于確定廢氣流量相對(duì)變化的裝置的信號(hào)， 尤其是廢氣溫度傳感器(4)的值，并由此確定負(fù)荷變換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行廢氣檢測(cè)的方法和設(shè)備。所述方法包括確定濁度或吸收，按此方法必須要經(jīng)歷快速負(fù)荷變換。為此采用的設(shè)備包括一個(gè)濁度測(cè)量?jī)x(2)和一個(gè)計(jì)算裝置(3)。為了在設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和經(jīng)濟(jì)以及對(duì)要檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有大的干預(yù)的情況下能夠單義地確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化或負(fù)荷變換，對(duì)廢氣流量的相對(duì)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確定快速的負(fù)荷變換。這有利地借助一種用于確定廢氣流量相對(duì)變化的裝置實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01M15/10GK101113941SQ200610156748
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者A·科爾, G·拉克納, K·辛比爾格 申請(qǐng)人:迪特斯特車(chē)輛診斷有限公司