CN116171346A - 机动车的废气清洁装置的运行方法和相应的废气清洁装置 - Google Patents

机动车的废气清洁装置的运行方法和相应的废气清洁装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116171346A
CN116171346A CN202180062594.7A CN202180062594A CN116171346A CN 116171346 A CN116171346 A CN 116171346A CN 202180062594 A CN202180062594 A CN 202180062594A CN 116171346 A CN116171346 A CN 116171346A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
gradient
lambda sensor
threshold
measured value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180062594.7A
Other languages
English (en)
Inventor
B·奥登达尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of CN116171346A publication Critical patent/CN116171346A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493—Details
    • F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/286—Interface circuits comprising means for signal processing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的废气清洁装置(3)的方法，其中，废气清洁装置(3)具有车辆催化器(4)、布置在车辆催化器(4)上游的第一λ传感器(5)和布置在车辆催化器(4)下游的第二λ传感器(6)。在此规定，在第一λ传感器(5)的测量值沿第一方向的第一信号跳变(9)与所述测量值沿与第一方向相反的第二方向的第二信号跳变(10)之间的时间上确定信号梯度(15、16、17)以及在第二信号跳变(10)之后确定第二λ传感器(6)的测量值的信号延迟，其中，如果信号梯度(15、16、17)小于信号梯度阈值并且信号延迟大于信号延迟阈值，那么识别出第二λ传感器(6)的故障，和/或如果信号梯度(15、16、17)小于信号梯度阈值并且信号延迟小于信号延迟阈值，那么识别出车辆催化器(4)的故障。本发明还涉及一种用于机动车的废气清洁装置(3)。

Description

机动车的废气清洁装置的运行方法和相应的废气清洁装置
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的废气清洁装置/排气净化装置的方法，其中，废气清洁装置具有车辆催化器、布置在车辆催化器上游的第一λ传感器和布置在车辆催化器下游的第二λ传感器。本发明还涉及一种用于机动车的废气清洁装置。
背景技术
例如，从现有技术已知了文献DE 10 2004 055 231 B3。该文献描述了一种用于利用排气道中的催化器和至少一个布置在催化器内的λ传感器实现内燃机中的λ调节的方法。在上游传感器的这种布置中出现信号延迟，其降低了λ调节器的速度。为了进行补偿，第一λ传感器的测量信号被提供给λ评估单元，λ评估单元对测量信号的延迟进行校正，校正后的λ传感器信号被提供给λ调节单元。两个λ传感器都与一个λ调节单元连接。
此外，文献DE 10 2016 213 767 A1公开了一种用于利用至少一个三元催化器、至少一个四元催化器和至少一个二元λ传感器诊断内燃机的排气系统的方法，其中，在内燃机从稀燃运行切换到在惯性运行之后用于清除至少一个三元催化器的富燃运行时，根据λ变化来检查至少一个二元λ传感器和/或至少一个四元催化器的有效性。
