DE10134978A1 - Motorsteuerungsverfahren mit Abschätzung von Stickoxidemissionen - Google Patents

Motorsteuerungsverfahren mit Abschätzung von Stickoxidemissionen

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Korrektur des Ausgangssignals eines NO¶x¶-Sensors (140) eines Verbrennungsmotors (10) während eines bestimmten Zeitintervalls vorgeschlagen, wobei das Zeitintervall mit dem Ende des Reinigungszyklus einer NO¶x¶-Falle (72) beginnt und endet, wenn die O¶2¶-Menge in einem Abgasendrohr einen vorbestimmten Wert überschreitet. Während dieses Zeitintervalls kann Kraftstoff auf dem NO¶x¶-Sensor (140) abgelagert werden, was zu fehlerhaften Messwerten führen kann. Erfindungsgemäß wird eine korrigierte Menge an NO¶x¶, die während dieser Zeit erzeugt wird, unter der Annahme abgeschätzt, dass der NO¶x¶-Wert im Zeitintervall der fehlerhaften Auslesung dem NO¶x¶-Messwert nach dem Ende der fehlerhaften Auslesung entspricht, und durch Multiplikation dieser Menge mit der gesamten integrierten Luftmasse über das Zeitintervall berechnet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden unnötige NO¶x¶-Reinigungsvorgänge vermieden und der Kraftstoffverbrauch verringert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Ein­ richtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einer Vorrichtung zur Emissionsbegrenzung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von einem korrigierten NOx-Sensor-Ausgangssignal.
Kraftfahrzeugverbrennungsmotoren sind üblicherweise mit ei­ ner Vorrichtung zur Emissionsbegrenzung verbunden, die als Dreiwege-Katalysator bekannt ist und für die Reduzierung von Verbrennungsnebenprodukten wie z. B. Kohlenmonoxid (CO), Koh­ lenwasserstoff (HC) und Stickstoffoxiden (NOx) konzipiert ist. Zur Verbesserung der Kraftstoffökonomie ist es bekannt, Verbrennungsmotoren mit einem überstöchiometrischen Luft- /Kraftstoffverhältnis zu betreiben. Die Menge der während eines derartigen Magerbetriebs freigesetzten Stickoxide (NOx) kann jedoch größer sein als bei einem Betrieb mit einem stöchiometrischen oder fetten Verhältnis, eine Tatsache, die bei der Emissionsbegrenzung in dem Fahrzeug zu berücksichti­ gen ist. Um die Menge des während des Magerbetriebs freige­ setzten NOx zu reduzieren, wird ein für die NOx-Begrenzung optimierter Dreiwege-Katalysator, der als NOx-Abscheider oder als NOx-Falle bekannt ist, üblicherweise am stromabwärtigen Ende des Dreiwege-Katalysators zur Emissionsbegrenzung ange­ schlossen. Der NOx-Abscheider speichert das freigesetzte NOx, wenn der Motor im Magerbetrieb arbeitet. Wenn der NOx- Abscheider gefüllt ist, muss das gespeicherte NOx reduziert und der Abscheider gereinigt (gespült) bzw. regeneriert wer­ den. Um dies zu bewerkstelligen, wird der Motorbetrieb von einem Magerbetrieb in einen fetten oder stöchiometrischen Betrieb umgeschaltet, d. h. das Verhältnis von Kraftstoff zu Luft wird erhöht.
Ein Verfahren zur Bestimmung des Zeitpunktes, wann ein Ma­ gerbetrieb beendet werden und ein NOx-Abscheider durch Be­ trieb des Motors im fetten oder nahezu stöchiometrischen Be­ reich regeneriert werden soll, ist aus der EP 0 814 248 A bekannt. Insbesondere wird bei dem bekannten Verfahren ein Sensor zur Messung der NOx-Menge des aus dem NOx-Abscheider austretenden Abgases am stromabwärtigen Ende des Abscheiders angeordnet. Der Betriebszustand des Motors wird von mager auf stöchiometrisch ("stoic") oder auf fett umgeschaltet, wenn der Ausgabewert des NOx-Sensors größer als ein vorbe­ stimmter Wert ist oder gleich diesem Wert ist. Dies bewirkt, dass das in dem NOx-Abscheider absorbierte Stickstoffoxid zersetzt und entfernt wird, wodurch ein erneuter Betrieb des Motors unter Magerbedingungen ermöglicht wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde als Nachteil des vorstehend beschriebenen bekannten Ansatzes erkannt, dass im Rahmen einer NOx-Reinigung eine geringe Menge an Reduktions­ mitteln (zum Beispiel Kohlenwasserstoffe oder Kohlenmonoxid) aus dem NOx-Abscheider entweichen kann, die von bestimmten NOx-Sensoren absorbiert werden können, wodurch diese gesät­ tigt werden. Dies kann dazu führen, dass der Sensor einen fälschlicherweise zu hohen oder zu niedrigen Messwert an­ zeigt. Dieser Messwert kann zu einer Über- oder Unterschät­ zung der NOx-Menge im Abgasendrohr führen und dadurch unnöti­ ge NOx-Reinigungsvorgänge verursachen, die den Kraftstoffver­ brauch vergrößern können. Ein derartiger fehlerhafter Mess­ wert kann weiterhin zu einer falschen Schätzung der NOx-Menge in Gramm pro Kilometer führen und damit die Wirkung der Fahrzeugemissionsstrategie verschlechtern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dementspre­ chend darin, ein Verfahren zur Bestimmung einer korrigierten NOx-Emissionsmenge im Abgasendrohr während einer bestimmten Zeitdauer nach einem NOx-Reinigungsvorgang und zur Anpassung einer Motorsteuerungsstrategie in Abhängigkeit von der kor­ rigierten NOx-Sensorausgabe zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegen­ den Erfindung durch ein Verfahren zur Steuerung eines mit einer Emissionsbegrenzungseinrichtung verbundenen Verbren­ nungsmotors gelöst, bei dem von einem Abgassensor erste und zweite Signale, die jeweils erste und zweite Größen bzw. Mengen anzeigen, bereitgestellt werden. Das Verfahren um­ fasst die Schritte der Bestimmung, wann das zweite Signal von der auf dem ersten Signal basierenden zweiten Größe bzw. Menge abweicht, der Anpassung bzw. Einstellung des zweiten Signals in Abhängigkeit von dem Bestimmungsschritt und der Anpassung bzw. Einstellung eines Motorparameters auf der Ba­ sis des angepassten zweiten Signals.
