[发明专利]用于借助于距离传感器识别水通道的方法和装置

说明书

本发明涉及一种方法和装置，尤其是控制和评价单元，用于为机动车识别水通道或高的水位，该机动车为了它的驱动具有带有排气管路的内燃机，在排气管路中借助于至少一个废气传感器监测或控制废气净化设备的功能，和废气传感器至少有时以高的温度运行并且由于结构方式的原因具有热冲击敏感性。按照本发明规定，基于一个或多个距离传感器确定涉水识别标准并且在水位的预测的或已经到达的临界值下引入用于机动车的废气净化设备或用于这个或这些布置在废气通道中的废气传感器的保护措施。由此可以使由于在与水接触时的强烈冷却对废气传感器或对废气净化设备的部件造成的损害最小化。此外通过这些前瞻性的保护措施也可以识别和相应地抑制由于热冲击和可能的伴随的故障造成的废气传感器的错误信息。

现有技术

本发明涉及一种用于为机动车识别水通道或高的水位的方法，该机动车为了它的驱动具有内燃机，内燃机具有排气管路，在排气管路中借助于至少一个废气传感器监测或控制废气净化设备的功能，和废气传感器至少有时以高的温度运行和由于结构方式的原因具有热冲击敏感性。

本发明此外涉及一种用于实施按照本发明的方法的装置，尤其是一种控制和评价单元。

按照现有技术的废气传感器，例如λ传感器，颗粒物传感器或氧化氮传感器，以陶瓷传感器元件为基础，它们在运行中至少有时被加热。

颗粒物传感器(PM)如今例如被用于监测内燃机的碳黑排放量和用于在机动车上诊断(OBD)，例如用于颗粒物过滤器，例如柴油颗粒物过滤器(DPF)，的功能监测。这种电阻式的颗粒物传感器在DE10133384A1中描述。颗粒物传感器由两个相互啮合一起的、梳子式的电极构成，该电极至少部分地被一个捕捉套覆盖。如果气流中的颗粒物沉积在颗粒物传感器上，那么这导致颗粒物传感器的阻抗的可评价的改变，由此可以推断出沉积的颗粒物的数量和因此推断出在废气中携带的颗粒物的数量。

如果颗粒物传感器被完全加载，那么沉积的颗粒物在再生阶段中借助于在颗粒物传感器集成的加热元件被燃烧掉。为此传感器元件的陶瓷被加热到高的温度，通常>600℃。在该再生阶段中传感器元件对大的局部温度变化或对热冲击，如其可以通过碰撞的水或水滴产生，敏感地做出反应。这种热冲击可以导致在传感器元件中产生裂纹。因此仅仅当根据在发动机控制器中的热量计算不再可能有水存在于传感器安装位置上时才由发动机控制器要求传感器再生。

此外必须防止，在这种废气传感器的传感器元件的温度大于一个确定的阈值温度时，通常大约200℃，出现被用水加载。因此，只要在内燃机的排气管路中还可能存在冷凝液，则借助于加热在废气传感器的温度>200℃下进行运行，尤其是在冷起动之后，只有在一定的时间之后，其中可以假设在该时间上所有的水或者被蒸发或者以液滴的形式通过在行驶运行中的气体脉冲从排气管路中排出。这个时间点通常称为露点端点(TPE)并且取决于许多条件，因此这个时间点必须适用于每种机动车类型地被确定。只要在排气管路中在传感器安装位置的区域中没有由于冷却产生水的冷凝，废气传感器在温度>200℃下的运行则是允许的。

通过从外部用水强烈地加载废气设备，例如在涉水行驶期间或者在船在滑行台（坡道）上下水时，水可能进入废气设备中，由此会导致废气设备被强烈冷却。这种冷却依据废气设备的配置可能没有被发动机控制器识别，但是由于在废气传感器的传感器元件上的热冲击导致危害。这种情况至今在露点端点的注明日期中没有被覆盖，因为至今的废气传感器通常主要靠近发动机地安装在内燃机的排气管路中并且因此在涉水行驶时非常不可能接触水。通过使用更新型的废气传感器，如尤其是颗粒物或氧化氮传感器，它们受系统的限定更靠后地布置在排气管路中，需要扩展露点端点确定机构的功能。为此必须识别涉水行驶，如这至今是不可能的。

此外重要的是提前识别出涉水行驶，以便有时间采取合适的措施保护传感器。要保护的传感器元件可以在直到高于800℃的温度下运行，由此冷却到低于300℃可以到达数秒钟至数分钟。