最后，文献US 2016/0 160 778A1描述了一种用于内燃机的诊断系统。诊断系统计算出在空燃比经过比化学计量空燃比更稀的第一空燃比范围时空燃比变化的第一特性曲线，和在空燃比经过包括化学计量空燃比的第二空燃比范围时空燃比变化的第二特性曲线。诊断系统基于第一特性曲线和第二特性曲线诊断传感器的偏差。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于运行机动车的废气清洁装置的方法，该方法相对于已知的方法具有优点，尤其能够简单地检查第二λ传感器和/或车辆催化器的有效性。
根据本发明，这利用一种用于运行具有权利要求1的特征的用于机动车的废气清洁装置的方法来实现。在此规定，在第一λ传感器的测量值沿第一方向的第一信号跳变与所述测量值沿与第一方向相反的第二方向的第二信号跳变之间的时间上确定信号梯度，以及在第二信号跳变之后确定第二λ传感器的测量值的信号延迟，其中，信号延迟相当于在第二信号跳变与第二λ传感器的测量值对所述第二信号跳变的反应之间的时长，并且其中，如果信号梯度小于信号梯度阈值并且信号延迟大于信号延迟阈值，那么识别出第二λ传感器的故障，和/或如果信号梯度小于信号梯度阈值并且信号延迟小于信号延迟阈值，那么识别出车辆催化器的故障。
在从属权利要求中说明了本发明的有利的设计方案和适宜的改进方案。
该方法用于运行废气清洁装置。废气清洁装置例如是机动车的组成部分，但当然也可以与机动车分开地存在。废气清洁装置优选是机动车的驱动装置的一部分，该驱动装置用于驱动机动车，就此而言用于提供旨在驱动机动车的驱动转矩。为了产生驱动转矩，驱动装置具有至少一个驱动机组。
驱动装置、尤其是驱动机组在其运行期间产生废气，该废气沿驱动装置的外部环境的方向被排出。在流动技术上在驱动机组与外部环境之间存在废气清洁装置。废气清洁装置用于清洁废气，即将污染物转化为更安全的产物。由驱动机组产生的废气被输送到废气清洁装置，并且在流过废气清洁装置后被排放到外部环境中。
废气的清洁由废气清洁装置借助车辆催化器进行。车辆催化器例如作为三元催化器、氧化催化器、储存催化器，尤其是NOx储存催化器，或SCR催化器存在。颗粒过滤器可集成到车辆催化器中。关于废气通过废气清洁装置或通过车辆催化器的流动方向，在车辆催化器上游存在第一λ传感器，相反，第二λ传感器关于废气的流动方向布置在车辆催化器下游。
λ传感器用于确定燃烧空气比λ。为此，λ传感器尤其测量废气中存在的残余氧含量。每个λ传感器相应提供测量值。第一λ传感器优选作为宽带λ传感器存在，而第二λ传感器作为跃变式λ传感器存在。在该情况下，第一λ传感器的测量值优选以燃烧空气比λ的形式被给出，第二λ传感器的测量值作为电压被给出。
宽带λ传感器的特征在于，它允许在宽域上确定燃烧空气比。例如，宽带λ传感器为此具有泵电池/泵单元(Pumpzelle)和能斯特电池(Nernstzelle)，在泵电池与能斯特电池之间存在测量空间。测量空间通过引导穿过泵电池的扩散通道在流动技术上连接到引导废气的废气线路。流过泵电池的电流的电流强度被设置为，使得在测量空间中存在λ＝1的燃烧空气比。为此使用能斯特电池的测量值，该测量值尤其借助调节被设置为与λ＝1的燃烧空气比对应的值。
与之相比，跃变式λ传感器构造更简单，并且例如仅包括能斯特电池。跃变式λ传感器的特性曲线的特征在于，其测量值在λ＝1的燃烧空气比的范围内具有大的梯度。因此，在λ＝1附近的范围内，测量值的梯度明显比在该范围外更大。
例如，第一λ传感器的测量值用于执行对驱动装置或驱动机组的λ调节。另一方面，第二λ传感器的测量值用于执行修正调节。修正调节用于补偿第一λ传感器的可能的偏差，以便更准确地执行λ调节。
因为第二λ传感器对于λ调节的精度是重要的，所以必需尽可能快速地诊断第二λ传感器的故障，以便可以启用相应的对策。例如规定，在第二λ传感器故障时，减小驱动装置或驱动机组的额定功率。为了诊断第二λ传感器，确定第二λ传感器的测量值的信号梯度和测量值的信号延迟。该确定在时间上与第一λ传感器的测量值的第一信号跳变和第二信号跳变相关地进行。因此，在第一信号跳变与第二信号跳变之间的时间上确定信号梯度，在第二信号跳变之后的时间上确定信号延迟。
信号梯度理解为第二λ传感器的测量值随时间的斜率，而信号延迟则描述了第二λ传感器的测量值的滞后(Nachlauf)。因此，信号延迟对应于在第二信号跳变与第二λ传感器的测量值对该第二信号跳变的反应之间的时长。第一信号跳变和第二信号跳变应理解为第一λ传感器的测量值的跳变，即测量值的梯度、尤其是梯度的绝对值超过了梯度阈值的测量值。因此在此测量值是变大还是变小首先是不重要的。重要的仅是去除符号的梯度超过梯度阈值。