Ein Vorteil des vorstehenden Verfahrens besteht darin, dass dieses eine präzisere Berechnung der NOx-Emissionen im Abgas­ endrohr ermöglicht, wodurch die Kraftstoffökonomie verbes­ sert werden kann. Durch eine Anpassung des NOx-Sensormess­ werts während der Zeitdauer einer Reduktionsmittelablagerung auf dem Sensor ist es möglich, die Wirkungen einer derarti­ gen Ablagerung auf dem Sensor zu eliminieren. Mit anderen Worten können durch die genauere Messung der NOx-Menge unnö­ tige NOx-Reinigungsvorgänge vermieden werden, wodurch dem Mo­ tor eine längere Betriebszeit im Magerbetrieb ermöglicht und der Kraftstoffverbrauch verringert wird. Die genauere Kennt­ nis der NOx-Emissionen ermöglicht weiterhin eine verbesserte Strategie zur Emissionsbegrenzung. In einer besonders vor­ teilhaften Ausführungsform der Erfindung kann ein erstes Ausgangssignal des Sensors dazu verwendet werden, zu bestim­ men, wann ein zweites Ausgangssignal des Sensors von dem zu messenden Parameter abweicht.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die vorstehende Aufgabe durch ein Verfahren zur Steue­ rung eines mit einer Emissionsbegrenzungsvorrichtung verbun­ denen Verbrennungsmotors gelöst, bei dem der Motor mit einem Abgassensor verbunden ist, der ein erstes Signal und ein zweites Signal bereitstellt, die jeweils ein Luft/Kraft­ stoffverhältnis im Abgas und einen NOx-Wert anzeigen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmung des NOx-Wertes auf Basis eines ersten Motorparameters, wenn das erste Signal anzeigt, dass das Luft/Kraftstoffverhältnis im Abgas fetter als ein erster vorbestimmter Wert ist; Be­ stimmung des NOx-Wertes auf Basis eines zweiten Signals, wenn das erste Signal anzeigt, dass das Luft/Kraftstoffverhältnis magerer als ein zweiter vorbestimmter Wert ist und das auf dem Sensor abgelagerte Reduktionsmittel durch überschüssigen Sauerstoff in dem mageren Abgas abgebaut ist bzw. wird; und Anpassung eines zweiten Motorparameters auf Basis des be­ stimmten NOx-Wertes.
Durch Anwendung des tatsächlichen NOx-Sensormesswerts in Be­ reichen, wo dieser die tatsächlichen NOx-Emissionen anzeigt, wird eine präzise arbeitende Begrenzungseinrichtung erhal­ ten. Weiterhin ist es möglich, durch Überwachung der Sauer­ stoffmenge im Abgas zu bestimmen, wann der NOx-Sensormesswert vom tatsächlichen NOx-Wert abweicht. Wenn eine derartige Ab­ weichung auftritt, ist es daher möglich, am NOx-Sensormess­ wert Korrekturen vorzunehmen. Es ist außerdem möglich, zu bestimmen, wann der Sensor beginnt, korrekte Werte zu lie­ fern, indem bestimmt wird, wann das Reduktionsmittel durch das magere Abgas oxidiert ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bei­ spielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Verbrennungsmotors, anhand dessen verschiedene, auf die vorliegende Erfindung bezogene Komponenten erläutert werden;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer vorteilhaften Ausführungs­ form der Erfindung;
Fig. 3 ein Diagramm der NOx-Sensorreaktion bei Änderungen des Luft/Kraftstoffverhältnisses; und
Fig. 4 ein Flussdiagramm, in dem ein beispielhaftes Be­ grenzungsverfahren dargestellt ist, das von einer beispielhaften Steuereinrichtung ausgeführt werden kann.
In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Ottomotors mit Di­ rekteinspritzung (DIST) 10 dargestellt, bei dem die Einrich­ tung und das Verfahren zur Emissionsbegrenzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Typischerweise um­ fasst ein derartiger Motor eine Vielzahl von Brennräumen, von denen nur ein Brennraum 30 gezeigt ist. Der Motor wird durch eine elektronische Motorsteuerungseinheit 12 gesteu­ ert. Der Brennraum 30 des Motors 10 umfasst Brennraumwän­ de 32 mit einem darin angeordneten Kolben 36, der mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. In dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel weist der Kolben 30 eine Ausnehmung oder Scha­ le (nicht gezeigt) auf, um Schichtladungen von Luft und Kraftstoff zu ermöglichen. Gemäß Fig. 1 ist der Brenn­ raum 30 über Einlassventile 52a und 52b (letzteres nicht ge­ zeigt) und Auslassventile 54a und 54b (letzteres ebenfalls nicht gezeigt) mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgas­ krümmer 48 verbunden. Weiterhin ist ein Einspritzventil 66 vorgesehen, das unmittelbar mit dem Brennraum 30 verbunden ist und flüssigen Kraftstoff im Verhältnis zur Impulsbreite des von der Motorsteuereinheit 12 über einen herkömmlichen elektronischen Treiber 68 übermittelten Signals fpw direkt in den Brennraum einspritzt. Dem Einspritzventil 66 wird über ein herkömmliches Hochdruck-Kraftstoffsystem (nicht ge­ zeigt), das einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen und ein Verteilerrohr umfasst, Kraftstoff zugeführt.
Der Ansaugkrümmer 44 ist über eine Drosselklappenplatte 62 mit einem Drosselklappengehäuse 58 verbunden. Im Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Drosselklappenplatte 62 mit einem Elektromotor 94 gekoppelt, so dass die Position der Drossel­ klappenplatte 62 durch die Motorsteuereinheit 12 über den Elektromotor 94 eingestellt werden kann. Diese Konfiguration wird üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet, die auch zur Leerlaufstabilisierung ver­ wendet wird. In einer allgemein bekannten alternativen Aus­ führungsform (nicht gezeigt) ist parallel zur Drosselklap­ penplatte 62 ein Bypass-Luftkanal vorgesehen, um zur Leer­ laufstabilisierung die angesaugte Luftmenge über ein Dros­ selklappen-Steuerventil, das innerhalb des Luftkanals ange­ ordnet ist, zu steuern.
Eine Lambda-Sonde 76, die am stromaufwärtigen Ende eines Ka­ talysators 70 mit dem Abgaskrümmer 48 verbunden ist, sendet ein Signal UEGO an die Motorsteuereinheit 12, die das Signal UEGO in ein relatives Luft/Kraftstoffverhältnis umwandelt. In vorteilhafter Weise wird während der Lambdaregelung das Signal UEGO derart verwendet, dass das durchschnittliche Luft/Kraftstoffverhältnis auf einem gewünschten Luft/Kraft­ stoffverhältnis gehalten wird, wie nachfolgend näher be­ schrieben wird. In einer alternativen Ausführungsform kann die Sonde 76 ein Signal EGO (nicht gezeigt) senden, das an­ zeigt, ob das Luft/Kraftstoffverhältnis über- oder unter­ stöchiometrisch ist.
Über eine herkömmliche verteilerlose Zündung 88 wird in dem Brennraum 30 in Abhängigkeit von einem von der Motorsteuer­ einheit 12 übermittelten Zündzeitpunktvorverstellungssignal SA mittels einer Zündkerze 92 ein Zündfunken erzeugt.