为执行对第二λ传感器的诊断，评估信号梯度和信号延迟。原则上可以规定，如果信号梯度小于信号梯度阈值，就已经识别了第二λ传感器的故障。信号梯度阈值理解为信号梯度的如下阈值，该阈值优选根据经验确定并且当信号梯度小于该阈值时，可以认为第二λ传感器故障。然而在此要注意的是，第二λ传感器的测量信号并不立即跟随于第一λ传感器的测量信号，而是还与车辆催化器，尤其是车辆催化器的状态有关。
因此，为了避免由于车辆催化器的这种影响而错误地识别第二λ传感器的故障，除了信号梯度外，还使用信号延迟来诊断第二λ传感器。因此，在信号梯度小于信号梯度阈值的情况下，如果信号延迟也大于信号延迟阈值，才识别出第二λ传感器的故障。信号延迟阈值优选也根据经验确定，并且具有如下值，从该值起可以认定第二λ传感器有故障，尤其是如果信号梯度附加地也小于信号梯度阈值的话。
就此而言，为了识别第二λ传感器的故障，仅信号梯度小于信号梯度阈值是不够的。而是信号延迟必须附加地也大于信号延迟阈值。换句话说，在信号梯度小于信号梯度阈值的情况下，只有同时当信号延迟大于信号延迟阈值，才识别出第二λ传感器的故障。由此实现对第二λ传感器的可靠的诊断。
附加地或替代地，信号梯度和信号延迟可用于车辆催化器的诊断。之前已经阐述的是，第二λ传感器的测量值不是仅始终跟随于第一λ传感器的测量值，而且第二λ传感器的测量值附加地也与车辆催化器的状态有关。现在如果信号梯度小于信号梯度阈值并且此外信号延迟小于信号延迟阈值，则识别出车辆催化器的故障。换句话说，在信号梯度小于信号梯度阈值的情况下，如果信号延迟小于信号延迟阈值，那么仅识别出车辆催化器的故障。
优选地，对第二λ传感器和/或车辆催化器的诊断分两阶段进行。首先，仅将信号梯度与信号梯度阈值进行比较，并且虽然要确定信号延迟、但首先不考虑信号延迟。仅当信号梯度小于信号梯度阈值时，才在第二步骤中将信号延迟与信号延迟阈值进行比较。如果信号延迟大于信号延迟阈值，则识别出第二λ传感器的故障。附加地或替代地，可以识别出车辆催化器的有效性。然而，如果信号延迟小于信号延迟阈值，则识别出车辆催化器的故障。附加地或替代地，可以识别出第二λ传感器的有效性。
所描述的做法能够对第二λ传感器和/或车辆催化器进行特别准确的诊断。尤其地，通过在诊断时不仅考虑一个参量、即信号梯度，而且附加地还考虑另外的参量、即信号延迟，有效避免了错误识别第二λ传感器的故障。该做法还使得能够(可选地)作出关于车辆催化器的状态的论断。
本发明的改进方案规定，使用第二λ传感器的测量值的在第一信号跳变与第二信号跳变之间出现的最大梯度作为信号梯度。为此例如连续地或周期性地确定第一信号跳变与第二信号跳变之间第二λ传感器的测量值的梯度。在该时长内出现的最大梯度用作信号梯度。优选地，信号梯度是去除符号的，即相应于两个信号跳变之间的最大梯度的绝对值。由此实现在第二λ传感器的诊断中的高精度。
本发明的改进方案规定，将第二信号跳变与第二λ传感器的测量值的梯度的符号变化之间的时长用作信号延迟。如已经阐述的那样，信号延迟是在第二λ传感器的测量值表明对第二信号跳变的反应之前所经过的时长。该反应的评判标准是第二λ传感器的测量值的梯度的符号变化。因为第二信号跳变描述了第一λ传感器的测量值沿与在第一信号跳变中出现的方向不同的方向的转向，所以出现该符号变化。第一λ传感器的测量值在第一信号跳变中向第一方向变化，而在第二信号跳变中则向与第一方向相反的第二方向变化。相应地，可以根据符号变化以高精度确定信号延迟。
本发明的改进方案规定，如果第一λ传感器的测量值以大于特定的值差/数值差异从大于或等于1的值改变为小于或等于1的值、或者从小于或等于1的值改变为大于或等于1的值，则识别出第一信号跳变和/或第二信号跳变。因此，对于第一信号跳变或第二信号跳变的存在而言始终需要的是，第一λ传感器的测量值在相应的信号跳变期间改变了特定的值差，其中，值差应理解为第一λ传感器的就在相应的信号跳变之前的测量值与其紧接在相应的信号跳变之后的测量值之间的差。
在信号跳变的范围内，测量值例如从大于1的值改变为等于1的值或小于1的值。它同样可以从等于1的值改变为小于1的值。反之亦然。第一λ传感器的等于1的测量值在此理解为对应于化学计量燃烧空气比的测量值。类似地，第一λ传感器的大于1的测量值对应于空气过量，小于1的值对应于废气中的空气不足。