Die Motorsteuereinheit 12 bewirkt, dass der Brennraum 30 entweder in einem Modus mit einem homogenen Luft/Kraftstoff­ verhältnis oder in einem Modus mit einem geschichteten Luft/Kraftstoffverhältnis arbeitet, indem der Einspritzzeit­ punkt gesteuert wird. Im geschichteten Modus aktiviert die Motorsteuereinheit 12 das Einspritzventil 66 während des Verdichtungstakts des Motors, so dass Kraftstoff direkt in die Schale des Kolbens 36 gespritzt wird. Dadurch werden ge­ schichtete Lagen mit unterschiedlichen Luft/Kraftstoffver­ hältnissen gebildet. Die der Zündkerze am nächsten liegende Schicht weist ein stöchiometrisches oder leicht unterstö­ chiometrisches Gemisch auf, und die darauffolgenden Schich­ ten enthalten zunehmend magerere Gemische. Im homogenen Mo­ dus aktiviert die Motorsteuereinheit 12 das Einspritzven­ til 66 schon während des Ansaugtakts, so dass ein Gemisch mit einem im Wesentlichen homogenen Luft/Kraftstoffverhält­ nis vorliegt, wenn die Zündkerze 92 durch die Zündanlage 88 die Zündung bewirkt. Die Motorsteuereinheit 12 regelt die Menge des durch das Einspritzventil 66 zugeführten Kraft­ stoffs, so dass das Gemisch mit dem homogenen Luft/Kraft­ stoffverhältnis im Raum 30 so ausgestaltet werden kann, dass es im wesentlichen stöchiometrisch (oder nahezu stöchiome­ trisch) ist, einen unterstöchiometrischen oder einen über­ stöchiometrischen Wert aufweist. Der im Wesentlichen stö­ chiometrische (oder nahezu stöchiometrische) Betrieb erfolgt mittels einer herkömmlichen oszillatorischen Rückkopplungs­ regelung der Stöchiometrie. Ein Gemisch mit geschichtetem Luft/Kraftstoffverhältnis weist stets einen überstöchiome­ trischen Wert auf, da das Luft/Kraftstoffverhältnis eine Funktion der dem Brennraum 30 zugeführten Kraftstoffmenge ist. Weiterhin ist ein geteilter Betriebsmodus verfügbar, in dem zusätzlicher Kraftstoff während des Ansaugtakts beim Be­ trieb im geschichteten Modus eingespritzt wird, wobei homo­ gener und geteilter Modus in Kombination verfügbar sind.
Ein Stickstoffoxid(NOx)-Abscheider bzw. eine Stickstoffo­ xid(NOx)-Falle 72 ist stromabwärts des Katalysators 70 ange­ ordnet. Der NOx-Abscheider 72 absorbiert NOx, wenn der Motor 20 überstöchiometrisch betrieben wird. Die absorbierten NOx- Emissionen werden anschließend während eines NOx-Reinigungs­ zyklus mit HC und anderen Reduktionsmitteln (reduction sand) katalysiert. Hierzu veranlasst die Motorsteuereinheit 12 den Motor 10, entweder in einem fetten Modus oder in einem nahe­ zu stöchiometrischen Modus zu arbeiten.
Die Motorsteuereinheit 12 ist in Fig. 1 als herkömmlicher Mikrocomputer dargestellt, der folgende beispielhaften Ele­ mente aufweist: Eine Mikroprozessoreinheit 102, Ein-/Ausga­ bekanäle 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführ­ bare Programme und Eich- bzw. Kalibrierungswerte, in diesem besonderen Beispiel als ROM-Speichermedium 106 ausgebildet, einen RAM-Speicher 108, einen Hilfsspeicher 110 sowie einen herkömmlichen Datenbus.
Die dargestellte Motorsteuereinheit 12 empfängt, zusätzlich zu den vorstehend erläuterten Signalen, verschiedene Signale von mit dem Motor 10 verbundenen Sensoren, einschließlich eines Messwertes der angesaugten Luftmasse (MAF) von einem in dem Drosselklappengehäuse 58 angeordneten Luftmassen­ stromsensor 100, eine Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit dem Kühlmantel 114 verbundenen Temperatursensor 112, ein Zündprofilsignal (Profile Ignition Pickup Signal, PIP) von einem mit der Kurbelwelle 40 verbundenen Halleffektsen­ sor 118, das die Motordrehzahl (RPM) anzeigt, einer Drossel­ klappenposition (TP) von dem Drosselklappenstellungssensor (120) und einem Ansaugunterdrucksignal (MAP) von einem Sen­ sor 122. Das Motordrehzahlsignal RPM wird aus dem Signal PIP auf herkömmliche Weise durch die Motorsteuereinheit 12 er­ zeugt. Weiterhin wird aus dem Ansaugunterdrucksignal MAP ein Wert für die Motorlast bestimmt.
Die Kraftstoffanlage 130 ist über ein Rohr 132 mit dem An­ saugkrümmer 44 verbunden. Kraftstoffdämpfe (nicht gezeigt), die in der Kraftstoffanlage 130 erzeugt werden, passieren das Rohr 132 und werden durch ein Spülventil 134 zurückge­ halten. Das Spülventil 134 empfängt von der Motorsteuerein­ heit 12 ein Steuersignal PRG.
Der Abgassensor 140 ist ein Sensor, der zwei Ausgangssignale erzeugt. Das erste Ausgangssignal (SIGNAL1) und das zweite Ausgangssignal (SIGNAL2) werden beide von der Motorsteuer­ einheit 12 empfangen. Der Abgassensor 140 kann ein bekannter Sensor sein, der sowohl das Luft/Kraftstoffverhältnis als auch die Stickstoffoxidkonzentration ermitteln kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform zeigt SIGNAL1 das Luft/Kraftstoffverhältnis und SIGNAL2 die Stickstoffoxidkon­ zentration an. In dieser Ausführungsform weist der Sen­ sor 140 eine erste Kammer auf (nicht gezeigt), in die das Abgas zuerst eintritt und in der eine Messung des Sauer­ stoff-Partialdrucks durch einen ersten Pumpstrom erzeugt wird. Außerdem wird in der ersten Kammer der Sauerstoff-Par­ tialdruck des Abgases auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Das Luft/Kraftstoffverhältnis kann dann basierend auf diesem ersten Pumpstrom angezeigt werden. Als nächstes tritt das Abgas in eine zweite Kammer (nicht gezeigt) ein, in der NOx zersetzt und durch einen zweiten Pumpstrom unter Verwendung des vorbestimmten Werts gemessen wird. Die Stickstoffoxid­ konzentration kann dann basierend auf diesem zweiten Pump­ strom ermittelt werden.
In Fig. 2 ist eine Routine zur Korrektur eines Fehlers des NOx-Sensormesswertes aufgrund einer Kraftstoff- oder Redukti­ onsmittelablagerung auf dem NOx-Sensor nach Durchführung ei­ nes NOx-Reinigungsvorganges aufgrund des Durchgangs von Re­ duktionsmittel durch den Abscheider dargestellt. Mittels dieser Routine wird zusätzlich die Gesamtmenge an NOx im Ab­ gasendrohr abgeschätzt, die während der Zeit erzeugt wurde, während der der Sensormesswert von dem tatsächlichen Wert abgewichen ist.
Zunächst wird in Schritt 900 eine Abfrage durchgeführt, ob tpnox_init_flg gleich Null ist. Dieses Statusbit wird mit null initialisiert und auf eins gesetzt, wenn der NOx-Sensor­ messwert korrekt ist. Anhand des Diagramms von Fig. 3 ist ersichtlich, dass der NOx-Sensormesswert fehlerhaft wird, wenn die von dem UEGO-Sensor am stromabwärtigen Ende des NOx- Abscheiders gemessene Sauerstoffmenge (O2) knapp unter einen gewissen vorbestimmten Wert fällt (in Fig. 3 bei Zeit t1 ge­ zeigt), zum Beispiel knapp unter die Stöchiometrie. Der NOx- Sensormesswert kehrt zu einem normalen Betrieb zurück, wenn die O2-Menge über einem gewissen vorbestimmten Wert liegt (Zeit t2 in Fig. 3), zum Beispiel knapp über der Stöchiome­ trie. Wenn die Antwort in Schritt 900 JA ist, wird die Rou­ tine mit Schritt 920 fortgesetzt, in dem eine Abfrage durch­ geführt wird, ob der NOx-Reinigungsvorgang abgeschlossen ist. Der NOx-Sensormesswert wird inkorrekt, wenn der NOx-Reini­ gungsvorgang aufgrund eines Reduktionsmitteldurchgangs abge­ schlossen wird (dies entspricht dem Zeitpunkt t1 in Fig. 3). Wenn die Antwort in Schritt 920 JA ist, wird in Schritt 940 eine Abfrage durchgeführt, ob der UEGO-Sensormesswert auf mager gewechselt hat, was den Beginn einer Verflüchtigung des Kraftstoffs von dem NOx-Sensorelement anzeigen würde. Wenn die Antwort in Schritt 940 NEIN ist, wird die Routine mit Schritt 950 fortgesetzt, in dem eine integrierte Luft­ masse (int_am) und eine integrierte Fahrzeuggeschwindigkeit (int_ vs) nach den folgenden Formeln berechnet werden:
Die Routine kehrt dann zu Schritt 940 zurück und setzt den Ablauf mit den Schritten 940 bis 950 fort, bis die Antwort in Schritt 940 JA wird, d. h., dass der UEGO-Sensor beginnt, eine Umschaltung auf den mageren Betrieb anzuzeigen. Wenn die Antwort in Schritt 940 JA ist, wird die Routine mit Schritt 960 fortgesetzt, in dem eine Abfrage durchgeführt wird, ob die O2-Gesamtmenge am Abgasendrohr größer als oder gleich einer vorbestimmten Konstante ist, die in dem vorlie­ genden Ausführungsbeispiel 20 bis 30 Gramm sein kann. Wenn die Antwort in Schritt 960 NEIN ist, gibt der NOx-Sensor im­ mer noch einen falschen Messwert an, und die Routine wird mit Schritt 970 fortgesetzt, in dem die O2-Gesamtmenge am Ab­ gasendrohr, tp_o2_int, die integrierte Luftmasse, int_am, und die integrierte Fahrzeuggeschwindigkeit, int_vs gemäß den folgenden Formeln berechnet werden:
wobei tp_afr das Luft/Kraftstoffverhältnis im Abgasendrohr und am die Luftmasse ist. Danach kehrt die Routine zu Schritt 960 zurück, um weiterhin die Änderung der Gesamtmen­ ge an O2 im Abgasendrohr zu überprüfen. Wenn die Antwort in Schritt 960 JA wird und die Gesamtmenge des O2 im Abgas­ endrohr den vorbestimmten Wert überschreitet, wird angenom­ men, dass der NOx-Sensor wieder korrekt ausgelesen werden kann, und die Routine wird mit Schritt 980 fortgesetzt, und die NOx-Gesamtmenge im Abgasendrohr tpnox_init während der Zeit, während der der NOx-Sensor fehlerhaft arbeitete, wird berechnet. Dies entspricht dem Zeitpunkt t2 in Fig. 3. Es wird angenommen, dass die NOx-Rate im Abgasendrohr für die Zeitdauer, während der der Sensor nicht korrekt auslesbar war, der NOx-Rate im Abgasendrohr, tpnox_corr, an dem Zeit­ punkt entspricht, an dem der Sensor beginnt, wieder korrekt auslesbar zu sein. Somit kann die NOx-Gesamtmenge im Abgas­ endrohr, die während der Zeit erzeugt wurde, während der der Sensor inkorrekt auslesbar war, gemäß der folgenden Formel berechnet werden:
tp_nox_init = int_am.tpnox_corr
Als nächstes wird die Routine mit Schritt 990 fortgesetzt, in dem int_vs_init (die Fahrzeuggeschwindigkeit am Ende der fehlerhaften Messwertzeitdauer) mit dem Wert int_vs initia­ lisiert wird. Als nächstes wird in Schritt 1000 tpnox_init_flg auf eins gesetzt, was anzeigt, dass der NOx- Sensor wieder korrekt auslesbar ist, und die Routine wird beendet.
Wenn die Antwort in Schritt 900 NEIN ist, d. h. das Statusbit auf eins gesetzt ist, was eine korrekte Auslesbarkeit des NOx-Sensors anzeigt, wird die Routine mit Schritt 910 fortge­ setzt, und die NOx-Menge im Abgasendrohr wird als Summe des während der fehlerhaften Sensorphase berechneten NOx und der augenblicklich erzeugten NOx-Menge pro Zeiteinheit wie folgt berechnet:
tp_nox = tpnox_init + am.tpnox_corr.Δtime
Die Routine kehrt dann zu Schritt 900 zurück und setzt das Überwachen einer Änderung des Statusbits fort.
Somit ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, den Fehler des NOx-Sensormesswerts für die Zeit nach einem NOx- Reinigungsvorgang zu korrigieren, wenn Kraftstoff auf dem Sensor abgelagert ist. Dies geschieht durch Bestimmung der Zeitdauer, während der der Sensormesswert fehlerhaft war, wobei angenommen wird, dass während dieser Zeit die NOx-Rate am Abgasendrohr die gleiche war wie die NOx-Rate am Abgas­ endrohr, nachdem der Sensor begonnen hat, wieder korrekte Werte zu liefern, und durch Multiplizieren der korrigierten NOx-Rate mit der Gesamtluftmasse während des fehlerhaften Sensorbetriebs. Durch dieses Verfahren wird die Schätzung der NOx-Menge im Abgasendrohr, die verwendet wird, um die NOx-Menge in Gramm pro Kilometer zu schätzen, korrigiert, und eine Überschätzung der NOx-Emissionen im Abgasendrohr vermie­ den, wodurch unnötige NOx-Reinigungsvorgänge vermieden und der Kraftstoffverbrauch verbessert wird.