例如，值差必须符合至少0.01、至少0.02、至少0.03、至少0.04或至少0.05，其中，后两个值是优选的。还可以规定，用于识别第一信号跳变的值差大于用于识别第二信号跳变的值差。例如，前者比后者大至少1.5倍、至少1.75倍或至少2.0倍。在该情况下，例如仅当值差为至少0.05、至少0.075或至少0.10时，才识别出第一信号跳变，相反，当值差在0.01与0.05(或更大)之间时，已经识别出第二信号跳变。
特别优选地，仅当第一λ传感器的测量值表明从空气过量向空气不足的变化时，才识别出第一信号跳变。仅当例如识别出从空气不足向至少化学计量燃烧空气比或向空气过量的变化时，才识别出第二信号跳变。由此，实现第二λ传感器的诊断的高精度。
本发明的改进方案规定，在信号梯度超过信号梯度阈值时，识别出第二λ传感器的有效性。如果信号梯度大于信号梯度阈值，则可以可靠地认为第二λ传感器起作用。在该情况下，可以不对信号延迟的评估。例如，可以紧接在第二信号跳变之后并且在无需确定信号延迟的情况下就已经确定第二λ传感器的有效性，即当信号梯度超过信号梯度阈值时。这能够实现特别快速的评估。例如规定，仅在信号梯度小于信号梯度阈值时才确定信号延迟。相反，在信号梯度超过信号梯度阈值时，不确定信号延迟。
本发明的改进方案规定，在信号梯度小于信号梯度阈值时并且附加地在信号延迟小于信号延迟阈值时，识别出第二λ传感器的有效性。换言之，只有当一方面信号梯度小于信号梯度阈值而另一方面信号延迟大于信号延迟阈值时，才识别出第二λ传感器的故障。如果条件之一不符合，则认定第二λ传感器的有效性。如之前已经阐述的那样，甚至可以根据信号梯度取消对信号延迟的评估。由此，能够快速且准确地诊断第二λ传感器。
本发明的改进方案规定，在信号延迟超过信号延迟阈值时，则始终识别出第二λ传感器的故障。如果例如根据信号梯度的值来评估信号延迟，则只要信号延迟大于信号延迟阈值，就总是识别出第二λ传感器的故障。因而是仅根据信号梯度的值来执行对信号延迟的评估、还是始终与信号梯度的值无关地来确定信号延迟尤其是不重要的。如果满足所提到的标准，那么始终识别出第二λ传感器的故障。
本发明的改进方案规定，在信号延迟超过信号延迟阈值时，将信号梯度与信号梯度阈值比较，其中，在信号梯度小于另外的信号梯度阈值时，识别出车辆催化器的故障，在信号梯度超过另外的信号梯度阈值时，识别出车辆催化器的有效性。由此，除了对第二λ传感器的诊断之外，还可以执行对车辆催化器的诊断。
虽然在信号延迟超过信号延迟阈值时始终认定第二λ传感器的故障。但可以借助另外的信号梯度阈值来确定关于车辆催化器的状态的明确论断。该另外的信号梯度阈值低于信号梯度阈值。在信号梯度小于信号梯度阈值时，怀疑车辆催化器存在故障。由于该原因，在使用另外的信号梯度阈值的情况下进行更区分地对待。
如果信号梯度小于另外的信号梯度阈值，那么除了肯定认定第二λ传感器的故障外还可以认定车辆催化器的故障。相反，如果信号梯度超过另外的信号梯度阈值，即，信号梯度位于信号梯度阈值与另外的信号梯度阈值之间，那么可以认定车辆催化器的有效性，至少有限的有效性。所描述的做法不仅能够实现对第二λ传感器的诊断，而且还附加地能够实现对车辆催化器的诊断。
本发明的改进方案规定，所述另外的信号梯度阈值被选择为小于所述信号梯度阈值。之前已经对此加以指出。例如，另外的信号梯度阈值是信号梯度阈值的最大75％、最大60％或最大50％。另外的信号梯度阈值的这种选择能够实现对车辆催化器的有效性的区分地对待。
本发明还涉及一种用于机动车的废气清洁装置，尤其用于执行根据在说明书的范围内的实施方案的方法，其中，废气清洁装置具有车辆催化器、布置在车辆催化器上游的第一λ传感器和布置在车辆催化器下游的第二λ传感器。
在此规定，废气清洁装置设置和设计用于，在第一λ传感器的测量值沿第一方向的第一信号跳变与测量值沿与第一方向相反的第二方向的第二信号跳变之间的时间上确定信号梯度，以及在第二信号跳变之后确定第二λ传感器的测量值的信号延迟，其中，信号延迟相当于在第二信号跳变与第二λ传感器的测量值对第二信号跳变的反应之间的时长，并且其中，如果信号梯度小于信号梯度阈值并且信号延迟大于信号延迟阈值，那么识别出第二λ传感器的故障，和/或如果信号梯度小于信号梯度阈值并且信号延迟小于信号延迟阈值，那么识别出车辆催化器的故障。
已经指出了废气清洁装置的这种设计方案和这种做法的优点。废气清洁装置及其运行方法都可以根据在说明书的范围内的实施方案得到改进，从而在这方面对其进行参考。