In Fig. 3 ist ein Diagramm der Reaktion des NOx-Sensors auf Änderungen des Luft/Kraftstoffverhältnisses dargestellt. Der NOx-Abscheider speichert NOx, das während des mageren Be­ triebs des Motors freigesetzt wurde. Um das NOx aus dem NOx- Abscheider zu entfernen, wird der Motorbetrieb von einem ma­ geren Betrieb auf einen fetten Betrieb umgestellt, d. h. das Luft/Kraftstoffverhältnis wird über einen gewissen Zeitraum vermindert. Dadurch wird das in dem NOx-Abscheider gespei­ cherte Stickstoffoxid zersetzt und aus dem Abscheider ent­ fernt. Während das Luft/Kraftstoffverhältnis vermindert wird, entweicht eine geringe Menge an Reduktionsmitteln, wie z. B. Kraftstoff, aus dem NOx-Abscheider und sättigt den am stromabwärtigen Ende des NOx-Abscheiders angeordneten NOx- Sensor. Dadurch erzeugt der NOx-Sensor einen fehlerhaften Messwert, beginnend mit der Zeit t1. Dies entspricht dem Zeitpunkt, an dem der UEGO-Sensormesswert knapp unter die Stöchiometrie fällt und der Motorbetrieb von fett auf mager geschaltet wird. Nachdem der NOx-Reinigungsvorgang beendet und der Motorbetrieb wieder auf mager umgestellt ist, liegt der UEGO-Sensormesswert nahe bei "stoic", während der Sauer­ stoff von dem NOx-Abscheider absorbiert wird. Der Restsauer­ stoff, der in geringer Menge vorliegt, entweicht durch den NOx-Abscheider und beginnt, in der Kammer des NOx-Sensors Kraftstoff abzubauen. Der Kraftstoff auf dem NOx-Sensor gilt erst als vollständig abgebaut, wenn eine vorbestimmte Menge an Sauerstoff vom UEGO-Sensor erkannt wird. Aus dem Schau­ bild wird deutlich, dass der NOx-Sensormesswert fehlerhaft ist, bis die von dem UEGO erkannte Sauerstoffmenge einen vorbestimmten Wert überschreitet, oder bis zu dem Zeitpunkt t2, d. h., bis sämtliches Reduktionsmittel aus der Kammer des NOx-Sensors abgebaut ist. Danach kehrt der NOx-Sensormesswert zum normalen korrekten NOx-Messwert am Abgasendrohr zurück.
Bezugnehmend auf Fig. 4 wird nachfolgend eine Routine zur Steuerung des Motors auf Basis einer verbesserten Schätzung der NOx-Emissionen im Abgasendrohr beschrieben. Nachdem die Motorsteuereinheit 12 in Schritt 210 abgefragt hat, dass das Merkmal der Magerverbrennung nicht deaktiviert wurde und in Schritt 212 abgefragt hat, ob ein Magerverbrennungsbetrieb angefordert wurde, veranlasst die Motorsteuereinheit 12 den Magerverbrennungsbetrieb, nachdem bestimmt wurde, dass die korrigierten bzw. angepassten NOx-Emissionen im Abgasendrohr, wie in Schritt 910 aus Fig. 2 berechnet, die erlaubten Emissionswerte nicht überschreiten. Nachdem die Motorsteuer­ einheit 12 bestätigt, dass ein Reinigungsvorgang noch nicht begonnen hat (bei Schritt 214), zum Beispiel durch Überprü­ fung des aktuellen Wertes eines geeigneten, im KAM (Keep Alive Memory) gespeicherten Statusbits PRG_START_FLG, be­ stimmt die Motorsteuereinheit 12 insbesondere einen akkumu­ lierten Messwert TP_NOX, der die gesamten NOx-Emissionen im Abgasendrohr (in Gramm) seit dem Beginn des zuletzt erfolg­ ten NOx-Reinigungsvorganges oder Entschwefelungsvorganges darstellt, und zwar auf der Basis des zweiten angepassten Ausgangssignals SIGNAL2, das von dem NOx-Sensor 140 erzeugt wurde, und des (in den Schritten 216 und 218) bestimmten Luftmassenwerts AM. Da sowohl die gegenwärtigen Abgas­ endrohremissionen als auch die erlaubten Emissionswerte in der Einheit Gramm pro von dem Fahrzeug zurückgelegtem Kilo­ meter ausgedrückt werden, um dadurch einen realistischeren Messwert der Emissionsleistungen des Fahrzeugs zu erhalten, bestimmt die Motorsteuereinheit 12 in Schritt 220 weiterhin einen Messwert DIST_EFF_CUR, der die effektive, additive Strecke darstellt, die "gegenwärtig" von dem Fahrzeug zu­ rückgelegt wird, d. h., die von dem Fahrzeug zurückgelegt wurde, seit die Motorsteuereinheit 12 zuletzt einen NOx- Reinigungsvorgang initiiert hat.
Der aktuelle Messwert der effektiv zurückgelegten Strecke DIST_EFF_CUR kann auf jede geeignete Weise erzeugt werden. Vorzugsweise wird DIST_EFF_CUR in Schritt 220 durch die Mo­ torsteuereinheit 12 mittels Addition erkannter oder bestimm­ ter Werte für die augenblickliche Fahrzeuggeschwindigkeit VS ermittelt, die wiederum z. B. aus der Motordrehzahl N und aus ausgewählten Informationen von Seiten des Getriebes abgelei­ tet werden kann. Weiterhin "verringert" die Motorsteuerein­ heit 12 in dem Ausführungsbeispiel die erkannte oder be­ stimmte Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Mindestgeschwindig­ keit VS_MIN, die z. B. typischerweise von etwa 0,3 Stundenki­ lometern bis etwa 0,5 Stundenkilometern reicht, um eine ent­ sprechende "effektiv" zurückgelegte Strecke für die Zwecke der Emissionsberechnung berücksichtigen zu können, wenn das Fahrzeug unterhalb dieser Geschwindigkeit fährt oder anhält. Es ist am ehesten bevorzugt, dass die vorbestimmte Mindest­ fahrzeuggeschwindigkeit VS_MIN durch einen NOx-Emissionswert gekennzeichnet ist, der mindestens so hoch ist wie der von dem Motor 12 bei Leerlauf und Stöchiometrie erzeugte NOx- Emissionswert.
In Schritt 222 bestimmt die Motorsteuereinheit 12 einen ge­ änderten Emissionsmesswert NOX_CUR als den Gesamtemissions­ messwert TP_NOX geteilt durch den Messwert der effektiv zu­ rückgelegten Strecke DIST_EFF_CUR. Wie vorstehend bereits erwähnt, wird der geänderte Emissionsmesswert NOX_CUR vor­ zugsweise in der Einheit "Gramm pro Kilometer" ausgedrückt.