在说明书中描述的特征和特征组合，尤其是在随后的附图描述中描述的和/或在附图中示出的特征和特征组合不仅可以在分别给出的组合中使用，而且也可以在其他的组合中使用或单独使用，而不脱离本发明的范围。因此，在说明书和/或附图中未明确示出或阐述的，但通过特征组合从所阐述的实施方式产生的或可从其导出的实施方式也被视为被本发明所涵盖。
附图说明
下面借助在附图中所示的实施例更详细地阐述本发明，而不限制本发明。在此：
图1示出了机动车的驱动装置的示意图，并且
图2示出了两个图表，借助所述图表阐述用于运行驱动装置的废气清洁装置的方法。
具体实施方式
图1示出了机动车的驱动装置1的示意图。驱动装置1具有产生废气的驱动机组2，在此处所示的实施例中具有内燃机。由驱动机组2产生的废气被输送至废气清洁装置3，该废气清洁装置除了具有车辆催化器4以外还具有第一λ传感器5和第二λ传感器6。第一λ传感器5关于废气的流动方向布置在车辆催化器4的上游，第二λ传感器6布置在车辆催化器4的下游。第一λ传感器5的测量值被输送至第一调节器7，该第一调节器执行对驱动机组2的λ调节。而第二λ传感器6的测量值则被输送至第二调节器8，该第二调节器执行修正调节，该修正调节校正第一λ传感器5的测量值的偏差。
图2示出了两个图表，借助这两个图表阐述用于运行驱动装置1的废气清洁装置3的方法。图表中的上方的图表示出了第一λ传感器5的测量值随时间t的变化曲线。在此，测量值理解为燃烧空气比λ，其中，λ＝1对应于化学计量燃烧空气比。图表中的下方的图表示出了第二λ传感器6的测量值随时间t的变化曲线。这些测量值理解为电压，其中，在化学计量燃烧空气比时存在电压U0。
在用于运行废气清洁装置3的方法的范围内执行对第二λ传感器6的诊断。在此以如下方式运行驱动机组2，即，使得第一λ传感器5随时间t的测量值具有多个信号跳变，尤其是第一信号跳变9和第二信号跳变10。两个信号跳变9和10在第一λ传感器5的测量值随时间t的变化曲线11中清晰可见。例如规定，以如下方式运行驱动机组2，即，使得在时间点t0，从化学计量燃烧空气比开始，设置大于1的燃烧空气比，尤其是1.05的燃烧空气比。
为了产生第一信号跳变9，在时间点t1以如下方式控制驱动机组2，即，使得燃烧空气比降至1以下，尤其是降为0.95。因此，第一信号跳变9包括第一λ传感器5的测量值的差为0.1的改变。为了在时间点t2产生第二信号跳变10，以如下方式控制驱动机组2，即，使燃烧空气比从小于1的值被调节至值为1。该值随后至少被保持至时间点t3。
根据第二λ传感器6和车辆催化器4的状态，针对第二λ传感器6的测量值产生不同的变化曲线12、13和14。变化曲线12示出了在第二λ传感器6有效并且车辆催化器4有效情况下随时间t的测量值。变化曲线13示出了在第二λ传感器6故障而同时车辆催化器4有效情况下第二λ传感器6随时间t的测量值。而变化曲线14则示出了在第二λ传感器6起作用的情况下第二λ传感器6随时间的测量值，但该变化曲线14由于车辆催化器4的给定的运行状态而偏离变化曲线12。
为了对第二λ传感器6进行诊断而规定，确定在信号跳变9和10之间变化曲线12、13和14的信号梯度15、16或17。这仅是示意性的。如果相应的信号梯度15、16或17大于信号梯度阈值，则认为第二λ传感器6是有效的。对于变化曲线12，上述条件是符合的，从而可以立即确定第二λ传感器6的有效性。作为比较示出了变化曲线13，对于该变化曲线13，信号梯度16小于信号梯度阈值。在该情况下可以立即识别出第二λ传感器6的故障。
然而，对于变化曲线14，信号梯度小于信号梯度阈值，尽管第二λ传感器6原则上是有效的。由于该原因规定，至少在信号梯度小于信号梯度阈值的情况下，在第二信号跳变10之后确定信号延迟Δt。信号延迟Δt描述了在第二λ传感器6的测量值对第二信号跳变10做出反应之前经过的时长。可以看出，对于变化曲线12和14，反应几乎立即发生，从而相应的信号延迟分别小于信号延迟阈值。然而，对于变化曲线13，信号延迟△t大于信号延迟阈值。在该情况下可以识别出第二λ传感器6的故障。
借助信号梯度和信号延迟，可以可靠地识别第二λ传感器6是否是有效的或有故障的。因此，在信号梯度小于信号梯度阈值时，如果信号延迟△t还大于信号延迟阈值，那么才识别出第二λ传感器6的故障。否则则尽管信号梯度小于信号梯度阈值，也仍然识别出第二λ传感器6的有效性。该做法能够可靠地诊断第二λ传感器6并且可选地诊断车辆催化器4。
附图标记列表：
1驱动装置
2驱动机组
3废气清洁装置
4车辆催化器
5第一λ传感器
6第二λ传感器
7第一调节器
8第二调节器
9第一信号跳变
10第二信号跳变
11变化曲线
12变化曲线
13变化曲线
14变化曲线
15信号梯度
16信号梯度
17信号梯度

Claims (10)

1.一种用于运行机动车的废气清洁装置(1)的方法，其中，废气清洁装置(3)具有车辆催化器(4)、布置在车辆催化器(4)上游的第一λ传感器(5)和布置在车辆催化器(4)下游的第二λ传感器(6)，其特征在于，在第一λ传感器(5)的测量值沿第一方向的第一信号跳变(9)与所述测量值沿与第一方向相反的第二方向的第二信号跳变(10)之间的时间上确定信号梯度(15、16、17)以及在第二信号跳变(10)之后确定第二λ传感器(6)的测量值的信号延迟，其中，该信号延迟相当于在第二信号跳变(10)与第二λ传感器(6)的测量值对所述第二信号跳变(10)的反应之间的时长，并且其中，如果信号梯度(15、16、17)小于信号梯度阈值并且信号延迟大于信号延迟阈值，那么识别出第二λ传感器(6)的故障，和/或如果信号梯度(15、16、17)小于信号梯度阈值并且信号延迟小于信号延迟阈值，那么识别出车辆催化器(4)的故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用第二λ传感器(6)的测量值的在第一信号跳变(9)与第二信号跳变(10)之间出现的最大梯度作为信号梯度(15、16、17)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将第二信号跳变(10)与第二λ传感器(6)的测量值的梯度的符号变化之间的时长用作信号延迟。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当第一λ传感器(6)的测量值以大于特定的值差从大于或等于1的值改变为小于或等于1的值，或者从小于或等于1的值改变为大于或等于1的值时，识别出第一信号跳变(9)和/或第二信号跳变(10)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在信号梯度(15、16、17)超过信号梯度阈值时，识别出第二λ传感器(6)的有效性。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在信号梯度(15、16、17)小于信号梯度阈值并且附加地在信号延迟小于信号延迟阈值时，识别出第二λ传感器(6)的有效性。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在信号延迟超过信号延迟阈值时，始终识别出第二λ传感器(6)的故障。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在信号延迟超过信号延迟阈值时，将信号梯度(15、16、17)与信号梯度阈值比较，其中，在信号梯度(15、16、17)小于另外的信号梯度阈值时，识别出车辆催化器(4)的故障，在信号梯度超过另外的信号梯度阈值时，识别出车辆催化器(4)的有效性。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述另外的信号梯度阈值被选择为小于所述信号梯度阈值。
10.一种用于机动车的废气清洁装置(3)，尤其用于执行根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中，废气清洁装置(3)具有车辆催化器(4)、布置在车辆催化器(4)上游的第一λ传感器(5)和布置在车辆催化器(4)下游的第二λ传感器(6)，其特征在于，废气清洁装置(3)设置和设计用于，在第一λ传感器(5)的测量值沿第一方向的第一信号跳变(9)与所述测量值沿与第一方向相反的第二方向的第二信号跳变(10)之间的时间上确定信号梯度(15、16、17)以及在第二信号跳变(10)之后确定第二λ传感器(6)的测量值的信号延迟，其中，该信号延迟相当于在第二信号跳变(10)与第二λ传感器(6)的测量值对第二信号跳变(10)的反应之间的时长，并且其中，如果信号梯度(15、16、17)小于信号梯度阈值并且信号延迟大于信号延迟阈值，那么识别出第二λ传感器(6)的故障，和/或如果信号梯度(15、16、17)小于信号梯度阈值并且信号延迟小于信号延迟阈值，那么识别出车辆催化器(4)的故障。