Da sich bestimmte Eigenschaften der gegenwärtigen Fahrzeug­ aktivität auf die Fahrzeugemissionen auswirken - beispiels­ weise kann eine Erzeugung erhöhter Abgaswerte aufgrund einer Erhöhung der Frequenz und/oder der Größe der Motorausgabe auftreten -, bestimmt die Motorsteuereinheit 12 einen Mess­ wert ACTIVITY, der einem aktuellen Wert der Fahrzeugaktivi­ tät (bei Schritt 224 in Fig. 2) entspricht und eine vorbe­ stimmte Schwelle maximaler Emissionen NOX_MAX_STD (bei Schritt 226) auf der Basis des ermittelten Aktivitätsmess­ werts ändert, um so eine durch die Fahrzeugaktivität geän­ derte Schwelle für die NOx-Emissionen pro Kilometer NOX_MAX zu erhalten, mit der angestrebt wird, die Auswirkung einer derartigen geänderten Fahrzeugaktivität zu berücksichtigen.
Der Messwert der Fahrzeugaktivität ACTIVITY kann in Schritt 224 auf irgendeine mögliche Weise basierend auf ei­ nem oder mehreren Messwerten der Motor- oder Fahrzeugausga­ be, einschließlich einer bestimmten gewünschten Leistung, der Fahrzeuggeschwindigkeit VS, der Motordrehzahl N, dem Mo­ tordrehmoment, dem Raddrehmoment oder der Radleistung be­ stimmt werden. Die Motorsteuereinheit 12 erzeugt den Fahr­ zeugaktivitätsmesswert ACTIVITY bevorzugt auf der Basis ei­ ner Bestimmung der augenblicklichen absoluten Motorleistung Pe wie folgt:
Pe = TQ.N.kI,
wobei TQ einen erkannten oder bestimmten Wert für die abso­ lute Drehmomentausgabe des Motors und N die Motordrehzahl darstellt und kI eine vorbestimmte Konstante ist, die das Trägheitsmoment der Anlage berücksichtigt. Die Motorsteuer­ einheit 12 filtert die bestimmten Werte Pe über einen be­ stimmten Zeitraum, zum Beispiel unter Verwendung eines Hoch­ passfilters G1(s), wobei s der bekannte Laplace-Operator ist, um einen hochpassgefilterten Motorleistungswert Hpe zu er­ zeugen. Nach Ablesen des absoluten Werts AHPe des hochpass­ gefilterten Motorleistungswertes Hpe wird der sich ergebende absolute Wert AHPe mit einem Filter G1(s) tiefpassgefiltert, um den gewünschten Fahrzeugaktivitätsmesswert ACTIVITY zu erhalten.
Die aktuell jeweils erlaubte Emissionsschwelle NOX_MAX kann auf irgendeine geeignete Weise angepasst werden, um die ge­ genwärtige Fahrzeugaktivität widerzuspiegeln. Im Ausfüh­ rungsbeispiel bestimmt die Motorsteuereinheit 12 in Schritt 226 den gegenwärtig erlaubten Emissionswert NOX_MAX als vorbestimmte Funktion f5 der vorbestimmten Schwelle der Höchstemissionen NOX_MAX_STD auf der Basis des ermittelten Fahrzeugaktivitätsmesswerts ACTIVITY. Zum Beispiel variiert in dem Ausführungsbeispiel der aktuell erlaubte Emissions­ wert NOX_ MAX typischerweise zwischen einem Minimum von etwa 20 Prozent der vorbestimmten Schwelle der Höchstemissionen NOX_MAX_STD bei relativ hohen Fahrzeugaktivitätswerten (z. B. bei einem Auftreten vieler Übergangszustände) und einem Ma­ ximum von etwa siebzig Prozent der vorbestimmten Schwelle der Höchstemissionen NOX_MAX_STD (wobei der letztere Wert einen Sicherheitsfaktor schafft, der sicherstellt, dass die tatsächlichen Fahrzeugemissionen den vorgeschriebenen ge­ setzlichen Wert NOX_MAX_STD nicht überschreiten.).
Gemäß Fig. 4 bestimmt die Motorsteuereinheit 12 bei Schritt 228, ob der in Schritt 222 bestimmte Messwert der veränderten Emissionen NOX_CUR den in Schritt 226 bestimmten Höchstwert der Emissionen NOX_MAX überschreitet. Wenn der Messwert der veränderten Emissionen NOX_CUR den gegenwärti­ gen Höchstwert der Emissionen NOX_MAX nicht überschreitet, steht es der Motorsteuereinheit 12 frei, einen mageren Mo­ torbetriebszustand einzustellen. Wenn der Messwert der ver­ änderten Emissionen NOX_CUR den gegenwärtigen Höchstwert der Emissionen NOX_MAX überschreitet, bestimmt die Motorsteuer­ einheit 12, dass der "Auflade"-Abschnitt eines vollständigen Auflade-/Reinigungszyklus bei Magerverbrennung abgeschlossen ist, und die Motorsteuereinheit initiiert bei Schritt 230 sofort einen Reinigungsvorgang, indem geeignete Status­ bits PRG_FLG und PRG_START_FLG für den Reinigungsvorgang auf logisch eins gesetzt werden.
Wenn in Schritt 214 von Fig. 4 die Motorsteuereinheit 12 bestimmt, dass ein Reinigungsvorgang gerade begonnen wurde, zum Beispiel durch Überprüfen des gegenwärtigen Werts für das Statusbit PRG_START_FLG zum Reinigungsbeginn, setzt die Motorsteuereinheit 12 die zuvor bestimmten Werte TP_NOX_TOT und DIST_EFF_CUR für die gesamten NOx-Emissionen im Abgas­ endrohr und den Messwert der effektiv zurückgelegten Strecke und der bestimmten veränderten Emissionen NOX_CUR zusammen mit anderen gespeicherten Werten FG_NOX_TOT und FG_NOX_TOT_MOD (wie weiter unten erläutert) in Schritt 232 auf null zurück. Das Statusbit PRG_START_FLG für den Reini­ gungsbeginn wird zu diesem Zeitpunkt ebenfalls auf logisch null zurückgesetzt.
Die Motorsteuereinheit 12 bestimmt weiterhin die Freigabe des Merkmals der Magerverbrennung anhand einer Bestimmung einer positiven Leistungsauswirkung oder eines "Nutzens" ei­ nes derartigen Magerverbrennungsbetriebs gegenüber einer ge­ eigneten Referenzbetriebsbedingung, zum Beispiel einer nahe­ zu stöchiometrischen Betriebsbedingung bei MBT. Beispiels­ weise kann die Anlage 10 hierzu einen Messwert des Kraft­ stoffverbrauchs, der für einen derartigen Magerverbrennungs­ betrieb im Vergleich zu einem Motorbetrieb bei nahezu stöchiometrischen Betriebsbedingungen berechnet wird, be­ rücksichtigen. Insbesondere wird ein Messwert des relativen Kraftstoffverbrauchs oder der "Kraftstoffverbrauchseinspa­ rungen" herangezogen. Andere geeignete Leistungsindikatoren können beispielsweise die Kraftstoffausnutzung, die Kraft­ stoffersparnis bezogen auf die von dem Fahrzeug zurückgeleg­ te Strecke, die Motoreffizienz, die Gesamtemissionen des Fahrzeugs im Abgasendrohr oder das Fahrverhalten des Fahr­ zeugs sein.