CN202180062594.7A 2020-09-14 2021-07-21 机动车的废气清洁装置的运行方法和相应的废气清洁装置 Pending CN116171346A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020123865.7A DE102020123865B4 (de) 2020-09-14 2020-09-14 Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Abgasreinigungseinrichtung
DE102020123865.7 2020-09-14
PCT/EP2021/070412 WO2022053211A1 (de) 2020-09-14 2021-07-21 Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende abgasreinigungseinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116171346A true CN116171346A (zh) 2023-05-26

Family

ID=77126834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180062594.7A Pending CN116171346A (zh) 2020-09-14 2021-07-21 机动车的废气清洁装置的运行方法和相应的废气清洁装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230366339A1 (zh)
EP (1) EP4211340A1 (zh)
CN (1) CN116171346A (zh)
DE (1) DE102020123865B4 (zh)
WO (1) WO2022053211A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6976382B2 (en) * 2002-02-20 2005-12-20 Denso Corporation Abnormality diagnosing apparatus of exhaust gas sensor
DE102004055231B3 (de) 2004-11-16 2006-07-20 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Lambda-Regelung bei einer Brennkraftmaschine
DE102006014916B4 (de) * 2006-03-30 2008-12-24 Continental Automotive Gmbh Diagnoseverfahren für eine Abgassonde und Diagnosevorrichtung für eine Abgassonde
DE102010050055A1 (de) * 2010-10-29 2012-05-03 Daimler Ag Verfahren zur Diagnose eines Abgaskatalysators und/oder eines Abgassensors eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors
JP5346989B2 (ja) * 2011-05-31 2013-11-20 本田技研工業株式会社 空燃比センサの異常判定装置
EP3015695B1 (en) * 2013-06-26 2020-03-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal-combustion-engine diagnostic device
DE102016213767B4 (de) 2016-07-27 2018-05-30 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
US20230366339A1 (en) 2023-11-16