Im Rahmen der Erfindung kommt eine Bestimmung einer Lei­ stungsauswirkung des Betriebs des Motors und/oder des An­ triebsstrangs des Fahrzeugs in einem beliebigen ersten Be­ triebsmodus relativ zu einem beliebigen zweiten Betriebsmo­ dus in Betracht, wobei der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus nicht auf die Verwendung ver­ schiedener Luft/Kraftstoffverhältnisse beschränkt sein soll. Somit kann die Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden, um die Auswirkung irgendeiner Komponente oder Betriebsbedin­ gung, die das erzeugte Drehmoment beeinflusst, zu bestimmen oder zu charakterisieren, wie zum Beispiel der Vergleich ei­ nes geschichteten Magerbetriebs mit einem homogenen mageren Betrieb, oder eine Bestimmung der Wirkung der Abgasrückfüh­ rung (z. B. kann auf diese Weise ein bestimmte Kraftstoffein­ sparung mit einer gegebenen EGR-Einstellung assoziiert wer­ den), oder eine Bestimmung der Wirkung verschiedener Verzö­ gerungsgrade eines VCT-Systems (Variable Cam Timing, VCT), oder Bestimmung der Wirkung des Betriebs von Regulierventi­ len für die Ladungsbewegung (charge motion control valves, CMCV, eine Methode zur Verwirbelung der Ansaugluft, verwend­ bar sowohl im mageren geschichteten als auch im mageren ho­ mogenen Motorbetrieb).
Genauer bestimmt die Motorsteuereinheit 12 bei MBT die Lei­ stungsauswirkung eines Magerverbrennungsbetriebs relativ zu dem stöchiometrischen Motorbetrieb durch Berechnung eines Drehmomentverhältnisses TR, das, bei einer gegebenen Dreh­ zahl/Lastbedingung, als das Verhältnis einer bestimmten an­ gezeigten Drehmomentausgabe bei einem ausgewählten Luft- /Kraftstoffverhältnis zu einer bestimmten angezeigten Drehmomentausgabe bei stöchiometrischem Betrieb definiert ist, wie nachstehend näher beschrieben. In einer Ausfüh­ rungsform bestimmt die Motorsteuereinheit das Drehmomentver­ hältnis TR auf der Basis gespeicherter Werte für das Mo­ tordrehmoment, abgebildet als Funktion der Motordrehzahl N, der Motorlast LOAD und des Luft/Kraftstoffverhältnisses LAMBSE.
Alternativ wird im Rahmen der Erfindung die Verwendung von Informationen über das absolute Drehmoment oder die Be­ schleunigung in Betracht gezogen, die zum Beispiel durch ei­ nen geeigneten Drehmoment- oder Beschleunigungsmesser (nicht gezeigt) erzeugt werden können, wodurch die Auswirkung des ersten Betriebsmodus relativ zu dem zweiten Betriebsmodus direkt geschätzt oder ansonsten ein Messwert erzeugt werden kann, der für die Auswirkung des ersten Betriebsmodus rela­ tiv zu dem zweiten Betriebsmodus repräsentativ ist. Obwohl im Rahmen der Erfindung die Verwendung beliebiger geeigneter Drehmoment- oder Beschleunigungssensoren zur Erzeugung der­ artiger Informationen über das absolute Drehmoment oder die Beschleunigung möglich ist, sind geeignete Beispiele ein Dehnungsstreifen-Drehmomentmesber (strain-gage torque me­ ter), der an der Ausgangswelle des Antriebsstrangs angeord­ net ist, um das Bremsdrehmoment zu erfassen, oder ein Hall­ effekt-Beschleunigungssensor mit hoher Impulsfrequenz, der an der Kurbelwelle des Motors angeordnet ist. Als weitere Alternative kann im Rahmen der Erfindung die Verwendung des vorstehend beschriebenen Messwerts Pe der absoluten augen­ blicklichen Motorkraft zur Bestimmung der Auswirkung des er­ sten Betriebsmodus relativ zu dem zweiten Betriebsmodus in Betracht gezogen werden.
Wenn der Unterschied zwischen den beiden Betriebsmodi unter­ schiedliche Kraftstoffmengen einschließt, zum Beispiel beim Vergleich eines mageren oder eines fetten Betriebsmodus mit einem stöchiometrischen Referenzbetriebsmodus, wird das Drehmoment oder der Leistungsmesswert für jeden Betriebsmo­ dus vorzugsweise durch die jeweils gemessene oder bestimmte Kraftstoffmenge normalisiert. Wenn die Differenz zwischen den beiden Betriebsmodi verschiedene oder variierende Dreh­ zahl-Last-Punkte umfasst, wird der Drehmoment- oder Lei­ stungsmesswert entweder korrigiert (zum Beispiel durch Be­ rücksichtigung der veränderten Motordrehzahl-Last-Bedingun­ gen) oder normalisiert (zum Beispiel durch Bezug der absolu­ ten Ausgaben auf die Kraftstoffmenge, wie zum Beispiel durch die Kraftstoff-Impulsbreite dargestellt), da derartige Mess­ werte auf die Motordrehzahl und das Trägheitsmoment der An­ lage bezogen sind.
Wie ersichtlich, werden die sich ergebenden Drehmoment- oder Leistungsmesswerte vorteilhaft als "On-line"-Messwerte zur Bestimmung der Leistungsauswirkung verwendet. Wenn jedoch die Signalqualität verbessert, d. h. das Signalrauschen redu­ ziert werden soll, kann die absolute augenblickliche Lei­ stung oder die normalisierte absolute augenblickliche Lei­ stung integriert werden, um in jedem Betriebsmodus einen re­ lativen Messwert der geleisteten Arbeit zu erhalten. Wenn die beiden Modi durch eine Änderung der Drehzahl-Last-Punkte charakterisiert sind, wird der relative Arbeitsmesswert durch den thermischen Wirkungsgrad korrigiert, dessen Werte zweckmäßigerweise in einer ROM-Tabelle gespeichert sein kön­ nen.

Claims (26)

1. Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors (10), der mit einer Vorrichtung zur Emissionsbegrenzung ver­ bunden ist, wobei ein mit dem Verbrennungsmotor verbun­ dener Abgassensor (140) ein erstes Signal und ein zwei­ tes Signal, die jeweils eine erste Größe und eine zwei­ te Größe anzeigen, bereitstellt, dadurch gekennzeich­ net, dass das Verfahren die folgenden Schritte auf­ weist:
Bestimmung, wann das zweite Signal von der zweiten Grö­ ße abweicht, basierend auf dem ersten Signal;
Anpassung des zweiten Signals in Abhängigkeit von dem Bestimmungsschritt; und
Anpassung eines Motorparameters auf der Basis des ange­ passten zweiten Signals.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorparameter das Luft/Kraftstoffverhältnis im Ab­ gas des Motors (10) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass das erste Signal ein Äquivalenzverhältnis ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die zweite Größe eine Menge eines Abgasbestandteils in Teilen je Million ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Schritt der Anpassung des zwei­ ten Signals das Setzen des zweiten Signals auf einen berechneten Wert aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, dass der Abgasbestandteil Stickstoffoxid aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, dass der berechnete Wert ein Produkt aus dem über ein Zeitintervall integrierten Motorabgasstrom und dem zweiten Signal am Ende des Zeitintervalls ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Schritt der Anpassung des Motor­ parameters die Anpassung einer Kraftstoffmenge auf­ weist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Schritt der Bestimmung, wann das zweite Signal von der zweiten Größe abweicht, basierend auf dem ersten Signal, weiterhin die Bestimmung, wann das erste Signal geringer als ein vorbestimmter Wert ist, aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Schritt der Anpassung des zwei­ ten Signals beendet wird, wenn die zweite Größe einen vorbestimmten Wert überschreitet.
11. Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug mit einem Ver­ brennungsmotor (10), der mit einer Emissionsbegren­ zungseinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aufweist:
einen Abgassensor (140), der am stromabwärtigen Ende der Einrichtung zur Emissionsbegrenzung angeordnet ist, um ein erstes Signal und ein zweites Signal bereitzu­ stellen; und
eine Motorsteuereinheit (12), die mit dem Motor (10) und dem Abgassensor (140) verbunden ist, um einen Be­ ginn eines Zeitintervalls zu bestimmen, bei dem das er­ ste Signal fetter als eine erste Schwelle ist, um ein Ende des Zeitintervalls zu bestimmen, wenn das erste Signal magerer als eine zweite Schwelle ist, und um das zweite Signal während des Zeitintervalls anzupassen.
12. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das erste Signal ein Luft/Kraftstoffver­ hältnis umfasst.
13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das zweite Signal einem Abgasbestandteil entspricht.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung des zweiten Signals das Setzen des zweiten Signals auf ein Produkt aus ei­ nem über das Zeitintervall integrierten Motorabgasstrom und dem zweiten Signal am Ende des Zeitintervalls auf­ weist.
15. Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug mit einem Ver­ brennungsmotor (10), der mit einer Einrichtung zur Emissionsbegrenzung (72) verbunden ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Einrichtung aufweist:
einen Abgassensor (140), der am stromabwärtigen Ende der Einrichtung zur Emissionsbegrenzung (72) angeordnet ist, zur Bereitstellung eines ersten und eines zweiten Signals, die im Wesentlichen jeweils einem Luft/Kraft­ stoffverhältnis im Abgas und einem Abgasbestandteil entsprechen;
eine Motorsteuereinheit (12), die mit dem Motor (10) und dem Sensor verbunden ist, um einen Beginn eines Zeitintervalls zu bestimmen, wenn das erste Signal fet­ ter ist als eine erste Schwelle, um ein Ende des Zeit­ intervalls zu bestimmen, wenn das erste Signal magerer als eine zweite Schwelle ist; und um das zweite Signal während des Zeitintervalls zu ändern, wobei die Ände­ rung das Gleichsetzen des zweiten Signals mit einem Produkt aus einer integrierten Luftströmung über das Zeitintervall und dem zweiten Signal am Ende des Zeit­ intervalls aufweist.
16. Verfahren zur Abschätzung der Reduktionsmittelmenge, die während eines NOx-Reinigungsvorgangs auf einem Ab­ gassensor (140), der am stromabwärtigen Ende eines Ver­ brennungsmotors (10) angeschlossen ist, abgelagert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist:
Messung von Betriebsbedingungen; und
Abschätzen der Menge der auf dem Abgassensor (140) ab­ gelagerten Reduktionsmittel auf Basis der Betriebsbe­ dingungen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsbedingungen ein Luft/Kraftstoffver­ hältnis im Abgas und einen Luftmassenstrom aufweisen.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Anpassung des Ausgangssignals des Abgassensors (140) vorgesehen ist, wenn die Menge des auf dem Abgassensor (140) abgelagerten Kraftstoffs ei­ nen voreingestellten Wert überschreitet.
19. Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors (10), der mit einer Einrichtung zur Emissionsbegrenzung ver­ bunden ist, wobei der Motor (10) mit einem Abgassensor (140) verbunden ist, der ein erstes Signal und ein zweites Signal, die jeweils ein Luft/Kraftstoffverhält­ nis und einen NOx-Wert anzeigen, bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Bestimmung des NOx-Wertes auf der Basis eines ersten Mo­ torparameters, wenn das erste Signal anzeigt, dass das Luft/Kraftstoffverhältnis im Abgas fetter als ein er­ ster vorbestimmter Wert ist,
Bestimmung des NOx-Wertes auf der Basis des zweiten Si­ gnals, wenn das erste Signal anzeigt, dass das Luft- /Kraftstoffverhältnis magerer als ein zweiter vorbe­ stimmter Wert ist und das auf dem Sensor abgelagerte Reduktionsmittel durch überschüssigen Sauerstoff in dem mageren Abgas abgebaut ist; und
Anpassung eines zweiten Motorparameters auf der Basis des bestimmten NOx-Wertes.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motorparameter eine Motorluftströmung ist.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der zweite Motorparameter das Luft- /Kraftstoffverhältnis des Motors (10) ist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorbestimmte Wert der Stöchiometrie entspricht.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite vorbestimmte Wert der Stöchiometrie entspricht.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, wenn das zweite Signal den NOx-Wert korrekt anzeigt, wenn ein auf dem Sensor (140) abgelagertes Reduktionsmittel durch über­ schüssiges O2 abgebaut ist.
25. Verfahren zur Abschätzung der Konzentration von NOX- Emissionen im Abgas eines Verbrennungsmotors (10) mit einem oder mehreren Sensoren zur Messung einer Sauer­ stoff- und einer NOx-Konzentration im Abgas, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist:
Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas,
Messung der NOx-Konzentration im Abgas,
Ableiten einer Schätzung der NOx-Emission auf der Basis der gemessenen NOx-Konzentration im Abgas,
Ableiten eines Korrektursignals, wenn der gemessene Sauerstoffwert im Abgas einen vorbestimmten Wert über­ schreitet, um eine fehlerhafte Messung der NOx-Konzen­ tration im Abgas auszugleichen, und
Anpassung der Schätzung der NOx-Emission auf der Basis des korrigierten Signals.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ableitens des Korrektursignals das Setzen des Korrektursignals auf ein Produkt aus einer integrierten Luftströmung über eine Zeitdauer, während der die fehlerhafte Messung der NOx-Konzentration im Ab­ gas auftrat, und aus der NOx-Konzentration im Abgas am Ende der Zeitdauer aufweist.
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