WO2022053211A1 (de) 2022-03-17
DE102020123865B4 (de) 2022-07-14
EP4211340A1 (de) 2023-07-19
DE102020123865A1 (de) 2022-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108318565B (zh) 用于检查氮氧化物传感器的功能能力的方法
US11073062B2 (en) Method for operating an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine which has a three-way pre-catalytic converter and exhaust gas aftertreatment system
US7574905B2 (en) Apparatus for diagnosing malfunctioning of oxygen sensor
US20170370268A1 (en) Method and device for monitoring the operability of an emission control system
US9068937B2 (en) Method and device for examining an exhaust gas sensor
US8899015B2 (en) Catalyst degradation detection device
JP2003014683A (ja) 酸素センサの異常診断装置
JPH11107830A (ja) 内燃機関の空燃比センサ系異常診断装置
US8393316B2 (en) Internal-combustion-engine control apparatus
CN107916978B (zh) 用于诊断和校准废气传感器的方法和装置
US6439038B1 (en) Method for monitoring the operability of a lambda sensor
US20170370264A1 (en) Method and device for controlling and/or monitoring the function of a secondary air supply in an emission control system
JP4735465B2 (ja) 内燃機関の排気還流装置
US5811661A (en) Method for monitoring the functional capability of an exhaust gas sensor-heater
US10914220B2 (en) Method, device, and system for operating a nitrogen oxide sensor
US7223946B2 (en) Method and device for control and diagnosis for the heating of a lambda probe
KR101655768B1 (ko) 산소센서 내부저항 측정 검증방법, 및 이를 통해 운용되는 배기가스 모니터링 시스템
KR101087021B1 (ko) 내연 기관의 배기 영역 내에 배치되는 촉매 변환기를진단하는 방법 및 상기 방법을 실시하는 장치
JP2010270678A (ja) 内燃機関の酸素センサ診断装置
US11320340B2 (en) Gas sensor control device
CN116171346A (zh) 机动车的废气清洁装置的运行方法和相应的废气清洁装置
US11536182B2 (en) Method and processing unit for ascertaining a catalytic converter state
JP5136226B2 (ja) エンジンの空燃比センサシフト故障診断装置
JP3663921B2 (ja) 酸素センサの診断装置
JP5509628B2 (ja) 触媒劣化診断装置及び触媒劣化診断方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination